KR101458352B1 - Radiator equipped with inverter cooling part - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인버터 냉각 일체형 라디에이터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 라디에이터의 상측과 하측에 인버터 냉각용 열교환매체가 순환되도록 하여 엔진 냉각용 열교환매체를 열교환함과 동시에 인버터 냉각을 위한 열교환이 이루어지고, 일체로 형성되어 소형화가 가능하며, 열교환효율을 높일 수 있는 인버터 냉각 일체형 라디에이터에 관한 것이다. [0001] The present invention relates to an inverter-cooled radiator, and more particularly, to a radiator for cooling an inverter, in which a heat exchange medium for cooling an inverter is circulated on the upper and lower sides of a radiator to heat exchange the heat exchanging medium for cooling the engine, To an inverter cooling integrated radiator which can be miniaturized and can increase heat exchange efficiency.
본 발명은 인버터 냉각 일체형 라디에이터는 적층방향으로 순차적으로 제1열교환영역, 제2열교환영역, 및 제3열교환영역을 형성하는 복수개 튜브; 상기 튜브 사이에 개재되는 핀; 상기 제2열교환영역과 연통되는 엔진 냉각용 제1열교환매체와, 상기 제1열교환영역 및 제3열교환영역과 연통되는 인버터 냉각용 제2열교환매체가 유동되도록 내부에 각각 독립적인 공간을 형성하는 제1헤더탱크 및 제2헤더탱크; 상기 제1헤더탱크 또는 제2헤더탱크에 상기 제1열교환매체가 유입되는 제1입구파이프, 상기 제1열교환매체가 배출되는 제1출구파이프, 상기 제2열교환매체가 유입되는 제2입구파이프, 및 상기 제2열교환매체가 배출되는 제2출구파이프; 를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an inverter cooling integrated radiator, comprising: a plurality of tubes forming a first heat exchange zone, a second heat exchange zone and a third heat exchange zone sequentially in the stacking direction; A pin interposed between the tubes; A first heat exchange medium for cooling the engine communicating with the second heat exchange zone and a second heat exchange medium communicating with the first heat exchange zone and the third heat exchange zone, A first header tank and a second header tank; A first inlet pipe through which the first heat exchange medium is introduced into the first header tank or a second header tank, a first outlet pipe through which the first heat exchange medium is discharged, a second inlet pipe through which the second heat exchange medium flows, And a second outlet pipe through which the second heat exchange medium is discharged; And is formed to include a plurality of protrusions.
이에 따라, 본 발명의 인버터 냉각 일체형 라디에이터는 엔진 냉각과 인버터 냉각을 위한 열교환이 동시에 수행되어 상기 인버터 냉각을 위한 별도의 구성이 필요치 않으므로 장치의 소형화가 가능하며, 상기 엔진 냉각용 열교환매체와 인버터 냉각용 열교환매체가 접촉되는 면적 및 시간을 늘려 라디에이터의 열교환성능을 향 상시킬 수 있는 장점이 있다. Accordingly, since the inverter cooling integrated radiator of the present invention performs the engine cooling and the heat exchange for the inverter cooling at the same time, a separate structure for cooling the inverter is not required, so that the apparatus can be downsized, There is an advantage that the heat exchanging performance of the radiator can be improved by increasing the contact area and time of the heat exchanging medium for the radiator.
또한, 본 발명은 헤더탱크의 구조를 변경하는 간단한 구성으로 추가되는 공정 없이 용이하게 제조할 수 있으며, 주행풍의 유입량이 많은 라디에이터 그릴과 범퍼 그릴이 형성되는 곳에 상기 인버터 냉각용 열교환매체가 순환되도록 함으로써 인버터 냉각용 열교환매체를 효율적으로 냉각시키고 라디에이터의 성능을 높일 수 있는 장점이 있다.Further, the present invention can be easily manufactured without a process to be added with a simple structure for changing the structure of the header tank, and the heat exchanging medium for cooling the inverter is circulated where the radiator grill and the bumper grill having a large inflow amount of running wind are formed There is an advantage that the heat exchanging medium for cooling the inverter can be efficiently cooled and the performance of the radiator can be enhanced.
라디에이터, 인버터, 열교환매체 Radiator, inverter, heat exchange medium
Description
본 발명은 인버터 냉각 일체형 라디에이터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게 라디에이터의 상측과 하측에 인버터 냉각용 열교환매체가 순환되도록 하여 엔진 냉각용 열교환매체를 열교환함과 동시에 인버터 냉각을 위한 열교환이 이루어지고, 일체로 형성되어 소형화가 가능하며, 열교환효율을 높일 수 있는 인버터 냉각 일체형 라디에이터에 관한 것이다. [0001] The present invention relates to an inverter-cooled radiator, and more particularly, to a radiator for cooling an inverter, in which a heat exchange medium for cooling an inverter is circulated on the upper and lower sides of a radiator to heat exchange the heat exchanging medium for cooling the engine, To an inverter cooling integrated radiator which can be miniaturized and can increase heat exchange efficiency.
근래 자동차 산업에 있어서 세계적으로 환경과 에너지에 대한 관심이 높아짐에 따라 연비 개선을 위한 연구가 이루어지고 있으며 다양한 소비자의 욕구를 만족시키기 위해 경량화ㆍ소형화 및 고기능화를 위한 연구개발이 꾸준히 이루어지고 있다. In recent years, interest in the environment and energy has been increasing worldwide in the automobile industry, and studies for improving fuel efficiency have been made. Research and development for lightening, miniaturization and high performance are continuously carried out in order to satisfy the needs of various consumers.
