KR102817283B1

KR102817283B1 - 냉각수 급수 모듈

Info

Publication number: KR102817283B1
Application number: KR1020200004012A
Authority: KR
Inventors: 김연호; 조완제; 김재완; 김재연; 김수환
Original assignee: 현대자동차 주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2020-01-13
Filing date: 2020-01-13
Publication date: 2025-06-05
Anticipated expiration: 2040-01-13
Also published as: CN113103847A; DE102020116726A1; KR20210090814A; CN113103847B; US20210219466A1; US11576284B2

Abstract

냉각수 급수 모듈이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 급수 모듈은 하나의 리저버 탱크에 저장된 냉각수를 전장품 냉각 회로와 배터리 냉각 회로에 각각 공급하기 위한 것으로, 상기 리저버 탱크와 연결되는 메인 바디; 상기 전장품 냉각 회로와 상기 배터리 냉각 회로에 포함된 워터펌프들이 장착되도록 상기 메인 바디에 형성되는 워터펌프 장착부; 및 상기 배터리 냉각 회로에 포함된 냉각수 밸브가 장착되도록 상기 메인 바디에 형성되는 밸브 장착부; 를 포함한다.

Description

냉각수 급수 모듈{COOLANT SUPPLING MODULE}

본 발명은 냉각수 급수 모듈 에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량에 구비된 전장품, 배터리 모듈에 원활하게 냉각수를 공급하는 동시에, 칠러를 포함한 다양한 부품의 장착이 가능한 냉각수 급수 모듈에 관한 것이다.

최근 에너지 효율과 환경오염 문제에 대한 관심이 날로 커지면서 내연기관 자동차를 실질적으로 대체할 수 있는 친환경 자동차의 개발이 요구되고 있다. 이러한 친환경 자동차는 보통 연료전지나 전기를 동력원으로 하여 구동되는 전기 자동차나, 엔진과 전기배터리를 이용하여 구동되는 하이브리드 자동차로 구분된다.

여기서, 연료전지가 사용되는 전기 자동차의 경우에는 산소와 수소의 화학적 반응 에너지를 전기 에너지로 전환하여 구동력을 발생시키게 되며, 이 과정에서 연료전지 내의 화학적 반응에 의해 열에너지가 발생되는 바, 발생된 열을 효과적으로 제거하는 것이 연료전지의 성능 확보에 있어 필수적이다.

또한, 하이브리드 자동차에서도 일반적인 연료로 작동하는 엔진과 함께, 상기한 연료전지나, 전기 배터리로부터 공급되는 전기를 이용해 모터를 구동시켜 구동력을 발생시키게 되는 바, 연료전지나 배터리, 및 모터로부터 발생되는 열을 효과적으로 제거해야만 모터의 성능을 확보할 수 있게 된다.

이러한 하이브리드 자동차는 정속 주행, 완만한 주행, 저중속 정속 주행시 모터에 의해 구동되는 EV 모드로 주행되며, 가속, 급가속시에는 내연기관과 모터가 동시에 구동되고, 고속 정속 주행시는 모터는 정지된 상태로, 내연기관에 의해 작동된다.

이에 따라, 하이브리드 자동차에는 엔진에 냉각수를 순환시켜 냉각하기 위한 엔진 냉각회로와, 모터를 포함하는 전기동력부품에 냉각수를 순환시켜 냉각하는 전장품 냉각 회로가 각각 구비된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 하이브리드 자동차는 상기한 엔진 냉각회로와, 전장품 냉각 회로가 각각 별도의 밀폐회로로 구성된다. 이에 따라, 각 냉각회로에 사용되는 두 개의 리저버 탱크를 구비해야만 하여 협소한 엔진룸 내부에 장착되기가 힘들고, 구성요소의 증가로 제작원가가 증가되는 문제점이 있다.

또한, 구성요소의 증가로 인해 중량이 증가되고, 각 리저버 탱크의 장착시간 증가로 생산성이 저하되는 등의 문제점도 내포하고 있다.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 하나의 리저버 탱크로부터 전장품 냉각 회로와 배터리 냉각 회로에 각각 냉각수를 공급하는 동시에, 각종 구성요소의 장착을 용이하게 하도록 하는 냉각수 급수 모듈을 제공하고자 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 급수 모듈은 하나의 리저버 탱크에 저장된 냉각수를 전장품 냉각 회로와 배터리 냉각 회로에 각각 공급하기 위한 것으로, 상기 리저버 탱크와 연결되는 메인 바디; 상기 전장품 냉각 회로와 상기 배터리 냉각 회로에 포함된 워터펌프들이 장착되도록 상기 메인 바디에 형성되는 워터펌프 장착부; 및 상기 배터리 냉각 회로에 포함된 냉각수 밸브가 장착되도록 상기 메인 바디에 형성되는 밸브 장착부; 를 포함한다.

