KR20210147145A - Coolant heater module apparatus - Google Patents

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KR20210147145A
KR20210147145A KR1020200063659A KR20200063659A KR20210147145A KR 20210147145 A KR20210147145 A KR 20210147145A KR 1020200063659 A KR1020200063659 A KR 1020200063659A KR 20200063659 A KR20200063659 A KR 20200063659A KR 20210147145 A KR20210147145 A KR 20210147145A
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heater
heat exchanger
water
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KR1020200063659A
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Inventor
이순종
최두열
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주식회사 두원공조
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Abstract

The present invention provides a water heater module apparatus, which comprises: a water heater for heating the cooling water; a heat exchanger installed in the water heater and supplying the cooling water to the water heater; a case installed in the water heater and the heat exchanger; and a water pump mounted on the case and supplying the cooling water to the heat exchanger. The water pump includes a direction switching valve.

Description

수가열히터 모듈장치{Coolant heater module apparatus}Coolant heater module apparatus

본 발명은 수가열히터 모듈장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 워터펌프, 방향전환밸브, 수가열히터, 열교환기가 결합된 모듈 타입의 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a water heater module device, and more particularly, to a module type device in which a water pump, a directional switch valve, a water heater, and a heat exchanger are combined.

일반적으로, 수가열히터란, 차량에 설치되며 냉각수를 가열하여 공조계통으로 공급하는 장치를 의미한다. 이러한 수가열히터는, 차량의 냉각수 사이클에 구성되어, 필요시 실내 난방을 위해 실내로 유입하는 냉각수를 가열하여 차가운 공기와 열교환 할 수 있도록 한다. 이때, 수가열히터로 냉각수를 공급하기 위하여, 차량에는 워터펌프가 더 구비된다. 워터펌프는 공조계통으로부터 공급받은 냉각수를 압축한 후, 이를 수가열히터로 공급한다. 이에 따라 워터펌프는, 차량 내부를 순환하는 냉각수가 수가열히터 및 공조계통을 걸쳐 원활하게 순환될 수 있도록 한다. 여기서, 냉각수의 온도를 상승시키기 위하여, 차량에는 열교환기가 더 구비될 수 있다.In general, a water heating heater refers to a device installed in a vehicle to heat coolant and supply it to an air conditioning system. Such a water heater is configured in the vehicle's coolant cycle, and heats the coolant flowing into the room to heat the room when necessary so that it can exchange heat with cold air. At this time, in order to supply cooling water to the water heater, the vehicle is further provided with a water pump. The water pump compresses the cooling water supplied from the air conditioning system and then supplies it to the water heater. Accordingly, the water pump allows the coolant circulating inside the vehicle to circulate smoothly through the water heating heater and the air conditioning system. Here, in order to increase the temperature of the coolant, the vehicle may further include a heat exchanger.

한편, 종래에는 수가열히터, 워터펌프 및 열교환기가 각각 별도로 분리된 형태로 차량에 조립되므로, 제품 조립에 과다한 시간, 비용이 소요되어 조립성이 저하되는 문제가 있다. 또한 이를 연결해주는 호스가 길어짐으로 인해 시스템 내 냉각수량이 많아지고, 중량이 증가하며, 에너지 소모량이 많아지는 문제도 있다.Meanwhile, in the related art, since the water heater, the water pump, and the heat exchanger are separately assembled in the vehicle, there is a problem in that assembling the product takes an excessive amount of time and money, and thus the assembling property is deteriorated. In addition, there is a problem in that the amount of coolant in the system increases, the weight increases, and the energy consumption increases due to the length of the hose connecting them.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 수가열히터, 워터펌프, 방향전환밸브, 열교환기가 일체화된 모듈 타입의 장치를 제공하여, 제품의 구조를 단순화하며, 제품 조립에 소요되는 시간과 비용을 절약하여 제품 조립성을 향상시키고 소모전력을 줄이는데 목적이 있다.The present invention is to solve the above problems, and provides a module type device in which a water heating heater, a water pump, a directional switch valve, and a heat exchanger are integrated, thereby simplifying the structure of the product, and reducing the time required for product assembly The purpose is to save cost, improve product assembly, and reduce power consumption.

본 발명은, 냉각수를 가열시키는 수가열히터; 상기 수가열히터에 설치되며, 상기 수가열히터로 냉각수를 공급하는 열교환기; 상기 수가열히터 및 열교환기에 설치되는 케이스; 및 상기 케이스에 장착되며, 상기 열교환기로 냉각수를 공급하는 워터펌프를 포함하되, 상기 워터펌프는, 방향전환밸브를 포함하는 수가열히터 모듈장치를 제공한다.The present invention, a water heating heater for heating the cooling water; a heat exchanger installed in the water heating heater and supplying cooling water to the water heating heater; a case installed in the water heater and the heat exchanger; and a water pump mounted on the case and supplying cooling water to the heat exchanger, wherein the water pump includes a direction switching valve.

상기 열교환기는, 상기 수가열히터의 측면부에 결합되며, 냉매와 냉각수가 열교환 할 수 있도록 판형(Plate) 적층형으로 구성되며, 상기 케이스는, 상기 수가열히터의 상측에서 상기 수가열히터와 상기 열교환기의 상부 및 측면부를 감싸도록 배치될 수 있다.The heat exchanger is coupled to a side portion of the water-heated heater, and is configured in a plate-stacked type so that the refrigerant and the cooling water can exchange heat, and the case is, on the upper side of the water-heated heater, the water-heated heater and the heat exchanger. It may be disposed to surround the upper and side parts of the.

상기 케이스는, 상기 수가열히터와 열교환기의 상측에 안착되는 메인케이스부와, 상기 메인케이스부의 좌우 측면부에서 하측으로 연장 형성되며, 상기 수가열히터 및 상기 열교환기의 측면부를 감싸도록 배치되는 한 쌍의 보조케이스부를 포함할 수 있다.The case includes a main case portion seated on the upper side of the water heating heater and the heat exchanger, extending downward from the left and right side portions of the main case portion, and disposed to surround the side portions of the water heating heater and the heat exchanger It may include a pair of auxiliary case parts.

상기 수가열히터는, 냉각수를 가열시키는 코어히터부와, 상기 코어히터부를 기준으로 하여 상기 열교환기의 반대 측 측면부에 설치되는 히터장착부를 포함하며, 상기 열교환기는, 냉각수가 유입되는 열교환기본체부와, 상기 열교환기본체부를 기준으로 하여 상기 코어히터부의 반대 측 측면부에 설치되는 열교환기장착부를 포함하고, 상기 케이스는, 상기 한 쌍의 보조케이스부의 하단부로부터 좌우로 각각 연장 형성되며, 각각 상기 히터장착부 및 열교환기장착부에 결합되는 한 쌍의 케이스장착부를 더 포함할 수 있다.The water heating heater includes a core heater unit for heating cooling water, and a heater mounting unit installed on a side surface opposite to the heat exchanger with respect to the core heater unit, wherein the heat exchanger includes: , a heat exchanger mounting part installed on the side opposite to the core heater part based on the heat exchange main body part, wherein the case is formed to extend from the lower end of the pair of auxiliary case parts to the left and right, respectively, and the heater mounting part and a pair of case mounting units coupled to the heat exchanger mounting units.

상기 수가열히터는, 냉각수를 가열시키는 코어히터부와, 상기 코어히터부의 상부에 설치되며, 상기 메인케이스부가 안착되어 결합되는 히터결합부를 포함하며, 상기 열교환기는, 냉각수가 유입되는 열교환기본체부와, 상기 열교환기본체부의 상부에 설치되며, 상기 메인케이스부가 안착되어 결합되는 열교환기결합부를 포함할 수 있다.The water heating heater includes a core heater unit for heating cooling water, a heater coupling unit installed on the core heater unit, the main case unit being seated and coupled, and the heat exchanger comprising: , it is installed on the upper portion of the heat exchange main body portion, and may include a heat exchanger coupling portion to which the main case portion is seated and coupled.

상기 방향전환 밸브와 일체로 구성된 상기 워터펌프는, 펌프본체부와, 상기 펌프본체부의 하부에 설치되며, 상기 메인케이스부의 상면에 안착되고, 체결홀이 형성된 브라켓결합부 및 유입된 냉각수의 방향을 전환시키는 밸브수단을 포함하며, 상기 케이스는, 상기 메인케이스부의 상면에서 상측으로 돌출 형성되며, 상기 브라켓결합부의 체결홀에 삽입되는 케이스돌기를 더 포함할 수 있다.The water pump integrally configured with the direction switching valve includes a pump body, a lower portion of the pump body, is seated on the upper surface of the main case, a bracket coupling part having a fastening hole, and the direction of the introduced coolant. and a valve means for switching, wherein the case may further include a case protrusion which is formed to protrude upward from the upper surface of the main case part and is inserted into the fastening hole of the bracket coupling part.