한편, 라디에이터는 열교환기의 범주에 포함되는 구성요소로서, 상기 라디에이터(Radiator)는 엔진의 온도가 일정 온도 이상으로 상승되는 것을 방지하기 위한 구성이다.Meanwhile, the radiator is a component included in the category of the heat exchanger, and the radiator is a structure for preventing the temperature of the engine from rising to a certain temperature or higher.
일반적으로 내연기관은 항상 고온ㆍ고압의 가스를 연소시키는 과정에서 매우 많은 양의 열이 발생되며, 상기 열이 적절히 냉각되지 않으면 과열로 인하여 실린더와 피스톤을 포함하는 각종 부품이 손상된다. Generally, the internal combustion engine always generates a very large amount of heat in the process of burning high temperature and high pressure gas, and various components including the cylinder and the piston are damaged due to overheating unless the heat is properly cooled.
따라서 상기 실린더 주위에 냉각수를 수용하는 재킷을 구비하고, 상기 재킷 내부의 냉각수를 순환시킴으로써 상기 냉각수가 엔진으로부터 발생하는 열을 흡수함으로써 엔진이 냉각되도록 하고 있다.Accordingly, a jacket for containing cooling water around the cylinder is provided, and the cooling water in the jacket is circulated so that the cooling water absorbs heat generated from the engine to cool the engine.
즉, 라디에이터는 엔진 내부를 순환하면서 연소에 의해 발생된 열을 흡수한 고온의 냉각수가 워터펌프에 의해 순환되면서, 외부에 열을 방출하도록 하여 엔진의 과열을 방지하며 최적의 운전 상태가 유지되도록 하는 열교환기이다.That is, the radiator circulates the inside of the engine, while the high-temperature cooling water that absorbs the heat generated by the combustion is circulated by the water pump, thereby releasing heat to the outside, thereby preventing the engine from overheating and maintaining the optimum operating condition Heat exchanger.
한편, 인버터(Inverter)는 증발기에 공급되는 냉매를 압축하는 압축기를 구동하는 구동모터 또는 전기자동차를 구동하기 위한 주동력모터의 변속을 위해 구비되는 장치이다.Meanwhile, the inverter is a driving motor for driving a compressor for compressing a refrigerant supplied to the evaporator, or a device for shifting the main motor for driving the electric vehicle.
상기 인버터는 주로 반도체 소재로 이루어지는데, 제어를 위한 스위칭 동작과정에서 열이 발생되고, 상기 인버터가 적절히 냉각되지 않을 경우에 상기 열에 의해 반도체 소자에 영향을 주게 되어 상기 구동모터 또는 주동력모터의 작동이상이 발생될 수 있다.The inverter is mainly made of a semiconductor material. When heat is generated in the switching operation for control, and the inverter is not properly cooled, the inverter affects the semiconductor element by the heat, and the operation of the driving motor or the main power motor Abnormalities may occur.
종래에는 상기 인버터를 냉각하기 위하여 인버터 일측에 방열판을 부착하고, 냉각팬으로 공기를 송풍하는 공랭 방식과, 상기 라디에이터와 같이 냉각수 순환하여 냉각하는 수냉 방식이 제안된 바 있다.Conventionally, there has been proposed an air-cooling system in which a heat-radiating plate is attached to one side of an inverter to cool the inverter, air is blown through the cooling fan, and a water-cooling system in which cooling water is circulated by cooling water as in the case of the radiator.
그러나 상기 공랭 방식의 인버터 냉각장치는 인버터를 효율적으로 냉각하기 어렵고, 상기 고온의 인버터를 충분히 냉각시키기 위해서는 방열판의 크기가 커져야 할 뿐만 아니라 냉각팬의 송풍 용량이 증대되어 에너지 소비가 증대되는 문제점이 있다.However, the inverter cooling apparatus of the air-cooling type is difficult to efficiently cool the inverter, and in order to sufficiently cool the inverter of the high temperature, the size of the heat sink must be increased, and the blowing capacity of the cooling fan is increased to increase energy consumption .
또한, 상기 수냉 방식의 인버터 냉각장치는 냉각수가 순환되는 별도의 순환라인 및, 상기 냉각수의 온도를 낮추는 별도의 열교환기가 구비되어야 하므로 자동차의 소형화를 방해하는 요소로 작용되는 문제점이 있다. In addition, since the water cooling type inverter cooling apparatus has a separate circulation line through which cooling water is circulated and a separate heat exchanger for lowering the temperature of the cooling water, there arises a problem that it interferes with downsizing of an automobile.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 미국등록특허 6,124,644호(발명의 명칭 : 2중 열교환 시스템)가 제안된 바 있으며, 이를 도 1에 도시하였다. US Patent No. 6,124,644 entitled " Double Heat Exchanging System " has been proposed to solve the above-mentioned problems, and this is shown in FIG.
상기 2중 열교환 시스템은 엔진(1), 상기 엔진(1)을 구동하는 제너레이터(2), 상기 제너레이터(2)와 전기적으로 연통되어 변속하는 인버터(3), 상기 엔진(1)으로부터 발생되는 열을 제거하도록 상기 엔진 냉각수가 순환되는 제1열교환 회로(4), 상기 인버터(3)로부터 발생되는 열을 제거하도록 상기 인버터 냉각수가 순환되는 제2열교환 회로(5), 각각 독립적인 공간을 형성하고, 상기 제1열교환 회로(4)와 연통되는 제1열교환영역(6) 및 상기 제2열교환 회로(5)와 연통되는 제2열교환영역(7)이 형성된 단일 라디에이터(8)를 포함하여 형성된다. The dual heat exchange system comprises an
즉, 상기 2중 열교환 시스템은 단일 라디에이터 탱크 및 튜브 중 일측에는 엔진 냉각수가 순환되고, 타측에는 인버터 냉각수가 순환되도록 하여 인버터를 위한 별도의 열교환기 없이 종래의 라디에이터 구성에 인버터를 냉각할 수 있는 제2 열교환영역이 일체로 형성됨으로써 소형화가 가능하도록 하는 장점이 있다.That is, in the dual heat exchange system, the engine cooling water is circulated to one side of the single radiator tank and the tube, and the inverter cooling water is circulated to the other side, so that the inverter can be cooled in a conventional radiator configuration without a separate heat exchanger for the inverter And the two heat exchange areas are integrally formed.