상기 메인 바디의 상부에는 상기 리저버 탱크에 직접 연결되도록 연결포트가 형성될 수 있다.

상기 워터펌프 장착부는 상기 전장품 냉각 회로에 구비되는 제1 워터펌프가 장착되며, 상기 메인 바디의 일측에 형성되는 제1 워터펌프 장착부; 및 상기 배터리 냉각 회로에 구비되는 제2 워터펌프가 장착되며, 상기 메인 바디의 후면에 형성되는 제2 워터펌프 장착부; 를 포함할 수 있다.

상기 제1 워터펌프 장착부와 상기 제2 워터펌프 장착부는 수직 방향으로 배치될 수 있다.
상기 리저버 탱크에 저장된 냉각수를 냉매와 열교환시키는 칠러가 연결되도록 상기 메인 바디에 형성되는 칠러 연결부; 를 더 포함할 수 있다.

상기 칠러 연결부는 상기 제1 워터펌프 장착부의 반대 방향에서 상기 메인 바디의 타측에 형성될 수 있다.

상기 메인 바디는 전장품과 배터리를 분리 냉각하거나, 상기 전장품과 상기 배터리를 통합하여 냉각할 경우, 유입된 냉각수의 유동을 분배하기 위한 적어도 하나의 격벽을 더 포함할 수 있다.

상기 격벽은 상기 제1 워터펌프 장착부에 근접한 위치에서 상기 연결포트로부터 상기 밸브 장착부를 향하여 연장 형성되는 제1 격벽; 상기 제2 워터펌프 장착부를 향하는 위치에서 상기 밸브 장착부로부터 상기 연결포트를 향하여 형성되는 제2 격벽; 상기 칠러 연결부로부터 상기 제1 워터펌프 장착부를 향하여 이격된 위치에서 상기 메인 바디의 내측 하부로부터 상부를 향하여 형성되는 제3 격벽; 및 상기 제2 격벽과 상기 제3 격벽 사이에서 상기 메인 바디의 내측 상부로부터 하부를 향하여 형성되는 제4 격벽; 을 포함할 수 있다.

상기 제2 격벽은 상기 밸브 장착부에 장착되는 상기 냉각수 밸브의 작동제어를 통해 상기 밸브 장착부로부터 상기 메인 바디의 내부에 냉각수가 유입될 경우, 유입된 냉각수가 상기 제2 워터펌프 장착부를 향하여 유동되는 것을 최소화할 수 있다.

상기 제3, 제4 격벽은 상기 칠러 연결부로부터 유입된 냉각수가 상기 제1 워터펌프 장착부를 향하여 유동되는 것을 최소화하는 것을 특징으로 하는 방지할 수 있다.

상기 밸브 장착부에는 상기 메인 바디와 별도로 형성되는 유입포트; 상기 메인 바디의 내부와 연통되도록 상기 밸브 장착부와 상기 메인 바디를 일체로 연결하는 제1 배출구; 및 상기 메인 바디와는 별도로 형성되는 제2 배출구; 가 형성될 수 있다.

전장품과 배터리를 분리 냉각할 경우, 상기 리저버 탱크로부터 상기 메인 바디로 유입된 냉각수는 상기 제1 워터펌프의 작동을 통해 상기 제1 워터펌프 장착부로 유동되면서, 상기 전장품 냉각 회로로 공급되고, 상기 칠러 연결부로부터 상기 메인 바디로 유입된 냉각수는 상기 제2 워터펌프의 작동을 통해 상기 제2 워터펌프 장착부로 유동되면서, 상기 배터리 냉각 회로로 공급될 수 있다.

상기 전장품과 상기 배터리를 분리 냉각할 경우, 상기 제1, 및 제2 워터펌프는 각각 동일한 회전속도로 작동되거나, 상기 제1 워터펌프의 회전속도 보다 상기 제2 워터펌프가 더 빠른 회전속도로 작동 될 수 있다.

