KR101914993B1

KR101914993B1 - 전기 차량용 배터리 쿨러

Info

Publication number: KR101914993B1
Application number: KR1020160155811A
Authority: KR
Inventors: 임종대; 김정민; 권택만; 박상환; 한상훈
Original assignee: 인지컨트롤스 주식회사
Priority date: 2016-11-22
Filing date: 2016-11-22
Publication date: 2018-11-07
Also published as: KR20180057806A

Abstract

본 발명은 전기 차량용 배터리 쿨러에 관한 것으로, 일측면과 타측면에 각각 유입구와 토출구가 형성되고 상기 유입구에 송풍기가 설치된 케이스 및 상기 케이스의 내부에 설치되며 그 내부에 냉각수가 흐르는 유로를 형성한 쿨링 블록이 한 쌍을 이루고, 상기 유입구에서 토출구로 송풍되는 공기와 열 교환하는 방열 핀이 상기 한 쌍의 쿨링 블록 사이에 설치되는 워머유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 쿨러가 개시된다.

Description

전기 차량용 배터리 쿨러{Battery Cooler For Electric Vehicle}

본 발명은 전기 차량용 배터리 쿨러에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기 차량의 배터링 팩을 냉각시킨 냉각수를 공냉에 의해 신속하게 냉각시키는 전기 차량용 배터리 쿨러에 관한 것이다.

일반적으로 전기자동차(Electric Vehicle: EV) 또는 하이브리드 전기자동차(Hybrid Electric Vehicle: HEV)는 장래의 자동차 공해 및 에너지 문제를 해결할 수 있는 가장 가능성 높은 대안이라는 점에서 연구가 활발하게 진행되고 있다.

전기자동차는 주로 배터리의 전원을 이용하여 AC 또는 DC 모터를 구동하여 동력을 얻는 2차 전지로 이루어진 배터리를 주동력원으로 사용하고 있다.

한편, 전기자동차에 이용되는 배터리는 복수의 배터리 셀을 연결하여 하나의 모듈로 만들고, 이러한 모듈을 복수개로 연결하여 배터리 팩을 구성한다. 그리고, 이러한 배터리 팩을 전기자동차에 설치하여 전기자동차의 구동원으로 이용하고 있고 있다.

이러한 배터리는 전원을 제공하는 전지셀들이 적층된 상태로 직렬연결되며, 전지셀들의 외곽에 마련된 고정프레임들이 밀착된 상태로 고정됨에 따라 적층된 상태로 고정되어 배터리 케이스에 설치된다.

이와 같은 배터리는 전원을 공급 또는 충전 중에 과열되며 이렇게 과열되는 배터리를 적절한 온도로 제어하지 않으면 배터리의 성능 및 수명을 저하시키게 된다. 이러한 배터리의 냉각을 위한 선행기술로 한국 공개특허 제10-2014-0034352호의 "배터리 시스템"이 있다. 이를 도 1에 의거하여 설명한다.

도 1은 종래의 배터리 시스템을 나타낸 구성도이다. 도면을 참조하여 설명하면, 선행기술에 따른 배터리 시스템은 하우징(10) 내부공간의 전방과 후방에 각각 마련되어 중앙으로 공기를 흡입/토출한 후 양측방으로 토출/흡입하는 송풍기(30)와 상기 양 송풍기(30)의 사이에 복수의 행(72)을 이루도록 배치되며 각 행(72)마다 전후방을 관통하는 통기홀(76)이 연속적으로 형성되고, 하우징(10) 중앙에 위치하는 행(72)과 행(72) 사이는 일정거리 이격되어 공기가 섞이는 믹싱구간(16)을 형성하는 배터리 팩(70) 및 상기 송풍기(30) 양측방의 공기 유동 경로에 마련된 펠티어소자(50)로 구성된다.

상기와 같은 구성을 갖는 선행기술의 배터리 시스템은 펠티어소자(50)를 이용하여 배터리 팩(70)에 형성된 통기홀(76)을 지나는 공기가 배터리 팩(70)과 열교환하는 냉각방식이기 때문에 펠티어소자(50)의 작동을 위해 지속적으로 전원을 공급해야 하며, 펠티어소자(50)의 파손 또는 노후에 따라 정상작동이 불가능한 경우 배터리 팩(70)의 냉각이 어려운 문제가 있다.