상기 수가열히터는, 상기 코어히터부의 상부에 결합되며, 냉각수가 유입되는 히터유입부와, 상기 히터유입부로부터 상기 히터장착부 측으로 이격되도록 배치되며, 외부로 냉각수가 토출되는 히터토출부를 더 포함하며, 상기 열교환기는, 상기 열교환기본체부의 상부에 결합되며, 상기 히터유입부로부터 상기 열교환기장착부 측으로 이격되도록 배치되는 열교환기토출부와, 상기 열교환기토출부로부터 후방으로 이격되도록 배치되는 열교환기유입부를 더 포함하고, 상기 메인케이스부는, 전방 외측에 상기 히터유입부, 히터토출부 및 열교환기토출구가 배치되고, 후방 외측에 상기 열교환기유입부가 배치되도록 상기 코어히터부와 상기 열교환기본체부의 상면에 안착될 수 있다.The water heating heater is coupled to the upper portion of the core heater, and further includes a heater inlet through which coolant is introduced, and a heater outlet through which cooling water is discharged to the outside, the heater inlet being spaced apart from the heater inlet toward the heater mounting portion. , the heat exchanger is coupled to an upper portion of the heat exchanger main body, and a heat exchanger discharge unit is disposed to be spaced apart from the heater inlet toward the heat exchanger mounting unit, and a heat exchanger inlet is disposed to be spaced rearward from the heat exchanger discharge unit. The main case part includes a top surface of the core heater part and the heat exchanger main body such that the heater inlet part, the heater outlet part and the heat exchanger outlet are disposed on the front outside, and the heat exchanger inlet part is disposed on the rear outside. can be mounted on

상기 열교환기는, 상기 열교환기본체부의 상면에 결합되며, 상기 열교환기토출부로부터 상기 열교환기장착부 측으로 이격 배치되는 냉매유입부와, 상기 냉매유입부의 후방에 배치되며, 상기 열교환기유입부로부터 상기 코어히터부 측으로 이격 배치되는 냉매토출부를 더 포함할 수 있다.The heat exchanger includes a refrigerant inlet coupled to an upper surface of the heat exchanger main body and spaced apart from the heat exchanger outlet toward the heat exchanger mounting portion, and disposed behind the refrigerant inlet, from the heat exchanger inlet to the core It may further include a refrigerant discharge unit spaced apart from the heater side.

상기 수가열히터는, 냉각수를 가열시키는 코어히터부와, 상기 코어히터부의 전방에 설치되며, 상기 코어히터부를 제어하는 히터제어부를 포함하며, 상기 히터제어부는, 상기 워터펌프로 인가되는 전류의 크기와 상기 워터펌프의 실제 구동 상태에 대응되는 전류의 크기 간의 차이가 기 설정된 기준전류범위를 벗어나는 경우, 상기 코어히터부의 작동을 오프시킬 수 있다.The water heating heater includes a core heater unit for heating cooling water, a heater control unit installed in front of the core heater unit, and controlling the core heater unit, wherein the heater control unit includes: the amount of current applied to the water pump When the difference between the magnitude of the current corresponding to the actual driving state of the water pump is out of a preset reference current range, the operation of the core heater unit may be turned off.

상기 수가열히터는, 냉각수를 가열시키는 코어히터부와, 상기 코어히터부의 전방에 설치되며, 상기 코어히터부를 제어하는 히터제어부를 포함하며, 상기 히터제어부는, 상기 코어히터부에 면 접촉되는 제어하우징과, 상기 제어하우징의 내면에 결합되며, 상기 코어히터부의 온도를 감지하는 제1히터센서와, 상기 제1히터센서로부터 감지치에 관한 정보를 전달받으며, 상기 코어히터부의 온도가 기 설정된 제1기준온도 값을 초과하는 경우 상기 코어히터부의 작동을 오프시키는 제어수단을 포함할 수 있다.The water heating heater includes a core heater unit for heating cooling water, a heater control unit installed in front of the core heater unit, and controlling the core heater unit, wherein the heater control unit is in surface contact with the core heater unit. A housing and a first heater sensor coupled to the inner surface of the control housing for sensing the temperature of the core heater unit, and receiving information about the sensed value from the first heater sensor, the temperature of the core heater unit being a preset temperature When it exceeds one reference temperature value, it may include a control means for turning off the operation of the core heater unit.

상기 수가열히터는, 냉각수를 가열시키는 코어히터부와, 상기 코어히터부의 전방에 설치되며, 상기 코어히터부를 제어하는 히터제어부와, 상기 코어히터부로부터 토출되는 냉각수의 온도를 감지하는 제2히터센서를 포함하며, 상기 히터제어부는, 상기 제2히터센서로부터 감지치에 관한 정보를 전달받으며, 토출되는 냉각수의 온도를 모니터링하여 상기 코어히터부의 가열량을 제어시킬 수 있다.The water heating heater includes a core heater unit for heating the cooling water, a heater control unit for controlling the core heater unit installed in front of the core heater unit, and a second heater for sensing the temperature of the cooling water discharged from the core heater unit. A sensor may be included, and the heater controller may receive information on a sensed value from the second heater sensor, and monitor the temperature of the discharged coolant to control the amount of heating of the core heater.

상기 수가열히터는, 냉각수를 가열시키는 코어히터부와, 상기 코어히터부의 전방에 설치되며, 상기 코어히터부를 제어하는 히터제어부를 포함하며, 상기 히터제어부는, 상기 코어히터부에 면 접촉되는 제어하우징과, 상기 제어하우징의 내면에 결합되며, 상기 코어히터부의 온도가 기 설정된 제3기준온도 값을 초과하는 경우 상기 코어히터부로 인가되는 전류를 차단하는 써멀퓨즈를 포함할 수 있다.The water heating heater includes a core heater unit for heating cooling water, a heater control unit installed in front of the core heater unit, and controlling the core heater unit, wherein the heater control unit is in surface contact with the core heater unit. It may include a housing and a thermal fuse coupled to the inner surface of the control housing and blocking current applied to the core heater unit when the temperature of the core heater unit exceeds a preset third reference temperature value.

본 발명의 난방모드 시, 공조계통(HVAC)으로부터 제1펌프유입부를 통해 상기 펌프본체부의 내부로 유입된 냉각수는, 상기 밸브수단을 거쳐 펌프수단으로 공급된 후 상기 펌프수단에 의해 토출되며, 토출된 냉각수는 제2펌프토출부 및 열교환기유입부를 통해 열교환기본체부로 공급되고, 열교환기본체부의 내부로 유입된 냉각수는 냉매에 의해 가열된 후 히터유입부를 통해 코어히터부로 공급되고, 상기 코어히터부에서 가열된 냉각수는, 히터토출부를 통해 다시 공조계통으로 공급될 수 있다.In the heating mode of the present invention, the cooling water introduced into the pump body through the first pump inlet from the HVAC is supplied to the pumping means through the valve means and then discharged by the pumping means and discharged. The cooled cooling water is supplied to the heat exchange main body through the second pump discharge unit and the heat exchanger inlet, and the cooling water flowing into the heat exchange main body is heated by the refrigerant and then supplied to the core heater through the heater inlet, and the core heater The cooling water heated in the unit may be supplied back to the air conditioning system through the heater discharge unit.

본 발명의 난방 및 배터리승온 모드 시, 공조계통으로부터 제1펌프유입부를 통해 펌프본체부의 내부로 유입된 냉각수는, 상기 밸브수단을 거쳐 제1펌프토출부를 통해 분기부를 거쳐 배터리로 공급되며, 배터리를 순환한 냉각수는 제2펌프유입부를 통해 펌프수단으로 공급되어 토출된 후, 제2펌프토출부, 열교환기유입부, 열교환기본체부, 열교환기토출부, 히터유입부, 코어히터부, 히터토출부를 통해 다시 공조계통으로 공급될 수 있다.In the heating and battery temperature increase mode of the present invention, the cooling water flowing into the pump body from the air conditioning system through the first pump inlet is supplied to the battery through the branch through the first pump outlet through the valve means, and the battery After the circulated cooling water is supplied to the pump means through the second pump inlet and discharged, the second pump outlet, the heat exchanger inlet, the heat exchanger main body, the heat exchanger outlet, the heater inlet, the core heater, and the heater outlet It can be supplied back to the air conditioning system through

본 발명에 따른 수가열히터 모듈장치에 의하면, 수가열히터와 열교환기가 케이스에 수용되고, 케이스에 워터펌프가 장착되는 구조로 설계됨으로써, 수가열히터, 열교환기, 워터펌프 및 방향전환밸브가 일체로 모듈화된 장치를 제공할 수 있게 된다. 따라서 본 발명에 따른 수가열히터 모듈장치에 의하면, 제품의 전체 구조를 단순화 할 수 있으며, 제품 조립에 소요되는 시간과 비용을 절약하여 제품 조립성을 향상시킬 수 있다. 또한, 열교환기는 고온의 냉매와 열교환을 통해 냉각수온도를 상승시키는 역할로, 실제 난방효율을 향상시킬 수 있다.According to the water-heated heater module device according to the present invention, the water-heated heater and the heat exchanger are accommodated in a case, and the water pump is designed in a structure in which the case is mounted, so that the water-heated heater, the heat exchanger, the water pump and the direction switching valve are integrated. This makes it possible to provide a modularized device. Therefore, according to the water heating heater module device according to the present invention, the overall structure of the product can be simplified, and the time and cost required for product assembly can be saved, thereby improving the product assembling property. In addition, the heat exchanger serves to increase the temperature of the cooling water through heat exchange with a high-temperature refrigerant, thereby improving actual heating efficiency.