상기 전장품과 상기 배터리를 통합하여 냉각할 경우, 상기 리저버 탱크로부터 상기 메인 바디로 유입된 냉각수는 대부분이 상기 제2 워터펌프의 작동을 통해 상기 제2 워터펌프 장착부로 유동되면서, 상기 배터리 냉각 회로로 공급되고, 상기 리저버 탱크로부터 상기 메인 바디로 유입된 일부의 냉각수와, 상기 배터리 냉각 회로를 통과하여 상기 밸브 장착부로부터 상기 메인 바디의 내부로 유입된 냉각수는 상기 제1 워터펌프의 작동을 통해 상기 제1 워터펌프 장착부로 유동되면서, 상기 전장품 냉각 회로로 공급될 수 있다.

상기 밸브 장착부는 상기 메인 바디의 하부에 형성될 수 있다.

상기 메인 바디, 상기 워터펌프 장착부, 상기 밸브 장착부, 및 상기 칠러 연결부는 일체로 형성될 수 있다.

상기 칠러 연결부는 상기 칠러에 냉각수를 유입 및 배출이 가능하게 형성될 수 있다.
상기 칠러는 상기 칠러 연결부에 직접 장착될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 급수 모듈에 의하면, 하나의 리저버 탱크로부터 전장품 냉각 회로와 배터리 냉각 회로에 각각 냉각수를 공급하는 동시에, 각종 구성요소의 장착을 용이하게 함으로써, 협소한 엔진룸 내부에서 공간 활용도를 향상시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 각 회로들에 냉각수를 공급하기 위한 워터펌프들을 직접 장착하고, 연결배관들을 연결함으로써, 연결배관들의 레이아웃을 간소화하고, 장착성 및 유지 보수성을 향상시키는 효과도 있다.

또한, 본 발명은 각 배관들을 연결하기 위한 별도의 부품 사용을 최소화할 수 있어 중량 및 원가절감을 도모하고, 조립공정을 줄여 생산성을 향상시킬 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 급수 모듈의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 급수 모듈에 적용되는 메인 바디에 각 구성요소가 장착된 상태를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 급수 모듈에 적용되는 메인 바디의 사시도이다.
도 4는 도 3의 A-A 선에 따른 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 급수 모듈에서 전장품과 배터리를 분리 냉각할 경우에 대한 작동 상태도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 급수 모듈에서 전장품과 배터리를 통합하여 냉각할 경우에 대한 작동 상태도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.

그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

또한, 명세서에 기재된 “...유닛”, “...수단”, “...부”, “...부재” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 급수 모듈의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 급수 모듈에 적용되는 메인 바디에 각 구성요소가 장착된 상태를 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 급수 모듈에 적용되는 메인 바디의 사시도이고, 도 4는 도 3의 A-A 선에 따른 단면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 급수 모듈(100)은 전장품(12)에 냉각수를 공급하는 전장품 냉각 회로(10)와, 배터리(22)에 냉각수를 공급하는 배터리 냉각 회로(20)에 하나의 리저버 탱크(2)에 저장된 냉각수를 공급하기 위해 적용된다.

즉, 상기 냉각수 급수 모듈(100)은 하나의 리저버 탱크(2)에 저장된 냉각수를 상기 전장품 냉각 회로(10)와 상기 배터리 냉각 회로(20)에 공급할 수 있다.

이러한 냉각수 급수 모듈(100)은, 도 1 내지 도 3에서 도시한 바와 같이, 메인 바디(110), 워터펌프 장착부(120), 밸브 장착부(130), 및 칠러 연결부(140)를 포함한다.

여기서, 상기 메인 바디(110), 상기 워터펌프 장착부(120), 상기 밸브 장착부(130), 및 상기 칠러 연결부(140)는 일체로 형성될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 메인 바디(110)는 대체로 사각 박스 형상으로 형성되며, 상기 리저버 탱크(2)와 연결된다.

이러한 메인 바디(110)의 내부에는 냉각수가 유동되는 내부공간(112)이 형성된다.

또한, 상기 메인 바디(110)의 상부에는 상기 내부공간(112)과 연통되고, 상기 리저버 탱크(2)의 하부에 직접 연결되도록 연결포트(114)가 형성될 수 있다.

여기서, 상기 연결포트(114)는 상기 메인 바디(110)로부터 상부를 향하여 돌출될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 워터펌프 장착부(120)는 상기 전장품 냉각 회로(10)와 상기 배터리 냉각 회로(20)에 포함된 워터펌프들이 장착되도록 상기 메인 바디(110)에 형성될 수 있다.

