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KR102639518B1 - 리저버 탱크를 포함하는 냉각 모듈 - Google Patents

리저버 탱크를 포함하는 냉각 모듈 Download PDF

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KR102639518B1
KR102639518B1 KR1020220127206A KR20220127206A KR102639518B1 KR 102639518 B1 KR102639518 B1 KR 102639518B1 KR 1020220127206 A KR1020220127206 A KR 1020220127206A KR 20220127206 A KR20220127206 A KR 20220127206A KR 102639518 B1 KR102639518 B1 KR 102639518B1
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cooling
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이현태
이우근
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주식회사 코아비스
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Abstract

본 발명은 차량의 냉각 시스템에서 냉각 유체를 압송하여 순환시키기 위한 리저버 탱크, 냉각 유체 펌프 및 방향전환밸브를 일체로 모듈화 한 냉각 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 리저버 탱크에 유입된 불안정안 유체를 안정화시켜 펌프로 전송하여 펌프의 손상을 최소화한 냉각 모듈용 리저버 탱크 및 이를 포함하는 냉각 모듈에 관한 것이다.

Description

리저버 탱크를 포함하는 냉각 모듈{Integrated Cooling Module having Reservoir Tank}
본 발명은 차량의 냉각 시스템에서 냉각 유체를 압송하여 순환시키기 위한 리저버 탱크, 냉각 유체 펌프 및 방향전환밸브를 일체로 모듈화 한 냉각 모듈에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 리저버 탱크에 유입된 불안정안 유체를 안정화시켜 펌프로 전송하여 펌프의 손상을 최소화한 냉각 모듈용 리저버 탱크 및 이를 포함하는 냉각 모듈에 관한 것이다.
전기 자동차는 배터리 또는 연료전지로부터 전력을 공급받아 구동되는 모터를 이용해 주행하기 때문에 탄소 배출이 적고 소음이 작다. 또한, 전기 자동차는 기존의 엔진보다 에너지 효율이 우수한 모터를 사용하기 때문에 친환경적이다.
이러한 전기 자동차는 실내 공조를 위한 냉난방 및 구동 모터, 배터리, 인버터 등 전장부품들의 냉각을 위한 열관리 시스템이 구비된다.
그런데 열관리 시스템에는 차량의 실내 난방과 전장부품의 냉각 및 가열을 위한 냉각 유체 시스템이 구성되는데, 냉각 유체 시스템은 냉각 유체의 순환을 위해 구성되는 부품들의 수가 많고 이들을 연결해주는 배관의 수가 많아서 냉각 유체 시스템을 조립하는데 공정이 복잡하고 어렵다. 또한, 부품들을 연결해주는 배관의 길이가 길어지게 되어 유동되는 냉각 유체의 압력 강하에 의한 시스템의 효율의 손실이 커지게 된다.
도 1에는 종래의 차량용 냉각 유체 모듈의 사시도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 종래의 차량용 냉각 유체 모듈에서는 복수의 냉각 유체 펌프인 제1 순환펌프(31)와 제2 순환펌프(32)가 구비되어 있고, 제1 순환펌프(31)를 이용해 배터리를 경유하는 냉각 라인에 냉각 유체를 순환시키고 제2 순환펌프(32)를 이용해 전장부품을 경유하는 냉각 라인에 냉각 유체를 순환시키도록 구성되어 있다. 제1 순환펌프(31)와 제2 순환펌프(32) 외에도 냉각 유체 내의 기포를 제거하고, 냉각 유체를 보충하기 위한 리저버탱크(10) 및 구성 부품들 간 복수의 유로의 냉각 유체 연결을 제어할 수 있는 밸브(20)를 일체의 모듈로 구성하여 냉각 유체 시스템을 단순화 하였다.
제1 순환펌프(31) 및 제2 순환펌프(32)와 같이 냉각 유체를 압송하기 위한 냉각 유체 펌프로는 일반적으로 원심식 펌프가 사용되는데, 종래에는 냉각 유체 펌프의 성능, 효율, 냉각 유체 펌프의 크기 및 소음 등을 만족시키기 위해 복수의 냉각 유체 펌프를 사용하고 있다. 이러한 원심식 펌프는 유입되는 유체의 상태에 따라 민감하게 반응하기 때문에 즉 불안정한 유체가 유입될 경우 펌프의 손상을 유발할 수 있기 때문에 펌프에 유입되는 유체를 안정화시킬 필요가 있다.