또한, 선행기술에 따른 배터리 시스템은 펠티어소자(50)가 송풍기(30)의 토출/흡입구에 설치되기 때문에 송풍기(30)의 작동시 발생하는 진동에 의해 펠티어소자(50)가 송풍기(30)의 토출/흡입구에서 탈거될 우려가 있으며, 송풍기(30)에서 송풍되는 공기는 직진성을 갖기 때문에 송풍기(30)로부터 먼 곳에 위치한 배터리 팩(70)은 그만큼 신속한 냉각이 어려워 배터리 팩(70) 전체에 걸친 균일한 냉각이 어려운 문제가 있다.

KR, A, 10-2014-0034352(2014.03.20)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 영구적으로 사용할 수 있으며, 배터리 팩을 지나면서 열교환 된 공기를 신속하게 냉각시킬 수 있는 전기 차량용 배터리 쿨러를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 사상으로는, 일측면과 타측면에 각각 유입구와 토출구가 형성되고 상기 유입구에 송풍기가 설치된 케이스 및 상기 케이스의 내부에 설치되며 그 내부에 냉각수가 흐르는 유로를 형성한 쿨링 블록이 한 쌍을 이루고, 상기 유입구에서 토출구로 송풍되는 공기와 열 교환하는 방열 핀이 상기 한 쌍의 쿨링 블록 사이에 설치되는 워머유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 쿨러에 의해 달성된다.

여기서, 상기 케이스의 일측면과 타측면은 제각기 상기 유입구 및 토출구에서 상기 워머유닛을 향해 갈수록 용적이 증가하는 가이드 경사면이 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 워머유닛은 상기 케이스 내부에 다수의 행과 열로 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 워머유닛은 상기 케이스의 유입구와 토출구 사이에 배치되어 상기 유입구에서 토출구로 송풍되는 공기와 열 교환하는 방열 핀이 적층된 방열모듈 및 상기 방열모듈의 양측면과 제각기 면 접촉하며 상기 방열모듈과 열 교환하는 한 쌍의 쿨링 블록을 포함하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 방열모듈은 상기 한 쌍의 쿨링 블록 사이에서 평탄면을 형성한 수평부와 상기 수평부의 측단에서 절곡되어 평탄면을 형성한 절곡부로 이루어져 지그재그 형태를 갖는 방열 핀 및 상기 절곡부의 평탄면과 면 접촉하여 열 교환하는 열 교환 부재를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 방열 핀은 상기 열 교환 부재와 열계면 페이스트에 의해 접합되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 쿨링 블록은 선단과 기단에 급수니플과 배수니플이 형성되며 일측과 타측이 개방된 틀의 형상을 갖는 몸체와 상기 몸체의 일측을 폐쇄하는 커버 및 상기 커버와 대향하는 몸체의 타측을 폐쇄하며 상기 방열모듈과 면 접촉하는 방열부재를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 몸체는 그 내부에 상기 급수니플과 배수니플을 통해 급수 또는 배수되는 냉각수를 분기시키는 분기가이드가 형성되는 것이 바람직하다.

상기 방열부재는 상기 몸체에 형성된 급수니플과 배수니플을 향해 형성되어 몸체의 내부를 구획하는 다수의 채널가이드가 형성되고, 상기 채널가이드의 양 끝단은 상기 분기가이드에 인서트되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 채널가이드는 그 양 측면에 다수의 요홈이 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 전기 차량용 배터리 쿨러에 의하면, 쿨링 블록의 몸체가 부식에 강한 합성수지로 이루어져 냉각수의 누수를 방지할 수 있고 쿨링 블록을 경량화시킬 수 있다.

또한, 쿨링 블록의 방열부재는 열전도가 우수한 알루미늄으로 이루어지고 방열부재와 몸체가 인서트 사출에 의해 일체화되기 때문에 몸체와 방열부재의 경계면에 대해 수밀성을 갖게 되어 냉각수의 누수를 방지하게 된다.