도 1은 본 발명에 따른 수가열히터 모듈장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 수가열히터 및 열교환기의 사시도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 케이스의 사시도이다.
도 4는 도 1에 나타낸 방향전환밸브와 일체화된 워터펌프의 사시도이다.
도 5는 도 2에서 히터제어부의 내부를 도시한 도면이다.
도 6은 도 1에서 난방모드일 때의 장치의 작동을 나타낸 사시도이다.
도 7은 도 6의 냉각수 계통도이다.
도 8은 도 1에서 난방 및 배터리승온 모드일 때의 장치의 작동을 나타낸 사시도이다.
도 9는 도 8의 냉각수 계통도이다.1 is a perspective view of a water heating heater module device according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of the water heater and the heat exchanger shown in FIG. 1 .
Fig. 3 is a perspective view of the case shown in Fig. 1;
Fig. 4 is a perspective view of a water pump integrated with the directional selector valve shown in Fig. 1;
FIG. 5 is a view showing the inside of the heater control unit in FIG. 2 .
FIG. 6 is a perspective view illustrating the operation of the device in a heating mode in FIG. 1 .
7 is a cooling water system diagram of FIG. 6 .
8 is a perspective view illustrating the operation of the device in the heating and battery temperature rising mode in FIG. 1 .
9 is a cooling water system diagram of FIG. 8 .

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiment shown in the drawings, which is merely exemplary, it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 수가열히터 모듈장치(1000)는, 수가열히터(1100), 케이스(1200), 워터펌프&방향전환밸브(1300) 및 냉각수&냉매 열교환기(1400; 이하, “열교환기”라 한다)를 포함한다.1 to 7 , the water-heated heater module device 1000 according to the present invention includes a water-heated heater 1100 , a case 1200 , a water pump & direction switching valve 1300 , and a coolant & refrigerant heat exchanger (1400; hereinafter referred to as "heat exchanger") is included.

상기 수가열히터(1100)는, 냉각수를 가열시키는 것으로서, 코어히터부(1110), 히터제어부(1120), 히터유입부(1130), 히터토출부(1140), 히터장착부(1150), 히터결합부(1160), 차량용 커넥터(1170), 밸브용 커넥터(미도시), 펌프용 커넥터(미도시), 고전압 커넥터(1180)를 포함한다.The water heating heater 1100 is to heat the cooling water, and includes a core heater unit 1110, a heater control unit 1120, a heater inlet unit 1130, a heater discharge unit 1140, a heater mounting unit 1150, and a heater combination. It includes a unit 1160 , a vehicle connector 1170 , a valve connector (not shown), a pump connector (not shown), and a high voltage connector 1180 .

상기 코어히터부(1110)는, 상기 케이스(1200)에 의해 둘러싸여지는 것으로서, 상기 워터펌프&방향전환밸브(1300)로부터 공급받은 냉각수를 가열시킨 후, 공조계통(HVAC)으로 공급한다. 상기 히터제어부(1120)는, 상기 코어히터부(1110)의 전방에 결합되며, 상기 코어히터부(1110) 및 상기 워터펌프&방향전환밸브(1300)를 제어한다. 상기 히터제어부(1120)에 의한 제어 동작은 뒤에서 상세히 설명하도록 한다. 상기 히터유입부(1130)는, 상기 코어히터부(1110)의 상면에 연통 결합되며, 상기 열교환기(1400)로부터 토출된 냉각수가 유입된다. 상기 히터토출부(1140)는, 상기 코어히터부(1110)의 상면에 연통 결합되며, 냉각수를 공조계통(HVAC)으로 토출시킨다. 상기 히터토출부(1140)는, 도 2를 기준으로 하여 상기 히터유입부(1130)의 좌측으로 이격되도록 배치된다. 상기 히터장착부(1150)는, 상기 코어히터부(1110)의 좌측 측면부의 하단에 결합된다. 상기 히터결합부(1160)는, 상기 코어히터부(1110)의 상면에 결합되며, 복수개로 구비된다.The core heater unit 1110 is surrounded by the case 1200 , and after heating the cooling water supplied from the water pump & direction switching valve 1300 , it is supplied to the HVAC. The heater control unit 1120 is coupled to the front of the core heater unit 1110 , and controls the core heater unit 1110 and the water pump & direction switching valve 1300 . The control operation by the heater control unit 1120 will be described in detail later. The heater inlet 1130 is connected to the upper surface of the core heater 1110 and the coolant discharged from the heat exchanger 1400 flows in. The heater discharge unit 1140 is connected to the upper surface of the core heater unit 1110 and discharges cooling water to the HVAC. The heater discharge unit 1140 is disposed to be spaced apart from the left side of the heater inlet unit 1130 with reference to FIG. 2 . The heater mounting part 1150 is coupled to the lower end of the left side part of the core heater part 1110 . The heater coupling unit 1160 is coupled to the upper surface of the core heater unit 1110 and is provided in plurality.

상기 차량용 커넥터(1170)는, 일단이 상기 히터제어부(1120)에 연결되며 타단이 차량에 연결되어, 사용자가 차량에 입력하는 신호를 상기 히터제어부(1120)로 전달한다. 상기 밸브용 커넥터(미도시)는, 일단이 상기 히터제어부(1120)에 연결되며 타단이 상기 워터펌프&방향전환밸브(1310)의 밸브수단(1312)에 연결되어, 상기 히터제어부(1120)의 제어신호를 상기 밸브수단(1312)으로 전달한다. 상기 펌프용 커넥터(미도시)는, 일단이 상기 히터제어부(1120)에 연결되며 타단이 상기 워터펌프&방향전환밸브(1300)의 펌프수단(1311)에 연결되어, 상기 히터제어부(1120)의 제어신호를 상기 펌프수단(1311)으로 전달한다. 상기 고전압 커넥터(1180)는, 상기 히터제어부(1120)에 연결되며, 차량의 전원 계통에 연결되어 차량 전원을 상기 히터제어부(1120)로 인가한다.The vehicle connector 1170 has one end connected to the heater controller 1120 and the other end connected to the vehicle, and transmits a signal input by a user to the vehicle to the heater controller 1120 . The valve connector (not shown) has one end connected to the heater control unit 1120 and the other end connected to the valve unit 1312 of the water pump & direction switching valve 1310, of the heater control unit 1120 . A control signal is transmitted to the valve means 1312 . The pump connector (not shown) has one end connected to the heater control unit 1120 and the other end connected to the pump unit 1311 of the water pump & direction switching valve 1300, of the heater control unit 1120 . A control signal is transmitted to the pump means 1311 . The high voltage connector 1180 is connected to the heater control unit 1120 , and is connected to a vehicle power system to apply vehicle power to the heater control unit 1120 .

상기 열교환기(1400)는, 상기 수가열히터(1100)의 우측 측면부에 설치되며, 상기 워터펌프&방향전환밸브(1300)로부터 공급받은 냉각수를 가열하여 상기 수가열히터(1100)로 공급한다. 그리고 상기 열교환기(1400)는, 냉매와 냉각수가 열교환 할 수 있도록 판형(Plate) 적층형으로 구성되며, 상기 열교환기(1400)는, 열교환기본체부(1410), 열교환기장착부(1420), 열교환기유입부(1430), 열교환기토출부(1440), 냉매유입부(1450), 냉매토출부(1460) 및 열교환기결합부(1470)를 포함한다.The heat exchanger 1400 is installed on the right side of the water heating heater 1100 , and heats the cooling water supplied from the water pump & direction switching valve 1300 and supplies it to the water heating heater 1100 . In addition, the heat exchanger 1400 is configured in a plate stacking type so that the refrigerant and the cooling water can exchange heat. It includes an inlet 1430 , a heat exchanger outlet 1440 , a refrigerant inlet 1450 , a refrigerant outlet 1460 , and a heat exchanger coupling unit 1470 .

