[go: up one dir, main page]

KR102691479B1 - 차량의 쿨링모듈 냉각용 에어가드장치 - Google Patents

차량의 쿨링모듈 냉각용 에어가드장치 Download PDF

Info

Publication number
KR102691479B1
KR102691479B1 KR1020190113593A KR20190113593A KR102691479B1 KR 102691479 B1 KR102691479 B1 KR 102691479B1 KR 1020190113593 A KR1020190113593 A KR 1020190113593A KR 20190113593 A KR20190113593 A KR 20190113593A KR 102691479 B1 KR102691479 B1 KR 102691479B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
air
cooling module
fan
cooling
guard
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020190113593A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210032165A (ko
Inventor
정성빈
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사, 기아 주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020190113593A priority Critical patent/KR102691479B1/ko
Publication of KR20210032165A publication Critical patent/KR20210032165A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102691479B1 publication Critical patent/KR102691479B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/08—Air inlets for cooling; Shutters or blinds therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K11/00—Arrangement in connection with cooling of propulsion units
    • B60K11/06—Arrangement in connection with cooling of propulsion units with air cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/52—Radiator or grille guards ; Radiator grilles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/52—Radiator or grille guards ; Radiator grilles
    • B60R2019/525—Radiator grilles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/87—Auxiliary drives
    • B60Y2400/89—Cooling systems, e.g. fan drives

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Cooling, Air Intake And Gas Exhaust, And Fuel Tank Arrangements In Propulsion Units (AREA)

Abstract

본 발명은 차량의 쿨링모듈 냉각용 에어가드장치에 관한 것으로, 프런트범퍼(10)의 하부측에만 그릴(11)이 형성된 전기차에서, 프런트범퍼(10)와 쿨링모듈(30)사이에 설치된 전방에어가드(100) 및 상부팬(300)과 하부팬(400)이 결합된 후방에어가드(200)를 이용해서 프런트범퍼(10)의 그릴(11)을 통해 유입된 외기를 쿨링모듈(30)의 전체면적에 걸쳐서 골고루 공급될 수 있도록 된 것이다.