또한, 방열 핀이 형성된 방열모듈을 중심으로 양측에 쿨링 블록이 마련되어 배터리 팩을 냉각시킨 냉각수를 신속하게 공냉시킬 수 있다.

도 1은 종래의 배터리 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전기 차량용 배터리 쿨러를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전기 차량용 배터리 쿨러를 나타낸 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전기 차량용 배터리 쿨러 중 쿨링 블록을 나타낸 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 전기 차량용 배터리 쿨러 중 쿨링 블록을 나타낸 평단면도이다.
도 6은 도 5의 A-A선 단면도이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 전기 차량용 배터리 쿨러를 나타낸 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 전기 차량용 배터리 쿨러를 나타낸 분해 사시도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 전기 차량용 배터리 쿨러는 일측면과 타측면에 각각 유입구(110)와 토출구(120)가 형성되고 유입구(110)에 송풍기(130)가 설치된 케이스(100) 및 케이스(100)의 내부에 설치되며 그 내부에 냉각수가 흐르는 유로를 형성한 쿨링 블록(220)이 한 쌍을 이루고, 유입구(110)에서 토출구(120)로 송풍되는 공기와 열 교환하는 방열 핀(211)이 한 쌍의 쿨링 블록(220) 사이에 설치되는 워머유닛(200)으로 구성된다.

부연하자면, 케이스(100)는 일측면과 타측면에 각각 유입구(110)와 토출구(120)가 형성된다. 이때, 케이스(100)의 유입구(110)에는 송풍기(130)가 설치되어 유입구(110)에서 토출구(120)로 공기를 송풍하게 된다. 이러한 케이스(100)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 내부가 중공된 박스의 형상을 갖되 일측면과 타측면에 제각기 유입구(110)와 토출구(120)가 형성되며 일측면과 타측면 사이의 일면은 워머유닛(200)이 케이스(100)의 내부에 설치될 수 있게 개방된 구조를 갖는다.

이때, 케이스(100)의 개방된 일면 둘레에는 본 발명의 배터리 쿨러가 설치될 구조물에 고정되기 위한 나사 홀이 형성된 서포터(140)가 형성되어 케이스(100)의 개방된 일면은 구조물에 의해 폐쇄되고 유입구(110)에 설치된 송풍기(130)가 작동하는 것에 따라 공기가 유입구(110)에서 토출구(120)로 송풍된다.

또한, 케이스(100)의 일측면과 타측면은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 가이드 경사면(112)(122)이 형성된다. 이러한 가이드 경사면(112)(122)은 케이스(100)의 내부에 설치되는 워머유닛(200)을 향해 갈수록 용적이 증가하도록 일측면과 타측면에 경사를 형성하게 된다.

이에 따라 케이스(100)의 일측면에 형성된 가이드 경사면(112)은 디퓨저와 같은 역할을 하게 되어 유입구(110)에서 송풍되는 공기가 케이스(100)의 내부로 유입되는 것에 따라 정압을 갖게 되면서 케이스(100)의 내부 전체로 균일하게 분산시키게 된다.

또한, 케이스(100)의 타측면에 형성된 가이드 경사면(122)은 노즐과 같은 케이스(100)의 내부에 공기가 타측면에 형성된 가이드 경사면(122)에 안내되면서 토출구(120)로 배출되면서 공기의 유속이 증가하게 됨으로써 케이스(100) 내부에 부압을 발생시켜 케이스(100) 내부의 공기 흐름을 신속하게 한다.

한편, 워머유닛(200)은 케이스(100)의 내부에 설치되며 그 내부에 냉각수가 흐르는 유로를 형성한 쿨링 블록(220)과 유입구(110)에서 토출구(120)로 송풍되는 공기와 열 교환하는 방열 핀(211)이 마련된 방열모듈(210)로 구성된다. 이를 도 4 내지 도 6에 의거하여 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 전기 차량용 배터리 쿨러 중 쿨링 블록을 나타낸 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 전기 차량용 배터리 쿨러 중 쿨링 블록을 나타낸 평단면도이며, 도 6은 도 5의 A-A선 단면도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 워머유닛(200)은 케이스(100)의 유입구(110)와 토출구(120) 사이에 배치되어 유입구(110)에서 토출구(120)로 송풍되는 공기와 열 교환하는 방열 핀(211)이 적층된 방열모듈(210) 및 방열모듈(210)의 양 측면과 제각기 면 접촉하며 상기 방열모듈(210)과 열 교환하는 한 쌍의 쿨링 블록(220)으로 구성된다.

