KR100402959B1 - 차량용 발전기의 냉각시스템 - Google Patents

차량용 발전기의 냉각시스템 Download PDF

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Abstract

차량에 탑재되는 발전기; 발전기에 동력을 제공하는 동력공급부와; 동력공급부에서 배출되는 오일을 냉각시키는 오일냉각기와; 오일냉각기에서 냉각된 오일을 발전기와 동력공급부 각각으로 동시에 공급하기 위한 제1오일공급부와; 발전기에서 배출되는 오일을 동력공급부로 보내기 위한 제2오일공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 발전기의 냉각시스템이 개시된다.

Description

차량용 발전기의 냉각시스템{Cooling system of operator for vehicle}
본 발명은 차량용 발전기의 냉각시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 오일을 이용한 차량용 발전기의 냉각시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 차량용으로 사용되는 직류 발전기는 차량 엔진의 축동력으로 구동되어 기계적인 동력을 얻게 된다. 그리고, 기계적인 동력에너지를 전기에너지로 변환하여 차량에 필요한 전원을 공급한다. 이 에너지 변환과정에서 발전기의 효율은 약 60% 정도의 수준으로서 열손실이 많이 발생한다.
한편, 종래에는 차량에 필요한 전력용량이 작았기 때문에, 발전기의 손실열량도 그만큼 적었기 때문에 발전기의 냉각수단으로 팬을 이용하여도 충분하였다. 즉, 발전기에 팬을 부착하여 공기 순환에 의한 공냉식으로 발전기의 열을 냉각시켰다.
그런데, 최근의 차량에서는 전기/전자장비의 탑재가 증가함에 따라 대용량의 발전기가 요구되었고, 이에 따라 공냉식으로 발전기를 냉각시키는데는 한계에 부닥치게 되었다. 이러한 점을 감안하여 오일 등을 이용한 유냉식 냉각장치를 채용하여 발전기를 냉각시키는 방법이 제안되고 있으나, 이 경우에는 많은 장치를 추가로 설치해야 하므로 설치공간을 많이 차지하는 문제점 등이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 차량에 탑재되는 다른 부위의 냉각장치를 이용하여 발전기를 냉각시킬 수 있도록 구조가 개선된 차량용 발전기의 냉각시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 발전기의 냉각시스템을 나타내 보인 개략적인 구성도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
10..발전기 11..동력공급부
13..오일냉각기 15..제1오일공급부
17..제2오일공급부 21..회수펌프
23..제1오일공급경로 26..감압밸브
27..제2오일경급경로 28..공급펌프
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 발전기의 냉각시스템은, 차량에 탑재되는 발전기; 상기 발전기에 동력을 제공하는 동력공급부와; 상기 동력공급부에서 배출되는 오일을 냉각시키는 오일냉각기와; 상기 오일냉각기에서 냉각된 오일을 상기 발전기와 상기 동력공급부 각각으로 동시에 공급하기 위한 제1오일공급부와; 상기 발전기에서 배출되는 오일을 상기 동력공급부로 보내기 위한 제2오일공급부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1오일공급부는, 상기 동력공급부와 상기 오일냉각기 사이의 오일회수경로상에 설치되어 상기 동력공급부에 고인 오일을 상기 오일냉각기로 강제펌핑하는 회수펌프와; 상기 오일냉각기로부터 공급되는 오일을 상기 동력공급부로 공급하는 제1분기경로와, 상기 발전기로 공급하는 제2분기경로를 가지는 제1오일공급경로와; 상기 제2분기경로상에 설치되어 상기 발전기로 공급되는 오일의 공급압력을 조절하는 오일 감압밸브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2오일공급부는, 상기 발전기와 상기 동력공급부를 연결하는 제2오일공급경로와; 상기 제2오일공급경로 상에 설치되어 상기 발전기 내에 고인 오일을 상기 동력공급부로 강제펌핑하는 오일 공급펌프;를 포함하는 것이 바람직하다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 차량용 발전기의 냉각시스템을 자세히 설명하기로 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 발전기의 냉각시스템은, 차량용 발전기(10)와, 동력공급부(11)와, 오일냉각기(13)와, 제1오일공급부(15) 및 제2오일공급부(17)를 구비한다.
상기 발전기(10)는 차량의 엔진실에 탑재되며, 상기 동력공급부(11)로부터 동력을 전달받아 전기에너지를 발생시킨다. 따라서, 이러한 발전기(10)는 동력공급부(11)에 발전기 구동축(12)과 같은 동력전달수단에 의해 연결된다.
상기 동력공급부(11)는 발전기(10)에 동력을 전달할 수 있는 부분으로, 차량의 엔진 또는 변속기가 될 수 있다. 즉, 발전기에 엔진이 직접 연결될 수 있고, 또는 변속기에 연결되어 엔진으로부터 공급되는 동력을 간접적으로 전달받을 수 있다. 이러한 동력공급부(11)는 그 작동시 냉각 및 윤활작용을 위한 오일이 요구된다.
상기 오일냉각기(13)는 동력공급부(11)에서 냉각 및 윤활용으로 사용되고 회수된 후 다시 동력공급부(11)와 발전기(10)로 공급될 오일을 냉각시키기 위한 것이다.
상기 제1오일공급부(15)는 오일냉각기(13)에서 냉각된 오일을 발전기(10)와 상기 동력공급부(11) 각각으로 동시에 공급하기 위한 것이다. 이러한 제1오일공급부(15)는, 회수펌프(21)와, 제1오일공급경로(23)를 구비한다. 상기 회수펌프(21)는 동력공급부(11)와 오일냉각기(13) 사이의 오일회수경로(22)상에 설치된다. 이 회수펌프(12)는 동력공급부(11) 내부에 고인 오일을 오일냉각기(13)로 강제펌핑한다. 상기 제1오일공급경로(23)는 오일냉각기(13)로부터 공급되는 냉각오일을 동력공급부(11)로 공급하는 제1분기경로(24)와, 발전기(10)로 공급하는 제2분기경로(25)를 구비한다. 여기서, 바람직하게는, 상기 제2분기경로(25) 상에는 발전기(10)로 공급되는 오일의 공급압력을 감압하여 일정한 량의 오일이 공급될 수 있도록 하는 감압밸브(26)가 설치되는 것이 바람직하다.
상기 제2오일공급부(17)는 발전기(10)에서 배출되는 오일을 동력공급부(11)로 보내기 위한 것으로, 제2오일공급경로(27)와 공급펌프(28)를 구비한다. 상기제2오일공급경로(27)는 구체적으로 발전기(10)의 오일탱크(10a)와 동력공급부(11)의 오일탱크(11a) 각각에 연결된다. 상기 공급펌프(28)는 제2오일공급경로(27) 상에 설치된다. 따라서, 공급펌프(28)는 발전기(10)를 냉각하고 상기 오일탱크(10a)에 저장된 오일을 펌핑하여 상기 동력공급부(11)의 오일탱크(11a)로 공급한다. 그리고, 상기 오일탱크(11a) 내로 공급된 오일은 동력공급부(11)내로 공급되어 동력공급기(11)의 구동열을 냉각시키고 윤활작용을 돕는데 사용된다.
상기 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 발전기의 냉각시스템의 동작상태를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 동력공급부(11)의 구동에 구동동력으로 발전기(10)가 동작되고, 회수펌프(21)도 구동된다. 그러면, 회수펌프(21)에 의해 동력공급부(11)로부터 배출되는 오일은 오일냉각기(13)로 배출된다. 오일냉각기(13)에서는 흡입된 오일을 적절한 온도도 냉각하여 제1공급경로(23)로 배출한다. 냉각되어 배출되는 오일은 일부가 제1분기경로(24)를 통해 동력공급부(11)로 유입되고, 나머지는 제2분기경로(25)로 공급된다.
여기서, 동력공급부(11)로 투입된 오일은 동력공급부(11) 내에서 윤활작용 및 냉각작용을 하다가 동력공급부(11) 내의 바닥에 고인다. 그리고, 제2분기경로(25)로 공급된 오일은 감압밸브(26)에 의해 발전기(10)의 냉각에 적절한 오일량으로 제어되어 소정량씩 발전기(10)로 내로 유입된다. 발전기(10)로 유입된 오일은 발전기(10)의 구동열을 냉각시킨 후 발전기(10) 내부의 오일탱크(10a)로 회수된다.이와 같이 회수된 오일은 공급펌프(28)의 펌핑력에 의해 발전기(10)로부터 빠져나와, 제2오일경공급경로(27)를 통해 동력공급부(11)의 오일탱크(11a)로 이송된다. 그리고, 오일탱크(11a)로 공급된 오일은 동력공급부(11) 내부로 다시 공급되어 동력공급부(11)의 냉각 및 윤활작용을 도운 후 바닥으로 떨어져 고인다. 그리고, 이와 같이 고인 오일은 상술한 바와 같이 회수펌프(21)에 의해 오일냉각기(13)로 리턴된다. 한편, 상기 회수펌프(21)의 구동력은 대용량으로서 발전기(10)로 공급될 오일압력과 동력공급부(11)로 공급된 오일압력을 충분히 감당할 수 있는 압력을 발생시킨다. 따라서, 동력공급부(11) 내의 오일은 오일냉각기(13)와 발전기(10) 및 동력공급부(11)를 폐루프식으로 순환될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 차량용 발전기의 냉각시스템은, 차량의 변속기 또는 엔진에 사용되는 윤활 및 냉각용 오일은 이용하여 발전기를 냉각시킬 수 있게 된다. 따라서, 발전기를 냉각시키기 위한 별도의 냉각장치가 필요없이 기존의 동력공급부의 냉각 및 윤활장치를 그대로 사용할 수 있으므로, 부품을 줄일 수 있고 설치공간도 간소화 할 수 있다. 즉, 대용량의 발전기를 소형으로 제작할 수 있고, 엔진실 내부의 시스템을 간소화하여 전체적인 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

  1. 차량에 탑재되는 발전기;
    상기 발전기에 동력을 제공하는 동력공급부와;
    상기 동력공급부로부터 회수펌프에 의해 강제펌핑된 오일을 냉각시켜, 상기 발전기와 상기 동력공급부 측으로 배출하는 오일냉각기와;
    상기 오일냉각기로부터 배출된 오일을 상기 동력공급부로 공급하는 제1분기경로와, 상기 발전기로 오일 감압밸브에 의해 압력이 조절된 오일을 공급하는 제2분기경로를 가지는 제1오일공급경로를 포함하는 제1오일공급부; 및
    상기 발전기에서 배출되는 오일을 상기 동력공급부로 보내기 위한 제2오일공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 발전기의 냉각시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2오일공급부는,
    상기 발전기와 상기 동력공급부를 연결하는 제2오일공급경로와;
    상기 제2오일공급경로 상에 설치되어 상기 발전기 내에 고인 오일을 상기 동력공급부로 강제펌핑하는 오일 공급펌프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 발전기의 냉각시스템.
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