상기 열교환기본체부(1410)는, 상기 워터펌프&방향전환밸브(1300)로부터 공급받은 냉각수가 내부로 유동되며, 별도의 계통을 통해 공급받은 냉매를 내부로 통과시켜, 냉각수를 가열시킨다. 상기 열교환기장착부(1420)는, 상기 열교환기본체부(1410)의 우측 측면부의 하단에 설치된다. 상기 열교환기유입부(1430)는, 상기 열교환기본체부(1410)의 상면에 연통 결합된다. 상기 열교환기토출부(1440)는, 상기 열교환기본체부(1410)의 상면에 연통 결합되며, 상기 열교환기유입부(1430)로부터 전방으로 이격되도록 배치된다. 이때, 상기 히터토출부(1140)는 상기 히터유입부(1130)의 좌측에 배치되고, 열교환기토출부(1440)는 상기 히터유입부(1130)의 우측에 배치됨에 따라, 상기 히터토출부(1140), 히터유입부(1130) 및 열교환기토출부(1140)는 좌우방향을 따라 일직선 상에 배치될 수 있다.In the heat exchange main body 1410, the coolant supplied from the water pump & direction switching valve 1300 flows inside, and the coolant supplied through a separate system passes therein to heat the coolant. The heat exchanger mounting portion 1420 is installed at the lower end of the right side portion of the heat exchange main body portion 1410 . The heat exchanger inlet 1430 is connected in communication with the upper surface of the heat exchange main body 1410 . The heat exchanger discharge part 1440 is connected to the upper surface of the heat exchanger main body 1410 and is disposed to be spaced apart from the heat exchanger inlet 1430 forward. At this time, as the heater discharge unit 1140 is disposed on the left side of the heater inlet unit 1130 and the heat exchanger discharge unit 1440 is disposed on the right side of the heater inlet unit 1130, the heater discharge unit ( 1140), the heater inlet 1130, and the heat exchanger outlet 1140 may be disposed on a straight line along the left and right directions.

상기 냉매유입부(1450)는, 상기 열교환기토출부(1440)의 우측에 배치된다. 그리고 상기 냉매토출부(1460)는, 상기 냉매유입부(1450)로부터 후방에 이격 배치되되, 상기 열교환기유입부(1430)로부터 좌측으로 이격되도록 배치된다. 이 경우, 상기 열교환기본체부(1410)의 내부에서, 냉매가 유동하는 방향은 냉각수가 유동하는 방향과 반대가 되므로, 냉매와 냉각수 간에 보다 효율적으로 열교환이 일어나도록 할 수 있다. 한편, 상기 열교환기결합부(1470)는, 상기 열교환기본체부(1410)의 상면에 안착되며, 복수개로 구비된다.The refrigerant inlet 1450 is disposed on the right side of the heat exchanger outlet 1440 . In addition, the refrigerant discharge unit 1460 is spaced apart from the refrigerant inlet 1450 at the rear, and is disposed to be spaced apart from the heat exchanger inlet 1430 to the left. In this case, since the direction in which the refrigerant flows in the heat exchange main body 1410 is opposite to the direction in which the cooling water flows, heat exchange can occur more efficiently between the refrigerant and the cooling water. On the other hand, the heat exchanger coupling part 1470 is seated on the upper surface of the heat exchange main body part 1410, and is provided in plurality.

도 3을 참조하면, 상기 케이스(1200)는, 상기 수가열히터(1100) 및 상기 열교환기(1400)의 상측에서, 상기 코어히터부(1110)와 상기 열교환기본체부(1410)의 상부, 상기 코어히터부(1110)의 좌측 측면부, 상기 열교환기본체부(1410)의 우측 측면부를 감싸도록 배치된다. 상기 케이스(1200)는, 메인케이스부(1210), 한 쌍의 보조케이스부(1220), 한 쌍의 케이스장착부(1230), 복수개의 케이스돌기(1240)를 포함한다.Referring to FIG. 3 , the case 1200 is located above the water heating heater 1100 and the heat exchanger 1400 , the upper part of the core heater part 1110 and the heat exchange main body part 1410 , and the It is disposed to surround the left side of the core heater 1110 and the right side of the heat exchange main body 1410 . The case 1200 includes a main case unit 1210 , a pair of auxiliary case units 1220 , a pair of case mounting units 1230 , and a plurality of case protrusions 1240 .

상기 메인케이스부(1210)는, 플레이트 형상으로 형성되며, 상기 코어히터부(1110) 및 상기 열교환기본체부(1410)의 상부에 안착된다. 더욱 상세하게는, 상기 메인케이스부(1210)는, 상기 코어히터부(1110)의 상면에 배치된 히터결합부(1160) 및 상기 열교환기본체부(1410)의 상면에 배치된 열교환기결합부(1470)에 안착되어 결합된다. 이때, 상기 메인케이스부(1210)를 상기 히터결합부(1160) 및 상기 열교환기결합부(1470)에 고정시키기 위하여, 별도의 볼트부재(미도시)가 상기 메인케이스부(1210), 히터결합부(1160) 및 열교환기결합부(1470)에 관통 삽입될 수 있다.The main case part 1210 is formed in a plate shape, and is seated on the core heater part 1110 and the heat exchange main body part 1410 . More specifically, the main case part 1210 includes a heater coupling part 1160 disposed on the upper surface of the core heater part 1110 and a heat exchanger coupling part disposed on the top surface of the heat exchange main body part 1410 ( 1470) is seated and combined. At this time, in order to fix the main case part 1210 to the heater coupling part 1160 and the heat exchanger coupling part 1470, a separate bolt member (not shown) is coupled to the main case part 1210 and the heater. It may be inserted through the unit 1160 and the heat exchanger coupling unit 1470 .

상기 한 쌍의 보조케이스부(1220)는, 상기 메인케이스부(1210)의 좌측 단부 및 우측 단부에서 각각 하측으로 연장되도록 형성되며, 각각 상기 코어히터부(1110)의 좌측 측면부 및 상기 열교환기본체부(1410)의 우측 측면부를 감싸도록 배치된다. 상기 한 쌍의 케이스장착부(1230)는, 상기 한 쌍의 보조케이스부(1220)의 하단에서 각각 좌측 및 우측으로 연장되도록 형성되며, 각각 상기 히터장착부(1150)와 상기 열교환기장착부(1420)에 결합된다. 이때, 상기 히터장착부(1150)와 상기 열교환기장착부(1420)에 상기 한 쌍의 케이스장착부(1230)가 각각 고정될 수 있도록, 상기 한 쌍의 케이스장착부(1230), 상기 히터장착부(1150) 및 상기 열교환기장착부(1420)에는 볼트부재(미도시)가 관통 삽입될 수 있다.The pair of auxiliary case parts 1220 are formed to extend downward from the left and right ends of the main case part 1210, respectively, and the left side part of the core heater part 1110 and the heat exchange main body part, respectively. It is arranged to surround the right side of the 1410. The pair of case mounting parts 1230 are formed to extend to the left and right, respectively, from the lower end of the pair of auxiliary case parts 1220, respectively, to the heater mounting part 1150 and the heat exchanger mounting part 1420. are combined At this time, so that the pair of case mounting parts 1230 can be respectively fixed to the heater mounting part 1150 and the heat exchanger mounting part 1420, the pair of case mounting parts 1230, the heater mounting part 1150 and A bolt member (not shown) may be inserted through the heat exchanger mounting part 1420 .

상기 복수개의 케이스돌기(1240)는, 상기 메인케이스부(1210)의 상면으로부터 상측으로 돌출 형성되며, 상기 워터펌프&방향전환밸브(1300)에 구비된 복수개의 브라켓결합부(1320)의 각 체결홀(1321)로 삽입된다. 이에 따라 상기 복수개의 케이스돌기(1240)는, 상기 워터펌프&방향전환밸브(1300)가 상기 케이스(1200)에 고정될 수 있도록 한다.The plurality of case protrusions 1240 are formed to protrude upward from the upper surface of the main case unit 1210 , and each fastening of the plurality of bracket coupling units 1320 provided in the water pump & direction switching valve 1300 . It is inserted into the hole 1321 . Accordingly, the plurality of case protrusions 1240 allow the water pump & direction switching valve 1300 to be fixed to the case 1200 .