한편, 냉매 모듈은 펌프를 통해 배터리 또는 전장부품을 경유한 냉각 유체가 리저버 탱크에 모여지고, 리저버 탱크에 저장된 냉각 유체가 다시 펌프로 유입되어 배터리 또는 전장부품으로 공급되는 사이클을 갖는다. 이때 리저버 탱크에 유입되는 유체는 기포를 다수 포함하고 압력이 낮은 불안정한 상태의 유체일 수 있고, 상기와 같은 불안정한 상태의 유체가 펌프에 바로 공급될 경우 펌프의 유동 불량이 발생하고, 지속될 경우 불안정한 상태의 유체로 인해 펌프가 손상되는 문제가 발생될 수 있다.
따라서 불안정한 유체의 펌프 유입으로 인해 펌프의 손상을 방지하기 위한 기술의 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 리저버 탱크로 유입되는 불안정한 유체의 기포를 제거하고, 음압을 최소화하여 안정한 유체를 펌프로 공급하도록 한 냉각 모듈용 리저버 탱크 및 이를 포함하는 냉각 모듈을 제공함에 있다.
이를 위해 리저버 탱크로 유입되는 냉각 유체를 돔스크린을 통해 펌프의 입구에서 가장 이격된 영역으로 안내하여 펌프 입구로 이동하는 동안 냉각 유체를 안정화 시키는 냉각 모듈용 리저버 탱크 및 이를 포함하는 냉각 모듈을 제공함에 있다.
또한, 리저버 탱크로 유입된 냉각 유체가 적어도 하나 이상의 다공부재를 통과하도록 하여 기포나 이물질이 제거되도록 함으로써 펌프로 유입되는 유체를 안정화시킬 수 있는 냉각 모듈용 리저버 탱크 및 이를 포함하는 냉각 모듈을 제공함에 있다.
본 발명의 일실시 예에 따른 냉각 모듈은, 냉각 유체가 저장되는 리저버 탱크와, 상기 리저버 탱크에 결합되고, 냉각 유체 유입구가 상기 리저버 탱크와 연통되어 냉각 유체를 압송하는 펌프를 포함하는 냉각 모듈에 있어서, 상기 냉각 모듈은, 상기 리저버 탱크로 유입된 냉각 유체가 상기 냉각 유체 유입구에서 이격된 영역에 이송되도록 상기 냉각 유체가 유입되는 측의 대향 측에 형성되는 가이드돔을 포함한다.
또한, 상기 냉각 모듈은, 상기 리저버 탱크로 공급되는 냉각 유체를 상기 리저버 탱크 내부로 이송하는, 유출부를 포함하고, 상기 가이드돔은, 상기 유출부를 따라 유출되는 냉각 유체가 내면을 따라 안내되어 상기 냉각 유체 유입구에서 이격된 영역에 이송되도록 상기 유출부에 인접하여 구비된다.
또한, 상기 유출부는, 상기 냉각 유체를 상방으로 유출하며, 상기 가이드돔은 상방으로 오목한 가이드돔 형태로 이루어져, 상방으로 유출되는 냉각 유체를 유입 받아 내면을 따라 이송한 후 원주 방향 둘레를 따라 하방으로 냉각 유체를 배출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가이드돔은, 상기 리저버 탱크의 상측 내부에 결합되는 돔스크린 상에 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 리저버 탱크는, 상기 가이드돔이 배치되는 제1-1 공간; 상기 냉각 유체 유입구가 배치되는 제1-2 공간; 및 상기 제1-1 공간과 제1-2 공간을 구획하는 제1 격벽을 포함하고, 상기 제1 격벽 상에는 제1 다공부재가 구비되어 제1-1 공간에 저장된 냉각 유체의 기포 및 이물질을 필터링하여 제1-2 공간에 공급한다.
또한, 상기 제1 다공부재는, 상기 제1 격벽의 일정 영역에 형성되되, 상기 냉각 유체 유입구에서 최대 이격된 제1 격벽의 둘레 측에 근접하여 형성된다.
또한, 상기 제1-2 공간은, 상기 제1 다공부재를 통해 상기 제1-1 공간과 연통되는 제1-3 공간; 상기 냉각 유체 유입구가 배치되는 제1-4 공간; 및 상기 제1-3 공간과 제1-4 공간을 구획하는 제2 격벽을 포함하고, 상기 제2 격벽 상에는 제2 다공부재가 구비되어 제1-3 공간에 저장된 냉각 유체의 기포 및 이물질을 필터링하여 제1-4 공간에 공급한다.