Description

차량의 쿨링모듈 냉각용 에어가드장치{AIR GAURD DIVCE FOR VEHICLE COOLING MODULE}
본 발명은 전기차량에 구비된 쿨링모듈의 전체부위로 외기가 골고루 유입되도록 공기의 흐름을 안내하는 쿨링모듈 냉각용 에어가드장치에 관한 기술이다.
일반적으로 전기에너지를 구동원으로 사용하는 전기차의 경우 프런트범퍼의 후방에 쿨링모듈이 위치하고, 쿨링모듈의 후방에 전력전자부품(PE부품)이 위치한다.
쿨링모듈은 콘텐서, 라디에이터, 라디에이터 팬, 팬 슈라우드 및 팬 모터를 포함하고, 전력전자부품(PE ; Power Electronics)은 전기차에 구비된 고전압배터리의 전력으로 차량을 구동하기 위한 부품을 일컫는다.
전기차의 성능을 높이기 위해 고성능 모터를 적용하는 경우, 전력전자부품(PE)의 발열량이 크게 증대하게 되고, 전력전자부품(PE)의 발열량이 과도할 경우 차량의 수명 및 내구에 악영향을 미치게 되는 바, 따라서 전력전자부품(PE)의 과도한 발열을 방지하기 위해 쿨링모듈의 냉각성능을 높여주는 것이 필요하다.
쿨링모듈의 냉각성능을 높여주기 위해서는 쿨링모듈로 유입되는 외기가 쿨링모듈의 전체부위로 골고루 유입되도록 하는 것이 바람직한데, 일반적인 전기차의 경우 프런트범퍼에서 하부측에만 그릴이 있어서 그릴을 통해서만 외기가 유입되는 구조이고, 프런트범퍼에서 그릴의 위쪽 상부측은 충전구를 위치시켜야 하기 때문에 막혀있는 구조여서, 외기가 유입되지 못하는 구조이다.
따라서, 프런트범퍼의 하부측에 형성된 그릴을 통해서 외기가 유입되는 구조의 경우 종래에는 그릴을 통해 유입된 외기를 쿨링모듈의 상부측으로 이동시키는 구조가 없어서 쿨링모듈의 전체부위로 외기가 골고루 유입되지 못하게 되고, 이로 인해 쿨링모듈의 냉각성능을 극대화할 수 없는 단점이 있다.
그릴의 크기를 쿨링모듈처럼 크게 형성시켜서 유입되는 외기량을 증대시킬 수도 있지만, 그릴의 크기를 증대시키게 되면 항력이 증가하게 됨에 따라 전비가 나빠지게 되는 바, 이를 예방하기 위해 프런트범퍼의 개구면적에 해당하는 그릴의 크기를 최대한 축소시킬 수밖에 없고, 이를 위해 프런트범퍼에서 하부측에만 개구부에 해당하는 그릴을 형성시키고, 상부측에는 충전구를 위치시켜서 막힘구조로 하고 있다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
대한민국공개특허공보 제10-2015-0071751호
본 발명은, 프런트범퍼의 그릴을 통해서 유입된 외기를 이용하여 쿨링모듈을 냉각시키는 구조에서 쿨링모듈의 전체부위로 외기가 골고루 유입되도록 공기의 흐름을 안내하는 차량의 쿨링모듈 냉각용 에어가드장치로서, 쿨링모듈의 냉각성능 극대화를 도모할 수 있도록 하는 데에 그 목적이 있다.
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명 차량의 쿨링모듈 냉각용 에어가드장치는, 입구는 프런트백빔의 전방쪽에 위치하면서 프런트범퍼에 형성된 그릴의 상부쪽에 위치하고, 출구는 프런트백빔의 상측에 위치해서, 프런트범퍼의 그릴을 통해 유입된 공기의 흐름을 상측으로 안내하는 전방에어가드; 및 상부측 입구는 전방에어가드의 출구와 오버랩되게 연결되고, 하부측 입구는 프런트범퍼의 그릴과 대면되게 위치하고, 출구는 쿨링모듈의 전면과 전체적으로 대면되게 위치해서, 상부측 입구로 유입된 공기는 쿨링모듈의 상부와 중간부로 토출되도록 안내하고, 하부측 입구로 유입된 공기는 쿨링모듈의 중간부와 하부로 토출되도록 안내하는 후방에어가드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
후방에어가드에 회전 가능하게 설치되어서 상부측 입구로 유입된 공기를 쿨링모듈의 상부로 강제로 토출하는 상부팬;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
후방에어가드에 회전 가능하게 설치되어서 하부측 입구로 유입된 공기를 쿨링모듈의 중간부로 강제로 토출하는 하부팬;을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
전방에어가드의 입구에 결합되고 공기통로가 상측으로 관통되게 형성된 에너지업소버;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상부팬과 하부팬은 일자형 축의 모양으로 형성되고 차량의 좌우방향으로 배치되면서 평행하게 설치된 것을 특징으로 한다.
상부팬과 하부팬은 차량의 좌우방향으로 평행하게 설치된 일자형 축형상의 팬으로 프런트백빔과 쿨링모듈사이에서 프런트백빔의 상부공간에 위치하도록 설치된 것을 특징으로 한다.
상부팬과 하부팬 중 어느 하나는 팬 모터와 직결되고; 상기 상부팬의 축과 하부팬의 축에는 각각 상부팬기어와 하부팬기어가 결합되고; 상기 상부팬기어와 하부팬기어는 연결기어를 통해 동력전달이 가능하도록 연결된 것을 특징으로 한다.
프런트범퍼의 그릴은 프런트백빔을 기준으로 아래쪽에 위치하도록 형성되고; 상기 전방에어가드의 입구는 프런트범퍼와 프런트백빔사이에서 그릴의 상부쪽에 위치하는 것을 특징으로 한다.