그러나 상기 2중 열교환 시스템은 상기 인버터를 냉각하는 제2열교환영역이 라디에이터의 일측에 치우쳐 형성되고, 상기 고온의 엔진 냉각수의 냉각 효율을 높이기 위해 제1열교환영역이 상기 제2열교환영역보다 매우 넓게 형성되므로 인버터 냉각수를 충분히 냉각할 수 없으며, 특히, 상기 제2열교환영역(인버터 냉각수 유동 영역)이 차량 하측에 구비되는 경우에 외부 이물질의 축적 및 핀 손상에 의해 상기 제2열교환영역을 통과하는 풍량이 낮아져 인버터를 적절히 냉각할 수 없게 되는 문제점이 있다. However, in the dual heat exchange system, the second heat exchange region for cooling the inverter is formed on one side of the radiator, and the first heat exchange region is formed to be much wider than the second heat exchange region to increase the cooling efficiency of the high- In particular, when the second heat exchange area (inverter cooling water flow area) is provided on the lower side of the vehicle, the amount of air passing through the second heat exchange area due to accumulation of external foreign substances and pin damage There is a problem that the inverter can not be cooled properly.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 라디에이터에서 인버터 냉각이 동시에 수행되어 인버터 냉각용 열교환매체의 열교환을 위한 별도의 구성이 필요치 않아 소형화가 가능하며, 주행풍의 유입량이 많은 상기 라디에이터의 상부 및 하부에 인버터 냉각용 열교환매체가 유동되도록 하여 상기 인버터 냉각용 열교환매체를 효율적으로 냉각시키며, 이에 따라 상기 엔진 냉각용 열교환매체의 열교환 효율을 높일 수 있는 인버터 냉각 일체형 라디에이터를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a heat exchanger for cooling an inverter in a radiator, Cooling the heat-exchanging medium for cooling the inverter by flowing the heat-exchanging medium for cooling the inverter at upper and lower portions of the radiator having a large amount of wind inflow, thereby increasing the heat-exchanging efficiency of the engine- A radiator is provided.
또한, 본 발명의 목적은 탱크의 형상을 변경하는 간단한 구성으로 이종 유체가 유동가능한 라디에이터의 제조가 가능하여 공정의 추가가 필요치 않으며, 상기 인버터 냉각용 열교환매체의 유동시간을 늘이고, 상기 엔진 냉각용 열교환매체와의 접촉면적을 넓혀 인버터 냉각 성능과 함께 라디에이터의 성능을 높일 수 있는 인버터 냉각 일체형 라디에이터를 제공하는 것이다. It is also an object of the present invention to provide a radiator capable of manufacturing a radiator in which a heterogeneous fluid can flow with a simple configuration for changing the shape of a tank, so that no additional process is required and the flow time of the heat exchanging medium for cooling the inverter is increased, And to provide an inverter cooling integrated radiator capable of increasing the contact area with the heat exchange medium to improve the cooling performance of the inverter and the performance of the radiator.
본 발명은 인버터 냉각 일체형 라디에이터는 적층방향으로 순차적으로 제1열교환영역, 제2열교환영역, 및 제3열교환영역을 형성하는 복수개 튜브; 상기 튜브 사이에 개재되는 핀; 상기 제2열교환영역과 연통되는 엔진 냉각용 제1열교환매체와, 상기 제1열교환영역 및 제3열교환영역과 연통되는 인버터 냉각용 제2열교환매 체가 유동되도록 내부에 각각 독립적인 공간을 형성하는 제1헤더탱크 및 제2헤더탱크; 상기 제1헤더탱크 또는 제2헤더탱크에 상기 제1열교환매체가 유입되는 제1입구파이프, 상기 제1열교환매체가 배출되는 제1출구파이프, 상기 제2열교환매체가 유입되는 제2입구파이프, 및 상기 제2열교환매체가 배출되는 제2출구파이프; 를 포함하여 형성되는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an inverter cooling integrated radiator, comprising: a plurality of tubes forming a first heat exchange zone, a second heat exchange zone and a third heat exchange zone sequentially in the stacking direction; A pin interposed between the tubes; A first heat exchange medium for cooling the engine communicating with the second heat exchange area and a second heat exchange medium for cooling the inverter communicating with the first heat exchange area and the third heat exchange area, A first header tank and a second header tank; A first inlet pipe through which the first heat exchange medium is introduced into the first header tank or a second header tank, a first outlet pipe through which the first heat exchange medium is discharged, a second inlet pipe through which the second heat exchange medium flows, And a second outlet pipe through which the second heat exchange medium is discharged; And is formed to include a plurality of protrusions.
또한, 상기 제1헤더탱크 또는 제2헤더탱크는 상기 제1열교환영역과 연통되는 공간이 제3열교환영역과 연통되는 공간과 길이방향으로 서로 연결되는 것을 특징으로 한다.The first header tank or the second header tank is connected to the space communicated with the first heat exchange zone and the space communicated with the third heat exchange zone in the longitudinal direction.