또한, 상기 제1 격벽은, 수평 방향으로 형성되어 상측에 제1-1 공간이 형성되고, 하측에 제1-2 공간이 형성되며, 상기 제2 격벽은, 수직 방향으로 형성되어 일측에 제1-3 공간이 형성되고, 타측에 제1-4 공간이 형성된다.
또한, 상기 리저버 탱크는, 제1 냉각 유체가 저장되는 제1 공간과, 제2 냉각 유체가 저장되는 제2 공간을 포함하고, 상기 가이드돔은, 상기 제1 공간과 상기 제2 공간에 각각 구비된다.
아울러, 상기 제1 냉각 유체는, 배터리의 냉각을 위해 배터리를 경유하여 리저버 탱크에 저장되고, 상기 제2 냉각 유체는, 전장부품의 냉각을 위해 전장부품을 경유하여 리저버 탱크에 저장된다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 냉각 모듈용 리저버 탱크 및 이를 포함하는 냉각 모듈은, 리저버 탱크로 유입된 불안정한 유체를 안정화시켜 펌프에 공급함에 따라 불안정한 유체의 공급으로 인한 펌프의 손상을 방지한 효과가 있다.
도 1은 종래의 냉각모듈을 나타낸 사시도
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 리저버 탱크를 포함하는 냉각모듈 사시도
도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 리저버 탱크를 포함하는 냉각모듈 정면도
도 4는 본 발명의 일실시 예에 따른 리저버 탱크를 포함하는 냉각모듈 단면도
도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 리저버 탱크의 플랜지와 돔스크린의 분해사시도
도 6은 본 발명의 일실시 예에 따른 리저버 탱크의 평면투영도
이하, 상기와 같은 본 발명의 일실시 예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2에는 본 발명의 일실시 예에 따른 리저버 탱크(100)를 포함하는 냉각 모듈(1000)의 전체 사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명의 일실시 예에 따른 리저버 탱크(100)를 포함하는 냉각 모듈(1000)의 정면도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 냉각 모듈(1000)은 리저버 탱크(100), 한 쌍의 펌프(210, 220) 및 방향전환밸브(300)를 포함하여 이루어지며, 도면상에는 도시되어 있지 않으나, 제어기(미도시)를 더 포함할 수 있다.
리저버 탱크(100)는 배터리를 경유한 냉각 유체 및 전장부품을 경유한 냉각 유체가 각각 저장되며, 배터리를 경유한 냉각 유체는 제1 펌프(210)로 공급하고, 전장부품을 경유한 냉각 유체는 제2 펌프(220)로 공급하는 역할을 수행한다. 리저버 탱크(100)는 내부에 냉각 유체가 저장될 수 있도록 빈 공간이 형성될 수 있으며, 리저버 탱크(100)는 상면에 압력캡 결합구(115)가 형성되어 압력캡(미도시)에 의해 리저버 탱크(100) 내부의 압력이 조절될 수 있다. 또한, 리저버 탱크(100)는 배터리를 경유한 냉각 유체가 저장되는 제1 공간(A10, 도 4 참조)과, 전장부품을 경유한 냉각 유체가 저장되는 제2 공간(A20, 도 4 참조)이 각각 분리 형성되도록 제1 공간(A10)과 제2 공간(A20)이 격벽(105, 도 6 참조)을 통해 구획될 수 있다.
펌프(210, 220)는 리저버 탱크(100)로부터 냉각 유체를 공급받아 필요한 곳으로 냉각 유체를 압송할 수 있는 냉각 유체 펌프이며, 펌프(210, 220)는 제1 공간에 저장된 냉각 유체를 배터리로 순환시켜 배터리를 냉각시키기 위한 제1 펌프(210)와, 제2 공간에 저장된 냉각 유체를 전장부품으로 순환시켜 전장부품을 냉각시키기 위한 제2 펌프(220)로 구성된다. 각각의 펌프(210, 220)는 리저버 탱크(100)의 일측면 하단과 타측면 하단에 각각 배치 및 결합되고, 펌프(210)는 냉각 유체 유입구(211, 도 4 참조)가 리저버 탱크(100)에 연결되어, 리저버 탱크(100) 내부의 냉각 유체가 펌프(210)로 원활하게 유입될 수 있다.