도 4를 참조하면, 상기 워터펌프&방향전환밸브(1300)는, 상기 메인케이스부(1210)에 장착되며, 상기 열교환기본체부(1410)로 냉각수를 공급한다. 상기워터펌프&방향전환밸브(1300)는, 펌프본체부(1310), 복수개의 브라켓결합부(1320), 제1펌프유입부(1330), 제2펌프유입부(1340), 제1펌프토출부(1350), 제2펌프토출부(1360)를 포함한다.Referring to FIG. 4 , the water pump & direction switching valve 1300 is mounted on the main case unit 1210 , and supplies cooling water to the heat exchange main body unit 1410 . The water pump & direction switching valve 1300 includes a pump body 1310, a plurality of bracket coupling parts 1320, a first pump inlet 1330, a second pump inlet 1340, and a first pump discharge. It includes a unit 1350 and a second pump discharge unit 1360 .

상기 펌프본체부(1310)는, 펌프수단(1311), 밸브수단(1312), 펌프제어수단(1313)을 포함한다. 상기 펌프수단(1311)는, 유입된 냉각수를 압축하여 토출시킨다. 상기 밸브수단(1312)은, 유입된 냉각수의 방향을 전환시킨다. 상기 펌프제어수단(1313)은, 상기 펌프수단(1311)의 동작을 제어한다. 상기 제1펌프유입부(1330)은, 공조계통(HVAC)으로부터 토출된 냉각수가 유입된다. 상기 제1펌프토출부(1350)는, 상기 제1펌프유입부(1330)를 통해 유입된 냉각수를 차량의 배터리로 토출시킨다. 상기 제2펌프유입부(1340)는, 배터리를 순환한 냉각수가 유입된다. 상기 제2펌프토출부(1360)는, 상기 열교환기유입부(1430)와 연결되는 것으로서, 상기 펌프수단(1311)에 의해 압축된 냉각수를 상기 열교환기본체부(1410)로 토출시킨다. 상기 밸브수단(1312)에 의한 냉각수의 유동 경로의 전환에 대해서는 후술하도록 한다.The pump body 1310 includes a pump means 1311 , a valve means 1312 , and a pump control means 1313 . The pump means 1311 compresses and discharges the introduced cooling water. The valve means 1312 changes the direction of the introduced coolant. The pump control means 1313 controls the operation of the pump means 1311 . The cooling water discharged from the HVAC is introduced into the first pump inlet 1330 . The first pump discharge unit 1350 discharges the coolant introduced through the first pump inlet unit 1330 to the battery of the vehicle. In the second pump inlet 1340 , the coolant circulated through the battery is introduced. The second pump discharge unit 1360 is connected to the heat exchanger inlet 1430 , and discharges the cooling water compressed by the pump means 1311 to the heat exchanger main body 1410 . The switching of the flow path of the coolant by the valve means 1312 will be described later.

상기 브라켓결합부(1320)는, 복수개로 구비되며, 상기 펌프본체부(1310)의 하부에 설치된다. 그리고 상기 브라켓결합부(1320)는, 각각 체결홀(1321)이 형성되며, 상기 체결홀(1321)로 상기 케이스돌기(1240)가 삽입되도록 상기 메인케이스부(1210)의 상면에 안착된다. 이에 따라 상기 브라켓결합부(1320)는, 상기 워터펌프&방향전환밸브(1300)가 상기 케이스(1200)에 고정 장착될 수 있도록 한다.The bracket coupling part 1320 is provided in plurality, and is installed under the pump body part 1310 . In addition, each of the bracket coupling parts 1320 has a fastening hole 1321 and is seated on the upper surface of the main case part 1210 so that the case protrusion 1240 is inserted into the fastening hole 1321 . Accordingly, the bracket coupling part 1320 allows the water pump & direction switching valve 1300 to be fixedly mounted to the case 1200 .

이와 같은 본 발명에 따른 수가열히터 모듈장치(1000)에 의하면, 수가열히터(1100)와 열교환기(1400)가 케이스(1200)에 수용되고, 케이스(1200)에 워터펌프&방향전환밸브(1300)가 장착되는 구조로 설계됨으로써, 수가열히터(1100), 열교환기(1400) 및 워터펌프&방향전환밸브(1300)가 일체로 모듈화된 장치를 제공할 수 있게 된다. 따라서 본 발명에 따른 수가열히터 모듈장치(1000)에 의하면, 제품의 전체 구조를 단순화 할 수 있으며, 제품 조립에 소요되는 시간과 비용을 절약하여 제품 조립성을 향상시킬 수 있다.According to the water-heated heater module device 1000 according to the present invention as described above, the water-heated heater 1100 and the heat exchanger 1400 are accommodated in the case 1200, and the water pump & direction switching valve ( By designing the structure in which the 1300 is mounted, it is possible to provide a modularized device in which the water heating heater 1100, the heat exchanger 1400, and the water pump & direction switching valve 1300 are integrated. Therefore, according to the water heating heater module device 1000 according to the present invention, the overall structure of the product can be simplified, and the time and cost required for assembling the product can be saved, thereby improving the assembly property of the product.

이하부터는, 도 5를 참조하여, 상기 히터제어부(1120)에 관해 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the heater control unit 1120 will be described in detail with reference to FIG. 5 .

도 5를 참조하면, 상기 히터제어부(1120)는, 제어하우징(1121), 제1히터센서(1122), 제어수단(1123), 써멀퓨즈(1124)를 포함한다.Referring to FIG. 5 , the heater control unit 1120 includes a control housing 1121 , a first heater sensor 1122 , a control unit 1123 , and a thermal fuse 1124 .

상기 제어하우징(1121)은, 상기 코어히터부(1110)에 면 접촉된다. 상기 제1히터센서(1122)는, 상기 제어하우징(1121)의 내면 중 상기 코어히터부(1110) 측의 면에 결합된다. 그리고 상기 제1히터센서(1122)는, 상기 제어하우징(1121)의 내면의 온도를 감지한다. 상기 제어하우징(1121)은, 상기 코어히터부(1110)와 면 접촉되어 있으므로, 상기 제1히터센서(1122)는, 상기 제어하우징(1121)의 내면 중 상기 코어히터부(1110) 측의 면의 온도를 감지함으로써, 상기 코어히터부(1110)의 온도를 간접적인 방식을 통하여 감지할 수 있게 된다. 한편, 상기 히터토출부(1140)에는, 제2히터센서(1141)가 설치된다. 상기 제2히터센서(1141)는, 상기 히터토출부(1140)를 통해 공조계통(HVAC)으로 토출되는 냉각수의 온도를 감지한다. 상기 써멀퓨즈(1124)는, 상기 제어하우징(1121)의 내면 중 상기 코어히터부(1110) 측의 면에 결합된다.The control housing 1121 is in surface contact with the core heater unit 1110 . The first heater sensor 1122 is coupled to the inner surface of the control housing 1121 on the side of the core heater unit 1110 . In addition, the first heater sensor 1122 senses the temperature of the inner surface of the control housing 1121 . Since the control housing 1121 is in surface contact with the core heater unit 1110 , the first heater sensor 1122 is the inner surface of the control housing 1121 on the side of the core heater unit 1110 . By sensing the temperature of , it is possible to sense the temperature of the core heater unit 1110 through an indirect method. Meanwhile, a second heater sensor 1141 is installed in the heater discharge unit 1140 . The second heater sensor 1141 detects the temperature of the coolant discharged to the HVAC through the heater discharge unit 1140 . The thermal fuse 1124 is coupled to the inner surface of the control housing 1121 on the side of the core heater 1110 .

상기 제어수단(1123)은, 상기 워터펌프&방향전환밸브(1300)의 구동을 위한 전류를 상기 워터펌프&방향전환밸브(1300)로 인가한다. 그리고 상기 제어수단(1123)은, 상기 펌프수단(1311)의 구동 RPM을 실시간으로 측정한다. 상기 제어수단(1123)에는, 워터펌프&방향전환밸브(1300)에 인가되는 전류 값에 대응하는 펌프수단(1311)의 구동 RPM 값에 대한 기준 테이블이 저장되어 있다. 따라서 상기 제어수단(1123)은, 상기 펌프수단(1311)의 실시간 구동 RPM을 측정하여, 실시간 구동 RPM에 대응되는 전류값을 상기 기준 테이블 상에서 산출한다.The control means 1123 applies a current for driving the water pump & direction switching valve 1300 to the water pump & direction switching valve 1300 . And the control means 1123 measures the driving RPM of the pump means 1311 in real time. The control means 1123 stores a reference table for the driving RPM values of the pump means 1311 corresponding to the current values applied to the water pump & direction switching valve 1300 . Accordingly, the control unit 1123 measures the real-time driving RPM of the pump unit 1311 and calculates a current value corresponding to the real-time driving RPM on the reference table.