아울러, 상기 제1헤더탱크 또는 제2헤더탱크를 형성하는 탱크 내부에는 상기 제2열교환영역과 연통되어 독립적인 공간을 형성하도록 상기 탱크의 길이방향으로 헤더 면과 평행하게 분리벽이 형성되고, 상기 분리벽의 양단부가 제1벽 및 제2벽에 의해 폐쇄되는 것을 특징으로 하고, 상기 제1헤더탱크 또는 제2헤더탱크를 형성하는 탱크 내부에는 가로방향으로 상기 제1열교환영역과 제2열교환영역이 연통되는 공간을 구분하는 제1배플, 상기 제2열교환영역과 제3열교환영역이 연통되는 공간을 구분하는 제2배플이 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, a partition wall is formed in the tank forming the first header tank or the second header tank in parallel with the header surface in the longitudinal direction of the tank so as to communicate with the second heat exchange area to form an independent space, Characterized in that both ends of the separating wall are closed by a first wall and a second wall, wherein a tank forming the first header tank or the second header tank is provided with the first heat exchange zone and the second heat exchange zone A first baffle for separating the communicating space, and a second baffle for separating the space communicating the second heat exchange area and the third heat exchange area.
또, 상기 인버터 냉각 일체형 라디에이터는 상기 튜브가 자동차의 가로방향으로 형성되고, 라디에이터 그릴 또는 범퍼 그릴을 통해 유입되는 공기는 상기 제1열교환영역 또는 제3열교환영역을 통과하는 것을 특징으로 한다.The tube-integrated radiator of the inverter-cooled integral type radiator is formed in the transverse direction of the vehicle, and the air flowing through the radiator grill or the bumper grill passes through the first heat exchange area or the third heat exchange area.
또한, 상기 제2열교환영역은 상기 제1열교환영역 및 제3열교환영역 합 보다 크게 형성되는 것을 특징으로 한다.Also, the second heat exchange area is formed to be larger than the sum of the first heat exchange area and the third heat exchange area.
아울러, 본 발명의 인버터 냉각 일체형 라디에이터의 다른 형태로서, 상기 제1헤더탱크 또는 제2헤더탱크는 외부에 상기 제1열교환영역과 제3열교환영역을 연결하는 연결수단이 더 형성되는 것을 특징으로 한다. According to another aspect of the inverter integrated cooling type radiator of the present invention, the first header tank or the second header tank is further provided with connecting means for connecting the first heat exchange zone and the third heat exchange zone to the outside .
이에 따라, 본 발명의 인버터 냉각 일체형 라디에이터는 엔진 냉각과 인버터 냉각을 위한 열교환이 동시에 수행되어 상기 인버터 냉각을 위한 별도의 구성이 필요치 않으므로 장치의 소형화가 가능하며, 상기 엔진 냉각용 열교환매체와 인버터 냉각용 열교환매체가 접촉되는 면적 및 시간을 늘려 라디에이터의 열교환성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. Accordingly, since the inverter cooling integrated radiator of the present invention performs the engine cooling and the heat exchange for the inverter cooling at the same time, a separate structure for cooling the inverter is not required, so that the apparatus can be downsized, There is an advantage that the heat exchanging performance of the radiator can be improved by increasing the contact area and time of the heat exchanging medium for the radiator.
또한, 본 발명은 헤더탱크의 구조를 변경하는 간단한 구성으로 추가되는 공정 없이 용이하게 제조할 수 있으며, 주행풍의 유입량이 많은 라디에이터 그릴과 범퍼 그릴이 형성되는 곳에 상기 인버터 냉각용 열교환매체가 순환되도록 함으로써 인버터 냉각용 열교환매체를 효율적으로 냉각시키고 라디에이터의 성능을 높일 수 있는 장점이 있다.Further, the present invention can be easily manufactured without a process to be added with a simple structure for changing the structure of the header tank, and the heat exchanging medium for cooling the inverter is circulated where the radiator grill and the bumper grill having a large inflow amount of running wind are formed There is an advantage that the heat exchanging medium for cooling the inverter can be efficiently cooled and the performance of the radiator can be enhanced.
이하, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명의 인버터 냉각 일체형 라디에이터(100)를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, the inverter-integrated
도 2 내지 도 6은 본 발명에 따른 인버터 냉각 일체형 라디에이터(100)를 나타낸 도면이며, 도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 인버터 냉각 일체형 라디에이터(100)의 다른 예를 나타낸 도면이고, 도 9는 본 발명에 따른 인버터 냉각 일체형 라디에이터의 다른 사시도이며, 도 10은 상기 도 9에 도시한 인버터 냉각 일체형 라디에이터의 단면도이고, 도 11은 본 발명에 따른 라디에이터의 장착 개략도이며, 도 12는 본 발명의 인버터 냉각 일체형 라디에이터(100)의 전체 시스템을 나타낸 도면이다.2 to 6 are views showing an inverter-integrated
본 발명의 인버터 냉각 일체형 라디에이터(100)는 복수개의 튜브(110), 상기 튜브(110) 사이에 개재되는 핀(120), 상기 튜브(110)의 양단이 고정되는 제1헤더탱크(130) 및 제2헤더탱크(140), 제1입구파이프(160), 제1출구파이프(170), 제2입구파이프(180), 및 제2출구파이프(190)를 포함하여 형성된다.The inverter-integrated
이 때, 상기 튜브(110)는 적층방향으로 순차적으로 제1열교환영역(A1), 제2열교환영역(A2), 및 제3열교환영역(A3)을 형성하고,(도면에서는 상부에서 하부로 순차적으로 제1열교환영역(A1), 제2열교환영역(A2), 제3열교환영역(A3)으로 도시하였다.) 2 종류의 유체가 독립적으로 유동되도록 상기 제1헤더탱크(130) 및 제2헤더탱크(140) 내부는 각각 독립적인 공간을 형성한다.At this time, the
상기 제2열교환영역(A2)을 유동하는 열교환매체를 제1열교환매체로 정의하고 상기 제1열교환매체는 엔진(200) 냉각용 열교환매체이며, 상기 제1열교환영역(A1)과 제3열교환영역(A3)은 동일한 열교환매체가 순환되고 이를 제2열교환매체로 정의하며 상기 제2열교환매체는 인버터(300) 냉각용 열교환매체인 것이 바람직하다.Wherein the heat exchange medium flowing through the second heat exchange zone (A2) is defined as a first heat exchange medium, the first heat exchange medium is a heat exchange medium for cooling the engine (200), and the first heat exchange zone (A1) (A3) circulates the same heat exchange medium and defines it as a second heat exchange medium, and the second heat exchange medium is a heat exchange medium for cooling the inverter (300).
