设置有空气导流件的车辆

技术领域

本发明涉及一种车辆，更具体地，涉及一种设置有空气导流件(air guide)的车辆，该空气导流件能够优化通过作为车体前端部的空气流入部的散热器格栅流入后通过冷却模块的散热器和冷却风扇的空气的流动。

背景技术

燃料电池车辆(Fuel Cell Electric Vehicle,FCEV)是指诸如电池电动车辆(Battery Electric Vehicle,BEV)的由电动马达驱动的车辆，是将燃料电池用作向作为车辆的驱动源的电动马达供应驱动电力的主动力源并且将高压电池用作辅助动力源的车辆。

作为燃料电池车辆的主动力源的燃料电池是一种发电装置，该发电装置通过燃料气体与氧化剂气体的电化学反应将燃料的化学能转换为电能。

作为车辆用燃料电池，使用最多的是具有高电力密度的聚合物电解质膜燃料电池(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell,PEMFC)。该聚合物电解质膜燃料电池使用氢气作为反应气体中的燃料气体并且使用氧气或含有氧气的空气作为反应气体中的氧化剂气体。

燃料电池包括多个电池单元(cell)，该电池单元通过燃料气体与氧化剂气体的反应产生电能，并且通常以堆(stack)的形式使用，其中分别产生电能的电池单元被堆叠并串联连接以满足所需的输出水平。

由于搭载在车辆中的燃料电池也需要高输出，因此通过将几百个单独产生电能的电池单元以堆的形式堆叠来满足上述需求。如上所述，将多个电池单元堆叠并连接的电池单元集合体被称为燃料电池堆。

搭载在燃料电池车辆中的燃料电池系统被配置为包括燃料电池堆、用于向燃料电池堆供应反应气体的装置以及用于管理燃料电池堆的状态的装置。

具体而言，燃料电池系统包括：燃料电池堆，通过反应气体的电化学反应产生电能；氢气供应装置，向燃料电池堆供应作为燃料气体的氢气；空气供应装置，向燃料电池堆供应含有作为氧化剂气体的氧气的空气；热和水管理系统，控制燃料电池堆的工作温度并执行热和水管理功能；以及燃料电池控制器(Fuel cell Control Unit,FCU)，控制燃料电池系统的整体操作。

此外，燃料电池车辆的动力网系统包括作为车辆的主动力源(主电源)的燃料电池堆、作为车辆的辅助动力源(辅助电源)的高压电池、连接到电池以控制所述电池的输出的转换器(双向高压DC-DC转换器(Bidirectional High Voltage DC-DC Converter,BHDC))、连接到作为燃料电池堆和电池的输出侧的直流(DC)链路端(主总线端)的逆变器(inverter)以及连接到所述逆变器的驱动马达。

另一方面，作为用于克服卡车或公共汽车等大型电动车辆的电池容量问题的方案，正在积极开发搭载燃料电池的氢电动卡车或氢电动公共汽车等。

诸如氢电动卡车的商用燃料电池车辆搭载动力设备，该动力设备中并联设置应用于乘用燃料电池车辆的燃料电池系统(Power Module Complete,以下称为“PMC”)。也就是说，多个PMC搭载在商用燃料电池车辆中。此时，各PMC包括燃料电池堆、堆工作装置以及用于冷却燃料电池堆的水冷式冷却系统的组件。

这里，PMC内的冷却系统的组件包括电动水泵和阀类，并且是不包括散热器的组件。对冷却燃料电池堆的冷却液进行散热的堆冷却用散热器与冷却风扇(cooling fan)一起单独设置在车体前端部，并且所述堆冷却用散热器和多个所述PMC内的冷却系统的组件通过冷却液管线(管道)连接，使得冷却液可以循环。

在氢电动卡车的情况下，可以搭载两个应用于乘用燃料电池车辆的燃料电池堆，以确保车辆的驱动输出。此时，各PMC内的冷却系统可以通过冷却液管线(管道)串联连接到一个散热器上，对于所述散热器，两个所述PMC的冷却系统可以通过冷却液管线并联连接。

此外，当在氢电动卡车中搭载多个高输出的燃料电池堆时，燃料电池堆的发热量大大增加，因此必须增加包括车体前端部的散热器和冷却风扇的冷却模块的数量才能满足冷却性能。然而，考虑到车辆室内空间、周围部件(转向装置、灯、踏板等)在车辆封装上的设置等因素，在车辆中难以确保足够的空间来安装多个冷却模块。

因此，需要优化通过散热器的冷却空气的流动以改善冷却性能。例如，需要一种能够使通过散热器和冷却风扇后向前逆流并再次流入散热器的空气的量最小化的结构。

此外，需要一种能够使通过车体前端部的散热器格栅后被引向散热器的新鲜空气的流入量最大化的同时在车体前端部中不通过散热器而绕过散热器(bypass)的空气的量最小化的结构以及能够使车体前端部中的空气的流动阻力最小化的改进的结构等。

在目前正在量产的氢电动卡车的情况下，车体前端部和冷却模块的空气侧系统阻力的三维计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics，CFD)分析结果，根据除了散热器和冷却风扇之外的散热器格栅和冷却模块部件的设置，在空气侧阻力的定量分析指数方面显示出优异的结果。

然而，在将搭载高输出堆的下一代氢电动卡车的情况下，由于燃料电池堆的散热量远远大于目前量产的车辆，因此需要进一步改善空气侧系统阻力，并相应地提高冷却性能。为此，需要通过改进冷却模块的前部和后部的结构来优化空气的流动路径。

下面，将对现有技术的问题进行详细描述。

在氢电动卡车的水冷式冷却系统中，构成冷却模块的散热器和冷却风扇可以安装在车体前端部。具体而言，在氢电动卡车中，堆散热器和电力电子(Power Electronic,PE)部件散热器可以安装在车体前端部，并且冷却风扇可以安装在散热器的后方。