여기서, 상기 워터펌프 장착부(120)는 제1, 및 제2 워터펌프 장착부(120a, 120b)를 포함할 수 있다.

먼저, 상기 제1 워터펌프 장착부(120a)는 상기 전장품 냉각 회로(10)에 구비되는 제1 워터펌프(14)가 장착된다. 이러한 제1 워터펌프 장착부(120a)는 상기 메인 바디(110)의 일측에 형성될 수 있다.

그리고 상기 제2 워터펌프 장착부(120b)는 상기 배터리 냉각 회로(20)에 구비되는 제2 워터펌프(24)가 장착된다. 이러한 제2 워터펌프 장착부(120b)는 상기 메인 바디(110)의 후면에 형성될 수 있다.

이와 같이 구성되는 상기 제1 워터펌프 장착부(120a)와 상기 제2 워터펌프 장착부(120b)는 상기 메인 바디(110)에서 수직 방향으로 배치된다.

즉, 상기 제1, 및 제2 워터펌프 장착부(120a, 120b)는 상기 제1, 및 제2 워터펌프(14, 24)의 크기와 장착위치, 및 각 회로들과 연결하기 위한 연결배관의 레이아웃이 최적화되도록 상기 메인 바디(110)에 수직 방향으로 형성될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 밸브 장착부(130)는 상기 배터리 냉각 회로(20)에 포함된 냉각수 밸브(26)가 장착되도록 상기 메인 바디(110)에 형성된다. 이러한 밸브 장착부(130)는 상기 메인 바디(110)의 하부에 형성될 수 있다.

여기서, 상기 밸브 장착부(130)에는 유입포트(132), 제1 배출구(134), 및 제2 배출구(136)가 각각 형성될 수 있다.

상기 유입포트(132)는 상기 메인 바디(110)와 별도로 형성된다. 이러한 유입포트(132)는 상기 배터리(22)를 통과한 냉각수가 유입되도록 상기 배터리 냉각 회로(20)와 연결된다.

본 실시예에서, 상기 제1 배출구(134)는 상기 메인 바디(110)의 내부와 연통되도록 상기 밸브 장착부(130)와 상기 메인 바디(110)를 일체로 연결할 수 있다.

여기서, 상기 제1 배출구(134)는 상기 밸브 장착부(130)에서 상기 유입포트(132)와 동일 선상에 배치될 수 있다.

그리고 상기 제2 배출구(136)는 상기 메인 바디(110)와는 별도로 형성된다. 이러한 제2 배출구(136)는 상기 제2 워터펌프 장착부(120b)를 향하여 상기 유입포트(132)와 수직하게 배치될 수 있다.

이러한 제1, 및 제2 배출구(134, 136)는 상기 밸브 장착부(130)에 장착되는 상기 냉각수 밸브(26)의 작동에 따라 선택적으로 개폐될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 칠러 연결부(140)는 상기 리저버 탱크(2)에 저장된 냉각수를 냉매와 열교환시키는 칠러(30)가 연결되도록 상기 메인 바디(110)에 형성된다.

여기서, 상기 칠러 연결부(140)는 상기 제1 워터펌프 장착부(120a)의 반대 방향에서 상기 메인 바디(110)의 타측에 형성될 수 있다.

이러한 칠러 연결부(140)는 상기 칠러(30)에 냉각수를 유입 및 배출이 가능하게 형성될 수 있다.
여기서, 상기 칠러(30)는 상기 칠러 연결부(140)에 직접 장착될 수 있다.

또한, 상기 칠러(30)는 미도시된 에어컨 장치와 연결되며, 내부에 선택적으로 유입되는 냉각수와 냉매를 열교환시키는 수랭식 열교환기일 수 있다. 이러한 칠러(30)에는 냉매 온도 센서(36) 등이 장착될 수 있다.

한편, 본 실시예에서, 상기 메인 바디(110)는, 도 4에서 도시한 바와 같이, 상기 전장품 냉각 회로(10)와 상기 배터리 냉각 회로(20)를 분리 냉각하거나, 상기 전장품 냉각 회로(10)와 상기 배터리 냉각 회로(20)를 통합하여 냉각할 경우, 내부로 유입된 냉각수의 유동을 분배하기 위한 적어도 하나의 격벽(116)을 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 격벽(116)은 상기 내부공간(112)에서 각각 이격된 위치에 형성되는 제1 격벽(116a), 제2 격벽(116b), 제3 격벽(116c), 및 제4 격벽(116d)을 포함할 수 있다.