후방에어가드는 공기의 흐름을 분할하는 다수개의 격벽에 의해 공기의 이동통로가 복수개로 형성되고; 상기 복수개의 이동통로 중에서 쿨링모듈의 상부와 대면하는 최상측의 이동통로에 상부팬이 설치되고; 상기 복수개의 이동통로 중에서 쿨링모듈의 중간부와 대면하는 중간측의 이동통로에 하부팬이 설치된 것을 특징으로 한다.
후방에어가드는 쿨링모듈의 전방쪽으로 돌출되고 상부팬과 하부팬이 회전 가능하게 결합되며 팬 모터가 고정되게 결합된 팬 슈라우드로서, 팬 슈라우드에 공기의 흐름을 안내하는 기능이 함께 부여됨에 따라 후방에어가드의 역할을 하도록 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 실시예는, 프런트범퍼의 하부측에만 개구면적에 해당하는 그릴이 형성된 전기차에서, 프런트범퍼와 쿨링모듈사이에 설치된 전방에어가드 및 상부팬과 하부팬이 결합된 후방에어가드를 이용해서 프런트범퍼의 그릴을 통해 유입된 외기를 쿨링모듈의 전체면적에 걸쳐서 골고루 공급되도록 하는 구조로, 항력계수 증가에 따른 전비의 악영향없이 쿨링모듈의 냉각성능을 극대화시킬 수 있게 되고, 이를 통해 전장부품의 내구성 향상 및 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따른 실시예는, 공기의 흐름을 안내하고 팬 슈라우드의 역할을 함께 수행하는 후방에어가드가 쿨링모듈의 전면에서 잉여공간에 해당하는 프런트백빔과 쿨링모듈사이의 공간으로 돌출되고, 후방에어가드에 축형 로터리 팬으로 형성된 상부팬 및 하부팬이 회전 가능하게 결합된 구성으로, 이를 통해 전후방향에 따른 에어가드장치의 전제적인 외형적 사이즈를 크게 축소할 수 있고, 전후방향에 따른 쿨링모듈의 외형적 사이즈를 크게 감축시킬 수 있으며, 이 결과 쿨링모듈의 전후방향 두께에 해당하는 사이즈를 컴팩트하게 구성할 수 있는 효과가 있다.
또한, 쿨링모듈의 전후방향 두께에 해당하는 사이즈를 컴팩트하게 구성할 수 있게 됨에 따라, 쿨링모듈과 전력전자부품사이의 간격을 충분히 이격시켜서 확보할 수 있으며, 이를 통해 차량 충돌사고 발생시 고가에 해당하는 전력전자부품의 보호기능을 보다 강화시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 쿨링모듈의 전후방향 두께에 해당하는 사이즈를 컴팩트하게 구성할 수 있게 됨에 따라, 쿨링모듈과 전력전자부품사이의 간격을 기존의 구조와 같이 동일하게 유지하는 조건에서 차량의 프런트 오버행(FOH)의 축소가 가능한 효과가 있고, 이를 통해 차량의 디자인적 자유도를 크게 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 쿨링모듈 냉각용 에어가드장치의 분해사시도,
도 2는 도 1에서 프런트백빔과 후방에어가드와 쿨링모듈 및 프런트엔드캐리어가 결합되어서 모듈화된 상태의 사시도,
도 3은 도 1의 결합상태 단면도,
도 4와 도 5는 본 발명에 따른 전방에어가드의 사시도 및 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 후방에어가드의 사시도,
도 7은 도 6에서 팬 모터를 제거한 상태의 확대도,
도 8은 도 7의 단면도,
도 9는 본 발명에 따른 에어가드장치를 통해서 쿨링모듈로 공기가 공급되는 상태를 보여주기 위한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 차량의 쿨링모듈 냉각용 에어가드장치에 대해 살펴보기로 한다.
본 발명의 실시예에 따라 전기에너지를 구동원으로 사용하는 전기차의 경우 도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이 프런트범퍼(10)의 후방에 프런트백빔(20)이 위치하고, 프런트백빔(20)의 후방에 쿨링모듈(30)이 위치하고, 쿨링모듈(30)의 후방에 전력전자부품(PE부품, 40)이 위치한다.
쿨링모듈(30)은 기본적으로 콘텐서 및 라디에이터를 포함하고, 이하에서 설명하는 후방에어가드, 상부팬, 하부팬, 팬 모터 등을 포함한 구성이 될 수도 있을 것이다.
전력전자부품(PE ; Power Electronics, 40)은 전기차에 구비된 고전압배터리의 전력으로 차량을 구동하기 위한 부품이 된다.
프런트범퍼(10)에는 차량 주행시 외기가 유입되는 그릴(11)이 형성되는데, 본 발명에 따른 실시예에서는 프런트범퍼(10)의 하부측에만 그릴(11)이 형성되어 있어서 그릴(11)을 통해서만 외기가 유입되는 구조이고, 프런트범퍼(10)에서 그릴(11)의 위쪽 상부측은 충전구를 위치시켜야 하기 때문에 막혀있는 구조여서 그릴(11)의 위쪽으로는 외기가 유입되지 못하는 구조이다.
따라서, 본 발명에 따른 실시예에서는 프런트범퍼(10)의 하부측에만 개구면적에 해당하는 그릴(11)이 형성된 구조로, 이를 통해 항력계수의 증가를 예방할 수 있고, 특히 전비가 나빠지는 것을 예방할 수 있다.
전술한 바와 같이 프런트범퍼(10)의 하부측에만 그릴(11)이 형성된 구조에서 본 발명에 따른 실시예는 프런트백빔(20)의 후방에 위치한 쿨링모듈(30)의 전체면적으로 외기가 골고루 유입되도록 함으로써 쿨링모듈(30)의 냉각성능을 극대화시킬 수 있도록 하는 것이 특징이다.