堆散热器是用于对冷却燃料电池堆的冷却液进行散热的散热器，而PE部件散热器是用于对冷却PE部件的冷却液进行散热的散热器。这里，PE部件可以是作为车辆驱动源的马达、用于驱动马达的逆变器等。

在上述氢电动卡车中，车体前端部设置有作为空气(外部空气)可以从前方流入的空气流入部的散热器格栅，通过散热器格栅流入的空气依次通过散热器和冷却风扇。

在传统的氢电动卡车中，通过车体前端部的散热器格栅流入的空气需要通过散热器和冷却风扇后流向后方，但存在的问题是，空气中的一部分在通过散热器和冷却风扇后没有流向后方，与冷却风扇后方的部件碰撞而逆流。

此外，液压驱动式冷却风扇被用作诸如氢电动卡车的大型商用燃料车辆的冷却风扇，在液压驱动式冷却风扇中需要复杂的管道，例如多个油管以及液压马达、油箱、油冷却器等。

因此，在应用液压驱动式冷却风扇的车辆中，通常复杂的油管与油箱和油冷却器一起设置在冷却风扇后方，因此这样的液压驱动式冷却风扇的部件阻挡冷却风扇后方的空气的流动。结果，在通过散热器期间接收散热器内冷却液的热量的高温空气与冷却风扇后方的油管等管道碰撞后逆流。

例如，当油箱与复杂的油管一起设置在车体前端部中的冷却风扇后方的左侧区域时，通过散热器和冷却风扇的大量空气可能在所述冷却风扇后方的左侧区域中与油管和油箱等碰撞而逆流。

以这种方式逆流的高温空气移动到散热器的前方后再次通过散热器而再循环，这导致了散热器的冷却性能降低的问题。

此外，在普通的氢电动卡车中，冷却风扇的下部和车体的横向构件被设置成位于前部和后部，并且在横向构件的后方下侧设置有底盖。如上所述，靠近冷却风扇后方设置的横向构件和底盖起到阻挡冷却风扇后方的空气的流动的空气阻力件的作用，从而减少流入散热器的空气的绝对量。

此外，由于在普通的氢电动卡车中，散热器前方的车体的下端部是开放的，因此当车辆高速行驶时，冷空气没有流入散热器，而流向车体的下端部的开放空间并绕过散热器。如上所述，空气中的一部分绕过散热器，这成为冷却性能降低的因素。

此外，在氢电动卡车的堆冷却系统中，在冷却模块前方的散热器格栅与散热器之间存在空的空间，在高速行驶时，通过车体前端部的空气流入部(散热器格栅、单独开口部等)流入的空气通过车体与散热器之间的空的空间而绕过散热器，因此不会通过散热器，这也成为冷却性能降低的因素。

此时，即使冷却风扇运行以减少绕过的空气的量并增加通过散热器的新鲜空气的量，由于在散热器与车体之间没有单独的导流件，因此，如上所述，通过散热器和冷却风扇的高温空气与冷却风扇后方的油箱或油管碰撞而向前逆流，然后再次通过散热器。

此外，即使在车辆低速行驶的情况下，在散热器与车体之间没有单独的导流件的状态下，会出现通过散热器和冷却风扇的高温空气与冷却模块后方的阻力件碰撞后再次逆流到散热器前方的现象，由此使散热器前方的空气温度升高，这成为散热性能降低的原因。当散热器的冷却性能不足时，可能额外需要单独的辅助散热器。

发明内容

(一)要解决的技术问题

因此，本发明是为了解决上述问题而提出的，本发明的目的在于提供一种结构，该结构能够优化通过车体前端部的散热器格栅流入后通过冷却模块的散热器和冷却风扇的空气的流动。

特别是，本发明的目的在于提供一种改进的结构，该结构能够使通过散热器格栅流入后被引向散热器的新鲜空气的流入量最大化的同时在车体前端部中不通过散热器而绕过散热器的空气的量最小化，该结构能够使通过散热器和冷却风扇后向前逆流并再次流入散热器的空气的量最小化，并且该结构能够使车体前端部中的空气的流动阻力最小化。

本发明的目的并不限于以上提及的目的，本发明所属的技术领域中具有一般知识的人员(以下称为“普通技术人员”)可以从以下的记载清楚地理解其他未提及的目的。

(二)技术方案

为了实现上述目的，根据本发明的实施例，提供一种车辆，该车辆包括：空气导流件，在车体前端部设置于散热器格栅与冷却模块之间的空间，引导通过散热器格栅流入的空气流向所述冷却模块的散热器，所述空气导流件包括：第一导流构件，在所述车体前端部固定于散热器格栅所在的车辆前面部的格栅侧结构件上；以及第二导流构件，设置在作为结合到冷却模块的固定结构件的冷却模块侧结构件上，与所述第一导流构件隔开间隔而分开设置。

(三)有益效果

由此，根据本发明的设置有空气导流件的车辆能够优化通过车体前端部的散热器格栅流入后通过冷却模块的散热器和冷却风扇的空气的流动。

特别是，能够使通过散热器格栅流入后被引向散热器的新鲜空气的流入量最大化的同时在车体前端部中不通过散热器而绕过散热器的空气的量最小化，并且能够使通过散热器和冷却风扇后向前逆流并再次流入散热器的空气的量最小化。此外，能够使车体前端部中的空气的流动阻力最小化。