먼저, 상기 제1 격벽(116a)은 상기 제1 워터펌프 장착부(120a)에 근접한 위치에서 상기 연결포트(114)로부터 상기 밸브 장착부(130)를 향하여 연장 형성된다.

상기 제2 격벽(116b)은 상기 제2 워터펌프 장착부(120b)를 향하는 위치에서 상기 밸브 장착부(130)로부터 상기 연결포트(114)를 향하여 형성된다.

여기서, 상기 제2 격벽(116b)은 상기 밸브 장착부(130)에 장착되는 상기 냉각수 밸브(26)의 작동제어를 통해 상기 밸브 장착부(130)로부터 상기 메인 바디(110)의 내부에 냉각수가 유입될 경우, 유입된 냉각수가 상기 제2 워터펌프 장착부(120b)를 향하여 유동되는 것을 최소화할 수 있다.

상기 제3 격벽(116c)은 상기 칠러 연결부(140)로부터 상기 제1 워터펌프 장착부(120a)를 향하여 이격된 위치에서 상기 메인 바디(110)의 내측 하부로부터 상부를 향하여 형성된다.

그리고 상기 제4 격벽(116d)은 상기 제2 격벽(116b)과 상기 제3 격벽(116c) 사이에서 상기 메인 바디(110)의 내측 상부로부터 하부를 향하여 형성된다.

여기서, 상기 제3, 제4 격벽(116c, 116d)은 상기 칠러 연결부(140)로부터 유입된 냉각수가 상기 제1 워터펌프 장착부(120a)를 향하여 유동되는 것을 최소화할 수 있다.

한편, 상기 제1, 제2, 및 제3 격벽(116a, 116b, 116c)들의 각 일단은 상기 메인 바디(110)의 내부공간(112)에서 상부 또는 하부에 각각 연결될 수 있다.

또한, 상기 제1, 제2, 및 제3 격벽(116a, 116b, 116c)들의 각 타단은 상기 메인 바디(110)의 내부공간(112)에서 상하 방향을 기준으로 중앙에 위치될 수 있다.

그리고 상기 제4 격벽(116d)의 일단은 상기 메인 바디(110)의 내부공간(112)에서 상부에 연결되고, 그 타단은 상기 메인 바디(110)의 내부공간(112)에서 상하 방향을 기준으로 중앙으로부터 상부를 향하여 설정간격 이격된 위치에 배치될 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 급수 모듈(100)의 작동 및 작용을 첨부한 도 5와 도 6을 참조하여 상세히 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 급수 모듈에서 전장품과 배터리를 분리 냉각할 경우에 대한 작동 상태도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 급수 모듈에서 전장품과 배터리를 통합하여 냉각할 경우에 대한 작동 상태도이다.

먼저, 상기 전장품(12)과 상기 배터리(22)를 분리 냉각할 경우를 첨부한 도 5를 참조하여 설명한다.

도 5를 참조하면, 상기 리저버 탱크(2)로부터 상기 메인 바디(110)로 유입된 냉각수는 상기 제1 워터펌프(14)의 작동을 통해 상기 제1 워터펌프 장착부(120a)로 유동되면서, 상기 전장품 냉각 회로(10)로 공급된다.

그리고 상기 칠러 연결부(140)로부터 상기 메인 바디(110)로 유입된 냉각수는 상기 제2 워터펌프(24)의 작동을 통해 상기 제2 워터펌프 장착부(120b)로 유동되면서, 상기 배터리 냉각 회로(20)로 공급될 수 있다.

여기서, 상기 제1, 및 제2 워터펌프(14, 24)는 각각 동일한 회전속도로 작동되거나, 상기 제1 워터펌프(14)의 회전속도 보다 상기 제2 워터펌프(24)가 더 빠른 회전속도로 작동 될 수 있다.

즉, 상기 전장품(12)과 상기 배터리(22)를 각각 분리하여 냉각할 경우, 상기 전장품 냉각 회로(10)와 상기 배터리 냉각 회로(20)는 상기 냉각수 급수 모듈(100)에 장착된 상기 냉각수 밸브(26)의 작동에 의해 서로 분리된다.

이에 따라, 상기 리저버 탱크(2)에 저장된 냉각수는 상기 메인 바디(110)의 내부에서 상기 배터리 냉각 회로(20)로부터 상기 메인 바디(110)의 내부에 유입된 냉각수와는 별도로 상기 전장품 냉각 회로(10)를 순환하면서 상기 전장품(12)을 원활하게 냉각할 수 있다.