부연하자면, 방열모듈(210)은 방열 핀(211) 및 열 교환 부재(212)로 구성되는데, 방열 핀(211)은 한 쌍의 쿨링 블록(220) 사이에서 평탄면을 형성한 수평부(211a)와 수평부(211a)의 측단에서 절곡되어 평탄면을 형성한 절곡부(211b)로 이루어진다.

이때, 수평부(211a)와 절곡부(211b)는 도 6의 원안에 도시된 바와 같이 지그재그 형태로 이루어져 최상단에 위치한 수평부(211a)와 최하단에 위치한 수평부(211a)가 절곡부에 의해 연결되어 일체로 형성된다.

또한, 열 교환 부재(212)는 절곡부(211b)의 평탄면과 면 접촉하여 열 교환하도록 소정의 두께를 갖는 평판으로 이루어진다. 이때, 방열 핀(211)과 열 교환 부재(212)는 열전도가 우수한 알루미늄, 구리, 은과 같은 재질로 이루어진다. 또한, 방열 핀(211)의 절곡부(211b)와 열 교환 부재(212)는 통상의 열계면 페이스트에 의해 고정된다.

열계면 페이스트는 물체 간 열전달 향상을 목적으로 전자제품 등과 같이 방열하고자 하는 제품에 부착되는 부재이다. 이러한 열계면 페이스트는 시트, 테이프 등의 얇은 두께로 제작되거나 또는 액상, 겔과 같은 점도를 갖는 상태에서 열 교환 부재(212)와 대면하는 방열 핀(211)의 절곡부(211b)에 도포될 수 있다.

여기서, 열계면 페이스트를 구성하는 배합물은 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 사항이므로 자세한 설명은 생략한다. 또한, 방열 핀(211)의 절곡부(211b)와 열 교환 부재(212)는 앞서 설명한 열계면 페이스트에 의해 일체로 이루어질 수도 있지만, 경우에 따라서는 열계면제에 의해 일체로 이루어질 수도 있다.

이러한, 방열 핀(211)의 절곡부(211b)와 열 교환 부재(212)를 일체로 형성하기 위한 수단으로 열전도성 시트, 열계면 그리스, 열전도성 엘라스토머(Thermoconductive elastomer) 등이 될 수 있다.

한편, 쿨링 블록(220)은 선단과 기단에 제각기 급수니플(221a)과 배수니플(221b)이 형성되며 일측과 타측이 개방된 틀의 형상을 갖는 몸체(221)와 몸체(221)의 일측을 폐쇄하는 커버(222) 및 커버(222)와 대향하는 몸체(221)의 타측을 폐쇄하며 방열모듈(210)의 열 교환 부재(212)와 면 접촉하는 방열부재(223)로 구성된다.

몸체(221)는 그 내부에 냉각수가 흐를 수 있게 선단과 기단에 각각 급수니플(221a)과 배수니플(221b)이 형성된다. 이때, 몸체(221)는 합성수지와 같은 재질로 이루어져 냉각수에 의한 부식 등을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한, 몸체(221)는 그 내부에 급수니플(221a)과 배수니플(221b)을 통해 급수 또는 배수되는 냉각수를 분기시키는 분기가이드(221c)가 형성된다.

이러한 분기가이드(221c)는 도 4에 도시된 바와 같이 급수니플(221a)과 배수니플(221b)과 인접한 몸체(221)의 내부에 길이방향(급수니플과 배수니플을 직선으로 연결하는 방향)으로 다수개 형성되는데, 이때 분기가이드(221c)는 각각 급수니플(221a) 또는 배수니플(221b)을 향해 그 끝단이 휘어진 곡률을 형성하여 급수니플(221a)을 통해 급수된 냉각수가 분기가이드(221c)에 의해 여러 부분으로 분산되면서 몸체(221)의 내부에 균일하게 냉각수를 공급하게 된다.