이때, 구동 RPM에 대응되는 전류값과, 상기 워터펌프&방향전환밸브(1300)로 인가한 전류값 간의 차이가, 기 설정된 기준전류범위(예를 들면, 인가한 전류값의 ±10% 이내)를 벗어나는 경우, 상기 제어수단(1123)은, 상기 워터펌프&방향전환밸브(1300)의 내부에 충분한 양의 냉각수가 존재하지 않는 것으로 판단하여, 상기 코어히터부(1110)로 인가되는 전류를 차단하여, 상기 수가열히터(1100)의 작동을 오프(Off)시킨다. 그 후, 상기 제어수단(1123)은, 간헐적으로 재작동 로직을 적용하여, 상기 워터펌프&방향전환밸브(1300)로 냉각수가 정상적으로 주입되었을 때, 즉, 구동 RPM에 대응되는 전류값과, 상기 워터펌프&방향전환밸브(1300)로 인가한 전류값 간의 차이가, 상기 기 설정된 기준전류범위의 이내에 들었을 때, 다시 상기 수가열히터(1100)를 온(On)시킨다.At this time, the difference between the current value corresponding to the driving RPM and the current value applied to the water pump & direction switching valve 1300 is within a preset reference current range (for example, within ±10% of the applied current value) , the control means 1123 determines that a sufficient amount of cooling water does not exist inside the water pump & direction switching valve 1300, and blocks the current applied to the core heater unit 1110 Thus, the operation of the water heating heater 1100 is turned off. After that, the control means 1123 intermittently applies the restart logic, and when the coolant is normally injected into the water pump & direction switching valve 1300 , that is, the current value corresponding to the driving RPM, and the When the difference between the current values applied to the water pump & direction switching valve 1300 is within the preset reference current range, the water heating heater 1100 is turned on again.

상기 제어수단(1123)은, 상기 제1히터센서(1122)로부터 감지치에 관한 정보를 전달받는다. 그리고 상기 제어수단(1123)은, 상기 코어히터부(1110)의 온도가 기 설정된 제1기준온도 값을 초과하는 경우, 상기 코어히터부(1110)로 인가되는 전류를 차단하여, 상기 코어히터부(1110)의 작동을 오프시킨다. 반대로 상기 제어수단(1123)은, 상기 코어히터부(1110)의 온도가 기 설정된 제1기준온도 값 이하가 되는 경우, 상기 코어히터부(1110)로 전류를 인가하여, 상기 코어히터부(1110)의 작동을 온시킨다.The control means 1123 receives information about the sensed value from the first heater sensor 1122 . And when the temperature of the core heater unit 1110 exceeds a preset first reference temperature value, the control means 1123 cuts off the current applied to the core heater unit 1110, the core heater unit Turn off the operation of (1110). Conversely, when the temperature of the core heater unit 1110 is less than or equal to a preset first reference temperature value, the control unit 1123 applies a current to the core heater unit 1110 and the core heater unit 1110 . ) is turned on.

상기 제어수단(1123)은, 상기 제2히터센서(1141)로부터 감지치에 관한 정보를 전달받는다. 그리고 상기 제어수단(1123)은, 토출되는 냉각수의 온도가 기 설정된 제2기준온도 값에 미달하는 경우, 상기 코어히터부(1110)에 인가되는 전류의 세기를 증가시켜, 상기 코어히터부(1110)의 가열량을 증가시킨다. 그 후, 상기 제어수단(1123)은, 토출되는 냉각수의 온도가 기 설정된 제2기준온도 값에 도달하는 경우, 상기 코어히터부(1110)로 인가되는 전류의 세기를 고정시킨다. 이는, 상기 제어수단(1123)이 상기 코어히터부(1110)로 인가되는 전류의 듀티비를 변화시킴으로써 구현이 가능하다.The control means 1123 receives information about the sensed value from the second heater sensor 1141 . In addition, when the temperature of the discharged cooling water is less than a preset second reference temperature value, the control means 1123 increases the strength of the current applied to the core heater unit 1110 to increase the strength of the core heater unit 1110 . ) to increase the amount of heating. Thereafter, when the temperature of the discharged cooling water reaches a preset second reference temperature value, the control means 1123 fixes the intensity of the current applied to the core heater unit 1110 . This can be implemented by changing the duty ratio of the current applied to the core heater unit 1110 by the control unit 1123 .

상기 써멀퓨즈(1124)는, 상기 코어히터부(1110)의 온도가 기 설정된 제3기준온도 값을 초과하는 경우, 물리적인 단선을 통하여, 상기 코어히터부(1110)로 인가되는 전류를 차단한다.The thermal fuse 1124 blocks the current applied to the core heater unit 1110 through a physical disconnection when the temperature of the core heater unit 1110 exceeds a preset third reference temperature value. .

이하부터는, 도 6 내지 도 9를 참조하여, 본 발명의 난방모드(도 6 및 도 7참조)와, 난방 및 배터리승온 모드(도 8 및 도 9참조)에서의 작동에 관해 설명하도록 힌다.Hereinafter, with reference to FIGS. 6 to 9 , the operation in the heating mode (see FIGS. 6 and 7 ) and the heating and battery temperature increase mode (see FIGS. 8 and 9 ) of the present invention will be described.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 난방모드 시, 공조계통(HVAC)으로부터 상기 제1펌프유입부(1330)를 통해 펌프본체부(1310)의 내부로 유입된 냉각수는, 상기 밸브수단(1312)을 거쳐 펌프수단(1311)으로 공급된 후, 상기 펌프수단(1311)에 의해 냉각수가 토출된다. 그리고 토출된 냉각수는, 제2펌프토출부(1360) 및 열교환기유입부(1430)를 통해 상기 열교환기본체부(1410)로 공급되며, 분기T관을 포함한 분기배관(1520)은 배터리 측으로 유동되지 않는다. 상기 열교환기본체부(1410)는, 상기 냉매유입부(1450)를 통해 고온의 냉매가 내부로 통과된다. 따라서 상기 열교환기본체부(1410)의 내부로 유입된 냉각수는, 냉매에 의해 가열된 후 상기 수가열 히터유입부(1130)를 통해 상기 코어히터부(1110)로 공급된다. 그리고 상기 코어히터부(1110)에서 가열된 냉각수는, 상기 히터토출부(1140)를 통해 다시 공조계통(HVAC)으로 공급된다. 이와 같이, 본 발명에서는 상기 워터펌프&방향전환밸브(1300)로부터 토출된 냉각수가 상기 열교환기(1400) 및 상기 수가열히터(1100)에 의해 2단계로 가열된 후 공조계통(HVAC)으로 공급되므로, 전체 시스템의 효율을 향상시킬 수 있다.6 and 7, in the heating mode of the present invention, the cooling water introduced into the inside of the pump body 1310 from the HVAC through the first pump inlet 1330, the valve means After being supplied to the pump means 1311 through 1312 , the cooling water is discharged by the pump means 1311 . And the discharged coolant is supplied to the heat exchange main body 1410 through the second pump discharge unit 1360 and the heat exchanger inlet 1430, and the branch pipe 1520 including the branch T pipe does not flow toward the battery. does not In the heat exchange main body 1410 , a high-temperature refrigerant passes through the refrigerant inlet 1450 . Accordingly, the cooling water introduced into the heat exchange main body 1410 is heated by the refrigerant and then supplied to the core heater 1110 through the water heating heater inlet 1130 . In addition, the cooling water heated by the core heater unit 1110 is supplied back to the HVAC through the heater discharge unit 1140 . As described above, in the present invention, the cooling water discharged from the water pump & direction switching valve 1300 is heated in two stages by the heat exchanger 1400 and the water heating heater 1100 and then supplied to the HVAC. Therefore, the efficiency of the overall system can be improved.

난방모드 시, 제1펌프유입부(1330)를 통해 유입된 냉각수는 제1분기배관(1510) 및 제2분기배관(1520)으로 유동되지 않는 시스템 냉각유로(Rad 등)와 연계되며, 제1분기배관(1510)은 제1펌프토출부(1350)에 조립되고, 제2분기배관(1520)은 제2펌프유입부(1340)에 조립된다.In the heating mode, the coolant introduced through the first pump inlet 1330 is connected to the system cooling passage (Rad, etc.) that does not flow to the first branch pipe 1510 and the second branch pipe 1520, and the first The branch pipe 1510 is assembled to the first pump outlet 1350 , and the second branch pipe 1520 is assembled to the second pump inlet 1340 .