此外，能够删除用于驱动传统的液压式冷却风扇的复杂的液压部件，改善散热器的冷却性能，改善堆出口温度，并且由于散热器的冷却性能的提高，能够删除单独的辅助散热器等。

附图说明

图1是示出根据本发明的实施例的车辆中的冷却模块的散热器的主视图。

图2是示出根据本发明的实施例的车辆中安装在车体前端部的第一导流构件的立体图。

图3是示出根据本发明的实施例的车辆中安装在冷却模块侧结构件上的第二导流构件的主视图。

图4和图5是示出根据本发明的实施例的车辆中的车体前端部和冷却模块的截面图。

图6是示出根据本发明的实施例的车辆中的车体前端部的截面立体图和车体前端部的局部放大图。

图7是示出根据本发明的实施例的车辆中的冷却模块的截面立体图。

图8和图9是示出在本发明的实施例中空气导流件防止新鲜空气绕过散热器的状态的图。

图10是示出根据本发明的实施例的车辆中的冷却模块的后立体图。

图11是根据本发明的实施例的车辆中的冷却模块的后视图。

图12是根据本发明的实施例的车辆中的冷却模块的侧视图。

图13是根据本发明的实施例的车辆中的冷却模块的仰视图。

图14是示出在传统的车辆中安装有横向构件的状态的参考图。

图15是示出根据本发明的安装有侧面导流构件的实施例的立体图。

图16是根据本发明的安装有侧面导流构件的实施例的平面图。

图17是示出根据本发明的实施例的车辆中的车体前端部的冷却风扇的后侧下部安装有底盖的状态的图。

图18是示出本发明的底盖的形状的图和沿A-A线截取的截面图。

图19是示出根据本发明的实施例的车辆中的空气挡板装置的立体图。

附图标记说明

2：格栅侧结构件(或前面板)3：散热器格栅

4：车体框架5：固定支架

6：横向构件7：绝缘件

8：风扇安装支架9：支架主体

9a：下面部 9b：侧面部

10：支撑件 11：框架

11a：下面部11b：侧面部

12：杆型支架 12a：第一杆

12b：第二杆12c：第三杆

13：底盖 14：通气孔

15：叶片 16：空气挡板装置

16a：空气通道17：挡板

100：冷却模块110：散热器

111：PE部件散热器112：堆散热器

113：平衡水箱

114：冷却模块侧结构件(安装构件)

120：冷却风扇121：叶片

122：风扇马达123：逆变器

125：风扇护罩200：空气导流件

210：第一导流构件220：第二导流构件

230：间隔件240：侧面导流构件

具体实施方式

本发明的实施例中提出的特定结构或功能描述只是为了描述根据本发明的概念的实施例而举例说明的，并且根据本发明的概念的实施例可以以各种形式实现。此外，本发明不应被解释为仅限于本说明书中描述的实施例，而应被理解为包括本发明的技术思想和范围内包括的所有修改、等同物和替代物。

另一方面，诸如第一和/或第二等术语可以用于描述各种组件，但所述组件不限于所述术语。所述术语只用于区分一个组件和另一组件，例如，在没有超出根据本发明的概念的权利范围的范围内，第一组件可以被命名为第二组件，类似地，第二组件也可以被命名为第一组件。

应当理解，当一个组件被描述为“连接到”或“结合到”另一组件时，一个组件可以直接连接到或直接结合到另一组件，或者在一个组件与另一组件之间可以存在其他组件。另一方面，应当理解，当一个组件被描述为直接连接到或直接结合到另一组件时，在一个组件与另一组件之间不存在其他组件。用于描述组件之间的关系的表述，即“～之间”、“直接在～之间”、“邻近～”、“直接邻近～”等也应作类似的解释。

在整个说明书中相同的附图标记表示相同的组件。本说明书中使用的术语用于描述实施例而不是限制本发明。除非另有特别说明，否则在本说明书中单数形式包括复数形式。本说明书中使用的“包括”和/或“包含”所提及的组件、步骤、操作和/或元件并不排除存在或增加一个或多个其他组件、步骤、操作和/或元件。

本发明的目的在于提供一种结构，该结构能够优化通过车体前端部的散热器格栅流入后通过冷却模块的散热器和冷却风扇的空气的流动。

更具体而言，本发明的目的在于提供一种改进的结构，该结构能够使通过散热器格栅流入后被引向散热器的新鲜空气的流入量最大化的同时在车体前端部中不通过散热器而绕过散热器的空气的量最小化，该结构能够使通过冷却风扇后向前逆流并再次流入散热器的空气的量最小化，并且该结构能够使车体前端部中的空气的流动阻力最小化。

为了实现上述目的，在本发明中，设置有将通过车体前端部的散热器格栅流入的空气引导到其后方的散热器的空气导流件。

因此，通过车体前端部的散热器格栅流入的空气可以通过空气导流件全部流向冷却模块的散热器，因此可以解决空气绕过散热器的问题。

此外，在本发明中，为了改善空气的流动阻力的问题，可以应用马达直连型电动式冷却风扇代替液压驱动式冷却风扇作为冷却模块的冷却风扇。通过这种方式，能够删除设置在冷却风扇后方的传统的复杂的液压部件。

此外，在本发明中，为了改善空气的流动阻力的问题，将横向构件的位置从冷却风扇的叶片的下侧改变为叶片的后方的位置，使通过叶片的风扇后流空气的流动阻力最小化，由此改善散热器的冷却性能和燃料电池堆的出口温度。

此外，应用了能够优化通过车辆的前端部和冷却模块中的散热器的空气的流动并使空气的流动阻力最小化的各种改进的结构。

下面，将参照附图详细描述本发明的实施例。

图1是示出根据本发明的实施例的车辆中的冷却模块的散热器的主视图。

首先，根据本发明的实施例的车辆可以是商用车辆或乘用车辆，具体而言，可以是搭载燃料电池堆的商用燃料电池车辆，更具体而言，可以是搭载多个燃料电池堆的商用燃料电池车辆。

此外，根据本发明的实施例的车辆可以是作为商用燃料电池车辆的氢电动卡车，具体而言，可以是具有驾驶室(cab)的氢电动卡车，该驾驶室是在车体前端部中形成驾驶座的部分，并且是通过驾驶室倾斜系统(cab tilting system)倾斜的车体部分。

根据本发明的实施例的车辆的车体前端部包括构成车辆的前面部的一部分(下部)的格栅侧结构件。在格栅侧结构件中形成或设置散热器格栅，该散热器格栅是空气可以流入车体前端部的内部空间的空气入口。