그리고 상기 배터리 냉각 회로(20)의 냉각수는 상기 리저버 탱크(2)로부터 상기 메인 바디(110)의 내부로 유입된 냉각수와는 별도로 상기 칠러(30)를 통과한 후, 상기 메인 바디(110)의 내부로 유입된다.

즉, 상기 유입포트(132)로 유입된 상기 배터리 냉각 회로(20)의 냉각수는 상기 냉각수 밸브(26)의 작동을 통해 개방된 상기 제2 배출구(136)로 배출되면서 상기 칠러(30)를 통과하게 된다.

여기서, 상기 제1 배출구(134)는 상기 냉각수 밸브(26)의 작동을 통해 폐쇄될 수 있다.

이에 따라, 상기 배터리 냉각 회로(20)의 냉각수는 상기 칠러(30)를 통과하면서, 미도시된 에어컨 장치로부터 상기 칠러(30)에 공급된 냉매와 열교환을 통해 냉각된 상태로 상기 메인 바디(110)의 내부로 유입된 후, 상기 제2 워터펌프 장착부(120b)를 통해 배출될 수 있다.

상기 제2 워터펌프 장착부(120b)로 배출된 냉각수는 상기 배터리 냉각 회로(20)를 순환하면서 상기 배터리(22)를 원활하게 냉각할 수 있다.

즉, 상기 메인 바디(110)의 내부공간(112)에서 상기 제2, 및 제3 격벽(116b, 116c)의 사이와, 상기 제4 격벽(116d)이 위치되는 상기 내부공간(112)에는 냉각수가 유동되지 않을 수 있다.

이와는 반대로, 상기 전장품(12)과 상기 배터리(22)를 통합하여 냉각할 경우를 첨부한 도 6을 참조하여 설명한다.

도 6을 참조하면, 상기 리저버 탱크(2)로부터 상기 메인 바디(110)에 유입된 냉각수는 대부분이 상기 제2 워터펌프(24)의 작동을 통해 상기 제2 워터펌프 장착부(120b)로 유동되면서, 상기 배터리 냉각 회로(20)로 공급된다.

이에 따라, 상기 리저버 탱크(2)에 저장된 냉각수는 대부분이 상기 메인 바디(110)의 내부로 유입된 후, 상기 제2 워터펌프 장착부(120b)를 통해 배출되고, 상기 배터리 냉각 회로(20)를 순환하면서, 상기 배터리(22)를 원활하게 냉각할 수 있다.

그리고 상기 리저버 탱크(2)로부터 유입된 일부의 냉각수와, 상기 배터리 냉각 회로(20)를 통과하여 상기 밸브 장착부(130)로부터 상기 메인 바디(110)의 내부로 유입된 냉각수는 상기 제1 워터펌프(13)의 작동을 통해 상기 제1 워터펌프 장착부(120a)로 유동되면서, 상기 전장품 냉각 회로(10)로 공급된다.

즉, 상기 배터리 냉각 회로(20)로부터 상기 유입포트(132)로 유입된 냉각수는 상기 냉각수 밸브(26)의 작동을 통해 개방된 상기 제1 배출구(134)로 배출되면서 상기 메인 바디(110)의 내부공간(112)으로 유입된다.

여기서, 상기 제2 배출구(136)는 상기 냉각수 밸브(26)의 작동을 통해 폐쇄될 수 있다.

이에 따라, 상기 칠러(30)에는 냉각수의 공급이 중단되고, 상기 배터리 냉각 회로(20)로부터 상기 내부공간(112)으로 유입된 냉각수는 상기 리저버 탱크(2)로부터 상기 메인 바디(110)의 내부로 유입된 일부의 냉각수와 함께, 상기 전장품 냉각 회로(10)를 순화하면서 상기 전장품(12)을 냉각할 수 있다.

한편, 상기 배터리 냉각 회로(20)로부터 상기 메인 바디(110)의 내부로 유입된 냉각수 중, 일부의 냉각수는 상기 리저버 탱크(2)로부터 유입된 냉각수와 함께, 상기 제2 워터펌프 장착부(120b)로 유동될 수 있다.

즉, 상기 전장품(12)과 상기 배터리(22)를 통합하여 냉각할 경우, 상기 전장품 냉각 회로(10)와 상기 배터리 냉각 회로(20)는 상기 냉각수 밸브(26)의 작동에 따라 상기 냉각수 급수 모듈(100)을 통해 서로 연결될 수 있다.

