WO2024019394A1 - 리저버 탱크 - Google Patents

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WO2024019394A1
WO2024019394A1 PCT/KR2023/009839 KR2023009839W WO2024019394A1 WO 2024019394 A1 WO2024019394 A1 WO 2024019394A1 KR 2023009839 W KR2023009839 W KR 2023009839W WO 2024019394 A1 WO2024019394 A1 WO 2024019394A1
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WO
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space
coolant
tank body
reservoir tank
partition
Prior art date
Application number
PCT/KR2023/009839
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English (en)
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Inventor
최정범
고광옥
정성우
Original Assignee
한온시스템 주식회사
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/02—Liquid-coolant filling, overflow, venting, or draining devices
    • F01P11/029—Expansion reservoirs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01P11/00—Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
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    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P7/16—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control
    • F01P7/165—Controlling of coolant flow the coolant being liquid by thermostatic control characterised by systems with two or more loops
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01P—COOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P7/00—Controlling of coolant flow
    • F01P7/14—Controlling of coolant flow the coolant being liquid
    • F01P2007/146—Controlling of coolant flow the coolant being liquid using valves

Definitions

  • the present invention relates to a reservoir tank applied to the cooling system of a vehicle. More specifically, a plurality of mutually partitioned spaces are formed inside the reservoir tank, and each space is provided as a reservoir to each cooling circuit of the cooling system, thereby operating the pump. It is about a reservoir tank that can solve the problem of insufficient replenishment of city coolant.
  • Electric vehicles or hybrid vehicles are equipped with PE (Power Electronics) components (e.g., motors, etc.), including motors, inverters, and on-board chargers (OBC), and also provide power to the PE components.
  • PE Power Electronics
  • a battery is installed to provide power to the PE components.
  • electric vehicles or hybrid vehicles are equipped with a water-cooled PE cooling system for cooling PE parts and a water-cooled battery cooling system for battery cooling.
  • PE parts and batteries have different temperature ranges in their main operating areas, that is, as PE parts operate at relatively higher temperatures than the battery, PE parts and batteries require separate cooling systems. Accordingly, a PE cooling circuit for cooling the PE parts by circulating coolant and a battery cooling circuit for cooling the battery by circulating coolant are provided. Additionally, a radiator circulation line through which the coolant is cooled via the radiator may be further provided.
  • FIG. 1 is a diagram showing the cooling system of a conventional electric vehicle.
  • separate reservoir tanks (R1, R2) are separately configured for each cooling circuit.
  • conventional electric vehicles are equipped with two reservoir tanks (R1, R2) used in each cooling circuit, which are difficult to install inside a narrow engine room and have the problem of increasing manufacturing costs due to an increase in components. there is.
  • there is an inconvenient problem in that the weight increases due to an increase in components, productivity decreases due to an increase in installation time for each reservoir tank, and maintenance must be performed separately for each cooling circuit.
  • the PE cooling circuit and the battery cooling circuit are each equipped with pumps (P1, P2), while the radiator circulation line is not equipped with a separate pump, and also has two reservoir tanks (R1, R2) is provided to the PE cooling circuit and the battery cooling circuit, respectively, and no separate reservoir is provided to the radiator circulation line. Accordingly, in a connected operation mode in which coolant passes through the radiator circulation line, there may be a problem in which the flow of coolant to the radiator circulation line is impeded, and since the reservoir is not placed in front of the radiator in that operation mode, there may be a momentary lack of coolant replenishment. This may cause problems such as increased noise and reduced cooling performance.
  • Patent Document Korean Patent Publication No. 10-2020-0031907 (published on March 25, 2020)
  • the purpose of the present invention is to provide a reservoir tank that can solve the problem of insufficient coolant replenishment during pump operation, prevent cooling performance deterioration due to coolant bypass, improve coolant injection, and reduce manufacturing costs. Do it as
  • a reservoir tank includes a tank body in which cooling water is accommodated in a hollow internal space; and a coolant inlet configured to inject coolant into the inner space of the tank body, wherein the inner space of the tank body is divided into a plurality of spaces, and at least one space is not in communication with other spaces inside the tank body. It can be formed so as not to do so.
  • the plurality of spaces include a first space, a second space, and a third space that are partitioned from each other, the first space and the second space are in communication with each other, and the third space is connected to the first space and the second space. It can be separated from space and formed as an independent space.
  • the tank body is composed of one, and the first space, the second space, and the third space may be divided by a partition wall provided in the inner space of the one tank body.
  • the partition between the first space and the second space is called a first partition
  • the partition dividing the third space is called a second partition
  • the first partition has a structure with a penetrating upper part.
  • the first space and the second space communicate with each other through the penetrated upper part, and the upper part of the second partition is closed so that the third space can be separated from the first space and the second space.
  • the highest height of the third space may be lower than the lowest water level preset in the first space and the second space.
  • the coolant inlet is configured as one, and the single coolant inlet may be disposed at an upper part of the tank body and a vertical upper part of the first partition wall.
  • the tank body includes a first unit tank body and a second unit tank body whose internal spaces are separated from each other, and the first space and the second space are formed in an internal space of the first unit tank body,
  • the third space may be formed in the interior space of the second unit tank body.
  • the partition wall between the first space and the second space has a structure with a pierced upper part, so that the first space and the second space can communicate with each other through the pierced upper part of the partition wall.
  • the highest height of the second unit tank body may be lower than the lowest water level preset in the first unit tank body.
  • the coolant inlet is configured as one, and the single coolant inlet may be disposed at the top of the first unit tank body and at the vertical top of the partition between the first space and the second space.
  • Each of the first to third spaces may be provided with a coolant inlet through which coolant flows in and a coolant outlet through which coolant is discharged.
  • the coolant outlet of the first space, the coolant outlet of the second space, and the coolant outlet of the third space may each be directly connected to a valve coupled to one side of the reservoir tank.
  • the first space accommodates coolant flowing in a PE cooling line
  • the second space accommodates coolant flowing in a battery cooling line
  • the third space accommodates coolant flowing in a radiator circulation line. You can.
  • a plurality of mutually partitioned spaces are formed inside the reservoir tank, and each space is provided as a reservoir to each cooling circuit of the cooling system, thereby solving the problem of insufficient coolant replenishment during pump operation.
  • coolant inlet of the reservoir tank is formed as one, coolant injection is improved and manufacturing costs can be reduced.
  • Figure 1 is a diagram showing the cooling system of a conventional electric vehicle.
  • Figure 2 is a view of a reservoir tank according to an example of the present invention viewed from the top.
  • Figure 3 is a side view of the reservoir tank of Figure 2.
  • Figure 4 is a diagram schematically showing a cooling system using the reservoir tank of the present invention.
  • Figure 5 is a view of a reservoir tank according to another example of the present invention viewed from the top.
  • FIG. 6 is a view of the reservoir tank of FIG. 5 viewed from the top.