在卡车的车体前端部中，在车辆的前面部中形成散热器格栅是已知的技术，并且由于散热器格栅是本领域技术人员熟知的构造，因此没有详细示出散热器格栅。

根据本发明的实施例的车辆中形成或设置散热器格栅的格栅侧结构件(将在后面描述的图2中的附图标记“2”)可以是驾驶室(未示出)，该驾驶室是在车体前端部中形成驾驶座的部分，并通过驾驶室倾斜系统上下倾斜，更具体而言，格栅侧结构件可以是作为驾驶室中的车辆前面部的前面板。

所述驾驶室是通过驾驶室倾斜系统倾斜的可移动型车体部分，因此，作为所述驾驶室中的前面板的格栅侧结构件2也成为可移动型车体部分中的一部分。

此外，包括散热器(图1中的附图标记“110”)和冷却风扇(图1中未示出)的冷却模块(图1中的附图标记“100”)设置在作为形成车辆前面部的部分的驾驶室的前面板(格栅侧结构件2)后方，此时，冷却模块100安装在车体前端部中不移动的固定型车体部分而不是可移动型车体部分。

在冷却模块100中，散热器110的整体形状可以具有如图1所示的矩形，散热器110可以包括在前后方向上以预定的间隔隔开设置的PE部件散热器111和堆散热器112。

所述PE部件散热器111是用于冷却诸如作为车辆驱动源的马达和逆变器的电力电子部件(以下称为“PE部件”)的散热器，并且所述堆散热器112是用于冷却燃料电池堆的散热器。

在根据本发明的实施例的车辆中，PE部件散热器111可以被设置成其前表面的面积与堆散热器112相比相对较小，并且PE部件散热器111可以设置在冷却模块100的前部，并且堆散热器112可以设置在冷却模块100的后部。

可以在所述散热器110的上侧安装有储存冷却液的平衡水箱(surge tank)113，平衡水箱113可以包括：PE部件平衡水箱，在所述PE部件平衡水箱中储存有在PE部件散热器111与PE部件(待冷却的部件)之间循环的PE部件冷却液；以及堆平衡水箱，在所述堆平衡水箱中储存有在堆散热器112与燃料电池堆(待冷却的部件)之间循环的堆冷却液。

如图1所示，所述堆平衡水箱和所述PE部件平衡水箱可以被设置成集成平衡水箱113，该集成平衡水箱113被构造成在一体的容器中其内部空间被隔板分隔成分别可以储存堆冷却液和PE部件冷却液的空间。

此时，集成平衡水箱113可以设置在散热器110的上侧的中心。图1示出了集成平衡水箱113安装在散热器110的上侧的中心的实施例。

此外，堆平衡水箱和PE部件平衡水箱可以分别单独设置并被安装成设置在所述PE部件散热器111和堆散热器112的上侧。此时，堆平衡水箱和PE部件平衡水箱可以被安装成分别设置在PE部件散热器111和堆散热器112的上侧的左侧和右侧。

图2是示出根据本发明的实施例的车辆中构成车体前端部的车辆前面部的前面板(格栅侧结构件)2和安装在前面板上的第一导流构件(first guide member)210的立体图，并且图3是示出根据本发明的实施例的车辆中安装在冷却模块侧结构件114上的第二导流构件(second guide member)220的主视图。

根据本发明的实施例的车辆设置有被构造成包括第一导流构件210和第二导流构件220的空气导流件(将在后面描述的图4中的附图标记“200”)。更具体而言，根据本发明的实施例的车辆包括空气导流件(图4中的附图标记“200”)，该空气导流件在车体前端部中设置于散热器格栅3与冷却模块100的散热器110之间，引导通过散热器格栅3流入的空气流向散热器110。

在本发明的实施例中，空气导流件200被构造成包括：第一导流构件210，固定在作为车辆中的格栅侧结构件的前面板2；以及第二导流构件220，固定在所述冷却模块侧结构件114，与第一导流构件210平行设置并与第一导流构件210以预定的间隔隔开。

图2的(a)中示出了第一导流构件210，图2的(b)中示出了驾驶室的前面板2。图2的(b)中一起示出了散热器格栅3，该散热器格栅3形成或设置在前面板2上，使得空气能够通过该散热器格栅3。此外，图2的(b)中示出了第一导流构件210安装在前面板2的内侧面上的状态。

在本发明的实施例中，第一导流构件210和第二导流构件220可以被安装成在散热器110的整个外周部分中沿散热器的上侧和下侧以及左侧和右侧中的至少一个设置。

此外，第一导流构件210的整体形状可以具有如图2的(a)所示的矩形框架形状，使得在图1所示的散热器110的前方沿散热器的外周部分设置。

第一导流构件210可以安装在作为可移动型车体部分的驾驶室中，甚至在该驾驶室中，可以固定地安装在所述驾驶室的前面板2的内侧面上，该前面板2是形成或设置有散热器格栅3的格栅侧结构件。

此外，如图1所示，第二导流构件220可以安装在冷却模块100的散热器110所结合的冷却模块侧结构件114上。这里，冷却模块侧结构件114是结合到冷却模块100的散热器110的固定结构件，其可以是将散热器110固定并安装在车体前端部的固定型车体部分中的车体框架(未示出)的安装构件。

在本发明的实施例中，作为冷却模块侧结构件114的安装构件可以沿散热器110的外周部分设置并结合。此时，第二导流构件220也可以被安装成沿散热器110的外周部分设置(参照图1)。此时，与第一导流构件210一样，第二导流构件220也可以具有作为一个整体的矩形框架的形状，但是，如图3所示，也可以具有多个构件组合的构造。

即使在第二导流构件220具有多个构件组合的构造的情况下，构成第二导流构件220的各构件可以沿散热器110的矩形周围部分设置(参照图1)。

此时，在散热器110的矩形周围部分的所有区段中，在安装平衡水箱113的散热器110的上侧的一部分区段中可以省略第二导流构件220的安装。也就是说，如图3所示，第二导流构件220可以具有删除上侧的一部分的形状，即，删除对应于散热器110的上侧的一部分区段的部分的形状。