상기 제1열교환매체가 유입되는 제1입구파이프(160)와 상기 제1열교환매체가 배출되는 제1출구파이프(170)는 상기 제1헤더탱크(130) 또는 제2헤더탱크(140) 내부의 제2열교환영역(A2)과 연통되는 부분에 형성되고, 상기 제2열교환매체가 유입되는 제2입구파이프(180)와 상기 제2열교환매체가 배출되는 제2출구파이프(190)는 상기 제1헤더탱크(130) 또는 제2헤더탱크(140) 내부의 상기 제1열교환영역(A1) 또는 제3열교환영역(A3)과 연통되는 부분에 형성된다. The
상기 제1열교환영역(A1) 내지 제3열교환영역(A3)은 각각 복수의 튜브(110)를 포함하여 형성되며, 상기 튜브(110)의 개수를 조절하여 각 영역(A1, A2, A3)의 크기를 조절함으로써 본 발명의 인버터 냉각 일체형 라디에이터(100) 내부를 유동하는 각 열교환매체의 양을 조절할 수 있다.The first heat exchanging region A1 to the third heat exchanging region A3 each include a plurality of
본 발명의 인버터 냉각 일체형 라디에이터(100)는 상기 제1열교환영역(A1)과 제3열교환영역(A3)에 별도의 제2입구파이프(180) 및 제2출구파이프(190)가 형성되지 않고도, 상기 제1열교환영역(A1)과 상기 제3열교환영역(A3) 간에 상기 제2열교환매체가 이동될 수 있도록 상기 제1헤더탱크(130) 또는 제2헤더탱크(140) 내부에 상기 제1열교환영역(A1)과 연통되는 공간이 상기 제3열교환영역(A3)과 연통되는 공간과 길이방향으로 서로 연결되어 제2열교환매체 연결부(156)가 형성되도록 한다.The inverter-integrated
상기 도 2 내지 도 6에 도시한 형태를 설명하면, 상기 제1헤더탱크(130) 및 제2헤더탱크(140)를 형성하는 탱크 내부에 상기 제2열교환영역(A2)과 연통되어 독립적인 공간을 형성하도록 상기 탱크의 길이방향으로 헤더 면과 평행하게 분리벽(151)이 형성되고, 상기 분리벽(151)의 양단부가 제1벽(152) 및 제2벽(153)에 의 해 폐쇄된다.2 to 6, the
상기 도 4 (a) 및 (b)는 각각 상기 도 2의 AA', BB' 방향에서 하측을 바라보았을 때의 단면을 나타낸 도면으로, 상기 도 4 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 제1벽(152) 및 제2벽(153)은 상기 제1헤더탱크(130) 또는 제2헤더탱크(140) 내부에서 상기 제1열교환매체가 유동되는 공간을 형성하기 위한 구성으로, 상기 제2열교환매체 연결부(156)가 형성되는 부분을 제외하고, 상기 제1헤더탱크(130) 또는 제2헤더탱크(140)의 가로방향으로 상기 제1열교환영역(A1), 제2열교환영역(A2), 및 제3열교환영역(A3)을 분리하도록 형성되며, 상기 분리벽(151), 탱크의 양측면 일부분, 헤더의 결합에 의해 상기 제1열교환매체가 유동되는 공간을 형성한다. 4 (a) and 4 (b) are cross-sectional views when viewed from the lower side in the AA 'and BB' directions of FIG. 2, respectively. As shown in FIG. 4 The
상기 도 4 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 분리벽(151)은 헤더가 결합되는 내측방향으로는 제2열교환영역(A2)과 연통되어 제1열교환매체가 유동되는 공간을 형성하고 외측으로는 상기 제2열교환매체가 상기 제1열교환영역(A1)에서 제3열교환영역(A3)으로(제2입구파이프(180) 및 출구파이프의 위치에 따라 제3열교환영역(A3)에서 제1열교환영역(A1)으로 유동될 수도 있다.) 유동되도록 제2열교환매체 연결부(156)를 형성한다.4 (b), the
상기 제1열교환영역(A1), 제2열교환영역(A2), 및 제3열교환영역(A3)은 상기 튜브(110) 내부를 연통하는 열교환매체에 의해 구분되는 영역으로 순차적으로 제2열교환매체, 제1열교환매체, 제2열교환매체가 유동된다.The first heat exchanging area A1, the second heat exchanging area A2 and the third heat exchanging area A3 are successively connected to a region separated by a heat exchange medium communicating with the inside of the
이 때, 상기 엔진(200) 냉각용 열교환매체인 제1열교환매체가 유동되면서 열교환되는 제2열교환영역(A2)은 고온의 제1열교환매체가 원활히 열교환될 수 있도록 상기 제1열교환영역(A1) 및 제3열교환영역(A3) 합 보다 크게 형성되는 것이 바람직하다. In this case, the second heat exchange zone A2, in which the first heat exchange medium, which is the heat exchange medium for cooling the
상기 제2열교환영역(A2)이 상기 제1열교환영역(A1) 및 제3열교환영역(A3)의 합 이하로 형성되는 경우에, 엔진(200) 냉각용 열교환매체(제1열교환매체)를 냉각하는 라디에이터 본래의 기능이 원활히 수행되기 어려운 문제점이 있으므로 본 발명의 인버터 냉각 일체형 라디에이터(100)는 상기 제2열교환영역(A2)이 상기 제1열교환영역(A1) 및 제3열교환영역(A3) 합보다 크게 형성되도록 한다. (First heat exchange medium) for cooling the
상기 각 영역(A1, A2, A3)은 상기 인버터 냉각 일체형 라디에이터(100)를 정면으로 바라보았을 때, 각 열교환매체가 유동되는 튜브(110)의 개수를 조절하여 각 영역을 조절할 수 있으며, 이 때, 상기 제1헤더탱크(130) 또는 제2헤더탱크(140) 내부의 분리벽(151), 제1벽(152), 및 제2벽(153)이 형성되는 위치 역시 변경되어야 한다.When each of the areas A1, A2, and A3 is viewed from the front of the inverter-integrated
