KR101575191B1 - 연료전지 차량의 라디에이터 그릴 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주행속도에 따라 외기의 유입량이 달라지는 연료전지 차량의 라디에이터 그릴에 관한 것이로, 더욱 상세하게는 라디에이터의 형상과 재질의 성질에 의해 외기의 유입속도가 변화함에 따라 차단 부재 사이에 형성되는 통기 공간이 가변적으로 변화할 수 있도록 한 것이다.

동시에 자동차가 정지시에는 내부가 보이지 않도록 하여 외관을 개선할 수 있는 라디에이터 그릴에 관한 것이다.

연료전지, 라디에이터, 그릴, 탄성, 주행속도

Description

연료전지 차량의 라디에이터 그릴{Radiator Grill for Fuel Cells Vehicle}

본 발명은 주행속도에 따라 외기의 유입량이 달라지는 연료전지 차량의 라디에이터 그릴에 관한 것이로, 더욱 상세하게는 라디에이터의 형상과 재질의 성질에 의해 외기의 유입속도가 변화함에 따라 차단 부재 사이에 형성되는 통기 공간이 가변적으로 변화할 수 있도록 한 것이다.

동시에 자동차가 정지시에는 내부가 보이지 않도록 하여 외관을 개선할 수 있는 라디에이터 그릴에 관한 것이다.

일반적으로 차량의 라디에이터(Radiator)는 엔진에서 발생한 열의 일부를 냉각수를 통해서 대기 속으로 방출하는 장치를말한다. 즉, 차량의 엔진은 항상 고온·고압의 가스를 점화·연소시키므로, 방치해 두면 과열되어 금속이 녹고, 실린더와 피스톤 따위가 타 버릴 수 있다. 따라서 실린더 주위에 물재킷을 설치하고, 그 속에 냉각수를 순환시켜 냉각하는데, 이 냉각수도 그대로 두면 끓어서 냉각시킬 수 없게 된다. 이 때문에 뜨거워진 냉각수를 라디에이터에서 순환시켜 냉각하는 것이다.

차량의 라디에이터는 도 1 및 도 2에 도시하듯이 보통 차량의 앞부분에 있기 때문에 차량이 달릴 때 그 전방에 설치되는 라디에이터 그릴(10)로부터 흘러 들어오는 차가운 공기로 냉각된다. 라디에이터 그릴(10)은 상기한 공기 흐름이 라디에이터(20)로 향하게 하는 기능외에 자동차 전면에 배치됨에 따라 생산비를 감안하여 미학적인 형상 및 모양을 갖도록 설계되며 차량의 전체적인 이미지를 결정하는 중요한 요소가 된다.

한편, 최근 에너지 효율과 환경오염 문제에 대해 관심이 커지면서 내연기관 자동체를 대체할 연료전지를 이용한 전기자동차가 주목을 받고 있다. 이러한 연료전지 자동차는 연료전지의 스택에서 전기화학반응으로 전기에너지를 생산하고 이를 이용하여 모터를 구동하여 차량을 주행하게 되는데 전기화학반응에서 발생하는 반응열을 충분히 배출할 필요가 있으나 고속 주행시 라디에이터 그릴로의 공기의 유량이 부족한 경우 라디에이터의 방열 성능이 충분치 않은 문제점이 있게 된다.

본 발명은 상기 라디에이터 그릴에 관계하는 것으로 도 2에 도시하듯이 종래 라디에이터 그릴(10)은 자동차의 전방에 설치되어 외기를 유입하되 미관성 자동차 내부가 잘 보이지 않도록 차단 부재(30)가 횡방향 또는 종방향으로 일정 간격을 두고 설치된다. 외기는 이러한 차단 부재(30) 사이 간격의 통기 공간(40)을 통해 유입되게 된다.

그런데 종래에 있어서 상기 라디에이터 그릴(10)은 몇 개의 차단 부재(30)에 의해서만 내부를 막고 있어 통기 공간(40)을 통해 차량의 내부가 노출되며 외관미를 크게 저하시키는 문제가 있고, 다른 한편 차단 부재(30)의 단면을 넓게 하는 경우 외기의 유입이 원활하지않는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 한국공개실용 제1998-0053363호에서는 도 3에 도시한 바와 같이 차단 부재(4) 사이의 통기 공간에 자동차 내부 방향으로 열려질 수 있는 댐퍼(3)를 설치하여 차량 운행시에는 공기가 정상적으로 유입될 수 있게 하고, 평상시에는 도 4와 같이 댐퍼(3)가 공간을 닫고 있어 내부의 각종 부품들이 밖에서 보이지 않게 하여 외관을 보기 좋게 하고자 하였다.

그러나 상기 한국공개실용의 경우 차량의 전단외부가 차단 부재(4)와 댐퍼(3)에 의해 번갈에 차단된 모습으로 미관이 크게 개선된다고 볼 수 없으며, 별도로 댐퍼(3)를 구비해야 하는 제작공정상의 곤란성이 있으며, 차량의 운행이 시작/중단됨에 따라 댐퍼(3)와 차단 부재(4)의 결합부(1)에서 댐핑에 의한 충격이 가해지며 무리하게 개폐가 이루어지는 문제점이 있게 된다.