如上所述，在本发明中，由第一导流构件210和第二导流构件220构成的空气导流件200被安装成在散热器110的前方沿散热器的周围设置，从而引导车辆行驶时从前面流入的空气，即通过散热器格栅3流入的冷空气能够流向散热器110。

在本发明中，空气导流件使车辆高速行驶时流入的冷空气完全流入散热器，而不通过散热器以外的其他部分绕过(bypass)。

此外，在本发明中，空气导流件防止通过散热器的高温空气在与散热器后方的阻力件碰撞而向前逆流后再次流入散热器的前面。

由此，散热器的冷却性能和燃料电池堆的出口温度可以得到改善，并且由于散热器的冷却性能得到很大改善，因此不需要单独的辅助散热器。

图4和图5是示出根据本发明的实施例的车辆中的车体前端部和冷却模块的截面图，并且图6是示出根据本发明的实施例的车辆中的车体前端部的截面立体图和车体前端部的局部放大图，图7是示出根据本发明的实施例的车辆中的冷却模块的截面立体图。图6是如图4所示沿水平线截取的截面立体图，图7是如图5所示沿垂直线截取的截面立体图。

附图标记“111”表示散热器110中的PE部件散热器，附图标记“112”表示散热器110中的堆散热器。此外，附图标记“120”表示在冷却模块100中安装在散热器110的后方的冷却风扇，附图标记“113”表示设置在散热器110的上侧的平衡水箱。这里，平衡水箱113可以是堆平衡水箱、PE部件平衡水箱或集成平衡水箱。

如图所示，空气导流件200由第一导流构件210和第二导流构件220构成，并且第一导流构件210可以固定在格栅侧结构件2，例如，作为可移动型车体结构件的驾驶室(未示出)的前面板的内侧面。

此时，第二导流构件220可以固定在冷却模块侧结构件114，例如，在固定型车体部分中将散热器110安装并固定在车体框架上的安装构件。

第一导流构件210和第二导流构件220可以是板状构件，并且分别可以通过诸如螺栓、铆接、焊接和粘合的方法固定在格栅侧结构件(前面板)2和冷却模块侧结构件(安装构件)114。

这样的第一导流构件210和第二导流构件220可以被设置成在散热器110的前方在散热器格栅3与散热器110之间的空间中具有倾斜的截面形状和结构(参照图4)。

由此，通过散热器格栅3流入的空气可以被第一导流构件210和第二导流构件220引导的同时被聚集并流向散热器110的前面。

在本发明的实施例中，第一导流构件210和第二导流构件220被安装成彼此隔开并具有预定的间隔，但是第一导流构件210和第二导流构件220沿散热器的周围安装，使得驾驶室的前面板2和散热器格栅3与散热器110之间的空间可以在一定程度上与散热器侧面的外部空间隔绝。

此时，如图4和图5所示，构成空气导流件200的第一导流构件210和第二导流构件220彼此隔开设置，使得第一导流构件210和第二导流构件220的至少一部分在车辆的前后方向或上下方向上彼此重叠。

在普通的卡车中，驾驶室是设置有驾驶座的部分，并且是通过驾驶室倾斜系统倾斜的可移动型车体部分。例如，在车辆维修时，驾驶室需要向上移动以处于向上(up)的状态，并且在车辆维修后行驶期间处于向下(down)的状态。此外，在卡车行驶期间，驾驶员所乘坐的驾驶室继续上下移动。

如果空气导流件(即第二导流构件)仅安装在固定型车体部分中的冷却模块侧结构件(安装构件)114上，则在驾驶室游动时固定的所述空气导流件(第二导流构件)可能接触到作为格栅侧结构件的前面板2的内侧面或对前面板2的内侧面施加冲击。

因此，考虑到驾驶室的移动，需要将固定在固定型车体部分(冷却模块侧结构件)上的空气导流件(即第二导流构件)与前面板的内侧面以适当的间隔隔开安装，使得空气导流件不接触到作为可移动型车体部分(格栅侧结构件)的前面板2的内侧面或不对前面板2的内侧面施加冲击。

然而，如上所述，如果空气导流件(第二导流构件)仅安装在冷却模块侧结构件(安装构件)114上以与作为驾驶室的格栅侧结构件的前面板2的内侧面隔开，则通过前面板2的散热器格栅3流入的全部空气并不完全只流向散热器110，通过散热器格栅3的空气可能排出到前面板2与空气导流件(第二导流构件)之间的隔开空间而绕过散热器110。

此外，在通过散热器110的高温空气与散热器后方的阻力件碰撞而向前逆流后可能通过安装在冷却模块侧结构件114上的空气导流件(第二导流构件)与驾驶室的前面板2的内侧面之间的隔开空间再次流入散热器的前面，从而降低散热器的冷却性能。

因此，在本发明中，为了防止上述问题的发生，除了安装在作为固定型车体部分的冷却模块侧结构件114上的第二导流构件220之外，还另外在作为可移动型车体部分的前面板(格栅侧结构件)2的内侧面上安装作为单独的空气导流构件的第一导流构件210。

由此，在第一导流构件210和第二导流构件220彼此隔开地组合的状态下，通过散热器格栅3流入的新鲜空气可以通过彼此隔开设置的所述第一导流构件210和所述第二导流构件220完全被引导到散热器110。因此，能够使从散热器格栅3与散热器110之间的空间排出到外部而绕过散热器110的空气的量最小化。

参照图5，示出了传统的平衡水箱的位置和本发明的平衡水箱的位置。如图所示，传统上，平衡水箱设置在冷却风扇后方的上侧，但在本发明中，平衡水箱113设置在散热器110的上侧。如上所述，平衡水箱113的位置从传统的冷却风扇后方的上侧改变为散热器110的上侧，从而改进了空气的流动结构。

也就是说，当冷却风扇120驱动而叶片(blade)121旋转时，通过叶片121向后吹送的空气(风扇后流空气)中的一部分在向上斜向上升的方向上流动(图5中的箭头方向)。

传统上，由于平衡水箱113设置在冷却风扇120后方的上侧，平衡水箱存在于风扇后流空气的流动路径上，并且当通过叶片121向后吹送的空气斜向上升时空气与平衡水箱113碰撞。也就是说，平衡水箱113可以成为针对风扇后流空气的阻力件。