이를 실현하기 위한 본 발명에 따른 실시예는 프런트범퍼(10)와 쿨링모듈(30)사이에 전방에어가드(100), 후방에어가드(200), 및 상부팬(300)과 하부팬(400) 등을 포함한 구성이 특징이다.
전방에어가드(100)는 후방에어가드(200)는 프런트백빔(20)을 기준으로 전후방측에 위치하면서 전방에어가드(100)의 후단과 후방에어가드(200)의 전단이 서로 오버랩을 이루도록 연결된다.
보다 상세히 설명하면, 전방에어가드(100)는 공기가 유입되는 입구(110) 및 공기가 토출되는 출구(120)를 구비한 형상으로, 입구(110)는 프런트백빔(20)의 전방쪽에 위치하면서 프런트범퍼(10)에 형성된 그릴(11)의 상부쪽에 위치하고, 출구(120)는 프런트백빔(20)의 상측에 위치한다.
전방에어가드(100)의 외형은 개략적으로 L형상이고, 전방에어가드(100)는 프런트범퍼(10)의 그릴(11)을 통해 유입된 공기의 흐름을 입구(110)에서 출구(120)까지 상측으로 안내하는 역할을 한다.
후방에어가드(200)도 입구(210)와 출구(220)를 구비하고 있고, 그중에서 입구(210)는 프런트백빔(20)을 기준으로 프런트백빔(20)의 상부측에 위치하는 상부측 입구(211) 및 프런트백빔(20)의 하부측에 위치하는 하부측 입구(212)로 구분될 수 있다.
상부측 입구(211)는 전방에어가드(100)의 출구(120)와 오버랩되게 연결되고, 하부측 입구(212)는 프런트범퍼(10)의 그릴(11)과 대면되게 위치하며, 출구(220)는 쿨링모듈(30)의 전면과 전체적으로 대면되게 위치한다.
후방에어가드(200)의 상부측 입구(211)와 전방에어가드(100)의 출구(120)가 서로 오버랩되게 연결된 부위는 공기의 누유를 차단하기 위한 기밀구조를 기본적으로 갖추고 있는 것이 바람직하다.
후방에어가드(200)의 외형은 개략적으로 전후방향을 따라 일자형상이고, 후방에어가드(200)의 출구(220)는 필요에 따라 쿨링모듈(30)과 결합되어서 모듈화를 이룰 수도 있다.
후방에어가드(200)에서 상부측 입구(211)로 유입된 공기는 출구(220)를 통해 쿨링모듈(30)의 상부와 중간부로 토출되고, 하부측 입구(212)로 유입된 공기는 출구(220)를 통해 쿨링모듈(30)의 중간부와 하부로 토출된다.
따라서, 프런트범퍼(10)의 그릴(11)을 통해 유입된 외기가 전방에어가드(100)와 후방에어가드(200)를 통해 쿨링모듈(30)의 상부와 중간부 및 하부로 골고루 공급됨에 따라 쿨링모듈(30)의 냉각성능 극대화를 도모할 수 있게 되고, 이를 통해 전장부품의 내구성 향상 및 수명을 연장시킬 수가 있게 된다.
본 발명에 따른 실시예는 후방에어가드(200)에 설치된 상부팬(300) 및 하부팬(400)을 이용해서 쿨링모듈(30)의 상부와 중간부로 외기를 보다 원활히 공급할 수 있는 구성을 갖추고 있다.
즉, 상부팬(300)과 하부팬(400)의 회전력을 통해 후방에어가드(200)로 유입된 공기의 흐름을 쿨링모듈(30)의 상부 및 중간부로 강제로 유도해서 쿨링모듈(30)의 전체면적으로 공기가 골고루 공급되도록 한 것이다.
상부팬(300)은 후방에어가드(200)의 상부측 입구(211)로 유입된 공기를 쿨링모듈(30)의 상부로 유도해서 강제로 토출하고, 하부팬(400)은 후방에어가드(200)의 하부측 입구(212)로 유입된 공기 중에서 일부의 공기를 쿨링모듈(30)의 중간부로 유도해서 강제로 토출하며, 그리고 후방에어가드(200)의 하부측 입구(212)로 유입된 공기 중에서 나머지 일부의 공기는 후방에어가드(200)의 출구(220)를 통해 바로 쿨링모듈(30)의 하부로 토출된다.
상부팬(300)과 하부팬(400)은 공기가 원활하게 이동하기 어려운 쿨링모듈(30)의 상부 및 중간부로 공기의 흐름을 강제로 유도하는 역할을 함으로써 쿨링모듈(30)의 전체면적에 걸쳐서 외기가 골고루 공급되도록 하는 역할을 한다.
상부팬(300)과 하부팬(400)은 일자형 축의 모양으로 형성된 축형 로터리 팬(rotary fan)으로 차량의 좌우방향으로 연장되게 배치되고, 상부팬(300)이 상측에 위치하고 하부팬(400)이 하측에 위치하면서 서로 평행하게 설치된다.
상부팬(300)과 하부팬(400)이 축형 로터리 팬으로 형성됨에 따라 기존에 라디에이터에서 사용하는 날개형(blade) 팬에 비해 외형적 크기를 축소시킬 수 있게 되고, 이를 통해 컴팩트화를 구현할 수 있게 된다.
또한, 상부팬(300)과 하부팬(400)은 프런트백빔(20)과 쿨링모듈(30)사이에서 잉여공간에 해당하는 프런트백빔(20)의 상부공간에 위치하도록 설치된 구조로, 이를 통해 에어가드장치의 전제적인 외형적 크기를 축소할 수 있으며, 이를 통해 컴팩트화를 구현할 수 있다.
상부팬(300)과 하부팬(400)은 모터의 동력으로 회전되며, 이를 위해 상부팬(300)과 하부팬(400) 중에서 어느 하나의 팬은 팬 모터(500)와 직결된다.