상기 도 4에 도시한 본 발명의 인버터 냉각 일체형 라디에이터(100)는 상기 제1입구파이프(160)가 상기 제1헤더탱크(130)의 제2열교환영역(A2)과 연통되는 부분의 하측에, 상기 제1출구파이프(170)가 상기 제2헤더탱크(140)의 제2열교환영역(A2)과 연통되는 부분의 상측에 형성되고, 상기 제2입구파이프(180)가 상기 제2헤더탱크(140)의 상측(제1열교환영역(A1)과 연통되는 부분)에, 상기 제2출구파이프(190)가 상기 제1헤더탱크(130)의 하측(제3열교환영역(A3)과 연통되는 부분)에 형성된 예를 도시한 것으로서, 본 발명의 인버터 냉각 일체형 라디에이터(100)는 각 열교환매체 입구파이프(160, 180), 및 출구파이프(170, 190)의 형성 위치에 따 라 다양한 흐름을 가질 수 있으며, 상기 도 4에 도시한 예의 각 열교환매체의 흐름을 도 6을 참조로 아래에서 설명한다.The inverter integrated
먼저, 제1열교환매체는 상기 제1헤더탱크(130)의 제1입구파이프(160)를 통해 유입되어 상기 제1헤더탱크(130)의 길이방향 상측으로 이동되면서 상기 제2열교환영역(A2)의 튜브(110)를 통해 상기 제2헤더탱크(140)로 유동되고 상기 제2헤더탱크(140)의 길이방향 상측에 위치한 제1출구파이프(170)를 배출된다.The first heat exchange medium flows through the
이 때, 상기 제1헤더탱크(130) 또는 제2헤더탱크(140) 내부의 상기 제2열교관영역과 연통되는 부분(상기 분리벽(151), 제1벽(152), 및 제2벽(153)에 의해 형성되는 영역) 내부에는 상기 제1헤더탱크(130) 또는 제2헤더탱크(140)의 가로방향으로 열교환매체의 흐름을 조절하는 배플이 형성되어 상기 제1열교환매체의 흐름이 조절될 수 있다.At this time, a portion of the
다음으로, 상기 제2열교환매체는 상기 제2헤더탱크(140)의 제2입구파이프(180)를 통해 유입되어 일부는 상기 제1열교환영역(A1)을 따라 상기 제1헤더탱크(130)로 이동되고 상기 제2열교환매체 연결부(156)를 통해 하부로 이동되어 상기 제2출구파이프(190)를 통해 배출되고, 일부는 상기 제2헤더탱크(140) 내부의 제2열교환매체 연결부(156)를 통해 하부로 이동되어 상기 제3열교환영역(A3)을 따라 상기 제1헤더탱크(130)로 이동된 후, 상기 제2출구파이프(190)를 통해 배출된다.Next, the second heat exchange medium flows through the
상술한 바와 같이, 본 발명의 인버터 냉각 일체형 라디에이터(100)는 상기 제2열교환매체의 유동 길이가 길고, 상기 제2열교환매체의 유동과정에서 상기 제1열교환매체와의 접촉면적을 증가시킴으로써 상기 제1열교환매체와 제2열교환매체 간의 열교환이 이루어져 열교환 효율을 높일 수 있으며, 상기 각 영역(A1, A2, A3)을 조절함으로써 인버터(300) 냉각 및 엔진(200) 냉각의 기능을 적절히 조절할 수 있는 장점이 있다.As described above, the inverter-integrated
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 인버터 냉각 일체형 라디에이터(100)의 다른 예를 나타낸 도면으로, 상기 도 7 및 도 8에 도시한 본 발명의 인버터 냉각 일체형 라디에이터(100)는 상기 제1헤더탱크(130)가 상술한 바와 같은 분리벽(151), 제1벽(152), 및 제2벽(153)이 형성되어 제2열교환매체 연결부(156)가 형성되고, 상기 제2헤더탱크(140) 내부에 가로방향으로 상기 제1열교환영역(A1)과 제2열교환영역(A2)이 연통되는 공간을 구분하는 제1배플(154), 상기 제2열교환영역(A2)과 제2열교환영역(A2)이 연통되는 공간을 구분하는 제2배플(155)이 형성되는 것을 특징으로 한다.7 and 8 are views showing another example of the inverter-integrated
상기 제1벽(152)과 제1배플(154), 제1벽(152)과 제2배플(155)은 각각 높이방향(제1헤더탱크(130) 또는 제2헤더탱크(140)의 길이방향)으로 동일한 위치에 형성된다.The
상기 도 7 및 도 8은 상기 제1입구파이프(160)가 상기 제2헤더탱크(140)의 제2열교환영역(A2)과 연통되는 부분의 중앙부분에 형성되고, 상기 제1출구파이프(170)가 상기 제1헤더탱크(130)의 제2열교환영역(A2)과 연통되는 부분의 중앙부분에 형성되며, 상기 제2입구파이프(180)가 상기 제2헤더탱크(140)의 상측(제1열교환영역(A1)과 연통되는 부분)에 상기 제1출구파이프(170)가 상기 제2헤더탱크(140) 의 하측(제3열교환영역(A3)과 연통되는 부분)에 형성된 예를 도시하였다.7 and 8 are formed at a central portion of the portion where the
상기 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제1열교환매체는 상기 제2헤더탱크(140)의 제1입구파이프(160)를 통해 유입되어 상기 제2헤더탱크(140)의 길이방향 상ㆍ하측으로 분기되면서 상기 제2열교환영역(A2)의 튜브(110)를 통해 상기 제1헤더탱크(130)로 이동되고, 상기 제1출구파이프(170)를 통해 배출된다.8, the first heat exchange medium flows through the
상기 제2열교환매체는 상기 제2헤더탱크(140)의 제2입구파이프(180)를 통해 유입되어 상기 제1열교환영역(A1)의 튜브(110)를 통해 상기 제1헤더탱크(130)로 이동되고 상기 제2열교환매체 연결부(156)를 통해 상기 제1헤더탱크(130)의 하측으로 이동된 후, 상기 제3열교환영역(A3)의 튜브(110)를 통해 다시 상기 제2헤더탱크(140)로 이동되어 상기 제2출구파이프(190)를 통해 배출된다.The second heat exchange medium flows through the