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 난방 및 배터리승온 모드 시, 공조계통(HVAC)으로부터 상기 제1펌프유입부(1330)를 통해 펌프본체부(1310)의 내부로 유입된 냉각수는, 상기 밸브수단(1312)을 거쳐 상기 제1펌프토출부(1350)를 통해 분기부를 거쳐 배터리로 공급된다. 즉, 난방 및 배터리승온 모드에서는, 난방모드와는 다르게, 상기 밸브수단(1312)이 상기 제1펌프유입부(1330)를 통해 유입된 냉각수를 바로 펌프수단(1311)으로 보내는 것이 아니라, 제1펌프토출부(1350)를 통해 배터리로 공급한다. 배터리를 순환한 냉각수는 제2펌프유입부(1340)를 통해 상기 펌프수단(1311)으로 공급되어 토출된 후, 상기 제2펌프토출부(1360), 열교환기유입부(1430), 열교환기본체부(1410), 열교환기토출부(1440), 히터유입부(1130), 코어히터부(1110), 히터토출부(1140)를 통해 다시 공조계통(HVAC)으로 공급된다.8 and 9, in the heating and battery temperature increase mode of the present invention, the coolant introduced into the inside of the pump body 1310 from the HVAC through the first pump inlet 1330 is, It is supplied to the battery through the branching part through the first pump discharge part 1350 via the valve means 1312 . That is, in the heating and battery temperature increase mode, unlike the heating mode, the valve means 1312 does not directly send the coolant introduced through the first pump inlet 1330 to the pump means 1311, but rather the first It is supplied to the battery through the pump discharge unit 1350 . After the cooling water circulated through the battery is supplied to and discharged from the pump means 1311 through the second pump inlet 1340 , the second pump outlet 1360 , the heat exchanger inlet 1430 , and the heat exchanger main body part 1410 , the heat exchanger discharge unit 1440 , the heater inlet unit 1130 , the core heater unit 1110 , and the heater discharge unit 1140 are again supplied to the HVAC.

배터리 승온 시, 제1펌프유입부(1330)를 통해 유입된 냉각수는 제1분기배관(1510)으로 유동되며 배터리 측으로 유동된다. 배터리를 승온한 후 냉각수는 제2분기배관(1520)으로 유입된 후 제2펌프유입부(1340)와 펌프본체부(1310)를 통해 열교환기(1410)로 토출한다.When the temperature of the battery is raised, the coolant introduced through the first pump inlet 1330 flows to the first branch pipe 1510 and flows toward the battery. After the battery is heated, the coolant flows into the second branch pipe 1520 and then is discharged to the heat exchanger 1410 through the second pump inlet 1340 and the pump body 1310 .

1000 : 수가열히터 모듈장치 1100 : 수가열히터
1200 : 케이스 1300 : 방향전환밸브&워터펌프
1400 : 열교환기 1510 : 제1분기유로
1520 : 제2분기유로1000: water heating heater module device 1100: water heating heater
1200: case 1300: directional valve & water pump
1400: heat exchanger 1510: first branch flow path
1520: 2nd quarter euro

Claims (14)