방향전환밸브(300)는 작동에 따라 냉각 유체 흐름의 방향을 전환할 수 있는 밸브이며, 방향전환밸브(300)는 리저버 탱크(100)의 하측에 결합되며, 복수의 입구포트와 출구포트가 형성되어 배터리를 순환한 냉각 유체를 리저버 탱크(100)로 유입 또는 차단하거나, 전장부품을 순환한 냉각 유체를 리저버 탱크(100)로 유입 또는 차단하도록 구성된다.
제어기는 각각의 펌프(210, 220) 및 방향전환밸브(300)에 케이블로 연결되어 펌프(210, 220)와 방향전환밸브(300)의 작동을 제어할 수 있다. 제어기는, 펌프(210, 220) 및 방향전환밸브(300)가 배치된 리저버 탱크(100)의 측면을 제외한 나머지 측면쪽에 배치되어 리저버 탱크(100)에 결합될 수 있다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일실시 예에 따른 냉각모듈(1000)은 리저버 탱크(100)로 유입된 불안정한 냉각 유체가 안정화된 상태에서 펌프(210)의 냉각 유체 유입구(211)로 공급되도록 함에 그 특징이 있는바 이하 상기와 같은 목적을 갖는 냉각모듈(1000)의 세부 구성에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 4에는, 본 발명의 일실시 예에 따른 리저버 탱크(100)를 포함하는 냉각모듈(1000)의 단면도가 도시되어 있고, 도 5에는 본 발명의 일실시 예에 따른 리저버 탱크(100)의 플랜지(111)와, 돔스크린(113)의 분해사시도가 도시되어 있고, 도 6에는, 본 발명의 일실시 예에 따른 리저버 탱크(100)의 평면투영도가 도시되어 있다.
도시된 바와 같이 리저버 탱크(100)는 냉각 유체가 저장되는 탱크몸체(110)를 포함한다. 또한, 탱크몸체(110)는 단일 몸체로 이루어지며, 탱크몸체(110)는 냉각유체가 저장되는 하우징(112)과, 하우징(112)의 상측에 구비되며 압력캡 결합구(115)가 형성된 플랜지(111)를 포함하여 구성된다. 이때 리저버 탱크(100)는, 리저버 탱크(100)로 유입된 냉각 유체가 냉각 유체 유입구(211)에서 이격된 영역으로 이송되도록 리저버 탱크(100) 내에서 상기 냉각 유체의 이송을 안내하는 이송수단(120, 130, 510, 520)을 포함한다.
이송수단(120, 130, 510, 520)은, 배터리를 경유한 냉각 유체가 제1 공간(A10)으로 공급되도록 구비되는 제1 유출부(510)와, 전장부품을 경유한 냉각 유체가 제2 공간(A20)으로 공급되도록 구비되는 제2 유출부(520)를 포함한다. 유출부(510, 520)는 냉각 유체를 리저버 탱크(100)의 상측으로 유출하도록 구성된다. 또한 이송수단(120, 130, 510, 520)은, 플랜지(111) 상에 구비되며, 상방으로 오목한 형태의 가이드돔(120, 130)을 포함한다. 가이드돔(120, 130)은, 유출부(510, 520)에서 유출되는 냉각 유체를 가이드돔(120, 130)의 원주 방향 어느 한 측 내면으로 유입 받아 상기 어느 한 측을 제외한 다른 측의 원주 방향 둘레를 따라 하방으로 배출하도록 구성된다. 즉 유출부(510)에서 유출되는 냉각 유체가 불안정한 상태로 펌프(210)의 냉각 유체 유입구(211)에 바로 공급되지 않고, 냉각 유체 유입구(211)에서 가장 이격된 영역으로 냉각 유체를 분산하여 이송시키도록 구성됨에 따라 리저버 탱크(100)로 공급된 냉각 유체의 냉각 유체 유입구(211) 이송 경로가 최대한 길게 유지되도록 구성된다. 냉각 유체의 이송 경로가 길어지면, 이송 과정에서 기포 제거가 효율적으로 이루어지기 때문에 안정화된 상태의 냉각 유체를 펌프(210)에 공급할 수 있게 된다. 또한, 유출부(510, 520)에서 유출되는 냉각 유체가 가이드돔(120, 130)의 내면을 따라 완만한 경사로 이송됨에 따라 냉각 유체 유출 시 내면과의 충격으로 인한 소음을 저감시킬 수 있는 장점이 있다. 또한 가이드돔(120, 130)의 직경을 조절하여 냉각 유체를 원하는 위치에 이송하는 것도 가능하다.