与之相比，在本发明中，如图5所示，由于平衡水箱113的位置被改变为散热器110的上侧，通过叶片121向后吹送的风扇后流空气不被平衡水箱113干扰，风扇后流空气不与平衡水箱碰撞，因此不发生由平衡水箱引起的空气的流动阻力。

接下来，图8和图9是示出在本发明的实施例中空气导流件防止新鲜空气绕过散热器的状态的视图。图8是侧视图(或沿垂直线截取的截面图)，参照图8，图中的左侧方向是以车体方向为基准的前方，可以看出，设置有散热器格栅(未示出)的驾驶室的前面板2设置在前方，冷却模块的散热器110设置在后方。图9是平面图(或沿水平线截取的截面图)，图中的上侧方向是以车体方向为基准的前方。

如图所示，在设置有散热器格栅(未示出)的前面板2与冷却模块的散热器110之间存在作为空气的流动通道的空间。因此，通过前面板2的散热器格栅流入的冷空气(新鲜空气)通过所述空间后通过冷却模块的散热器110，并且在散热器110内部流动的冷却液向通过散热器周围的空气散发热量。

参照图，可以看出，第一导流构件210和第二导流构件220设置在在散热器110的前方的前面板2与散热器110之间，使得第一导流构件210和第二导流构件220彼此隔开并且第一导流构件210和第二导流构件220的至少一部分重叠。

此时，由于第一导流构件210和第二导流构件220彼此隔开，即使在车辆行驶期间驾驶室上下移动，第一导流构件210和第二导流构件220也不会彼此接触，第一导流构件210和第二导流构件220不会相互冲击。

因此，即使在车辆行驶期间作为可移动型车体部分的驾驶室和驾驶室的前面板2移动，第一导流构件210和第二导流构件220不会彼此接触或相互冲击，因此可以防止新鲜空气绕过散热器110。

例如，如果没有空气导流件200，当车辆高速行驶并且冷却风扇关闭(off)时，通过设置在前面板2中的散热器格栅流入的新鲜空气如图8所示向上排出并绕过冷却模块的散热器110。此外，通过散热器110的高温空气可能与散热器后方的阻力件碰撞而逆流后再次流入散热器的前面。

此外，如果没有空气导流件200，当车辆低速行驶并且冷却风扇打开(on)时，通过设置在前面板2中的散热器格栅流入的新鲜空气如图9所示从左右排出并绕过冷却模块的散热器110。此外，类似地，通过散热器110的高温空气可能与散热器后方的阻力件碰撞而逆流后再次流入散热器的前面。

在本发明的实施例中，优选地，即使驾驶室游动，第一导流构件210和第二导流构件220保持预定的间隔。因此，可以在第一导流构件210与第二导流构件220之间安装弹性材料的间隔件(spacer)230，使得能够可靠地防止第一导流构件210与第二导流构件220之间的接触。

所述间隔件230防止第一导流构件210与第二导流构件220彼此接触并且保持间隔，并且可以使用由橡胶等材料制成的间隔件230。所述间隔件230可以插设在第一导流构件210与第二导流构件220的彼此面对的面之间，并且可以通过粘合等方式固定在第一导流构件210和第二导流构件220中的一个表面上。

例如，间隔件230可以固定在第二导流构件220的表面上，并且间隔件230不固定在第一导流构件210上，使得当驾驶室游动时第一导流构件210可以与间隔件230分离。

另一方面，间隔件230可以固定在第一导流构件210的表面上，并且间隔件230仅接触到第二导流构件220但不固定在第二导流构件220上，使得当驾驶室游动时间隔件230可以与第一导流构件210一起移动并且与第二导流构件220分离。

此外，多个间隔件230可以安装在第一导流构件210与第二导流构件220之间并且沿第一导流构件210和第二导流构件220的长度方向以预定的间隔设置。

另一方面，在车辆的冷却模块100中，冷却风扇120安装在散热器110后方。当设置在所述散热器110后方的冷却风扇120吸入空气时，通过所述冷却风扇120从前方吸入的空气可以通过散热器110。

在根据本发明的实施例的车辆中，可以使用电动式冷却风扇作为冷却风扇120。此时，电动式冷却风扇可以是叶片(旋转翼)直接连接到风扇马达的转子轴的马达直连型高输出电动式冷却风扇。

图10是示出根据本发明的实施例的车辆中的冷却模块的后立体图，图11是冷却模块的后视图。此外，图12是根据本发明的实施例的车辆中的冷却模块的侧视图，图13是冷却模块的仰视图。

在图10中，附图标记“4”表示固定型车体部分中的车体框架。车体框架4是被设置成从车体的左右两侧沿车辆的前后方向伸长的车体部分。在车辆中，包括散热器110和冷却风扇120的冷却模块100以通过安装构件114安装并被支撑在所述车体框架4上的状态固定。

此外，横向构件6被安装成在车体前端部中连接左右两侧的车体框架4之间，并且横向构件6被设置成在左右两侧的车体框架4之间沿车辆的左右方向伸长。

此时，横向构件6可以具有沿长度方向的直线形状，并且横向构件6可以被安装成在左右横向方向上以长直线的形式横穿冷却风扇120的叶片121后方的空间。

所述横向构件6被安装成通过固定支架5安装并被支撑在左右两侧的车体框架4上，并且所述固定支架5分别结合到左右两侧的两个车体框架4的前端部，并且横向构件6的端部结合到左右两侧的各固定支架5。也就是说，横向构件6的左右两端部通过左右两侧的两个固定支架5结合到两侧的两个车体框架4的前端部。

此时，车体框架4、固定支架5以及横向构件6可以通过诸如螺栓连接或焊接的方法彼此结合。也就是说，部件4、5和6的结合部位可以通过多个螺栓彼此紧固和固定，此时，螺栓连接和焊接可以一起使用。