여기서, 상기 칠러 연결부(140)와 연결된 상기 내부공간(112)과, 상기 제2 배출구(136)에는 냉각수의 유동이 중단될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 급수 모듈(100)은 상기 전장품(12)과 상기 배터리(22)를 차량의 운행 모드에 따라 분리 냉각하거나, 통합하여 냉각할 경우, 상기 전장품 냉각 회로(10)와 상기 배터리 냉각 회로(20)를 선택적으로 연결하거나, 분리하여 냉각수를 유동시킬 수 있다.

또한, 하나의 상기 리저버 탱크(2)를 상기 전장품 냉각 회로(10)와 상기 배터리 냉각 회로(20)에 공용으로 사용할 수 있다.

따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 냉각수 급수 모듈(100)을 적용하면, 하나의 상기 리저버 탱크(2)로부터 상기 전장품 냉각 회로(10)와 상기 배터리 냉각 회로(20)에 각각 냉각수를 공급하는 동시에, 각종 구성요소의 장착을 용이하게 함으로써, 협소한 엔진룸 내부에서 공간 활용도를 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 전장품 냉각 회로(10)와 상기 배터리 냉각 회로(20)에 냉각수를 공급하기 위한 상기 제1, 및 제2 워터펌프(14, 24)들을 직접 장착하고, 연결배관들을 연결함으로써, 연결배관들의 레이아웃을 간소화하고, 장착성 및 유지 보수성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 각 배관들을 연결하기 위한 별도의 부품 사용을 최소화할 수 있어 중량 및 원가절감을 도모하고, 조립공정을 줄여 생산성을 향상시킬 수 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10 : 전장품 냉각 회로
12 : 전장품
14 : 제1 워터펌프
20 : 배터리 냉각 회로
22 : 배터리
24 : 제2 워터펌프
26 : 냉각수 밸브
30 : 칠러
36 : 온도 센서
100 : 냉각수 급수 모듈
110 : 메인 바디
112 : 내부공간
114 : 연결포트
116 : 격벽
116a, 116b, 116c, 116d : 제1, 제2, 제3, 및 제4 격벽
120 : 워터펌프 장착부
120a, 120b : 제1, 및 제2 워터펌프 장착부
130 : 밸브 장착부
132 : 유입포트
134, 136 : 제1, 및 제2 배출구
140 : 칠러 연결부