또한, 몸체(221) 내부에 급수된 냉각수는 배수니플(221b)과 인접하게 형성된 분기가이드(221c)에 의해 배수니플(221b)을 향해 냉각수가 흐르게 되어 신속하게 몸체(221)의 내부를 빠져나가게 된다. 이와 같이, 몸체(221)의 내부에 분기가이드(221c)가 급수니플(221a)과 배수니플(221b)과 인접하게 형성되면, 급수니플(221a)을 통해 공급된 냉각수가 몸체(221)의 내부 전면적에 균일하게 흐르게 되고, 신속하게 배수니플(221b)을 통해 배수된다.

한편, 커버(222)는 몸체(221)의 일측을 폐쇄하게 되는데, 이때 커버(222)와 몸체(221)의 차폐를 향상시키기 위해 커버(222)와 몸체(221) 사이에는 가스켓(224)이 마련될 수 있다.

또한, 커버(222)는 냉각수와 신속한 열 교환을 위해 앞서 설명한 방열 핀(211), 열 교환 부재(212)와 동일한 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 커버(222)는 열전도가 우수한 알루미늄, 구리, 은과 같은 재질로 이루어진다.

그리고, 방열부재(223)는 커버(222)와 대향하는 몸체(221)의 타측을 폐쇄하는데, 이러한 방열부재(223)는 방열모듈(210)의 열 교환 부재(212)와 면 접촉하도록 평판의 형상을 갖는다.

이때 방열부재(223)의 양 측단은 몸체의 내부를 향해 절곡되어 평면에서 보았을 때 그 모양이 대략 "ㄷ"자의 형태를 갖게 된다. 이러한 방열부재(223)는 앞서 설명한 커버(222), 방열 핀(211), 열 교환 부재(212) 등과 동일한 재질로 이루어질 수 있는데, 예를 들어 방열부재(223)는 열전도가 우수한 알루미늄, 구리, 은과 같은 재질로 이루어진다.

또한, 방열부재(223)는 방열모듈(210)의 열 교환 부재(212)와 면 접촉하여 방열부재(223)와 열 교환 부재(212) 간에 열 교환이 신속하게 이루어진다. 이때, 방열부재(223)와 열 교환 부재(212)는 앞서 설명한 열계면 페이스트에 의해 고정되거나 또는 열전도성 시트, 열계면 그리스, 열전도성 엘라스토머(Thermoconductive elastomer) 등이 마련되어 고정될 수 있다.

특히, 방열부재(223)는 도 4의 원안에 도시된 바와 같이 다수의 채널가이드(223a)가 형성되어 급수니플(221a)을 통해 급수된 냉각수의 흐름을 일정하게 안내하여 배수니플(221b)을 통해 쿨링 블록(220)의 외부로 배수하게 된다.

이러한 채널가이드(223a)는 방열부재(223)와 일체로 형성되어 냉각수로부터 전달된 열이 신속하게 방열부재(223)로 전달되고, 이렇게 방열부재(223)로 전달된 열은 방열모듈(210)의 열 교환 부재(212)를 통해 방열 핀(211)으로 절달되어 케이스(100)의 유입구(110)에서 토출구(120)로 송풍되는 공기와 열 교환하게 된다.

이와 같은 채널가이드(223a)는 바람직하게 양 끝단이 몸체의 내부에 형성된 분기가이드(221c)에 인서트되어 일체로 형성된다. 즉, 몸체(221)를 제조하기 위해 사출될 때 채널가이드(223a)가 형성된 방열부재(223)가 몸체(221)를 성형하기 위한 금형에 삽입된 상태에서 몸체(221)가 성형 사출되어 방열부재(223)와 몸체(221)가 일체로 형성된다.