  • Figure 2 is a view of the reservoir tank according to an example of the present invention as seen from the top
  • Figure 3 is a view of the reservoir tank of Figure 2 as seen from the side.
  • the reservoir tank 10 of the present invention has a tank body ( 100) and a coolant inlet 200.
  • the tank body 100 corresponds to an outer housing, and has a hollow internal space, so that coolant is accommodated and stored in the internal space.
  • the coolant inlet 200 is configured to inject coolant into the internal space of the tank body 100 and is disposed at the top of the tank body 100.
  • the coolant inlet 200 may include a coolant injection passage connected to a through hole penetrating the upper part of the tank body 100, and a coolant cap that closes the coolant injection passage. There may be one coolant inlet 200, and more details will be described later.
  • the reservoir tank 10 of the present invention is configured such that the internal space of the tank body 100 includes a first space 101, a second space 102, and a third space 103 that are partitioned from each other. So that the internal space of the tank body 100 can include a plurality of spaces partitioned from each other, a partition wall 300 is provided inside the tank body 100 to partition the internal space, or the tank body 100 is It is composed of a plurality of unit tank bodies, and one or two or more spaces may be formed in each unit tank body. More detailed information will be described later.
  • the reservoir tank 10 of the present invention includes a plurality of spaces, specifically three spaces, divided from each other.
  • the EV cooling system can be divided into a PE cooling line, a battery cooling line, and a radiator circulation line.
  • the present invention integrates the reservoir tanks of each line into one reservoir tank.
  • the reservoir tank includes three spaces divided from each other, so that each space can be individually provided as a reservoir to each line.
  • the first space 101 is disposed on the PE cooling line to accommodate coolant flowing through the PE cooling line
  • the second space 102 is disposed on the battery cooling line to accommodate coolant flowing through the battery cooling line.
  • the third space 103 is disposed on the radiator circulation line and can accommodate coolant flowing through the radiator circulation line.
  • the reservoir tank 10 of the present invention is provided with a coolant inlet through which coolant flows into each of the first to third spaces 101, 102, and 103, and a coolant outlet through which coolant is discharged. do.
  • the coolant inlet of the first space 101 is connected to the first coolant inlet 101A
  • the coolant outlet of the first space 101 is connected to the first coolant outlet 101B
  • the coolant inlet of the second space 102 is connected to the first coolant inlet 101A.
  • the second coolant inlet (102A) the coolant outlet of the second space 102 to the second coolant outlet (102B)
  • the coolant inlet of the third space 103 to the third coolant inlet (103A).
  • the cooling water outlet of (103) is indicated as a third cooling water outlet (103B).
  • Each coolant inlet and coolant outlet have a through-hole structure that penetrates the tank body 110, and at least a portion of them may have a pipe structure extending from thereto.
  • the coolant outlet (101B) in the first space, the coolant outlet (102B) in the second space, and the coolant outlet (130C) in the third space are valves each connected to one side of the reservoir tank 10.
  • the coolant discharged from the reservoir tank flows directly into the valve, circulates through each line of the cooling system through the valve, and then re-flows into the reservoir tank.
  • the valve may be a multi-directional automated valve that controls the flow path of coolant, and may correspond to a valve of a coolant control module consisting of at least one valve and a pump.
  • FIG 4 is a diagram schematically showing a cooling system using the reservoir tank of the present invention.
  • the cooling circuit of the cooling system consists of a PE cooling line (L1) via the PE component (PE), a battery cooling line (L2) via the battery (BATT), and a radiator via the radiator (RAD). It can be divided into a circulation line (L3). Additionally, the PE cooling line (L1) and the battery cooling line (L2) may each be provided with coolant pumps (P1 and P2), and the radiator circulation line (L3) may not be provided with a separate pump.
  • PE cooling line (L1) and the battery cooling line (L2) may each be provided with coolant pumps (P1 and P2)
  • the radiator circulation line (L3) may not be provided with a separate pump.
  • the reservoir tank of the present invention can be applied as follows.
  • the coolant in the first space 101 flows directly into the valve through the first coolant outlet (101B) and passes from the valve through the first pump (P1) to the PE part (PE) and then through the first coolant inlet (101A). It is re-introduced into the first space 101 through.
  • the coolant in the second space 102 flows directly into the valve through the second coolant outlet (102B), passes from the valve through the second pump (P2) to the battery (BATT), and then through the second coolant inlet (102A). It is re-introduced into the second space (102).
  • the coolant in the third space (103) flows directly into the valve through the third coolant outlet (103B), passes from the valve to the radiator (RAD), and then returns to the third space (103) through the third coolant inlet (103A). comes in.
  • the reservoir tank of the present invention three mutually partitioned spaces are provided as reservoirs in each cooling circuit of the cooling system, and at this time, the coolant discharged from each space is configured to flow into the valve, thereby cooling each space in any connected operation mode.
  • a reservoir space in which coolant is stored is formed at the front of the pump in the circuit, thereby solving the problem of insufficient coolant replenishment that can occur momentarily when the pump is operating.
  • the coolant discharged from the reservoir tank circulates through each cooling circuit through a pump, then flows into the valve, is distributed from the valve, and then flows back into the reservoir tank.
  • a specific connection operation is used. For example, in the mode of operation via a radiator, there is no reservoir at the front of the pump in the radiator circulation line, so the amount of coolant that needs to be replenished during pump operation is insufficient, resulting in problems such as increased noise or reduced cooling performance.
  • the reservoir tank is divided into three spaces so that the coolant in each space can be provided to each cooling circuit, and at the same time, the coolant outlet in each space is directly connected to the valve, so that the coolant in each space is directly connected to the valve.
  • problems such as increased noise or reduced performance in conventional cooling systems can be solved.
  • the PE cooling line (L1) and the battery cooling line (L2) are each equipped with coolant pumps (P1 and P2), while the radiator circulation line (L3) is provided with a separate coolant pump. pump is not provided.
  • the radiator circulation line (L3) can, if necessary, be configured in such a way that it flows in connection with the PE cooling line (L2) via a valve, for example in a specific connection operating mode.
  • the PE cooling line (L2) and the radiator circulation line (L3) are connected in series, and accordingly, all coolant passing through the PE part (PE) needs to be circulated to the radiator (RAD).
  • the third space 103 is in communication with the first space 101 and the second space 102, the third space 103 is connected in parallel with the first space 101 and the second space 102.
  • Almost no coolant goes to the radiator circulation line (L3), which does not have a pump to pressurize and transport the coolant, and is directed to the first space (101) on the PE cooling line (L1), which has a small resistance, by the first pump (P1).
  • a problem may occur where most of the coolant is bypassed.
  • the coolant must be cooled by passing through the radiator (RAD) through the radiator circulation line (L3).