此外，在本发明的实施例中，风扇安装支架8被安装成在插设绝缘件(insulator)7的状态下通过所述绝缘件7被支撑在横向构件6的上表面，并且电动式冷却风扇120的风扇马达(图10和图11中未示出，图12和13中的附图标记“122”)和逆变器123安装在风扇安装支架8上并被支撑。

在本发明的实施例中，电动式冷却风扇120可以被构造成包括吸入空气的叶片(旋转翼)121、用于旋转所述叶片121的风扇马达122、向所述风扇马达122施加三相电流的逆变器123以及对所述逆变器123的三相开关进行占空比(duty)控制的未示出的控制器。

这里，尽管在附图中没有详细示出，但叶片121可以被构造成包括环形(ring)部(未示出)、作为风扇马达122的转子轴连接的中心部分的轮毂(hub)(未示出)以及形成为连接环形部与轮毂之间的多个翼(未示出)。

所述逆变器123被连接以接收来自作为直流电源的电池或燃料电池堆的电流，并且在风扇马达122驱动时将从电源供应的直流(DC)电流转换为三相交流(AC)电流并通过电源线将三相交流(AC)电流施加到风扇马达122。

如上所述，通过应用电动式冷却风扇而不是传统的液压驱动式冷却风扇，能够删除设置在冷却风扇后方的复杂的风扇驱动部件，即诸如油箱、油冷却器、油管的可作为空气流动的阻力件的现有的液压部件。

由此，能够减少作用于通过冷却风扇的空气的阻力，并且能够使通过冷却风扇120的高温空气由于阻力而逆流到散热器前方后再次流入散热器的情况最小化。

此外，通过这种方式，能够大幅增加流入散热器的新鲜空气(通过散热器格栅新流入的冷空气)的绝对量和通过散热器的新鲜空气的流量，因此能够提高散热器的冷却性能。

在本发明的实施例中，为了安装冷却模块100，安装构件114直接结合到左右两侧的车体框架4的前端部或者通过单独的支架结合到左右两侧的车体框架4的前端部，并且如上所述，散热器110设置并安装在安装构件114的内侧。所述安装构件114是上述的冷却模块侧结构件，如上所述，第二导流构件220安装在所述安装构件114上。

此外，如上所述，风扇安装支架8被安装成通过绝缘件7被支撑在横向构件6的上表面上，电动式冷却风扇120的风扇马达122和逆变器123安装在风扇安装支架8上并被支撑。

所述风扇安装支架8可以被构造成包括板状的支架主体9和与所述支架主体9一体地结合的支撑件10。这里，支架主体9具有沿下端的周围弯曲形成的下面部9a和沿侧端的周围弯曲形成的侧面部9b。

此外，所述支撑件10可以被构造成包括：框架11，被结合成与支架主体9的下面部9a和侧面部9b重叠并面接触；以及杆型支架12，将所述框架11连接到安装构件114以支撑并固定，该安装构件114是固定型车体部分中的冷却模块侧结构件。

在所述风扇安装支架8中，支架主体9以垂直竖立的形式安装，此时，风扇马达122一体地结合并安装在支架主体9的前部，逆变器123一体地结合并安装在支架主体9的后部。

在所述风扇安装支架8中，支撑件10的框架11是被设置成使整体形状具有“U”形的板状构件，并且在支撑件10的框架11中，下面部11a被结合成与支架主体9的下面部9a的外侧表面重叠。

此时，支撑件10的框架11的下面部11a结合到绝缘件7，由此，支撑件10的框架11通过绝缘件7被支撑在横向构件6的上表面。此外，支架主体9的下面部9a、框架11的下面部11a和绝缘件7可以通过螺栓和螺母等彼此紧固和固定。

此外，在风扇安装支架8的支撑件10中，安装有杆型支架12，以连接框架11的左右两侧面部11b与作为冷却模块侧结构件的安装构件114之间以及风扇安装支架8的支架主体9的上端部与安装构件114之间。

所述杆型支架12是从横向构件6和安装构件114实质上支撑风扇安装支架8的支撑结构件，并且可以具有多个具有预定直径的杆组合的构造。

此时，所述杆型支架12包括：第一杆12a，连接支撑件10中的框架11的左右两侧面部11b和安装构件114之间；第二杆12b，连接支架主体9的上端部和安装构件114之间；以及第三杆12c，连接所述第一杆12a和所述第二杆12b之间。

此外，如上所述，在风扇马达122和逆变器123固定地安装在风扇安装支架8，更具体地，风扇安装支架8的支架主体9上的状态下，叶片121直接连接到所述风扇马达122的转子轴。

此外，冷却风扇120的风扇护罩125安装在安装构件114上以设置在叶片121的外围。也就是说，在冷却风扇120设置在散热器110后方的状态下，风扇护罩125结合并固定在安装构件114上而被安装。

如上所述，在本发明中，冷却模块100被安装成由左右两侧车体框架4和连接左右两侧车体框架4之间的横向构件6支撑，并且如图12和图13所示，所述横向构件6被设置成在冷却风扇120后方在横向方向上以直线的形式横穿下部空间。此时，横向构件6的长度可以小于冷却风扇120的左右宽度。

在图12和图13中，通过冷却风扇120后的空气的流动方向，即风扇后流空气的流动方向由箭头表示。如图所示，当冷却风扇120驱动时，通过冷却风扇的空气在冷却风扇的外围方向上斜向偏转，而不是以直接流向后方或聚集在中心的形式流动。

此时，为了不干扰风扇后流空气的外围方向流动，横向构件6安装在高于冷却风扇120的叶片121下端(环形部的最低端)的位置，使得横向构件6位于空气被排出的外围方向的内侧。因此，横向构件6具有沿左右方向横穿叶片121的后方而不是叶片121的下侧的结构。

由此，在本发明中，由于横向构件6没有起到阻力作用，因此可以大幅改善风扇后流阻力，增加通过散热器110和冷却风扇120的空气的量。此外，能够防止通过散热器110和冷却风扇120的高温空气的逆流和再次流入散热器，并提高散热器的冷却性能。