도 5를 참조하면, 가이드돔(120, 130)은 탱크몸체(110)의 상측에 구비된 플랜지(111)에 결합되는 돔스크린(113) 상에 형성되어 탱크몸체(110)의 상측에 배치될 수 있다. 돔스크린(113)은 제1 공간(A10)상에 구비되는 제1 돔스크린(125)과, 제2 공간(A20) 상에 구비되는 제2 돔스크린(135)으로 구성될 수 있고, 제1 가이드돔(120)은 평판 상의 제1 돔스크린(125)에서 상방으로 볼록하게 형성되고, 제2 가이드돔(130)은 평판 상의 제2 돔스크린(135)에서 상방으로 볼록하게 형성될 수 있다. 이때 리저버 탱크(100)에 저장되는 냉각 유체의 수위는 가이드돔(120, 130)의 하단부가 잠길 수 있을 정도로 유지되는 것이 바람직하다. 이는 돔스크린(113)과 냉각유체 사이에 에어층 발생으로 인해 리저버 탱크로 냉각 유체 유입 시 발생될 수 있는 소음이나 기포를 방지하기 위함이다.
한편, 제1 공간(A10)은 제1 유출부(510)의 단부가 배치되는 제1-1 공간(A11)과, 냉각 유체 유입구(211)가 배치되는 제1-2 공간(A12)으로 구분될 수 있고, 제1-1 공간(A11)과 제1-2 공간(A12) 사이에는 제1 격벽(140)이 배치되어 제1-1 공간(A11)과 제1-2 공간(A12)을 구획할 수 있다. 이때 제1 격벽(140) 상에는, 제1 다공부재(141)가 구비될 수 있다. 제1 다공부재(141)는 냉각 유체 상에 포함된 기포나 이물질을 필터링 하기 위한 구성으로 상기 기포나 이물질보다 작은 직경을 갖는 다수의 통공이 형성된 판상으로 이루어질 수 있다. 제1 다공부재(141)는 일예로, 다공성 필터, 스크린 필터, 매쉬 등이 적용될 수 있다. 또한, 상기 통공의 형태는 원형, 타원형, 각형 등 상기 기포나 이물질을 제거하기 위한 형상이면 어떠한 형상도 적용이 가능하다.
따라서 제1 유출부(510)와 제1 가이드돔(120)을 통해 제1-1 공간(A11)으로 이송된 냉각 유체는 제1 다공부재(141)를 통해 기포와 이물질 또는 불안정한 유동을 안정적인 유동으로 필터링하여 제1-2 공간(A12)으로 이송되어 펌프(210)로 공급되도록 구성될 수 있다. 제1 격벽(140)은 제1 공간(A1) 상에 수평 방향으로 배치되어 상측에 제1-1 공간(A11)이 형성되고, 하측에 제1-2 공간(A12)이 형성되도록 구성될 수 있다. 제1 다공부재(141)는 제1 격벽(140)의 일정 영역에 형성되되, 제1 격벽(140) 상의 냉각 유체 유입구(211)와 최대 이격된 둘레 측에 근접하여 형성될 수 있다. 이를 통해 냉각 유체의 유동 경로를 최대한 길게 형성할 수 있다.
추가적으로 제1-2 공간(A12)은 냉각 유체 유입구(211)에서 이격된 제1-3 공간(A13)과, 냉각 유체 유입구(211)가 배치되는 제1-4 공간(A14)으로 구분될 수 있고, 제1-3 공간(A13)과 제1-4 공간(A14) 사이에는 제2 격벽(150)이 배치되어 제1-1 공간(A11)과 제1-2 공간(A12)을 구획할 수 있다. 이때 제2 격벽(150) 상에는, 제2 다공부재(151)가 배치될 수 있다. 제2 다공부재(151)는 냉각 유체 상에 포함된 기포나 이물질을 필터링 하기 위한 구성으로 상기 기포나 이물질보다 작은 직경을 갖는 다수의 통공이 형성된 판상으로 이루어질 수 있다. 제2 다공부재(151)는 일예로, 다공성 필터, 스크린 필터, 매쉬 등이 적용될 수 있다. 또한, 상기 통공의 형태는 원형, 타원형, 각형 등 상기 기포나 이물질을 제거하기 위한 형상이면 어떠한 형상도 적용이 가능하다.