도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 인버터 냉각 일체형 라디에이터(100)의 다른 예를 나타낸 것으로, 도 9 및 도 10에 도시한 형태는 상기 제1헤더탱크(130) 및 제2헤더탱크(140) 내부에 가로방향으로 상기 제1열교환영역(A1)과 제2열교환영역(A2)이 연통되는 공간을 구분하는 제1배플(154), 상기 제2열교환영역(A2)과 제3열교환영역(A3)이 연통되는 공간을 구분하는 제2배플(155)이 형성되고, 상기 제1헤더탱크(130) 외부에 상기 제1열교환영역(A1)과 제3열교환영역(A3)을 연결하는 연결수단(500)이 더 형성된 예를 도시하였다. 9 and 10 show another embodiment of the inverter-integrated
즉, 상기 제1헤더탱크(130) 또는 제2헤더탱크(140) 내부 구조에는 변형을 유발하지 않고 파이프 형태의 연결수단(500)을 연결하여 상기 제1열교환영역(A1)과 제3열교환영역(A3)이 연통되도록 한다. That is, in the inner structure of the
상기 도면에서, 상기 제1헤더탱크(130)에 상기 제1열교환영역(A1)과 제3열교환영역(A3)을 연통하는 연결수단(500)이 형성되고, 상기 제2열교환영역(A1)으로 제1열교환매체가 유입되도록 제1입구파이프(160)가 형성되며, 상기 제2헤더탱크(140)에 상기 제1열교환매체가 배출되는 제1출구파이프(170), 제2열교환매체가 유입되는 제2입구파이프(180), 및 제2열교환매체가 배출되는 제2출구파이프(190)가 형성된 예를 도시하였으나, 상기 연결수단(500)을 포함하여 상기 제1입구파이프(160), 제1출구파이프(170), 제2입구파이프(180), 및 제2출구파이프(190)는 다양하게 형성될 수 있다. In the figure, the
상기 도 9 및 도 10에 도시한 형태는 상기 도 7 및 도 8에 도시한 형태와 유사하나, 상기 제1헤더탱크(130) 내부에 분리벽(151), 제1벽(152), 제2벽(153)으로 형성되는 제2열교환매체 연결부(156) 대신에, 상기 제1헤더탱크(130) 외부에 연결수단(500)이 형성된다. 9 and 10 are similar to those shown in FIGS. 7 and 8, except that in the
상기 연결수단(500)을 이용한 본 발명의 인버터 냉각 일체형 라디에이터(100)는 상기 제1헤더탱크(130) 및 제2헤더탱크(140) 내부의 각 영역은 배플(154. 155)에 의해 완전히 분리되며, 간단한 구조로서 제작이 용이한 장점이 있다. In the inverter-integrated
도 11은 본 발명에 따른 라디에이터의 장착 개략도로, 일반적으로 차량 전면부는 프론트 범퍼(400)가 형성되고, 그 내측으로 라디에이터가 캐리어에 고정되어 구비된다. 11 is a schematic view of mounting the radiator according to the present invention. In general, a
이 때, 상기 프론트 범퍼(400)에는 공기가 유입될 수 있도록 가로방향으로 복수개의 중공부가 형성된 라디에이터 그릴(410)이 중앙부 상측에 형성되고, 범퍼 그릴(420)이 중앙부 하측에 형성된다.At this time, the
따라서 본 발명의 인버터 냉각 일체형 라디에이터(100)는 상기 튜브(110)가 가로방향으로 형성되어 상기 제1열교환영역(A1), 제2열교환영역(A2), 및 제3열교환영역(A3)이 차량의 세로방향으로 형성되고, 상기 라디에이터 그릴(410) 또는 범퍼 그릴(420)을 통해 유입되는 공기는 상기 제1열교환영역(A1) 또는 제3열교환영역(A3)을 통과하는 것을 특징으로 한다.Accordingly, in the inverter-integrated
이에 따라, 본 발명의 인버터 냉각 일체형 라디에이터(100)는 상기 라디에이터 그릴(410) 또는 범퍼 그릴(420)을 통해 유입되는 주행풍에 의해 인버터(300) 냉각용 제2열교환매체가 유동되는 제1열교환영역(A1), 또는 제3열교환영역(A3)의 열교환이 효과적으로 수행될 수 있으며, 또한 제1열교환매체 역시 상기 제2열교환매체에 의해 효과적으로 열교환이 이루어질 수 있게 되는 장점이 있다.Accordingly, the inverter-integrated
도 12는 본 발명의 인버터 냉각 일체형 라디에이터(100)의 전체 시스템(1000)을 나타낸 도면으로, 본 발명의 인버터 냉각 일체형 라디에이터(100)를 이용한 열교환 시스템(1000)은 엔진(200), 상기 엔진(200)의 주변에 형성되어 제1열교환매체가 상기 엔진(200)으로부터 발생되는 열을 흡수하도록 구비되는 엔진 냉각부(210), 인버터(300), 상기 인버터(300) 주변에 형성되어 제2열교환매체가 상기 인버터로부터 발생되는 열을 흡수하도록 구비되는 인버터 냉각부(310), 상기 엔진 냉각부(210), 및 인버터 냉각부(310)로부터 각각 제1열교환매체 및 제2열교환매체를 공급받아 외부 공기와 열교환하여 상기 제1열교환매체 및 제2열교환매체를 냉각하는 인버터 냉각 일체형 라디에이터(100)를 포함하여 형성된다.12 is a diagram illustrating an entire system 1000 of the inverter-integrated
이 때, 상기 인버터 냉각 일체형 라디에이터(100)를 통과한 제1열교환매체 및 제2열교환매체는 다시 상기 엔진 냉각부(210) 및 인버터 냉각부(310)로 각각 이동되어 순환된다.At this time, the first heat exchange medium and the second heat exchange medium, which have passed through the inverter-integrated
상기 도면에서 진한색 화살표 및, 점선으로 표시한 부분이 상기 엔진 냉각부(210)로부터 공급되는 제1열교환매체의 흐름을 나타내고, 흐린 화살표는 상기 인버터 냉각부(310)로부터 공급되는 제2열교환매체의 흐름을 나타내었다.In the drawing, dark arrows and dashed lines represent the flow of the first heat exchange medium supplied from the
상기 엔진 냉각부(210) 및 인버터 냉각부(310)는 각각의 제1열교환매체 및 제2열교환매체의 공급을 조절하는 펌프가 더 형성될 수 있다.The
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
도 1은 종래의 2중 열교환 시스템을 나타낸 개략도.1 is a schematic view showing a conventional double heat exchanging system.
도 2는 본 발명에 따른 인버터 냉각 일체형 라디에이터를 나타낸 사시도.2 is a perspective view of an inverter-integrated radiator according to the present invention.
도 3은 상기 도 2에 도시한 인버터 냉각 일체형 라디에이터의 분해사시도.Fig. 3 is an exploded perspective view of the inverter-integrated radiator shown in Fig. 2; Fig.
도 4는 상기 도 2에 도시한 인버터 냉각 일체형 라디에이터의 정면도.Fig. 4 is a front view of the inverter-integrated radiator shown in Fig. 2; Fig.
도 5는 상기 도 2에 도시한 인버터 냉각 일체형 라디에이터의 AA' 및 BB' 단면도.FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line AA 'and BB' of the inverter-integrated radiator shown in FIG. 2;
도 6은 상기 도 2에 도시한 인버터 냉각 일체형 라디에이터의 열교환매체 흐름도.6 is a flowchart of a heat exchange medium of the inverter-integrated radiator shown in FIG. 2;
도 7은 본 발명에 따른 인버터 냉각 일체형 라디에이터의 다른 정면도.7 is another front view of the inverter-integrated radiator according to the present invention.
도 8은 상기 도 7에 도시한 인버터 냉각 일체형 라디에이터의 열교환매체 흐름도.8 is a flow chart of a heat exchange medium of the inverter-integrated radiator shown in Fig.
도 9는 본 발명에 따른 인버터 냉각 일체형 라디에이터의 다른 사시도.9 is another perspective view of an inverter cooling integrated radiator according to the present invention.
도 10은 상기 도 9에 도시한 인버터 냉각 일체형 라디에이터의 단면도. 10 is a cross-sectional view of the inverter-integrated radiator shown in FIG. 9;
도 11은 본 발명에 따른 라디에이터의 장착 개략도.11 is a schematic view of mounting of a radiator according to the present invention.
도 12는 본 발명의 인버터 냉각 일체형 라디에이터의 전체 시스템을 나타낸 도면.12 is a view showing the entire system of an inverter-cooled radiator according to the present invention.
** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS
100 : 인버터 냉각 일체형 라디에이터100: Inverter cooling integrated radiator
A1 : 제1열교환영역 A2 : 제2열교환영역A1: first heat exchange zone A2: second heat exchange zone
A3 : 제3열교환영역A3: third heat exchange zone
110 : 튜브 120 : 핀]110: tube 120: pin]
130 : 제1헤더탱크 140 : 제2헤더탱크130: first header tank 140: second header tank
151 : 분리벽 152 : 제1벽151: separating wall 152: first wall
153 : 제2벽 154 : 제1배플153: second wall 154: first baffle
155 : 제2배플 156 : 제2열교환매체 연결부155: second baffle 156: second heat exchange medium connection part
160 : 제1입구파이프 170 : 제1출구파이프160: first inlet pipe 170: first outlet pipe
180 : 제2입구파이프 190 : 제2출구파이프180: second inlet pipe 190: second outlet pipe
200 : 엔진 210 : 엔진 냉각부200: engine 210: engine cooling section
300 : 인버터 310 : 인버터 냉각부300: Inverter 310: Inverter cooling section
400 : 프론트 범퍼 410 : 라디에이터 그릴400: Front bumper 410: Radiator grill
420 : 범퍼 그릴420: Bumper Grill
500 : 연결수단500: connecting means
1000 : 열교환 시스템1000: Heat exchange system
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2008
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