图14是示出在传统的车辆中安装有横向构件6的状态的参考图，如图所示，传统上，横向构件6沿冷却风扇120的叶片121的下端(叶片半径端部)设置，在这样的设置结构中，横向构件6干扰从冷却风扇120的叶片端部向下流动的空气的流动而起到阻力件的作用。

与之相比，在本发明中，如图11所示，横向构件6的位置被提高，并且如图12和图13所示，充分确保冷却风扇120的叶片121与横向构件6之间的间隔。由此，可以大幅减少通过散热器110和冷却风扇120流动的空气的阻力。

当冷却风扇120驱动而叶片121旋转时，通过叶片121向后吹送的空气(风扇后流空气)中的一部分向下斜向流动(图12的箭头方向)。

在本发明中，由于横向构件6安装在高于冷却风扇120的叶片121的端部(旋转翼的下端)的位置，通过叶片121向后吹送的风扇后流空气几乎不受横向构件6的干扰，因此能够使由横向构件6引起的空气的流动阻力最小化。

另一方面，图15是示出根据本发明的安装有侧面导流构件的实施例的立体图，图16是安装有侧面导流构件的实施例的平面图。如图所示，在散热器(图5中的附图标记“110”)被固定并结合到内侧的安装构件114、风扇安装支架(图10中的附图标记“8”)的支撑件10中的杆型支架12等中，侧面导流构件240可以被安装成使得侧面导流构件240设置在冷却模块100的上部的左右两侧面位置。

所述侧面导流构件240以冷却风扇120为中心可以分别设置在冷却风扇120的左侧和右侧，所述侧面导流构件240将从冷却风扇120排出的空气引导到冷却风扇的后方以改善空气流线并防止通过冷却风扇120的空气向前逆流后再次流入冷却模块100的散热器110的前面(防止空气的逆流和再次流入)。

接下来，图17是示出根据本发明的实施例的车辆中的车体前端部的冷却风扇的后侧下部安装有底盖的状态的图，图18是示出本发明的底盖的形状的图和沿A-A线截取的截面图。

如图所示，底盖13安装在冷却模块100的冷却风扇120后方并位于车体前端部的下部，并且在底盖13中形成有多个通气孔14，该通气孔14使从冷却风扇120排出的空气通向下方。

所述底盖13的通气孔14将通过冷却风扇120的空气向下引导并通向下方，使冷却风扇后方的空气的流动阻力最小化，并使底盖13的阻力作用最小化。

在本发明的实施例中，所述多个通气孔14可以形成为在车辆的前后方向上以预定的间隔设置，此时，各通气孔14可以形成为沿车辆的左右方向伸长的狭缝(slit)形状。

此外，在底盖13中，在各通气孔14的位置处以向下突出的形状形成有叶片(vane)15，该叶片15向下和向后引导从冷却风扇120排出的空气，此时，所述通气孔14可以形成在各叶片15的后表面。

由此，从冷却风扇120向下排出的空气通过通气孔14和叶片15向下和向后通过底盖13，因此能够使空气的流动阻力最小化。

此外，在本发明的实施例中，如图19所示的主动空气挡板(active air flap)装置16可以安装在作为车体前端部中的车辆前面部的前面板2中的散热器格栅3的下侧。图19的(a)示出了空气挡板装置16关闭的状态，图19的(b)示出了空气挡板装置16打开的状态，使得空气可以通过车体前端部的开口部流入。

空气挡板装置16安装在车体前端部，以选择性地阻断通过散热器格栅下侧的单独开口部(未示出)流入的空气的流动。参照图12，示出了空气挡板装置16的安装位置，空气挡板装置16根据车辆的驾驶状态选择性地打开和关闭形成在散热器格栅3下侧的开口部。

空气挡板装置16包括由控制器(未示出)控制驱动的致动器(未示出)以及通过所述致动器执行旋转操作以打开和关闭空气通道16a的挡板17。

所述空气挡板装置16根据车速打开和关闭形成在车体前端部中并位于散热器110下部的前方的开口部。此时，控制器基于由传感器检测的实时车速信息控制致动器的操作，从而通过挡板17选择性地打开和关闭开口部。

这里，开口部是设置在车体前端部中的空气流入部，使得空气可以与散热器格栅3分开流入，并且开口部可以形成为位于车体前端部中的散热器格栅下侧。所述开口部可以形成在车体前端部中的保险杠的下端部或保险杠下侧的车体部分。

在本发明的实施例中，在以设定车速以上的高速行驶时，控制器输出用于关闭空气挡板装置16的控制信号，在以低于设定车速的低速行驶时，控制器输出用于打开空气挡板装置16的控制信号。

因此，在高速行驶时，控制器关闭车体前端部的开口部和空气挡板装置16的空气通道16a，并且在低速行驶时，控制器打开车体前端部的开口部和空气挡板装置16的空气通道16a。

当空气挡板装置16打开时，车体前端部的开口部和空气通道处于打开状态，此时，空气也可以通过车体前端部的开口部和空气通道流入，因此可以增加向散热器110下部的空气流入量。

以上，对本发明的实施例进行了详细描述，通过上述构造，能够优化通过车体前端部的散热器格栅流入后通过冷却模块的散热器和冷却风扇的空气的流动。

特别是，能够使通过散热器格栅流入后被引向散热器的新鲜空气的流入量最大化的同时在车体前端部中不通过散热器而绕过散热器的空气的量最小化，并且能够使通过散热器和冷却风扇后向前逆流并再次流入散热器的空气的量最小化。此外，能够使车体前端部中的空气的流动阻力最小化。

此外，能够删除用于驱动传统的液压式冷却风扇的复杂的液压部件，改善散热器的冷却性能，改善堆出口温度，并且由于散热器的冷却性能的提高，能够删除单独的辅助散热器等。

以上，对本发明的实施例进行了详细描述，但本发明的权利范围并不限于此，而是可以包括本领域的技术人员利用权利要求书中定义的本发明的基本概念所做的各种修改和改进形式。