이와 같이, 인서트 사출에 의해 몸체(221)와 방열부재(223)가 일체로 형성되면 방열부재(223)의 절곡된 양 끝단 및 채널가이드(223a)의 양 끝단이 몸체(221) 및 분기가이드(221c)와 일체로 형성되어 수밀성이 우수하고 몸체(221)와 방열부재(223)의 고정력이 우수하다.

한편, 상기와 같이 방열부재(223)에 형성된 채널가이드(223a)와 분기가이드(221c)가 인서트될 때 채널가이드(223a)와 냉각수의 접촉 면적을 증가시키며 분기가이드(221c)와 채널가이드(223a)의 고정력 향상을 위해 채널가이드(223a)는 도 4의 원안에 도시된 바와 같이 그 양 측면에 다수의 요홈(223b)이 형성된다.

이와 같이, 채널가이드(223a)의 양 측면에 다수의 요홈(223b)이 형성되면 채널가이드(223a)와 분기가이드(221c)의 결합이 요철 결합되어 고정력이 향상된다. 또한, 냉각수와 접촉하게 되는 채널가이드(223a)에 요홈(223b)이 형성되면 냉각수와 채널가이드(223a)의 접촉 면적이 증가하여 열 교환이 신속하게 이루어진다.

한편, 방열 핀(211)을 사이에 두고 한 쌍의 열 교환 부재(212)를 일체화시키기 위해 방열 핀(211)의 상단과 하단 각각에 스페이서(230)가 마련된다. 이러한 스페이서(230)는 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 중공된 튜브의 형상을 갖는다. 또한, 상기와 같은 스페이서(230)가 마련된 방열모듈(210)과 쿨링 블록(220)을 일체화하기 위해 쿨링 블록(220)의 커버(222)에는 스페이서(230)와 동일한 축선을 갖는 관통 홀(222a)이 형성된다.

이와 같이 쿨링 블록(220)의 커버(222)에 관통 홀(222a)이 형성되고 방열모듈(210)에 스페이서(230)가 형성되면 소정의 로드(미도시)가 관통 홀(222a) 및 스페이서(230)를 관통하게 되고, 이러한 로드의 양 끝단을 너트로 마감하게 됨으로써 여러 개의 방열모듈(210)과 쿨링 블록(220)을 한 조로 형성할 수 있어 워머유닛(200)의 취급 및 보관과 워머유닛(200)을 케이스(100) 내부에 설치할 때 편리하게 케이스(100)의 내부에 위치시킬 수 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 전기 차량용 배터리 쿨러의 작동을 살펴보면, 전기 차량의 배터리 팩을 냉각시킨 냉각수가 쿨링 블록(220)의 몸체(221)에 형성된 급수니플(221a)을 통해 몸체의 내부로 공급되고 배수니플(221b)을 통해 배수된다.

이때, 워머유닛(200)은 케이스(100)의 내부에 다수의 행과 열로 배치되는데, 쿨링 블록(220)에 형성된 급수니플(221a)과 배수니플(221b)은 다음번 쿨링 블록(220)의 급수니플(221a)과 배수니플(221b)에 연결되어 행과 열로 배치된 워머유닛(200)의 내부를 냉각수가 순환하게 된다.

이때, 급수니플(221a)과 배수니플(221b)은 다음번 쿨링 블록(220)의 급수니플(221a)과 배수니플(221b)에 연결될 때 튜브와 같은 관로에 의해 연결된다.

이렇게, 쿨링 블록(220)에 유입된 냉각수는 방열부재(223)의 채널가이드(223a)와 접촉하면서 냉각수의 열이 채널가이드(223a)로 전달된다. 그리고, 채널가이드(223a)로 전달된 열은 방열부재(223)를 통해 방열모듈(210)의 열 교환 부재(212)로 전달되며, 열 교환 부재(212)로 전달된 열은 케이스(100)의 유입구(110)와 토출구(120) 사이에 위치한 방열 핀(211)으로 전달된다. 이와 같이 방열 핀(211)으로 전달된 열은 유입구(110)에서 토출구(120)로 공기가 송풍될 때 그 열을 송풍되는 공기가 빼앗게 되어 냉각수를 신속하게 냉각시킬 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따른 전기 차량용 배터리 쿨러에 의하면, 쿨링 블록(220)의 몸체(221)가 부식에 강한 합성수지로 이루어져 냉각수의 누수를 방지할 수 있고 쿨링 블록(220)을 경량화시킬 수 있다.