Claims

하나의 리저버 탱크에 저장된 냉각수를 전장품 냉각 회로와 배터리 냉각 회로에 각각 공급하기 위한 것으로,
상기 리저버 탱크와 연결되는 메인 바디;
상기 전장품 냉각 회로와 상기 배터리 냉각 회로에 포함된 워터펌프들이 장착되도록 상기 메인 바디에 형성되는 워터펌프 장착부; 및
상기 배터리 냉각 회로에 포함된 냉각수 밸브가 장착되도록 상기 메인 바디에 형성되는 밸브 장착부; 를 포함하되,
상기 메인 바디는
전장품과 배터리를 분리 냉각하거나, 상기 전장품과, 상기 배터리를 통합하여 냉각할 경우, 내부로 유입된 냉각수의 유동을 분배하기 위한 적어도 하나의 격벽을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 급수 모듈.
제1항에 있어서,
상기 메인 바디의 상부에는
상기 리저버 탱크에 직접 연결되도록 연결포트가 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각수 급수 모듈.
제1항에 있어서,
상기 워터펌프 장착부는
상기 전장품 냉각 회로에 구비되는 제1 워터펌프가 장착되며, 상기 메인 바디의 일측에 형성되는 제1 워터펌프 장착부; 및
상기 배터리 냉각 회로에 구비되는 제2 워터펌프가 장착되며, 상기 메인 바디의 후면에 형성되는 제2 워터펌프 장착부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 급수 모듈.
제3항에 있어서,
상기 제1 워터펌프 장착부와 상기 제2 워터펌프 장착부는
수직 방향으로 배치되는 것을 특징으로 하는 냉각수 급수 모듈.
제3항에 있어서,
상기 냉각수 급수 모듈은
상기 리저버 탱크에 저장된 냉각수를 냉매와 열교환시키는 칠러가 연결되도록 상기 메인 바디에 형성되는 칠러 연결부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 급수 모듈.
제5항에 있어서,
상기 칠러 연결부는
상기 제1 워터펌프 장착부의 반대 방향에서 상기 메인 바디의 타측에 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각수 급수 모듈.
삭제
제5항에 있어서,
상기 격벽은
상기 제1 워터펌프 장착부에 근접한 위치에서 연결포트로부터 상기 밸브 장착부를 향하여 연장 형성되는 제1 격벽;
상기 제2 워터펌프 장착부를 향하는 위치에서 상기 밸브 장착부로부터 상기 연결포트를 향하여 형성되는 제2 격벽;
상기 칠러 연결부로부터 상기 제1 워터펌프 장착부를 향하여 이격된 위치에서 상기 메인 바디의 내측 하부로부터 상부를 향하여 형성되는 제3 격벽; 및
상기 제2 격벽과 상기 제3 격벽 사이에서 상기 메인 바디의 내측 상부로부터 하부를 향하여 형성되는 제4 격벽;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각수 급수 모듈.
제8항에 있어서,
상기 제2 격벽은
상기 밸브 장착부에 장착되는 상기 냉각수 밸브의 작동제어를 통해 상기 밸브 장착부로부터 상기 메인 바디의 내부에 냉각수가 유입될 경우, 유입된 냉각수가 상기 제2 워터펌프 장착부를 향하여 일부만 유동되도록 하는 것을 특징으로 하는 냉각수 급수 모듈.
제8항에 있어서,
상기 제3, 제4 격벽은
상기 칠러 연결부로부터 유입된 냉각수가 상기 제1 워터펌프 장착부를 향하여 일부만 유동되도록 하는 것을 특징으로 하는 방지하는 냉각수 급수 모듈.
제5항에 있어서,
상기 밸브 장착부에는
상기 메인 바디와 별도로 형성되는 유입포트;
상기 메인 바디의 내부와 연통되도록 상기 밸브 장착부와 상기 메인 바디를 일체로 연결하는 제1 배출구; 및
상기 메인 바디와는 별도로 형성되는 제2 배출구;
가 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각수 급수 모듈.
제11항에 있어서,
전장품과 배터리를 분리 냉각할 경우,
상기 리저버 탱크로부터 상기 메인 바디로 유입된 냉각수는 상기 제1 워터펌프의 작동을 통해 상기 제1 워터펌프 장착부로 유동되면서, 상기 전장품 냉각 회로로 공급되고,
상기 칠러 연결부로부터 상기 메인 바디로 유입된 냉각수는 상기 제2 워터펌프의 작동을 통해 상기 제2 워터펌프 장착부로 유동되면서, 상기 배터리 냉각 회로로 공급되는 것을 특징으로 하는 냉각수 급수 모듈.
제12항에 있어서,
상기 전장품과 상기 배터리를 분리 냉각할 경우,
상기 제1, 및 제2 워터펌프는 각각 동일한 회전속도로 작동되거나, 상기 제1 워터펌프의 회전속도 보다 상기 제2 워터펌프가 더 빠른 회전속도로 작동되는 것을 특징으로 하는 냉각수 급수 모듈.
제11항에 있어서,
상기 전장품과 상기 배터리를 통합하여 냉각할 경우,
상기 리저버 탱크로부터 상기 메인 바디로 유입된 냉각수는 상기 제2 워터펌프의 작동을 통해 상기 제2 워터펌프 장착부로 유동되면서, 상기 배터리 냉각 회로로 공급되고,
상기 리저버 탱크로부터 상기 메인 바디로 유입된 일부의 냉각수와, 상기 배터리 냉각 회로를 통과하여 상기 밸브 장착부로부터 상기 메인 바디의 내부로 유입된 냉각수는 상기 제1 워터펌프의 작동을 통해 상기 제1 워터펌프 장착부로 유동되면서, 상기 전장품 냉각 회로로 공급되는 것을 특징으로 하는 냉각수 급수 모듈.
제1항에 있어서,
상기 밸브 장착부는
상기 메인 바디의 하부에 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각수 급수 모듈.
제5항에 있어서,
상기 메인 바디, 상기 워터펌프 장착부, 상기 밸브 장착부, 및 상기 칠러 연결부는
일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각수 급수 모듈.
제5항에 있어서,
상기 칠러 연결부는
상기 칠러에 냉각수를 유입 및 배출이 가능하게 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각수 급수 모듈.
제5항에 있어서,
상기 칠러는
상기 칠러 연결부에 직접 장착되는 것을 특징으로 하는 냉각수 급수 모듈.