  • the third space (103) is in communication with the first space (101) or the second space (102)
  • the 3 The coolant flows from space 103 to another space and recirculates through other cooling lines, preventing cooling.
  • cooling performance may decrease, which may lead to a problem of deterioration in the performance of the PE component (PE) or battery (BATT).
  • the third space 103 needs to be separated from the first space 101 and the second space 102 and formed as an independent space.
  • the reservoir tank 10 of the present invention includes first to third spaces 101, 102, and 103, but the first space 101 and the second space 102 are in communication with each other, and the third space
  • the space 103 may be separated from the first space 101 and the second space 102.
  • FIGS. 2 and 3 are diagrams schematically showing a reservoir tank according to an example of the present invention.
  • the reservoir tank 10 of this example includes a tank body 100 integrally formed, and Includes one coolant inlet (200).
  • a partition wall 300 is provided in the internal space of the tank body 100, and the first to third spaces 101, 102, and 103 are partitioned from each other by the partition wall.
  • the partition wall 310 has a structure in which the upper part is penetrated, so that the first space 101 and the second space 102 communicate with each other through the penetrated upper part of the first partition wall 310, and the upper part of the second partition wall 320 may be closed to separate the third space 103 from the first space 101 and the second space 102.
  • the first partition 310 and the second partition 320 both have a predetermined height from the bottom to the top of the tank body 110, and accordingly, the first partition 310 and the second partition 320 each There may be a predetermined distance between the top of the tank body 110 and the upper surface of the tank body 110.
  • the first space 101 and the second space 102 can be communicated with each other through the penetrating upper part 310C of the first partition 310, that is, the upper part of the first partition 310 having a predetermined height.
  • the upper part of the second partition 320 may be blocked by a structure such as a top plate 320T, thereby separating the third space 103 from the first space 101 and the second space 102.
  • the maximum height of the third space 103 may be formed lower than the lowest water level (Min) preset in the first space 101 and the second space 102.
  • the height of the second partition 320 may be formed to be lower than the height of the first partition 310.
  • the preset lowest water level (Min) and the highest water level (Max) preset the desired amount of coolant stored and stored inside the reservoir tank 10, and are located on the inner or outer surface of the tank body 100. It may be displayed in line form.
  • the third space 103 performs the reservoir function of the radiator circulation line (L3).
  • the third space 103 is used to solve the problem of instantaneous lack of coolant supply when the pump operates rather than to remove air bubbles in the coolant. Its main function is to Since the third space 103 is an independent configuration from the first space 101 and the second space 102, the third space 103 is the lowest preset in the first space 101 and the second space 102. If it is configured to be higher than the water level (Min), air bubbles may be collected inside the third space 103, and the trapped air bubbles will have nowhere to escape. In this case, when the pump is momentarily operated, air bubbles collected in the third space 103 may flow into the cooling circuit, causing problems such as noise generation or performance degradation.
  • the present invention configures the maximum height of the third space 103 to be lower than the minimum water level (Min) preset in the first space 101 and the second space 102, and thus the third space 103 It is possible to fundamentally prevent problems such as air bubbles being collected inside (103) and the air bubbles flowing into the cooling circuit.
  • Min minimum water level
  • the coolant inlet 200 is composed of one, and the one coolant inlet 200 is the upper part of the tank body 110 and the vertical part of the first partition 310. It can be placed at the top of the direction.
  • the coolant inlet 200 is disposed in the vertical upper part of the first partition 310, so that the coolant injected through the coolant inlet 200 is distributed into the first space 101 and the second space 102. That is, in the present invention, by arranging the coolant inlet at the vertical upper part of the first partition, coolant can be simultaneously injected into the first space and the second space even if the coolant inlet is configured as one. As the coolant inlet is configured as one, the coolant can be Entry is improved and the manufacturing cost of the reservoir tank can be reduced.
  • configuring the coolant inlet 200 as one is related to the first space 101 and the second space 102 being in communication with each other, and the first space 101 and the second space 102 are connected to each other.
  • the coolant communicates through the pierced upper part 310C of the first partition, and is injected from the coolant inlet 200 through the pierced upper part 310C of the first partition, into the first space 101 and the second space 102. can be distributed simultaneously.
  • the coolant accommodated in the first space 101 and the coolant accommodated in the second space 102 have different temperature ranges, so it is preferable that they do not mix with each other, but the first space 101 and the second space 102 are connected to each other through the upper part, so there is a risk of coolant overflowing from one side to the other.
  • the operating duty of the coolant pumps P1 and P2 connected to each of the first space 101 and the second space 102 can be adjusted to prevent bypass from occurring, the coolant in both spaces is not mixed. It can be prevented. At this time, as shown in FIG.
  • the lowest height of the penetrating upper part 310C of the first partition is set to the highest water level (max) preset in the first space 101 and the second space 102. ) can be configured higher than that to help prevent the coolant in both spaces from mixing through the penetrating upper part 310C of the first partition.
  • FIG. 5 is a side view of a reservoir tank according to another example of the present invention
  • FIG. 6 is a view of the reservoir tank of FIG. 5 viewed from the top.
  • the reservoir tank 10 of this example is a first unit tank body 100- 1) and a second unit tank body 100-2, and includes one coolant inlet 200.
  • the first space 101 and the second space 102 are formed in the inner space of the first unit tank body 100-1
  • the third space 103 is formed in the second unit tank body 100-2. It is configured to be formed in the internal space of.
  • the reservoir tank of the present example in the reservoir tank of the present example, some of the spaces are partitioned through two unit tank bodies, Specifically, the first space, the second space, and the third space are divided by different unit tank bodies, and the first space and the second space are divided from each other by a partition provided inside the first unit tank body. There is.
  • This has an advantage in design and manufacturing in that the structure and partition walls for dividing each space are simple.
  • the first partition wall 310 which is the partition wall 300 between the first space 101 and the second space 102 inside the first tank body 100-1, has a structure with a penetrating upper part.
  • the first space 101 and the second space 102 may communicate with each other through the upper portion 310C of the partition wall 310.
  • the highest height of the second unit tank body 100-2 that is, the highest height of the third space 103, is the lowest water level (Min) preset in the first unit tank body 100-1, that is, the first space ( 101) and the second space 102 may be formed lower than the preset minimum water level (Min).
  • the coolant inlet 200 may be configured as one, so that the single coolant inlet 200 may be disposed at the top of the first unit tank body 100-1 and at the vertical top of the first partition 310. Additionally, the height of the first partition wall 310 may be formed to be higher than the highest water level (Max) preset in the first tank body 100-1. Since the reason or principle for adopting the above configuration is substantially the same as described in the previous example, detailed description will be omitted.