본 발명의 실시예는 상부팬(300)의 축(310)이 팬 모터(500)와 직결된 구조이지만, 하부팬(400)의 축(410)이 팬 모터(500)와 직결된 구조가 될 수도 있다.
상부팬(300)의 축(310)과 하부팬(400)의 축(410)에는 각각 상부팬기어(610)와 하부팬기어(620)가 결합되고, 상부팬기어(610)와 하부팬기어(620)는 연결기어(630)를 통해 동력전달이 가능하도록 연결된다.
상부팬기어(610)와 하부팬기어(620) 및 연결기어(630)는 평기어로 형성되는 것이 바람직하며, 연결기어(630)의 중심에 축(631)이 결합되고, 연결기어(630)의 축(631)은 후방에어가드(200)의 일측면에 결합된다.
상부팬(300)과 하부팬(400)이 하나의 팬 모터(500)를 통해 동시에 작동함에 따라 모터의 사용개수를 줄일 수 있으며, 이를 통해 원가절감 및 중량감소를 도모할 수 있다.
후방에어가드(200)는 공기의 흐름을 분할하는 다수개의 격벽(230)에 의해 공기의 이동통로(240)가 복수개로 형성된다.
즉, 후방에어가드(200)의 입구(210)와 출구(220)사이에 공기의 흐름방향을 따라 연장되게 다수개의 격벽(230)이 형성되고, 다수개의 격벽(230)에 의해 후방에어가드(200)에는 복수개의 이동통로(240)가 형성되며, 복수개의 이동통로(240)는 모두 공기가 토출되는 출구(220)의 역할을 하는 구조이다.
복수개의 이동통로(240) 중에서 쿨링모듈(30)의 상부와 대면하는 최상측의 이동통로(241)에 상부팬(300)이 회전 가능하게 설치되고, 복수개의 이동통로(240) 중에서 쿨링모듈(30)의 중간부와 대면하는 중간측의 이동통로(242)에 하부팬(400)이 회전 가능하게 설치된 구조이다.
상부팬(300)이 설치된 최상측의 이동통로(241)를 통해 토출된 공기는 쿨링모듈(30)의 상부로 원활히 공급되고, 하부팬(400)이 설치된 중간측의 이동통로(242)를 통해 토출된 공기는 쿨링모듈(30)의 중간부로 원활히 공급되고, 최상측의 이동통로(241)와 중간측의 이동통로(242)사이에 형성된 상측의 이동통로(243)를 통해 토출된 공기는 쿨링모듈(30)의 상부와 중간부사이의 구간으로 원활히 공급된다.
그리고, 복수개의 이동통로(240) 중에서 쿨링모듈(30)의 하부와 대면하는 하측의 이동통로(244)에는 별도의 팬이 설치되어 있지 않지만, 프런트범퍼(10)의 그릴(11)과 후방에어가드(200)의 하부측 입구(212) 및 출구(220)를 형성하는 하측의 이동통로(244)가 전후방향을 따라 일직선으로 배치된 구조이기에, 그릴(11)을 통해 유입된 외기는 쿨링모듈(30)의 하부로 원활히 공급된다.
따라서, 그릴(11)을 통해 유입된 외기는 최종적으로 후방에어가드(200)의 출구(220)를 구성하는 최상측의 이동통로(241)와 중간측의 이동통로(242) 그리고 상측의 이동통로(243)와 하측의 이동통로(244)를 통해 쿨링모듈(30)의 전체면적에 걸쳐서 골고루 토출되어서 공급되는 바, 이를 통해 쿨링모듈(30)의 냉각성능을 극대화시킬 수 있게 된다.
또한, 최상측의 이동통로(241)에 설치된 상부팬(300) 및 중간측의 이동통로(242)에 설치된 하부팬(400)의 회전시 상측의 이동통로(243)를 흐르는 공기는 코안다효과(coanda effect)에 의해 보다 원활한 흐름을 가져갈 수 있고, 이를 통해 상부팬(300)과 하부팬(400)이 발휘할 수 있는 효율의 향상을 도모할 수 있게 된다.
후방에어가드(200)는 쿨링모듈(30)의 전방쪽으로 돌출되고 상부팬(300)과 하부팬(400)이 회전 가능하게 결합되며 팬 모터(500)가 고정되게 결합된 팬 슈라우드(fan shroud)의 역할을 하는 것으로, 팬 슈라우드에 공기의 흐름을 안내하는 기능이 함께 부여됨에 따라 후방에어가드(200)의 역할을 하도록 구성된 것이 특징이다.
즉, 후방에어가드(200)는 종래의 쿨링모듈에 포함된 팬 슈라우드 역할 및 쿨링모듈(30)을 향해 공기의 흐름을 안내하는 기능이 함께 부여된 구성품으로, 두 가지 기능을 함께 수행함에 따라 부품수 감축과 원가절감을 도모할 수 있게 된다.
종래의 팬 슈라우드는 쿨링모듈(30)의 후면에서 전력전자부품(40)이 있는 후방을 향해 돌출된 구조여서 전후방향에 따른 쿨링모듈(30)의 외형적 사이즈가 큰 단점이 있었다.
하지만, 본 발명에 따른 실시예는 공기의 흐름을 안내하고 팬 슈라우드의 역할을 함께 수행하는 후방에어가드(200)가 쿨링모듈(30)의 전면에서 잉여공간에 해당하는 프런트백빔(20)과 쿨링모듈(30)사이의 공간으로 돌출된 구조로, 이를 통해 전후방향에 따른 쿨링모듈(30)의 외형적 사이즈를 크게 감축시킬 수 있게 되고, 이 결과 쿨링모듈(30)의 전후방향 두께에 해당하는 사이즈를 컴팩트하게 구성할 수 있는 장점이 있다.
또한, 쿨링모듈(30)의 전후방향 두께에 해당하는 사이즈를 컴팩트하게 구성할 수 있게 되면, 쿨링모듈(30)과 전력전자부품(40)사이의 간격을 충분히 이격시켜서 확보할 수 있게 되며, 이를 통해 차량 충돌사고 발생시 고가에 해당하는 전력전자부품(40)의 보호기능을 보다 강화시킬 수 있게 된다.