냉각수를 가열시키는 수가열히터;
상기 수가열히터에 설치되며, 상기 수가열히터로 냉각수를 공급하는 열교환기;
상기 수가열히터 및 열교환기에 설치되는 케이스; 및
상기 케이스에 장착되며, 상기 열교환기로 냉각수를 공급하는 워터펌프를 포함하되,
상기 워터펌프는, 방향전환밸브를 포함하는 수가열히터 모듈장치.a water heater for heating the cooling water;
a heat exchanger installed in the water heating heater and supplying cooling water to the water heating heater;
a case installed in the water heater and the heat exchanger; and
a water pump mounted on the case and supplying cooling water to the heat exchanger;
The water pump is a water heating heater module device including a directional valve. 청구항 1에 있어서,
상기 열교환기는, 상기 수가열히터의 측면부에 결합되며, 냉매와 냉각수가 열교환 할 수 있도록 판형(Plate) 적층형으로 구성되며,
상기 케이스는, 상기 수가열히터의 상측에서 상기 수가열히터와 상기 열교환기의 상부 및 측면부를 감싸도록 배치되는 수가열히터 모듈장치.The method according to claim 1,
The heat exchanger is coupled to the side portion of the water heating heater, and is configured in a plate-stacked type so that the refrigerant and the cooling water can exchange heat,
The case is a water-heated heater module device disposed above the water-heated heater to surround upper and side parts of the water-heated heater and the heat exchanger. 청구항 2에 있어서,
상기 케이스는,
상기 수가열히터와 열교환기의 상측에 안착되는 메인케이스부와,
상기 메인케이스부의 좌우 측면부에서 하측으로 연장 형성되며, 상기 수가열히터 및 상기 열교환기의 측면부를 감싸도록 배치되는 한 쌍의 보조케이스부를 포함하는 수가열히터 모듈장치.3. The method according to claim 2,
The case is
a main case portion mounted on the upper side of the water heating heater and the heat exchanger;
The water heating heater module device including a pair of auxiliary case portions extending downward from the left and right side surfaces of the main case portion and disposed to surround the side surfaces of the water heating heater and the heat exchanger. 청구항 3에 있어서,
상기 수가열히터는,
냉각수를 가열시키는 코어히터부와,
상기 코어히터부를 기준으로 하여 상기 열교환기의 반대 측 측면부에 설치되는 히터장착부를 포함하며,
상기 열교환기는,
냉각수가 유입되는 열교환기본체부와,
상기 열교환기본체부를 기준으로 하여 상기 코어히터부의 반대 측 측면부에 설치되는 열교환기장착부를 포함하고,
상기 케이스는,
상기 한 쌍의 보조케이스부의 하단부로부터 좌우로 각각 연장 형성되며, 각각 상기 히터장착부 및 열교환기장착부에 결합되는 한 쌍의 케이스장착부를 더 포함하는 수가열히터 모듈장치.4. The method according to claim 3,
The water heater is
a core heater for heating the coolant;
and a heater mounting part installed on the side opposite to the heat exchanger with respect to the core heater part,
the heat exchanger,
a heat exchanger main body into which cooling water flows;
and a heat exchanger mounting part installed on the side opposite to the core heater part with respect to the heat exchange main body part,
The case is
The water heating heater module device further comprising a pair of case mounting parts respectively extending from the lower end of the pair of auxiliary case parts to the left and right, respectively, coupled to the heater mounting part and the heat exchanger mounting part. 청구항 3에 있어서,
상기 수가열히터는,
냉각수를 가열시키는 코어히터부와,
상기 코어히터부의 상부에 설치되며, 상기 메인케이스부가 안착되어 결합되는 히터결합부를 포함하며,
상기 열교환기는,
냉각수가 유입되는 열교환기본체부와,
상기 열교환기본체부의 상부에 설치되며, 상기 메인케이스부가 안착되어 결합되는 열교환기결합부를 포함하는 수가열히터 모듈장치.4. The method according to claim 3,
The water heater is
a core heater for heating the coolant;
It is installed on the upper part of the core heater, and includes a heater coupling part to which the main case part is seated and coupled,
the heat exchanger,
a heat exchanger main body into which cooling water flows;
The water-heat heater module device including a heat exchanger coupling part installed on the upper part of the heat exchange main body part and to which the main case part is seated and coupled. 청구항 3에 있어서,
상기 방향전환 밸브와 일체로 구성된 상기 워터펌프는,
펌프본체부와,
상기 펌프본체부의 하부에 설치되며, 상기 메인케이스부의 상면에 안착되고, 체결홀이 형성된 브라켓결합부 및 유입된 냉각수의 방향을 전환시키는 밸브수단을 포함하며,
상기 케이스는,
상기 메인케이스부의 상면에서 상측으로 돌출 형성되며, 상기 브라켓결합부의 체결홀에 삽입되는 케이스돌기를 더 포함하는 수가열히터 모듈장치.4. The method according to claim 3,
The water pump configured integrally with the directional valve,
a pump body,
It is installed in the lower part of the pump body part, is seated on the upper surface of the main case part, and includes a bracket coupling part having a fastening hole and a valve means for changing the direction of the introduced coolant,
The case is
The hydrothermal heater module device further comprising a case protrusion formed to protrude upward from the upper surface of the main case part and inserted into the fastening hole of the bracket coupling part. 청구항 4에 있어서,
상기 수가열히터는,
상기 코어히터부의 상부에 결합되며, 냉각수가 유입되는 히터유입부와,
상기 히터유입부로부터 상기 히터장착부 측으로 이격되도록 배치되며, 외부로 냉각수가 토출되는 히터토출부를 더 포함하며,
상기 열교환기는,
상기 열교환기본체부의 상부에 결합되며, 상기 히터유입부로부터 상기 열교환기장착부 측으로 이격되도록 배치되는 열교환기토출부와,
상기 열교환기토출부로부터 후방으로 이격되도록 배치되는 열교환기유입부를 더 포함하고,
상기 메인케이스부는, 전방 외측에 상기 히터유입부, 히터토출부 및 열교환기토출구가 배치되고, 후방 외측에 상기 열교환기유입부가 배치되도록 상기 코어히터부와 상기 열교환기본체부의 상면에 안착되는 수가열히터 모듈장치.5. The method according to claim 4,
The water heater is
a heater inlet that is coupled to the upper part of the core heater and into which cooling water is introduced;
It is disposed so as to be spaced apart from the heater inlet toward the heater mounting portion, further comprising a heater outlet through which cooling water is discharged to the outside,
the heat exchanger,
a heat exchanger discharge part coupled to the upper part of the heat exchanger main body and spaced apart from the heater inlet part toward the heat exchanger mounting part;
Further comprising a heat exchanger inlet disposed to be spaced rearwardly from the heat exchanger outlet,
The main case part includes the heater inlet, the heater outlet, and the heat exchanger outlet disposed on the outside of the front side, and the heat exchanger inlet is disposed on the outside of the rear side so that the core heater part and the heat exchanger body part are seated on the upper surface of the heat exchanger. Heater module unit. 청구항 7에 있어서,
상기 열교환기는,
상기 열교환기본체부의 상면에 결합되며, 상기 열교환기토출부로부터 상기 열교환기장착부 측으로 이격 배치되는 냉매유입부와,
상기 냉매유입부의 후방에 배치되며, 상기 열교환기유입부로부터 상기 코어히터부 측으로 이격 배치되는 냉매토출부를 더 포함하는 수가열히터 모듈장치.8. The method of claim 7,
the heat exchanger,
a refrigerant inlet coupled to the upper surface of the heat exchanger main body and spaced apart from the heat exchanger discharge unit toward the heat exchanger mounting unit;
The water heating heater module device further comprising a refrigerant discharge unit disposed behind the refrigerant inlet and spaced apart from the heat exchanger inlet toward the core heater. 청구항 1에 있어서,
상기 수가열히터는,
냉각수를 가열시키는 코어히터부와,
상기 코어히터부의 전방에 설치되며, 상기 코어히터부를 제어하는 히터제어부를 포함하며,
상기 히터제어부는,
상기 워터펌프로 인가되는 전류의 크기와 상기 워터펌프의 실제 구동 상태에 대응되는 전류의 크기 간의 차이가 기 설정된 기준전류범위를 벗어나는 경우, 상기 코어히터부의 작동을 오프시키는 수가열히터 모듈장치.The method according to claim 1,
The water heater is
a core heater for heating the coolant;
It is installed in front of the core heater unit and includes a heater control unit for controlling the core heater unit,
The heater control unit,
When the difference between the magnitude of the current applied to the water pump and the magnitude of the current corresponding to the actual driving state of the water pump is out of a preset reference current range, the water heating heater module device turns off the operation of the core heater. 청구항 1에 있어서,
상기 수가열히터는,
냉각수를 가열시키는 코어히터부와,
상기 코어히터부의 전방에 설치되며, 상기 코어히터부를 제어하는 히터제어부를 포함하며,
상기 히터제어부는,
상기 코어히터부에 면 접촉되는 제어하우징과,
상기 제어하우징의 내면에 결합되며, 상기 코어히터부의 온도를 감지하는 제1히터센서와,
상기 제1히터센서로부터 감지치에 관한 정보를 전달받으며, 상기 코어히터부의 온도가 기 설정된 제1기준온도 값을 초과하는 경우 상기 코어히터부의 작동을 오프시키는 제어수단을 포함하는 수가열히터 모듈장치.The method according to claim 1,
The water heater is
a core heater for heating the coolant;
It is installed in front of the core heater unit and includes a heater control unit for controlling the core heater unit,
The heater control unit,
a control housing in surface contact with the core heater;
a first heater sensor coupled to the inner surface of the control housing and sensing the temperature of the core heater;
The water heating heater module device including a control means for receiving information on a sensed value from the first heater sensor and turning off the operation of the core heater unit when the temperature of the core heater unit exceeds a preset first reference temperature value . 청구항 1에 있어서,
상기 수가열히터는,
냉각수를 가열시키는 코어히터부와,
상기 코어히터부의 전방에 설치되며, 상기 코어히터부를 제어하는 히터제어부와,
상기 코어히터부로부터 토출되는 냉각수의 온도를 감지하는 제2히터센서를 포함하며,
상기 히터제어부는,
상기 제2히터센서로부터 감지치에 관한 정보를 전달받으며, 토출되는 냉각수의 온도를 모니터링하여 상기 코어히터부의 가열량을 제어시키는 수가열히터 모듈장치.The method according to claim 1,
The water heater is
a core heater for heating the coolant;
a heater control unit installed in front of the core heater unit and controlling the core heater unit;
and a second heater sensor for sensing the temperature of the coolant discharged from the core heater unit,
The heater control unit,
A water heating heater module device that receives information about a sensed value from the second heater sensor and controls the amount of heating of the core heater unit by monitoring the temperature of the discharged coolant. 청구항 1에 있어서,
상기 수가열히터는,
냉각수를 가열시키는 코어히터부와,
상기 코어히터부의 전방에 설치되며, 상기 코어히터부를 제어하는 히터제어부를 포함하며,
상기 히터제어부는,
상기 코어히터부에 면 접촉되는 제어하우징과,
상기 제어하우징의 내면에 결합되며, 상기 코어히터부의 온도가 기 설정된 제3기준온도 값을 초과하는 경우 상기 코어히터부로 인가되는 전류를 차단하는 써멀퓨즈를 포함하는 수가열히터 모듈장치.The method according to claim 1,
The water heater is
a core heater for heating the coolant;
It is installed in front of the core heater unit and includes a heater control unit for controlling the core heater unit,
The heater control unit,
a control housing in surface contact with the core heater;
and a thermal fuse coupled to the inner surface of the control housing and configured to block a current applied to the core heater unit when the temperature of the core heater unit exceeds a preset third reference temperature value. 청구항 6에 있어서,
난방모드 시, 공조계통(HVAC)으로부터 제1펌프유입부를 통해 상기 펌프본체부의 내부로 유입된 냉각수는, 상기 밸브수단을 거쳐 펌프수단으로 공급된 후 상기 펌프수단에 의해 토출되며, 토출된 냉각수는 제2펌프토출부 및 열교환기유입부를 통해 열교환기본체부로 공급되고, 열교환기본체부의 내부로 유입된 냉각수는 냉매에 의해 가열된 후 히터유입부를 통해 코어히터부로 공급되고, 상기 코어히터부에서 가열된 냉각수는, 히터토출부를 통해 다시 공조계통으로 공급되는 수가열히터 모듈장치.7. The method of claim 6,
In the heating mode, the coolant flowing into the pump body through the first pump inlet from the HVAC is supplied to the pump means through the valve means and then discharged by the pump means, and the discharged coolant is The second pump discharge unit and the heat exchanger inlet are supplied to the heat exchange main body, and the cooling water flowing into the heat exchange main body is heated by the refrigerant and then supplied to the core heater through the heater inlet, and heated in the core heater. The cooled cooling water is supplied back to the air conditioning system through the heater discharge unit. 청구항 6에 있어서,
난방 및 배터리승온 모드 시, 공조계통으로부터 제1펌프유입부를 통해 펌프본체부의 내부로 유입된 냉각수는, 상기 밸브수단을 거쳐 제1펌프토출부를 통해 분기부를 거쳐 배터리로 공급되며, 배터리를 순환한 냉각수는 제2펌프유입부를 통해 펌프수단으로 공급되어 토출된 후, 제2펌프토출부, 열교환기유입부, 열교환기본체부, 열교환기토출부, 히터유입부, 코어히터부, 히터토출부를 통해 다시 공조계통으로 공급되는 수가열히터 모듈장치.7. The method of claim 6,
In the heating and battery temperature rising mode, the cooling water flowing into the pump body from the air conditioning system through the first pump inlet is supplied to the battery through the branch through the first pump outlet through the valve means, and the cooling water circulated through the battery is supplied to the pump means through the second pump inlet and discharged, then air-conditioning again through the second pump outlet, the heat exchanger inlet, the heat exchanger main body, the heat exchanger outlet, the heater inlet, the core heater, and the heater outlet A water heating heater module device supplied to the system.
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KR20230136829A (en) * 2022-03-18 2023-09-27 주식회사 유니크 Refrigerant manifold for vehicle
WO2024122817A1 (en) * 2022-12-08 2024-06-13 한온시스템 주식회사 Automotive thermal management fluid module

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