  • the reservoir tank of the present invention includes three spaces partitioned from each other, where the first space and the second space are in communication with each other, and the third space is separated from the first space and the second space to form an independent space. Accordingly, the problem of insufficient coolant replenishment when operating the cooling system can be solved, and the maximum height of the third space can be set lower than the lowest water level of the first space and the second space to prevent cooling performance deterioration due to coolant bypass. As the coolant inlet is formed into one, coolant injection into the cooling system is improved and manufacturing costs can be reduced.

Abstract

본 발명은 리저버 탱크의 내부에 서로 구획된 다수의 공간이 형성되고 각 공간이 냉각 시스템의 각 냉각회로에 리저버로 제공됨으로써 펌프 작동시 냉각수 보충 부족 문제를 해결할 수 있는 리저버 탱크에 관한 것이다.

Description

리저버 탱크
본 발명은 차량의 냉각 시스템에 적용되는 리저버 탱크에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 리저버 탱크의 내부에 서로 구획된 다수의 공간이 형성되고 각 공간이 냉각 시스템의 각 냉각회로에 리저버로 제공됨으로써 펌프 작동시 냉각수 보충 부족 문제를 해결할 수 있는 리저버 탱크에 관한 것이다.
전기자동차 또는 하이브리드 자동차에는 모터, 인버터, 온보드 충전기(OBC, On Board Charger) 등을 포함하는 PE(Power Electronics) 부품들(예를 들어, 모터 등)이 탑재되어 있고, 또한 PE 부품들에 전력을 제공하기 위한 배터리가 탑재되어 있다.
부품 및 배터리는 그 작동시 발열을 하기 때문에 부품 보호 및 내구 보장을 위하여 필수적으로 냉각 처리되어야 한다. 이를 위해, 전기자동차 또는 하이브리드 자동차에는 PE 부품 냉각을 위한 수냉식 PE 냉각 시스템 및 배터리 냉각을 위한 수냉식 배터리 냉각 시스템이 탑재된다.
PE 부품들과 배터리는 주요 운전영역의 온도 범위가 상이하여, 즉 PE 부품이 배터리에 비해 상대적으로 고온에서 운전됨에 따라, PE 부품들과 배터리는 별도의 냉각 시스템을 필요로 한다. 이에 따라, PE 부품에 냉각수를 순환시켜 냉각하기 위한 PE 냉각회로와, 배터리에 냉각수를 순환시켜 냉각하는 배터리 냉각회로가 각각 구비된다. 그리고, 라디에이터를 경유하여 냉각수가 냉각되는 라디에이터 순환 라인이 더 구비될 수 있다.
도 1은 종래 전기자동차의 냉각 시스템을 나타낸 도면으로, 도시된 바와 같이 별도의 냉각회로를 운용하기 위해 각 냉각회로마다 별도의 리저버 탱크(R1, R2)가 분리 구성된다. 이와 같이, 종래 전기자동차는 각 냉각회로에 사용되는 두 개의 리저버 탱크(R1, R2)를 구비하는데, 이는 협소한 엔진룸 내부에 장착되기가 힘들고, 구성요소의 증가로 제작원가가 증가되는 문제점이 있다. 또한, 구성요소의 증가로 인해 중량이 증가되고, 각 리저버 탱크의 장착시간 증가로 생산성이 저하되며, 각 냉각회로 별로 유지보수를 별도로 해야 하는 점에서 불편한 문제가 있다.
나아가, 도 1을 다시 참조하면, PE 냉각회로와 배터리 냉각회로에는 각각 펌프(P1, P2)가 구비되는 반면 라디에이터 순환 라인에는 별도의 펌프가 구비되지 않고, 또한 두 개의 리저버 탱크(R1, R2)는 각각 PE 냉각회로와 배터리 냉각회로에 제공될 뿐 라디에이터 순환 라인에는 별도의 리저버가 제공되지 않는다. 이에 따라 냉각수가 라디에이터 순환 라인을 경유하는 연결 작동 모드시 냉각수의 라디에이터 순환 라인으로의 유동이 저해되는 문제가 있을 수 있으며, 해당 작동 모드시 라디에이터의 전단에 리저버가 배치되지 않으므로 순간적인 냉각수 보충 부족이 발생하여 소음 증가 및 냉각 성능 저하 등의 문제가 발생할 수 있다.
[선행기술문헌]
(특허문헌) 한국 공개특허공보 제10-2020-0031907호(2020.03.25. 공개)
본 발명은 펌프 작동시 냉각수 보충 부족 문제를 해결할 수 있고, 냉각수 바이패스에 의한 냉각 성능 저하를 방지할 수 있으며, 냉각수 주입성이 향상되고 제조 비용을 절감할 수 있는 리저버 탱크를 제공하기 위한 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 예에 따른 리저버 탱크는, 중공된 내부 공간에 냉각수가 수용되는 탱크 바디; 및 상기 탱크 바디의 내부 공간으로 냉각수가 주입되도록 구성되는 냉각수 주입구;를 포함하고, 상기 탱크 바디의 내부 공간은 복수의 공간으로 구획되되, 적어도 하나의 공간은 다른 공간들과 탱크 바디 내부에서 연통되지 않도록 형성될 수 있다.
상기 복수의 공간은 서로 구획된 제1 공간, 제2 공간, 및 제3 공간을 포함하고, 상기 제1 공간과 상기 제2 공간은 서로 연통되고, 상기 제3 공간은 상기 제1 공간 및 제2 공간과 분리되어 독립된 공간으로 형성될 수 있다.
상기 탱크 바디는 하나로 구성되고, 상기 하나의 탱크 바디의 내부 공간에 구비된 격벽에 의해 상기 제1 공간, 제2 공간, 및 제3 공간이 구획될 수 있다.
상기 제1 공간과 상기 제2 공간 사이의 격벽을 제1 격벽이라 하고, 상기 제3 공간을 구획하는 격벽을 제2 격벽이라 하면, 상기 제1 격벽은 상부가 관통된 구조로 이루어져 상기 제1 격벽의 관통된 상부를 통해 상기 제1 공간과 상기 제2 공간이 서로 연통되고, 상기 제2 격벽의 상부는 폐색되어 상기 제3 공간이 상기 제1 공간 및 제2 공간과 분리될 수 있다.
상기 제3 공간의 최고 높이는, 상기 제1 공간과 제2 공간에 기설정된 최저 수위보다 낮게 형성될 수 있다.
상기 냉각수 주입구는 하나로 구성되고, 상기 하나의 냉각수 주입구는 상기 탱크 바디의 상부이자 상기 제1 격벽의 수직 방향 상부에 배치될 수 있다.
상기 탱크 바디는 각각의 내부 공간이 서로 분리된 제1 단위 탱크 바디와 제2 단위 탱크 바디를 포함하고, 상기 제1 공간과 제2 공간은 상기 제1 단위 탱크 바디의 내부 공간에 형성되고, 상기 제3 공간은 상기 제2 단위 탱크 바디의 내부 공간에 형성될 수 있다.