또한, 쿨링모듈(30)의 전후방향 두께에 해당하는 사이즈를 컴팩트하게 구성할 수 있게 되면, 쿨링모듈(30)과 전력전자부품(40)사이의 간격을 기존의 구조와 같이 동일하게 유지하는 조건에서 차량의 프런트 오버행(FOH, Front Overhang)의 축소가 가능한 장점이 있고, 이를 통해 차량의 디자인적 자유도를 크게 높일 수 있는 장점이 있다.
본 발명에 따른 실시예는 충격흡수를 위한 에너지업소버(700)를 더 포함한다.
에너지업소버(700)는 충돌사고시 외형적 형상의 붕괴를 통해 충격을 흡수하는 것으로 프런트백빔(20)의 전방쪽에 위치하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 프런트 오버행(FOH)의 축소를 위해 잉여공간에 해당하는 전방에어가드(100)의 입구(110)속에 위치하도록 구비된다.
에너지업소버(700)가 전방에어가드(100)의 입구(110)속에 위치함에 따라 에너지업소버(700)에는 공기가 통과할 있도록 공기통로(710)가 형성되며, 공기통로(710)는 상하방향으로 관통되게 형성되고, 바람직하게는 수직방향으로 형성되며, 이를 통해 전방에어가드(100)의 입구(110)로 유입된 외기는 에너지업소버(700)의 공기통로(710)를 통해 상측으로 이동할 수 있게 된다.
한편, 본 발명에 따른 실시예는 프런트범퍼(10)와 전방에어가드(100)가 결합되어서 제1모듈을 구성하고; 프런트백빔(20), 상부팬(300)과 하부팬(400) 및 팬 모터(500)가 결합된 후방에어가드(200), 쿨링모듈(30), 프런트엔드캐리어(50)가 결합되어서 제2모듈을 구성하고; 제1모듈과 제2모듈이 차량의 조립라인에서 조립됨에 따라 본 발명의 에어가드장치를 구성할 수 있다.
다른 예로 전방에어가드(100), 프런트백빔(20), 상부팬(300)과 하부팬(400) 및 팬 모터(500)가 결합된 후방에어가드(200), 쿨링모듈(30), 프런트엔드캐리어(50)가 결합되어서 제1모듈을 구성하고; 프런트범퍼(10)와 제1모듈이 차량의 조립라인에서 조립됨에 따라 본 발명의 에어가드장치를 구성할 수도 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 실시예는, 프런트범퍼(10)의 하부측에만 개구면적에 해당하는 그릴(11)이 형성된 전기차에서, 프런트범퍼(10)와 쿨링모듈(30)사이에 설치된 전방에어가드(100) 및 상부팬(300)과 하부팬(400)이 결합된 후방에어가드(200)를 이용해서 프런트범퍼(10)의 그릴(11)을 통해 유입된 외기를 쿨링모듈(30)의 전체면적에 걸쳐서 골고루 공급되도록 하는 구조로, 항력계수 증가에 따른 전비의 악영향없이 쿨링모듈(30)의 냉각성능을 극대화시킬 수 있게 되고, 이를 통해 전장부품의 내구성 향상 및 수명을 연장시킬 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명에 따른 실시예는, 공기의 흐름을 안내하고 팬 슈라우드의 역할을 함께 수행하는 후방에어가드(200)가 쿨링모듈(30)의 전면에서 잉여공간에 해당하는 프런트백빔(20)과 쿨링모듈(30)사이의 공간으로 돌출되고, 후방에어가드(200)에 축형 로터리 팬으로 형성된 상부팬(300) 및 하부팬(400)이 회전 가능하게 결합된 구성으로, 이를 통해 전후방향에 따른 에어가드장치의 전제적인 외형적 사이즈를 크게 축소할 수 있고, 전후방향에 따른 쿨링모듈(30)의 외형적 사이즈를 크게 감축시킬 수 있으며, 이 결과 쿨링모듈(30)의 전후방향 두께에 해당하는 사이즈를 컴팩트하게 구성할 수 있는 장점이 있다.
또한, 쿨링모듈(30)의 전후방향 두께에 해당하는 사이즈를 컴팩트하게 구성할 수 있게 됨에 따라, 쿨링모듈(30)과 전력전자부품(40)사이의 간격을 충분히 이격시켜서 확보할 수 있으며, 이를 통해 차량 충돌사고 발생시 고가에 해당하는 전력전자부품(40)의 보호기능을 보다 강화시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 쿨링모듈(30)의 전후방향 두께에 해당하는 사이즈를 컴팩트하게 구성할 수 있게 됨에 따라, 쿨링모듈(30)과 전력전자부품(40)사이의 간격을 기존의 구조와 같이 동일하게 유지하는 조건에서 차량의 프런트 오버행(FOH)의 축소가 가능한 장점이 있고, 이를 통해 차량의 디자인적 자유도를 크게 높일 수 있는 장점이 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
10 - 프런트범퍼 11 - 그릴
20 - 프런트백빔 30 - 쿨링모듈
40 - 전력전자부품(PE) 50 - 프런트엔드캐리어
100 - 전방에어가드 110,210 - 입구
120,220 - 출구 200 - 후방에어가드
230 - 격벽 240 - 이동통로
241 - 최상측의 이동통로 242 - 중간측의 이동통로
243 - 상측의 이동통로 244 - 하측의 이동통로
300 - 상부팬 310,410,631 - 축
400 - 하부팬 500 - 팬 모터
610 - 상부팬기어 620 - 하부팬기어
630 - 연결기어 700 - 에너지업소버
710 - 공기통로

