KR101241220B1 - 차량용 냉각장치 - Google Patents

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Abstract

차량용 냉각장치가 개시된다. 차량용 냉각장치는, 엔진으로부터 가열된 냉각수를 냉각시키는 라디에이터와, 라디에이터의 전방에 설치되는 콘덴서와, 콘덴서의 전방에 설치되며 공기가 이동하는 냉각 챔버가 형성되며 냉각 챔버를 따라 공기가 배출되는 냉각 공기 배출부가 형성되는 냉각 림과, 냉각 림에 공기를 공급하는 에어 펌프를 포함한다.

Description

차량용 냉각장치{COOLING APPARATUS FOR VEHICLE}
본 발명은 냉각장치에 관한 것으로서, 차량의 콘덴서 및 라디에이터를 냉각하는 차량용 냉각장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량의 엔진 룸 전방에는 엔진을 냉각시키는 과정에서 발생된 고온의 냉각수를 방열시키는 라디에이터와, 여름철 차내를 냉방시키는 과정에서 발생되는 고온의 냉매를 냉각시키는 콘덴서 및 이들 사이로 공기를 강제 송풍시켜 냉각 효율을 높이도록 구비된 냉각팬이 설치된다.
이러한 구성의 냉각팬은 날개를 사용하여 콘덴서 및 라디에이터 방향으로 직접적으로 바람을 만들어 콘덴서 및 라이디이터를 냉각한다. 냉각팬을 이용한 풍량의 증대 필요시에는 냉각팬의 날개의 개수를 늘리거나 모터의 용량을 크게 하여 냉각 풍량을 증대시킬 수 있다.
그러나 전술한 구성의 냉각팬의 이용시에 풍량을 늘리기 위해 냉각팬의 날개의 개수를 늘리거나 모터의 용량을 보다 크게 하는 것은 차량 소음이 과다하게 발생하고 연비가 떨어지는 문제점이 있다.
본 발명의 실시예들은 냉각팬의 구성을 삭제하고 콘덴서의 전방에서 콘덴서 및 라디에이터를 냉각하는 냉각장치를 설치하여 차량 소음 및 연비의 저하 없이 콘덴서 및 라디에이터를 냉각하는 차량용 냉각장치를 제공한다.
본 발명의 실시예들은, 엔진으로부터 가열된 냉각수를 냉각시키는 라디에이터와, 라디에이터의 전방에 설치되는 콘덴서와, 콘덴서의 전방에 설치되며 공기가 이동하는 냉각 챔버가 형성되며 냉각 챔버를 따라 공기가 배출되는 냉각 공기 배출부가 형성되는 냉각 림과, 냉각 림에 공기를 공급하는 에어 펌프를 포함하고, 냉각 림은, 콘덴서의 가장자리를 따라 형성되어 공기가 유입되며, 측면에는 콘덴서 방향으로 공기를 배출하는 냉각 공기 배출부가 형성되는 메인 유로와, 메인 유로에서 분기되며 측면에는 콘덴서 방향으로 공기를 배출하는 냉각 공기 배출부가 형성되는 분기 유로를 포함할 수 있다.
삭제
냉각 림에는 냉각 공기 배출부의 가장자리에서 냉각 챔버 내부 방향으로 돌출된 돌출부가 형성될 수 있다.
돌출부는, 냉각 챔버를 따라 형성되며 반원형의 단면으로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 냉각팬을 제거하고 냉각팬을 대체하는 냉각장치를 콘덴서 전방에 설치하여, 냉각 과정에서 소음이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 냉각팬 및 이를 구동하는 모터를 삭제 함으로써, 냉각팬 및 모터를 구동에 필요한 연비 상승을 억제할 수 있어 차량 연비가 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 냉각장치의 장착 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1에 장착된 차량용 냉각장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 잘라서 본 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 냉각장치의 냉각 공기의 흐름 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
이하 본 발명의 실시예들에 따른 차량용 냉각장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 냉각장치의 장착 상태를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1에 장착된 차량용 냉각장치를 개략적으로 도시한 도면이며, 도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ 선을 따라 잘라서 본 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 냉각장치의 냉각 공기의 흐름 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 냉각장치(100)는, 엔진으로부터 가열된 냉각수를 냉각시키는 라디에이터(11)와, 라디에이터(11)의 전방에 설치되는 콘덴서(13)와, 콘덴서(13)의 전방에 설치되며 공기가 이동하는 냉각 챔버(15)가 형성되며 냉각 챔버(15)를 따라 냉각 공기(17)가 배출되는 냉각 공기 배출부(16)가 형성되는 냉각 림(10)과, 냉각 림(10)에 냉각 공기(17)를 공급하는 에어 펌프(20)를 포함한다.
라디에이터(11)는 차량의 엔진룸 전방에서 엔진을 냉각시키는 과정에서 발생된 고온의 냉각수를 방열시키는 장치이다. 그리고 콘덴서(13)는 여름철 차내를 냉방시키는 과정에서 발생되는 고온의 냉매를 냉각시키는 장치를 말한다. 이러한 라디에이터(11) 및 콘덴서(13)는 공지된 것으로서 그 자세한 구성 및 작동에 대해서는 이하에서 생략한다.
라디에이터(11) 및 콘덴서(13)의 조립된 전방에는 이들에 냉각 공기(17)를 강제 송풍시켜 냉각 효율을 높이기 위한 냉각 림(10)이 설치된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각 림(10)은, 냉각 공기(17)가 유입되는 메인 유로(12)와, 메인 유로(12)에서 분기되는 분기 유로(14)를 포함한다.