또한, 제1-1 공간(A11)의 냉각 유체는 제1 다공부재(141)를 통해 제1-3 공간(A13)에만 연통되도록 구성될 수 있다. 따라서 제1-1 공간(A11)에서 제1-3 공간(A13)으로 공급된 냉각 유체는 제2 다공부재(151)를 통해 기포와 이물질이 추가적으로 필터링되어 제1-4 공간(A14)으로 이송되어 안정된 상태에서 펌프(210)로 공급되도록 구성될 수 있다. 제2 다공부재(151)는 제1-2 공간(A12) 상에 수직한 방향으로 배치되어 일측에 제1-3 공간(A13)이 형성되고, 타측에 제1-4 공간(A14)이 형성되도록 구성될 수 있다.
제1 공간(A10)과 제2 공간(A20)은 저장되는 냉각 유체만 서로 상이할 뿐 그 구조는 서로 대칭으로 형성될 수 있는 바 제2 공간(A20)에 대한 상세 설명은 생략한다.
도시된 바와 같이 유출부(510)를 통해 리저버 탱크(100)에 공급된 냉각 유체는 가이드돔(120)의 원주 방향 어느 한측으로 유출되어 가이드돔(120)의 내면을 따라 이동한 후 냉각 유체 유입구(211)에서 가장 먼 영역으로 안내되어 가장 긴 경로를 따라 냉각 유체 유입구(211)로 이송될 수 있도록 구성됨에 따라 이송 과정에서 안정화 된 유체가 펌프(210)에 공급되도록 구성된다.
또한, 리저버 탱크(100)의 제1 공간(A10)으로 공급된 냉각 유체는, 적어도 하나 이상의 다공부재(151)를 경유하도록 구성됨에 따라 기포나 이물질이 제거된 상태에서 제1 펌프(210)에 공급되도록 구성되고, 리저버 탱크(100)의 제2 공간(A20)으로 공급된 냉각 유체 역시 적어도 하나 이상의 다공부재(152)를 경유하도록 구성됨에 따라 기포나 이물질이 제거된 상태에서 제2 펌프(220)에 공급되도록 구성된다.
본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.
1000 : 냉각 모듈
100 : 리저버 탱크
105 : 격벽
110 : 탱크몸체
111 : 플랜지
112 : 하우징
113 : 돔스크린
115 : 압력캡 결합구
120, 130 : 가이드돔
125 : 제1 돔스크린
135 : 제2 돔스크린
140 : 제1 격벽
141 : 제1 다공부재
150 : 제2 격벽
151 : 제2 다공부재
210, 220 : 펌프
211 : 냉각 유체 유입구
300 : 방향전환밸브
510 : 제1 유출부
520 : 제2 유출부
A10 : 제1 공간
A11 : 제1-1 공간
A12 : 제1-2 공간
A13 : 제1-3 공간
A14 : 제1-4 공간
A20 : 제2 공간

Claims (10)

  1. 냉각 유체가 저장되는 리저버 탱크와, 상기 리저버 탱크에 결합되고, 냉각 유체 유입구가 상기 리저버 탱크와 연통되어 냉각 유체를 압송하는 펌프를 포함하는 냉각 모듈에 있어서,
    상기 냉각 모듈은,
    상기 리저버 탱크로 유입된 냉각 유체가 상기 냉각 유체 유입구에서 이격된 영역에 이송되도록 상기 냉각 유체가 유입되는 측의 대향 측에 형성되는 가이드돔; 및
    상기 리저버 탱크로 공급되는 냉각 유체를 상기 리저버 탱크 내부로 이송하되, 상기 냉각 유체를 상방으로 유출하는 유출부를 포함하고,
    상기 가이드돔은 상방으로 오목한 가이드돔 형태로 이루어져, 상방으로 유출되는 냉각 유체를 유입 받아 내면을 따라 이송한 후 원주 방향 둘레를 따라 하방으로 냉각 유체를 배출하고,
    상기 리저버 탱크에 저장되는 냉각 유체의 수위는 상기 가이드돔의 상단보다 낮은, 냉각 모듈.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 가이드돔은,
    상기 유출부를 따라 유출되는 냉각 유체가 내면을 따라 안내되어 상기 냉각 유체 유입구에서 이격된 영역에 이송되도록 상기 유출부에 인접하여 구비되는, 냉각 모듈.