상기 제1 공간과 제2 공간 사이의 격벽은 상부가 관통된 구조로 이루어져 해당 격벽의 관통된 상부를 통해 상기 제1 공간과 상기 제2 공간이 서로 연통될 수 있다.
상기 제2 단위 탱크 바디의 최고 높이는, 상기 제1 단위 탱크 바디에 기설정된 최저 수위보다 낮게 형성될 수 있다.
상기 냉각수 주입구는 하나로 구성되고, 상기 하나의 냉각수 주입구는 상기 제1 단위 탱크 바디의 상부이자 상기 제1 공간과 상기 제2 공간 사이의 격벽의 수직 방향 상부에 배치될 수 있다.
상기 제1 공간 내지 제3 공간 각각에는, 냉각수가 유입되는 냉각수 유입구와 냉각수가 배출되는 냉각수 배출구가 구비될 수 있다.
상기 제1 공간의 냉각수 배출구와, 상기 제2 공간의 냉각수 배출구와, 상기 제3 공간의 냉각수 배출구는 각각이 상기 리저버 탱크의 일측에 결합되는 밸브와 직접 연결될 수 있다.
상기 제1 공간에는, PE 냉각 라인을 유동하는 냉각수가 수용되고, 상기 제2 공간에는, 배터리 냉각 라인을 유동하는 냉각수가 수용되고, 상기 제3 공간에는, 라디에이터 순환 라인을 유동하는 냉각수가 수용될 수 있다.
본 발명에 의하면 리저버 탱크의 내부에 서로 구획된 다수의 공간이 형성되고 각 공간이 냉각 시스템의 각 냉각회로에 리저버로 제공됨으로써 펌프 작동시 냉각수 보충 부족 문제를 해결할 수 있다.
또한, 다수의 공간 중 어느 하나의 공간이 다른 공간들과 독립적으로 구성됨으로써 냉각수 바이패스에 의한 냉각 성능 저하를 방지할 수 있다.
또한, 리저버 탱크의 냉각수 주입구가 하나로 형성됨으로써 냉각수 주입성이 향상되고 제조 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 종래 전기자동차의 냉각 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 예에 따른 리저버 탱크를 상부에서 바라본 도면이다.
도 3은 도 2의 리저버 탱크를 측면에서 바라본 도면이다.
도 4는 본 발명의 리저버 탱크를 적용한 냉각 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 예에 따른 리저버 탱크를 상부에서 바라본 도면이다.
도 6은 도 5의 리저버 탱크를 상부에서 바라본 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 예에 따른 리저버 탱크를 상부에서 바라본 도면이고, 도 3은 도 2의 리저버 탱크를 측면에서 바라본 도면으로서, 도시된 바와 같이 본 발명의 리저버 탱크(10)는 탱크 바디(100)와 냉각수 주입구(200)를 포함한다.
탱크 바디(100)는 외곽 하우징에 해당하는 구성으로서, 내부 공간이 중공된 구조로 이루어져 해당 내부 공간에 냉각수가 수용되어 저장된다.
냉각수 주입구(200)는 탱크 바디(100)의 내부 공간으로 냉각수가 주입되도록 구성되는 것으로, 탱크 바디(100)의 상부에 배치된다. 냉각수 주입구(200)는 탱크 바디(100)의 상부를 관통하는 관통홀과 연결된 냉각수 주입 유로와, 해당 냉각수 주입 유로를 폐쇄하는 냉각수 캡으로 이루어질 수 있다. 냉각수 주입구(200)는 한 개로 구성될 수 있으며, 보다 상세한 내용은 후술하기로 한다.
본 발명의 리저버 탱크(10)는 탱크 바디(100)의 내부 공간이 서로 구획된 제1 공간(101), 제2 공간(102), 및 제3 공간(103)을 포함하도록 구성된다. 탱크 바디(100)의 내부 공간이 서로 구획된 다수개의 공간을 포함할 수 있도록, 탱크 바디(100)의 내부에는 내부 공간을 구획하기 위한 격벽(300)이 구비되거나, 또는 탱크 바디(100)가 다수의 단위 탱크 바디로 이루어져 각각의 단위 탱크 바디에 하나 또는 둘 이상의 공간이 형성될 수 있다. 보다 상세한 내용은 후술하기로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 리저버 탱크(10)는 서로 구획된 다수의 공간, 구체적으로 3개의 공간을 포함한다. EV 냉각 시스템은 PE 냉각 라인, 배터리 냉각 라인, 그리고 라디에이터 순환 라인으로 구분될 수 있는데, 본 발명은 해당 각 라인마다 리저버 탱크를 각각 구비하는 대신 각 라인의 각 리저버 탱크들을 하나의 리저버 탱크로 일체화한 것으로서, 본 발명은 리저버 탱크가 서로 구획된 3개의 공간을 포함함으로써 각 공간을 개별적으로 각 라인에 리저버로 제공할 수 있다. 구체적으로, 제1 공간(101)은 PE 냉각 라인 상에 배치되어 PE 냉각 라인을 유동하는 냉각수를 수용하고, 제2 공간(102)은 배터리 냉각 라인 상에 배치되어 배터리 냉각 라인을 유동하는 냉각수를 수용하고, 제3 공간(103)은 라디에이터 순환 라인 상에 배치되어 라디에이터 순환 라인을 유동하는 냉각수를 수용할 수 있다.
도 2, 3을 다시 참조하면, 본 발명의 리저버 탱크(10)에는, 제1 공간 내지 제3 공간(101, 102, 103) 각각에 냉각수가 유입되는 냉각수 유입구와 냉각수가 배출되는 냉각수 배출구가 구비된다. 도면에서, 제1 공간(101)의 냉각수 유입구를 제1 냉각수 유입구(101A)로, 제1 공간(101)의 냉각수 배출구를 제1 냉각수 배출구(101B)로, 제2 공간(102)의 냉각수 유입구를 제2 냉각수 유입구(102A)로, 제2 공간(102)의 냉각수 배출구를 제2 냉각수 배출구(102B), 제3 공간(103)의 냉각수 유입구를 제3 냉각수 유입구(103A)로, 제3 공간(103)의 냉각수 배출구를 제3 냉각수 배출구(103B)로 각각 표시하였다. 각 냉각수 유입구와 냉각수 배출구는 탱크 바디(110)를 관통하는 관통홀 구조로 이루어지고, 그 중 적어도 일부는 그로부터 소정 연장되는 파이프 구조로 이루어질 수 있다.
이때, 제1 공간의 냉각수 배출구(101B)와, 제2 공간의 냉각수 배출구(102B)와, 제3 공간의 냉각수 배출구(130C)는 각각이 리저버 탱크(10)의 일측에 결합되는 밸브(Valve)와 직접 연결될 수 있다. 즉, 본 발명에 의하면 리저버 탱크에서 배출되는 냉각수가 밸브로 바로 유입되고, 해당 밸브를 거쳐 냉각 시스템의 각 라인을 순환한 뒤, 리저버 탱크로 재유입될 수 있다. 여기서 밸브는 냉각수의 유동 경로를 제어하는 다방향 자동화 밸브일 수 있으며, 적어도 하나 이상의 밸브와 펌프로 이루어지는 냉각수 제어 모듈의 밸브에 해당할 수 있다.