메인 유로(12)는 콘덴서(13)의 전방에서 콘덴서(13)의 가장자리를 따라 형성된다. 이러한 메인 유로(12)는 콘덴서(13)의 가장자리를 따라 사각 프레임 또는 사각 링의 형상으로 형성되는 것도 가능하다. 그러나 메인 유로(12)는 사각 링 또는 사각 프레임의 형상으로 한정되지 않고 콘덴서(13)의 형상 변형에 따라 원형 링 또는 타원형 링 등의 다양한 형상으로 변형되는 것도 가능하다.
메인 유로(12)의 내부에는 도 3에 도시된 바와 같이, 냉각 챔버(15)가 메인 유로(12)의 길이 방향을 따라 형성된다. 냉각 챔버(15)는 메인 유로(12)를 통해서 유입된 냉각 공기(17)가 흐르는 부분을 말한다. 이러한 냉각 챔버(15)의 측면에는 냉각 공기 배출부(16)가 형성되어 메인 유로(12)의 내부에서 흐르는 냉각 공기(17)를 콘덴서(13) 및 라디에이터(11) 방향으로 배출한다.
냉각 공기 배출부(16)는 메인 유로(12)의 연장된 길이 방향을 따라 대응한 길이로 메인 유로(12)의 측면에 형성된다.
보다 상세하게 설명하면, 냉각 공기 배출부(16)는 차량 전방측에서 콘덴서 방향(13)으로 개구될 수 있다. 이러한 냉각 공기 배출부(16)는 에어 펌프(20)의 작동에 따라 유입된 냉각 공기(17)를 콘덴서(13) 방향으로 배출할 수 있다.
냉각 공기 배출부(16)에서는 베르누이 법칙(Bernouli's law)의 작용에 의해 냉각 공기 배출부(16)에서 배출되는 냉각 공기(17)에 더하여 냉각 공기 배출부(16)의 주변 공기(17a)가 함께 콘덴서(13) 방향으로 유입된다.
즉, 냉각 공기 배출부(16)에서 냉각 공기(17)가 에어 펌프(20)의 작동에 의해 빠른 속도로 배출되면, 냉각 공기 배출부(16)의 배출 위치의 압력은 다른 위치 보다 상대적으로 낮아지게 된다. 따라서, 냉각 공기 배출부(16)의 압력이 낮아진 부분으로 주변 공기(17a)가 대량으로 흐르게 되는 바, 콘덴서(13) 및 라디에이터(11) 방향으로 대량의 냉각 공기(17)가 흐르게 된다.
이와 같이 냉각 공기 배출부(16)에서의 베르누이 법칙의 작용에 의한 냉각 공기(17)의 흐름이 발생되도록 함으로써, 종래 냉각팬을 삭제하고 본 실시예의 냉각 림(10)이 종래 냉각팬의 역할을 대체하는 것이 가능하다.
한편, 냉각 림(10)을 구성하는 메인 유로(12)에는 다수의 분기 유로(14)가 분기되어, 냉각 림(10)의 사각 프레임 형상의 내부를 다수의 구획된 공간으로 구획한다.
분기 유로(14)를 형성하는 것은 메인 유로(12)를 이용한 냉각 공기(17)의 공급 작용에 더하여 분기 유로(14)를 통해 보다 많은 량의 냉각 공기(17)를 콘덴서(13) 및 라디에이터(11)에 공급하기 위함이다.
이에 대해서 이하에서 분기 유로(14)의 구성을 설명하면서 보다 상세하게 설명한다. 분기 유로(14)의 길이 방향의 내부에는 냉각 챔버(15)가 형성되며 측면에는 메인 유로(12)에 형성된 냉각 공기 배출부(16)와 동일한 형태의 냉각 공기 배출부(16)가 형성될 수 있다. 즉, 분기 유로(14)의 개수를 더욱 부가하면, 메인 유로(12)의 내부를 보다 많은 공간으로 구획할 수 있게 되어, 콘덴서(13) 및 라디에이터(11) 방향으로 공급되는 냉각 공기(17)의 양을 더욱 증가시키는 것이 가능하다. 본 실시예에서는 사각 프레임 형상의 하나의 메인 유로(12)에 2개의 분기 유로(14)가 형성되어, 사각 프레임 형상의 메인 유로(12)의 내부를 3개의 공간으로 구획하는 것을 예시한다. 물론, 이상의 메인 유로(12) 및 분기 유로(14)는 본 실시예에 한정되는 것은 아니고, 분기 유로(14)의 개수 및 형상을 다양하게 변경하는 것도 가능하다.
전술한 냉각 공기 배출부(16)의 내부에는 돌출부(16a)가 형성된다.
돌출부(16a)는 냉각 공기 배출부(16)의 개구된 가장자리에서 냉각 챔버(15) 내부 방향으로 돌출할 수 있다. 돌출부(16a)는 메인 유로(12) 및 분기 유로(14)에 형성된 냉각 공기 배출부(16) 모두에 각각 돌출될 수 있다.
돌출부(16a)는 냉각 공기 배출부(16)의 형성된 길이 방향을 따라 띠형상을 이루며 형성될 수 있다. 그리고 돌출부(16a)의 돌출된 단면은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 반원형의 단면으로 형성될 수 있다.
전술한 돌출부(16a)는 냉각 챔버(15)에서 흐르는 냉각 공기(17)의 배출을 가이드하기 위한 것으로서, 냉각 공기 배출부(16)에서 냉각 공기 흐름을 더욱 빠르게 하기 위한 것이다. 즉, 돌출부(16a)는 냉각 공기 배출부(16)의 위치에서 반원형의 단면으로 형성됨으로써, 돌출부(16a)의 상측과 냉각 챔버(15)의 내벽면 사이에 보다 좁은 공간이 형성되도록 한다. 따라서 냉각 공기(17)는 돌출부(16a) 위치에서 배출되는 속도가 더욱 빠르게 되는 바, 냉각 공기 배출부(16)의 근접 위치의 공기는 베르누이 법칙에 의해 냉각 공기(17)와 함께 콘덴서 방향으로 대량으로 흐르는 것이 가능하여 콘덴서(13) 및 라디에이터(11)의 냉각을 원활하게 수행할 수 있다.
한편, 냉각 공기(17)의 공급은 에어 펌프(20)를 이용하여 공급된다.
에어 펌프(20)는 냉각 림(10)의 일측에 냉각 호스(21)로 연결될 수 있으며, 콘덴서(13)의 전방에 설치될 수 있다. 이러한 에어 펌프(20)는 냉각 림(10)에 공기의 공급량의 조절을 위해 복수개로 설치하는 것도 가능하지만, 본 실시예에서는 하나로 설치되는 것을 예시한다.
이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예를 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 이어지는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
10...냉각 림 11...라디에이터
12...메인 유로 13...콘덴서
14...분기 유로 15...냉각 챔버
16...냉각 공기 배출부 16a..돌출부
17...냉각 공기 20...에어 펌프
21...냉각 호스