또한, 쿨링 블록(220)의 방열부재(223)가 열전도가 우수한 알루미늄으로 이루어지고 방열부재(223)와 몸체(221)가 인서트 사출에 의해 일체화되기 때문에 몸체(221)와 방열부재(223)의 경계면에 대해 수밀성을 갖게 되어 냉각수의 누수를 방지하게 된다.

또한, 방열 핀(211)이 형성된 방열모듈(210)을 중심으로 양측에 쿨링 블록(220)이 마련되어 배터리 팩을 냉각시킨 냉각수를 신속하게 공냉시킬 수 있다.

한편, 본 발명은 앞서 설명한 실시예로 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있고, 그러한 수정 및 변형이 가해진 것도 본 발명의 기술적 사상에 속하는 것으로 보아야 한다.

100 : 케이스 110 : 유입구
112, 122 : 가이드 경사면 120 : 토출구
130 : 송풍기 200 : 워머유닛
210 : 방열모듈 211 : 방열 핀
211a : 수평부 211b : 절곡부
212 : 열 교환 부재 220 : 쿨링 블록
221 : 몸체 221a : 급수니플
221b : 배수니플 221c : 분기가이드
222 : 커버 222a : 관통 홀
223 : 방열부재 223a : 채널가이드
223b : 요홈 224 : 가스켓
230 : 스페이서

Claims

일측면과 타측면에 각각 유입구와 토출구가 형성되고 상기 유입구에 송풍기가 설치된 케이스; 및
상기 케이스의 내부에 설치되며 그 내부에 냉각수가 흐르는 유로를 형성한 쿨링 블록이 한 쌍을 이루고, 상기 유입구에서 토출구로 송풍되는 공기와 열 교환하는 방열 핀이 상기 한 쌍의 쿨링 블록 사이에 설치되는 워머유닛;을 포함하고,
상기 워머유닛은
상기 케이스의 유입구와 토출구 사이에 배치되어 상기 유입구에서 토출구로 송풍되는 공기와 열 교환하는 방열 핀이 적층된 방열모듈; 및
상기 방열모듈의 양측면과 제각기 면 접촉하며 상기 방열모듈과 열 교환하는 한 쌍의 쿨링 블록;을 포함하며,
상기 방열모듈은
상기 한 쌍의 쿨링 블록 사이에서 평탄면을 형성한 수평부와 상기 수평부의 측단에서 절곡되어 평탄면을 형성한 절곡부로 이루어져 지그재그 형태를 갖는 방열 핀; 및
상기 절곡부의 평탄면과 면 접촉하여 열 교환하는 열 교환 부재를 포함하고,
상기 쿨링 블록은
선단과 기단에 급수니플과 배수니플이 형성되며 일측과 타측이 개방된 틀의 형상을 갖는 합성수지로 이루어진 몸체;
상기 몸체의 일측을 폐쇄하는 커버; 및
상기 커버와 대향하는 몸체의 타측을 폐쇄하며 상기 방열모듈과 면 접촉하는 방열부재;를 포함하며,
상기 몸체는 그 내부에 상기 급수니플과 배수니플을 통해 급수 또는 배수되는 냉각수를 분기시키는 분기가이드가 형성되며,
상기 방열부재는
상기 몸체에 형성된 급수니플과 배수니플을 향해 형성되어 몸체의 내부를 구획하는 다수의 채널가이드가 형성되고, 상기 채널가이드의 양 끝단은 상기 분기가이드에 인서트되는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 쿨러.
청구항 1에 있어서,
상기 케이스의 일측면과 타측면은 제각기 상기 유입구 및 토출구에서 상기 워머유닛을 향해 갈수록 용적이 증가하는 가이드 경사면이 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 쿨러.
청구항 1에 있어서,
상기 워머유닛은
상기 케이스 내부에 다수의 행과 열로 배치되는 것을 특징으로 하는 전기 차량용 배터리 쿨러.
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