도 4는 본 발명의 리저버 탱크를 적용한 냉각 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다. 도시된 바와 같이 냉각 시스템의 냉각회로는, PE 부품(PE)을 경유하는 PE 냉각 라인(L1)과, 배터리(BATT)를 경유하는 배터리 냉각 라인(L2)과, 라디에이터(RAD)를 경유하는 라디에이터 순환 라인(L3)으로 구분될 수 있다. 그리고, PE 냉각 라인(L1)과 배터리 냉각 라인(L2)에는 각각 냉각수 펌프(P1, P2)가 구비될 수 있으며, 라디에이터 순환 라인(L3)에는 별도의 펌프가 구비되지 않을 수 있다.
이러한 구성의 냉각 시스템에 있어서 본 발명의 리저버 탱크는 다음과 같이 적용될 수 있다. 제1 공간(101)의 냉각수는 제1 냉각수 배출구(101B)를 통해 밸브로 바로 유입되고 밸브에서 제1 펌프(P1)를 거쳐 PE 부품(PE)을 경유한 뒤 제1 냉각수 유입구(101A)를 통해 제1 공간(101)으로 재유입된다. 제2 공간(102)의 냉각수는 제2 냉각수 배출구(102B)를 통해 밸브로 바로 유입되고 밸브에서 제2 펌프(P2)를 거쳐 배터리(BATT)를 경유한 뒤 제2 냉각수 유입구(102A)를 통해 제2 공간(102)으로 재유입된다. 제3 공간(103)의 냉각수는 제3 냉각수 배출구(103B)를 통해 밸브로 바로 유입되고 밸브에서 라디에이터(RAD)를 경유한 뒤 제3 냉각수 유입구(103A)를 통해 제3 공간(103)으로 재유입된다.
이와 같이, 본 발명의 리저버 탱크에 의하면 서로 구획된 3개의 공간이 냉각 시스템의 각 냉각회로에 리저버로 제공되며, 이때 각 공간에서 배출된 냉각수가 밸브로 유입되게 구성됨으로써 어떠한 연결 작동 모드에서도 각 냉각회로의 펌프 전단에 냉각수가 저장되는 리저버 공간이 형성되게 되고, 이에 따라 펌프 작동시 순간적으로 발생할 수 있는 냉각수 보충 부족의 문제를 해결할 수 있다.
즉, 종래 냉각 시스템의 경우 리저버 탱크에서 배출되는 냉각수가 펌프를 거쳐 각 냉각회로를 순환한 이후 밸브로 유입되고, 해당 밸브에서 분배되어 리저버 탱크로 재유입되는 구조로 이루어지는데, 이 경우 특정 연결 작동 모드, 예를 들어 라디에이터를 경유하는 작동 모드에서는 라디에이터 순환 라인의 펌프 전단에 리저버가 없어 펌프 작동시 보충되어야 할 냉각수의 양이 부족하여 소음 증가 내지 냉각 성능 저하 등의 문제가 발생하게 된다. 그러나, 본 발명은 리저버 탱크가 3개의 공간으로 구획되어 각 공간의 냉각수가 각 냉각회로에 제공될 수 있도록 구성되고, 동시에 각 공간의 냉각수 배출구가 밸브와 직접 연결되어 각 공간의 냉각수가 밸브로 바로 유입되도록 구성됨에 따라, 종래 냉각 시스템에서의 소음 증가나 성능 저하 등의 문제를 해결할 수 있다.
한편, 도 4의 냉각 시스템을 다시 살펴보면, 상술한 바와 같이 PE 냉각 라인(L1)과 배터리 냉각 라인(L2)에는 각각 냉각수 펌프(P1, P2)가 구비되는 반면, 라디에이터 순환 라인(L3)에는 별도의 펌프가 구비되지 않는다. 라디에이터 순환 라인(L3)은 필요에 따라, 예를 들어 특정 연결 작동 모드에서 밸브를 통해 PE 냉각 라인(L2)과 연결되어 흐르는 방식으로 구성될 수 있다. 이 경우 PE 냉각 라인(L2)과 라디에이터 순환 라인(L3)은 직렬로 연결되며, 그에 따라 PE 부품(PE)을 통과한 냉각수가 모두 라디에이터(RAD)로 순환되어야 할 필요가 있다.
이때, 제3 공간(103)이 제1 공간(101) 및 제2 공간(102)과 연통되어 제3 공간(103)이 제1 공간(101) 및 제2 공간(102)과 병렬 연결 되게 되면, 냉각수를 가압하여 이송해줄 펌프가 없는 라디에이터 순환 라인(L3)으로는 냉각수가 거의 가지 않게 되고, 제1 펌프(P1)에 의해 저항이 작은 PE 냉각 라인(L1) 상의 제1 공간(101)으로 대부분의 냉각수가 바이패스되는 문제가 발생할 수 있다.
즉, 냉각수가 라디에이터 순환 라인(L3)을 통해 라디에이터(RAD)를 경유하며 냉각이 되어야 하는데, 제3 공간(103)이 제1 공간(101) 또는 제2 공간(102)과 연통되게 되면, 제3 공간(103)에서 냉각수가 다른 공간으로 넘어가 다른 냉각 라인을 재순환하게 되어 냉각이 되지 못하며, 그에 따라 냉각 성능이 떨어져 PE 부품(PE) 또는 배터리(BATT)의 성능 저하 문제가 발생할 수 있다. 이를 해결하기 위해서는 제3 공간(103)이 제1 공간(101) 및 제2 공간(102)과 분리되어 독립된 공간으로 형성되어야 할 필요가 있다. 즉, 본 발명의 리저버 탱크(10)는, 제1 공간 내지 제3 공간(101, 102, 103)을 포함하되, 제1 공간(101)과 제2 공간(102)은 서로 연통되고, 제3 공간(103)은 제1 공간(101) 및 제2 공간(102)과 분리될 수 있다. 이러한 구조를 구현하는 구체적인 구현예에 대해 이하 살펴보기로 한다.
도 2, 3을 다시 참조하면, 도 2, 3은 본 발명의 일 예에 따른 리저버 탱크를 개략적으로 나타낸 도면으로서, 본 예의 리저버 탱크(10)는 일체로 이루어진 하나의 탱크 바디(100)와, 하나의 냉각수 주입구(200)를 포함한다. 그리고 탱크 바디(100)의 내부 공간에는 격벽(300)이 구비되며, 해당 격벽에 의해 제1 내지 제3 공간(101, 102, 103)이 서로 구획된다.