Claims (4)

  1. 엔진으로부터 가열된 냉각수를 냉각시키는 라디에이터;
    상기 라디에이터의 전방에 설치되는 콘덴서;
    상기 콘덴서의 전방에 설치되며 공기가 이동하는 냉각 챔버가 형성되며, 상기 냉각 챔버를 따라 공기가 배출되는 냉각 공기 배출부가 형성되는 냉각 림; 및
    상기 냉각 림에 공기를 공급하는 에어 펌프;를 포함하고,
    상기 냉각 림은,
    상기 콘덴서의 가장자리를 따라 형성되어 상기 공기가 유입되며, 측면에는 상기 콘덴서 방향으로 상기 공기를 배출하는 상기 냉각 공기 배출부가 형성되는 메인 유로; 및
    상기 메인 유로에서 분기되며 측면에는 상기 콘덴서 방향으로 상기 공기를 배출하는 상기 냉각 공기 배출부가 형성되는 분기 유로;
    를 포함하는 차량용 냉각장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 냉각 림에는 상기 냉각 공기 배출부의 가장자리에서 상기 냉각 챔버 내부 방향으로 돌출된 돌출부가 형성되는 차량용 냉각장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 돌출부는,
    상기 냉각 챔버를 따라 형성되며 반원형의 단면으로 형성되는 차량용 냉각장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20060084288A (ko) * 2005-01-19 2006-07-24 현대모비스 주식회사 자동차의 열교환기 냉각장치

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