Claims (10)

  1. 입구는 프런트백빔의 전방쪽에 위치하면서 프런트범퍼에 형성된 그릴의 상부쪽에 위치하고, 출구는 프런트백빔의 상측에 위치해서, 프런트범퍼의 그릴을 통해 유입된 공기의 흐름을 상측으로 안내하는 전방에어가드; 및
    상부측 입구는 전방에어가드의 출구와 오버랩되게 연결되고, 하부측 입구는 프런트범퍼의 그릴과 대면되게 위치하고, 출구는 쿨링모듈의 전면과 전체적으로 대면되게 위치해서, 상부측 입구로 유입된 공기는 쿨링모듈의 중간부와 상부로 토출되도록 안내하고, 하부측 입구로 유입된 공기는 쿨링모듈의 중간부와 하부로 토출되도록 안내하는 후방에어가드;를 포함하며,
    상기 후방에어가드에 회전 가능하게 설치되어서 상부측 입구로 유입된 공기를 쿨링모듈의 상부로 강제로 토출하는 상부팬;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 쿨링모듈 냉각용 에어가드장치.
  2. 삭제
  3. 입구는 프런트백빔의 전방쪽에 위치하면서 프런트범퍼에 형성된 그릴의 상부쪽에 위치하고, 출구는 프런트백빔의 상측에 위치해서, 프런트범퍼의 그릴을 통해 유입된 공기의 흐름을 상측으로 안내하는 전방에어가드; 및
    상부측 입구는 전방에어가드의 출구와 오버랩되게 연결되고, 하부측 입구는 프런트범퍼의 그릴과 대면되게 위치하고, 출구는 쿨링모듈의 전면과 전체적으로 대면되게 위치해서, 상부측 입구로 유입된 공기는 쿨링모듈의 중간부와 상부로 토출되도록 안내하고, 하부측 입구로 유입된 공기는 쿨링모듈의 중간부와 하부로 토출되도록 안내하는 후방에어가드;를 포함하며,
    상기 후방에어가드에 회전 가능하게 설치되어서 상부측 입구로 유입된 공기를 쿨링모듈의 상부로 강제로 토출하는 상부팬; 및
    상기 후방에어가드에 회전 가능하게 설치되어서 하부측 입구로 유입된 공기를 쿨링모듈의 중간부로 강제로 토출하는 하부팬;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 쿨링모듈 냉각용 에어가드장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 전방에어가드의 입구에 결합되고 공기통로가 상측으로 관통되게 형성된 에너지업소버;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 쿨링모듈 냉각용 에어가드장치.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 상부팬과 하부팬은 일자형 축의 모양으로 형성되고 차량의 좌우방향으로 배치되면서 평행하게 설치된 것을 특징으로 하는 차량의 쿨링모듈 냉각용 에어가드장치.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 상부팬과 하부팬은 차량의 좌우방향으로 평행하게 설치된 일자형 축형상의 팬으로 프런트백빔과 쿨링모듈사이에서 프런트백빔의 상부공간에 위치하도록 설치된 것을 특징으로 하는 차량의 쿨링모듈 냉각용 에어가드장치.
  7. 청구항 3에 있어서,
    상기 상부팬과 하부팬 중 어느 하나는 팬 모터와 직결되고;
    상기 상부팬의 축과 하부팬의 축에는 각각 상부팬기어와 하부팬기어가 결합되고;
    상기 상부팬기어와 하부팬기어는 연결기어를 통해 동력전달이 가능하도록 연결된 것을 특징으로 하는 차량의 쿨링모듈 냉각용 에어가드장치.
  8. 청구항 3에 있어서,
    상기 프런트범퍼의 그릴은 프런트백빔을 기준으로 아래쪽에 위치하도록 형성되고;
    상기 전방에어가드의 입구는 프런트범퍼와 프런트백빔사이에서 그릴의 상부쪽에 위치하는 것을 특징으로 하는 차량의 쿨링모듈 냉각용 에어가드장치.
  9. 청구항 3에 있어서,
    상기 후방에어가드는 공기의 흐름을 분할하는 다수개의 격벽에 의해 공기의 이동통로가 복수개로 형성되고;
    상기 복수개의 이동통로 중에서 쿨링모듈의 상부와 대면하는 최상측의 이동통로에 상부팬이 설치되고;
    상기 복수개의 이동통로 중에서 쿨링모듈의 중간부와 대면하는 중간측의 이동통로에 하부팬이 설치된 것을 특징으로 하는 차량의 쿨링모듈 냉각용 에어가드장치.
  10. 청구항 3에 있어서,
    상기 후방에어가드는 쿨링모듈의 전방쪽으로 돌출되고 상부팬과 하부팬이 회전 가능하게 결합되며 팬 모터가 고정되게 결합된 팬 슈라우드로서, 팬 슈라우드에 공기의 흐름을 안내하는 기능이 함께 부여됨에 따라 후방에어가드의 역할을 하도록 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 쿨링모듈 냉각용 에어가드장치.
KR1020190113593A 2019-09-16 2019-09-16 차량의 쿨링모듈 냉각용 에어가드장치 Active KR102691479B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190113593A KR102691479B1 (ko) 2019-09-16 2019-09-16 차량의 쿨링모듈 냉각용 에어가드장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190113593A KR102691479B1 (ko) 2019-09-16 2019-09-16 차량의 쿨링모듈 냉각용 에어가드장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210032165A KR20210032165A (ko) 2021-03-24
KR102691479B1 true KR102691479B1 (ko) 2024-08-01