  3. 삭제
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 가이드돔은,
    상기 리저버 탱크의 상측 내부에 결합되는 돔스크린 상에 형성되는 것을 특징으로 하는, 냉각 모듈.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 리저버 탱크는,
    상기 가이드돔이 배치되는 제1-1 공간;
    상기 냉각 유체 유입구가 배치되는 제1-2 공간; 및
    상기 제1-1 공간과 제1-2 공간을 구획하는 제1 격벽을 포함하고,
    상기 제1 격벽 상에는 제1 다공부재가 구비되어 제1-1 공간에 저장된 냉각 유체의 기포 및 이물질을 필터링하여 제1-2 공간에 공급하는, 냉각 모듈.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제1 다공부재는,
    상기 제1 격벽의 일정 영역에 형성되되, 상기 냉각 유체 유입구에서 최대 이격된 제1 격벽의 둘레 측에 근접하여 형성되는, 냉각 모듈.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제1-2 공간은,
    상기 제1 다공부재를 통해 상기 제1-1 공간과 연통되는 제1-3 공간;
    상기 냉각 유체 유입구가 배치되는 제1-4 공간; 및
    상기 제1-3 공간과 제1-4 공간을 구획하는 제2 격벽을 포함하고,
    상기 제2 격벽 상에는 제2 다공부재가 구비되어 제1-3 공간에 저장된 냉각 유체의 기포 및 이물질을 필터링하여 제1-4 공간에 공급하는, 냉각 모듈.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제1 격벽은, 수평 방향으로 형성되어 상측에 제1-1 공간이 형성되고, 하측에 제1-2 공간이 형성되며,
    상기 제2 격벽은, 수직 방향으로 형성되어 일측에 제1-3 공간이 형성되고, 타측에 제1-4 공간이 형성되는, 냉각 모듈.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 리저버 탱크는,
    제1 냉각 유체가 저장되는 제1 공간과, 제2 냉각 유체가 저장되는 제2 공간을 포함하고,
    상기 가이드돔은,
    상기 제1 공간과 상기 제2 공간에 각각 구비되는, 냉각 모듈.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 제1 냉각 유체는,
    배터리의 냉각을 위해 배터리를 경유하여 리저버 탱크에 저장되고,
    상기 제2 냉각 유체는,
    전장부품의 냉각을 위해 전장부품을 경유하여 리저버 탱크에 저장되는, 냉각 모듈.
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63200624U (ko) * 1987-06-17 1988-12-23
KR0115600Y1 (ko) * 1994-11-07 1998-04-20 김영귀 차량의 냉각수 필터장치
KR200209382Y1 (ko) * 2000-08-17 2001-01-15 조기정 차량용 냉각수 필터
KR20200113731A (ko) * 2019-03-26 2020-10-07 현대자동차주식회사 제트펌프를 이용한 가압식 리저버 탱크
US20200386145A1 (en) * 2019-06-05 2020-12-10 Hyundai Motor Company Reservoir tank with integrated ejector
KR20210139097A (ko) * 2020-05-13 2021-11-22 현대자동차주식회사 리저버탱크 일체형 라디에이터
US20220099017A1 (en) * 2020-09-29 2022-03-31 Tigers Polymer Corporation Reservoir tank
KR20220042715A (ko) * 2020-09-28 2022-04-05 한온시스템 주식회사 리저버 탱크 및 이를 포함하는 급수모듈

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63200624U (ko) * 1987-06-17 1988-12-23
KR0115600Y1 (ko) * 1994-11-07 1998-04-20 김영귀 차량의 냉각수 필터장치
KR200209382Y1 (ko) * 2000-08-17 2001-01-15 조기정 차량용 냉각수 필터
KR20200113731A (ko) * 2019-03-26 2020-10-07 현대자동차주식회사 제트펌프를 이용한 가압식 리저버 탱크
US20200386145A1 (en) * 2019-06-05 2020-12-10 Hyundai Motor Company Reservoir tank with integrated ejector
KR20210139097A (ko) * 2020-05-13 2021-11-22 현대자동차주식회사 리저버탱크 일체형 라디에이터
KR20220042715A (ko) * 2020-09-28 2022-04-05 한온시스템 주식회사 리저버 탱크 및 이를 포함하는 급수모듈
US20220099017A1 (en) * 2020-09-29 2022-03-31 Tigers Polymer Corporation Reservoir tank

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