여기서, 제1 공간(101)과 제2 공간(102) 사이의 격벽을 제1 격벽(310)이라 하고, 제3 공간(103)을 구획하는 격벽을 제2 격벽(320)이라 하면, 제1 격벽(310)은 상부가 관통된 구조로 이루어져 제1 격벽(310)의 관통된 상부를 통해 제1 공간(101)과 제2 공간(102)이 서로 연통되고, 제2 격벽(320)의 상부는 폐색되어 제3 공간(103)이 제1 공간(101) 및 제2 공간(102)과 분리될 수 있다. 예를 들어, 제1 격벽(310)과 제2 격벽(320)은 모두 탱크 바디(110)의 바닥으로부터 상부로 소정 높이를 가지며, 그에 따라 제1 격벽(310)과 제2 격벽(320) 각각의 상단과 탱크 바디(110)의 상부면 사이는 소정 이격될 수 있다. 이 중 제1 격벽(310)의 관통된 상부(310C), 즉 소정의 높이를 가지는 제1 격벽(310)의 윗부분을 통해 제1 공간(101)과 제2 공간(102)이 서로 연통될 수 있으며, 제2 격벽(320)의 상부는 상판(320T)과 같은 구조물에 의해 폐색되어 제3 공간(103)이 제1 공간(101) 및 제2 공간(102)과 분리될 수 있다.
이때, 도 3과 같이, 제3 공간(103)의 최고 높이는 제1 공간(101)과 제2 공간(102)에 기설정된 최저 수위(Min)보다 낮게 형성될 수 있다. 이를 위해, 제2 격벽(320)의 높이는 제1 격벽(310)의 높이에 비해 낮게 형성될 수 있다. 여기서, 기설정된 최저 수위(Min), 그리고 최고 수위(Max)는 리저버 탱크(10)의 내부에 수용되어 저장되는 냉각수의 바람직한 양을 미리 설정해둔 것으로, 탱크 바디(100)의 내부면 또는 외부면에 라인 형태로 표시되어 있을 수 있다.
앞서 살펴본 바와 같이 제3 공간(103)은 라디에이터 순환 라인(L3)의 리저버 기능을 수행하는 것으로서, 제3 공간(103)은 냉각수의 기포 제거보다는 펌프 작동시 순간적인 냉각수 공급 부족의 문제를 해결하기 위한 것을 주요 기능으로 한다. 제3 공간(103)은 제1 공간(101) 및 제2 공간(102)과 독립된 구성이기 때문에, 제3 공간(103)이 제1 공간(101)과 제2 공간(102)에 기설정된 최저 수위(Min)보다 높게 구성되면 제3 공간(103)의 내부에 기포가 포집될 수 있고, 이와 같이 포집된 기포는 빠져나갈 곳이 없게 된다. 이 경우, 펌프의 순간적인 작동시 제3 공간(103)에 포집된 기포가 냉각회로 유입되어 소음 발생이나 성능 저하 등의 문제를 유발할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 발명은 제3 공간(103)의 최고 높이를 제1 공간(101)과 제2 공간(102)에 기설정된 최저 수위(Min)보다 낮게 구성하며, 이에 따라 제3 공간(103)의 내부에 기포가 포집되고 해당 기포가 냉각회로로 유입되는 등의 문제를 원천적으로 차단할 수 있다.
그리고, 상술한 바와 같이 본 발명의 리저버 탱크(10)에서 냉각수 주입구(200)는 하나로 구성되고, 해당 하나의 냉각수 주입구(200)는 탱크 바디(110)의 상부이자 제1 격벽(310)의 수직 방향 상부에 배치될 수 있다. 냉각수 주입구(200)가 제1 격벽(310)의 수직 방향 상부에 배치됨으로써 냉각수 주입구(200)를 통해 주입되는 냉각수가 제1 공간(101)과 제2 공간(102)으로 분배되게 된다. 즉, 본 발명은 냉각수 주입구를 제1 격벽의 수직 방향 상부에 배치함으로써 냉각수 주입구를 하나로 구성하더라도 제1 공간과 제2 공간에 냉각수를 동시 주입할 수 있으며, 이와 같이 냉각수 주입구가 하나로 구성됨으로써 냉각수 주입성이 향상되고 리저버 탱크의 제작 비용이 절감될 수 있다.
여기서, 냉각수 주입구(200)를 하나로 구성하는 것은 제1 공간(101)과 제2 공간(102)이 서로 연통되는 것과 연관이 있는 것으로서, 제1 공간(101)과 제2 공간(102)이 제1 격벽의 관통된 상부(310C)를 통해 연통되고, 해당 제1 격벽의 관통된 상부(310C)를 통해 냉각수 주입구(200)에서 주입되는 냉각수가 제1 공간(101)과 제2 공간(102)으로 동시에 분배될 수 있다.
이때, 제1 공간(101)에 수용되는 냉각수와 제2 공간(102)에 수용되는 냉각수는 서로 온도 범위가 상이하므로 서로 섞이지 않는 것이 바람직하지만, 제1 공간(101)과 제2 공간(102)은 상부 부분을 통해 서로 연통되어 있어 일측에서 타측으로 냉각수가 넘칠 염려가 있다. 그러나, 제1 공간(101)과 제2 공간(102) 각각에 연결된 냉각수 펌프(P1, P2)의 작동 듀티를 조정하여 바이패스가 발생하지 않도록 조정할 수 있기 때문에, 양 공간의 냉각수가 서로 섞이는 것이 방지될 수 있다. 이때 도 3과 같이, 제1 격벽의 관통된 상부(310C)의 최저 높이, 즉 제1 격벽(310)의 높이를 제1 공간(101)과 제2 공간(102)에 기설정된 최고 수위(max)보다 높게 구성하여, 제1 격벽의 관통된 상부(310C)를 통해 양 공간의 냉각수가 섞이는 것을 방지하는 것에 도움이 되도록 할 수 있다.
이하에서는 본 발명의 다른 예의 리저버 탱크에 대해 살펴본다. 도 5는 본 발명의 다른 예에 따른 리저버 탱크를 측면에서 바라본 도면이고, 도 6은 도 5의 리저버 탱크를 상부에서 바라본 도면으로서, 본 예의 리저버 탱크(10)는 제1 단위 탱크 바디(100-1)와 제2 단위 탱크 바디(100-2)를 포함하고, 하나의 냉각수 주입구(200)를 포함한다. 그리고, 제1 공간(101)과 제2 공간(102)은 제1 단위 탱크 바디(100-1)의 내부 공간에 형성되고, 제3 공간(103)은 제2 단위 탱크 바디(100-2)의 내부 공간에 형성되도록 구성된다.
즉, 앞의 예의 리저버 탱크는 하나의 탱크 바디 내에 격벽을 통해 제1 내지 제3 공간이 각각 구획되는 것과 달리, 본 예의 리저버 탱크는 두개의 단위 탱크 바디를 통해 각 공간들 중 일부가 구획되며, 구체적으로 제1, 제2 공간과 제3 공간은 서로 다른 단위 탱크 바디에 의해 구획되고, 제1 공간과 제2 공간은 제1 단위 탱크 바디의 내부에 구비된 격벽에 의해 서로 구획되는 점에서 차이가 있다. 이는 각 공간을 구획하기 위한 구조 및 격벽의 구조가 간결하다는 점에서 설계 및 제조 상 이점이 있다.
본 예에서, 제1 탱크 바디(100-1) 내부의 제1 공간(101)과 제2 공간(102) 사이의 격벽(300)인 제1 격벽(310)은 상부가 관통된 구조로 이루어져 해당 격벽(310)의 관통된 상부(310C)를 통해 제1 공간(101)과 제2 공간(102)이 서로 연통될 수 있다. 그리고, 제2 단위 탱크 바디(100-2)의 최고 높이, 즉 제3 공간(103)의 최고 높이는 제1 단위 탱크 바디(100-1)에 기설정된 최저 수위(Min), 즉 제1 공간(101)과 제2 공간(102)에 기설정된 최저 수위(Min)보다 낮게 형성될 수 있다. 그리고, 냉각수 주입구(200)는 하나로 구성되어 해당 하나의 냉각수 주입구(200)가 제1 단위 탱크 바디(100-1)의 상부이자 제1 격벽(310)의 수직 방향 상부에 배치될 수 있다. 또한, 제1 격벽(310)의 높이는 제1 탱크 바디(100-1)에 기설정된 최고 수위(Max)보다 높게 형성될 수 있다. 위와 같은 구성을 채택하는 이유 내지 원리는 앞의 예에서 설명한 바와 실질적으로 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 리저버 탱크는 서로 구획된 3개의 공간을 포함하되 제1 공간과 제2 공간은 서로 연통되고 제3 공간은 제1 공간 및 제2 공간과 분리되어 독립된 공간으로 형성됨에 따라 냉각 시스템 작동시 냉각수 보충 부족 문제를 해결할 수 있고, 제3 공간의 최고 높이를 제1 공간과 제2 공간의 최저 수위보다 낮게 형성하여 냉각수 바이패스에 의한 냉각 성능 저하를 방지할 수 있으며, 냉각수 주입구가 하나로 형성됨에 따라 냉각 시스템으로의 냉각수 주입성이 향상되고 제조 비용을 절감할 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야 한다.
[부호의 설명]
10: 리저버 탱크
100: 탱크 바디
100-1: 제1 단위 탱크 바디
100-2: 제2 단위 탱크 바디
101: 제1 공간
102: 제2 공간
103: 제3 공간
200: 냉각수 주입구
300: 격벽
310: 제1 격벽
310C: 제1 격벽의 관통된 상부
320: 제2 격벽

Claims (13)

  1. 중공된 내부 공간에 냉각수가 수용되는 탱크 바디; 및
    상기 탱크 바디의 내부 공간으로 냉각수가 주입되도록 구성되는 냉각수 주입구;를 포함하고,
    상기 탱크 바디의 내부 공간은 복수의 공간으로 구획되되, 적어도 하나의 공간은 다른 공간들과 탱크 바디 내부에서 연통되지 않도록 형성되는, 리저버 탱크.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 공간은 서로 구획된 제1 공간, 제2 공간, 및 제3 공간을 포함하고,
    상기 제1 공간과 상기 제2 공간은 서로 연통되고,
    상기 제3 공간은 상기 제1 공간 및 제2 공간과 분리되어 독립된 공간으로 형성되는,
    리저버 탱크.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 탱크 바디는 하나로 구성되고,
    상기 하나의 탱크 바디의 내부 공간에 구비된 격벽에 의해 상기 제1 공간, 제2 공간, 및 제3 공간이 구획되는,
    리저버 탱크.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 공간과 상기 제2 공간 사이의 격벽을 제1 격벽이라 하고, 상기 제3 공간을 구획하는 격벽을 제2 격벽이라 하면,
    상기 제1 격벽은 상부가 관통된 구조로 이루어져 상기 제1 격벽의 관통된 상부를 통해 상기 제1 공간과 상기 제2 공간이 서로 연통되고,
    상기 제2 격벽의 상부는 폐색되어 상기 제3 공간이 상기 제1 공간 및 제2 공간과 분리되는,
    리저버 탱크.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제3 공간의 최고 높이는, 상기 제1 공간과 제2 공간에 기설정된 최저 수위보다 낮게 형성되는,
    리저버 탱크.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 냉각수 주입구는 하나로 구성되고,
    상기 하나의 냉각수 주입구는 상기 탱크 바디의 상부이자 상기 제1 격벽의 수직 방향 상부에 배치되는,
    리저버 탱크.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 탱크 바디는 각각의 내부 공간이 서로 분리된 제1 단위 탱크 바디와 제2 단위 탱크 바디를 포함하고,
    상기 제1 공간과 제2 공간은 상기 제1 단위 탱크 바디의 내부 공간에 형성되고,
    상기 제3 공간은 상기 제2 단위 탱크 바디의 내부 공간에 형성되는,
    리저버 탱크.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 공간과 제2 공간 사이의 격벽은 상부가 관통된 구조로 이루어져 해당 격벽의 관통된 상부를 통해 상기 제1 공간과 상기 제2 공간이 서로 연통되는,
    리저버 탱크.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 단위 탱크 바디의 최고 높이는, 상기 제1 단위 탱크 바디에 기설정된 최저 수위보다 낮게 형성되는,
    리저버 탱크.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 냉각수 주입구는 하나로 구성되고,
    상기 하나의 냉각수 주입구는 상기 제1 단위 탱크 바디의 상부이자 상기 제1 공간과 상기 제2 공간 사이의 격벽의 수직 방향 상부에 배치되는,
    리저버 탱크.
  11. 제2항에 있어서,
    상기 제1 공간 내지 제3 공간 각각에는, 냉각수가 유입되는 냉각수 유입구와 냉각수가 배출되는 냉각수 배출구가 구비되는,
    리저버 탱크.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 공간의 냉각수 배출구와, 상기 제2 공간의 냉각수 배출구와, 상기 제3 공간의 냉각수 배출구는 각각이 상기 리저버 탱크의 일측에 결합되는 밸브와 직접 연결되는,
    리저버 탱크.
  13. 제2항에 있어서,
    상기 제1 공간에는, PE 냉각 라인을 유동하는 냉각수가 수용되고,
    상기 제2 공간에는, 배터리 냉각 라인을 유동하는 냉각수가 수용되고,
    상기 제3 공간에는, 라디에이터 순환 라인을 유동하는 냉각수가 수용되는,
    리저버 탱크.
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