Family

ID=75257132

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190113593A Active KR102691479B1 (ko) 2019-09-16 2019-09-16 차량의 쿨링모듈 냉각용 에어가드장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102691479B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114475224B (zh) * 2021-12-31 2024-08-23 悠跑科技(合肥)有限公司 冷却风扇模块及底盘结构

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102821993A (zh) * 2010-01-30 2012-12-12 大众汽车有限公司 车辆的前车厢

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101543116B1 (ko) 2013-12-18 2015-08-10 현대자동차주식회사 전기차의 냉각시스템
KR102227846B1 (ko) * 2014-10-02 2021-03-15 현대모비스 주식회사 차량의 액티브 에어 플랩 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102821993A (zh) * 2010-01-30 2012-12-12 大众汽车有限公司 车辆的前车厢

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210032165A (ko) 2021-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8701811B2 (en) Battery cooling system and method
US8344534B2 (en) System for a vehicle to capture energy from environmental air movement
JP2011149157A (ja) 建設機械の冷却構造
JP2016197502A (ja) バッテリパック及び電動作業車両
CN108375117B (zh) 立式空调器
CN104797795B (zh) 车辆用冷却风扇装置
US20110303395A1 (en) Vehicle heat exchanger assembly
KR102691479B1 (ko) 차량의 쿨링모듈 냉각용 에어가드장치
CN116802072A (zh) 用于电动或混合动力机动车辆的具有切向流涡轮机的冷却模块
US11407285B2 (en) Vehicle cooling mechanism
CN112930443A (zh) 用于机动车辆的风扇设施
CN108882614B (zh) 无人飞行器风路散热系统
KR102731555B1 (ko) 전기자동차용 배터리 수납 장치
CN209972792U (zh) 一种双散热式油转电无人机的动力系统
US20230398857A1 (en) Heat exchange module and corresponding motor vehicle
JP6879815B2 (ja) 車載用バッテリー
CN211000912U (zh) 一种客车散热器的通风导流舱
CN117337248A (zh) 用于电动或混合动力机动车辆的具有切向流涡轮机的冷却模块
CN210292234U (zh) 一种分流出风组件和空调器
CN116601029A (zh) 具有切向流涡轮机的用于电动或混合动力机动车辆的冷却模块
CN221340189U (zh) 用于前端模块的导风板组件、前舱结构和车辆
CN218257724U (zh) 机舱总成及车辆
US20240218823A1 (en) Cooling module for an electric or hybrid motor vehicle
KR20110032585A (ko) 횡류팬을 적용한 하이브리드 차량 냉각 시스템
CN220336969U (zh) 一种发动机复合式冷却系统

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20190916

PG1501 Laying open of application
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20220916

Comment text: Request for Examination of Application

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 20190916

Comment text: Patent Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20240313

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20240516

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20240730

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20240730

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration