KR100444478B1 - 열팽창 변형에 유동적인 라디에이터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열팽창 변형에 유동적인 라디에이터에 관한 것으로, 사이드프레임에 볼트를 체결수단으로 어퍼헤드 및 로워헤드가 각각 연결되는 라디에이터에 있어서, 상측은 열전소자(12)로 이루어지고, 하측은 압전소자(11)로 이루어진 연결부(10)가 사이드프레임(1)과, 어퍼헤드(2) 및 로워헤드(3)에 각각 설치되는 것이다.

따라서 로워헤드(3)측의 온도가 라디에이터 작동에 따라 변하게 되면, 이 온도변화에 의해 열전소자에 전류가 발생되고, 여기서 발생된 전류는 압전소자(11)로 전달, 사이드프레임(1)과 로워헤드(3) 및 어퍼헤드(2) 사이의 간격을 각각 능동적으로 조절, 열팽창율 차이에 의한 응력발생을 미연에 방지할 수 있는 것이다. 따라서 종래에 열변형에 의한 연결부의 파손이 더 이상 발생되지 않게 되어 라디에이터의 내구성이 향상되는 것이다.

Description

열팽창 변형에 유동적인 라디에이터{Radiator having connector with piezoelectric element and thermoelectric element}

본 발명은 라디에이터에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열전소자와 압전소자로 구성된 열전/압전식 결합판에 의해 로워프레임과 사이드프레임이 결합되도록 된 열팽창 변형에 유동적인 라디에이터에 관한 것이다.

일반적으로 대형상용차에 쓰이는 라디에이터의 용량은 5000W를 넘는 큰 용량이다. 또한 충분한 열용량을 가지기 위해 그 내부에는 60개 이상의 구리 또는 알루미늄 튜브로 구성되어 있고, 그 사이에는 핀이 들어 있어 열전달을 극대화시키게 된다. 즉 도 1에 도시된 바와 같이, 튜브와 핀으로 구성된 라디에이터코어(4)는 이를 지지해주는 리인포스, 차체 마운팅을 해주는 사이드프레임(1), 냉각수 어프/로워 헤드(2,3; Upper/lower Header)로 구성되어 있다.

여기서 상기 라디에이터는 구리/알루미늄으로 이루어진 라디에이터코어 (4)및 로워헤드(3)와 금속으로 이루어진 사이드프레임(1)이 도 2에 도시된 바와 같이, 볼트(B)와 같은 체결수단으로 연결되어 있다.

이러한 구조는 코어가 고온으로 올라갈 경우 열팽창이 많이 되는 반면 프레임은 거의 변형하지 않게 되고, 따라서 이 열팽창 차이에 의한 열응력 발생으로 결합부가 파단되는 문제점이 발생하게 된다.

이에 본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 열전소자와 압전소자로 구성된 열전/압전식 결합판에 의해 로워프레임과 사이드프레임이 결합되도록 되어 온도변화에 의한 열팽창에 유연하게 작용하여 열팽창에 의한 파손이 발생되지 않도록 된 열팽창 변형에 유동적인 라디에이터를 제공함에 그목적이 있다.

도 1은 일반적으로 사용되는 라디에이터를 도시한 도면,

도 2는 종래의 기술로서, 라디에이터에서 사이드프레임과 로워헤드간의 결합관계를 도시한 도면,

도 3은 본 발명에 따른 라디에이터에서 사이드프레임과 로워헤드간의 결합관계를 도시한 도면,

도 4는 본 발명에 따른 라디에이터에 적용되는 원리를 설명한 도면이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 --- 사이드프레임, 2 --- 어퍼헤드,

3 --- 로워헤드, 4 --- 라디에이터코어,

10 --- 연결부, 11 --- 압전소자,

12 --- 열전소자.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 발명은 사이드프레임에 볼트를 체결수단으로 어퍼헤드 및 로워헤드가 각각 연결되는 라디에이터에 있어서, 상측은 열전소자로 이루어지고, 하측은 압전소자로 이루어진 연결부가 사이드프레임과, 어퍼헤드 및 로워헤드에 각각 설치되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 라디에이터에서 사이드프레임과 로워헤드간의 결합관계를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 라디에이터에 적용되는 원리를 설명한 도면이다. 도시된 바와 같이, 본 발명 라디에이터 연결부(10)의 상측은 열전소자(12)로 이루어지고, 하측은 압전소자(11)로 이루어진다.

따라서 로워헤드(3)측의 온도가 라디에이터 작동에 따라 변하게 되면, 이 온도변화에 의해 열전소자에 전류가 발생되고, 여기서 발생된 전류는 압전소자(11)로 전달, 사이드프레임(1)과 로워헤드(3) 및 어퍼헤드(2) 사이의 간격을 각각 능동적으로 조절, 열팽창율 차이에 의한 응력발생을 미연에 방지할 수 있는 것이다. 따라서 종래에 열변형에 의한 연결부의 파손이 더 이상 발생되지 않게 되어 라디에이터의 내구성이 향상되는 것이다.

이와 같은 원리는 도 4에 도시된 바와 같이, 두가지 다른 물질들 간의 접합을 거쳐 전류가 흐를 때 그 접합부에 열이 방출/흡수된다(Peltier 효과). 전자가금속에서 반도체로 흐를 때 금속의 페르미(Fermi)준의에 있는 전자들은 반도체의 전도대로 움직이며, 따라서 전도전자들은 금속에서 반도체로 움직일 때 평균 운동에너지 E만큼 증가되고, 이런 변화는 열의 흡수로 일어나게 된다.

이상과 같이 상세하게 설명된 본 발명에 의하면, 라디에이터의 로워헤드측의 온도가 라디에이터 작동에 따라 변하게 되더라도, 열전소자 및 압전소자로 이루어진 연결부에 의해 사이드프레임과 로워헤드 사이의 간격을 능동적으로 조절되어 열응력에 의한 피로 파괴가 더 이상 발생되지 않아 내구수명이 향상되는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 사이드프레임에 볼트를 체결수단으로 어퍼헤드 및 로워헤드가 각각 연결되는 라디에이터에 있어서, 상측은 열전소자(12)로 이루어지고, 하측은 압전소자(11)로 이루어진 연결부(10)가 사이드프레임(1)과, 어퍼헤드(2) 및 로워헤드(3)에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 열팽창 변형에 유동적인 라디에이터.