본 발명은 연료전지 차량에 있어 상기와 같은 종래의 라디에이터 그릴의 문제점을 감안하여 안출한 것이며, 자동차 주행시 외기의 유입을 원활히 하면서도 정지시에는 내부가 보이지 않도록 외관미를 개선할 수 있도록 한 것이다.

특히 별도로 부재를 구비하거나 하는 불편함이 없이 연료전지 차량의 라디에이터 그릴의 차단 부재 자체를 개선함으로써 상기 목적을 달성하고자 한 것이다.

본 발명의 연료전지 차량의 라디에이터 그릴은 자동차 전면에 위치하며 다수개의 차단 부재가 간격을 두고 나란히 구비되어 차단 부재 사이에 형성되는 통기 공간을 통해 외기가 출입한다.

여기서, 외기의 유입속도에 따라 차단 부재의 단면 너비가 변형되어 통기 공간을 통해 출입하는 외기의 양이 달라지는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 차단 부재는 공기의 압력에 의해 변형가능한 유연한 재료로 제작되는 것이 바람직하다.

또 다른 한편, 상기 차단 부재의 내부에 상기 차단 부재 외부의 압력에 의해 변형되는 탄성 부재가 구비된 것이 바람직하다.

또한, 상기 차단 부재는 자동차 내부방향으로 갈수록 단면이 넓어지는 형상으로 자동차의 운행정지시 상기 차단 부재에 의해 상기 통기 공간이 차단되는 것을 특징으로 한다.

자동차가 정지시에는 라디에이터 그릴에 의해 내부가 보이지 않게 되어 자동차의 외관이 개선된다.

자동차의 주행시에는 별도의 부재나 제어장치 없이 라디에이터의 자체의 구조 및 재료의 성질에 의해 통기 공간이 연료전지 차량의 속도에 따라 넓어지며 공기의 유입이 원활하게 된다.

이하, 상술한 바와 같은 특징을 가지는 본 발명의 연료전지 차량의 라디에이터 그릴을 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.

도 5a와 도 5b는 각각 본 발명의 제1, 제2 실시예의 라디에이터 그릴의 단면도이고, 도 6과 도 7은 자동차의 주행시/정지시의 자동차의 단면도이다.

본 발명의 제 1 실시예에서 라디에이터 그릴(100)의 차단 부재(300)의 단면 너비는 차단 부재(300)의 재료 자체에 성질에 의해 변형된다. 여기서 단면 이라 함 은 자동차의 주행의 정면방향에 수직으로 절단한 차단 부재(300)의 면으로 주행시 공기와 마주보는 면을 의미한다.

본 실시예와 같이 차단부재가 자동차의 상하방향으로 나란히 배열된 경우 자동차의 주행 정면방향에 수직인 차단 부재(300)의 단면이 상하 방향으로 배열되며 상기 차단 부재(300)의 단면 사이의 통기공간이 가로로 긴 형태가 된다. 한편, 차단부재가 본 실시예와는 달리 자동차의 좌우 방향으로 나란히 배열된 경우라면 자동차의 주행 정면방향에 수직인 차단 부재(300)의 단면이 좌우 방향으로 배열되며 상기 차단 부재(300)의 단면 사이의 통기 공간(400)은 세로가 긴 형태가 된다.

본 실시예에서 차단 부재(300)는 두 개의 부재가 결합되며 내부가 중공된 형상으로 차단 부재(300)의 최 전단에 외관미를 높이기 위해 장식재(110)가 부착된다. 차단 부재(300)는 자동차의 길이 방향으로 두 개의 부재가 나란히 배열되되 각각의 전단부가 상호 조립되는 형상인데 한 쪽 부재는 자동차의 길이 방향과 직선을 이루지만 마주보는 부재는 곡선을 이루어 자동차의 내부 방향으로 갈수록 차단 부재(300)의 단면이 넓어지는 형상이다. 이는 자동차를 전방에서 바라 볼 때 라디에이터 그릴(100)의 통기 공간(400)을 통해 보이는 자동차 내부의 라디에이터(200) 등이 보임으로써 자동차의 외관미가 떨어지는 것을 줄이고자 한 것이다.

한편, 형상에 의하여 차량의 주행시에 곡선을 이루는 부재가 외기의 유입방향과 맞닿는 단면적이 넓어 공기 압력을 크게 받게 된다. 본 실시예에서는 이 점에 착안하여 외기의 압력을 크게 받는 곡선 부재를 외기 압력에 의해 변형 가능한 유연한 재질로 구비함으로써 자동차가 주행시 외기에 의해 곡선 부재가 직선 부재 쪽으로 가깝게 이동하도록 한다. 따라서 각각의 차단 부재(300) 간의 간격이 벌어지며 통기 공간(400)이 넓어져 공기의 유입이 증가하며 엔진의 원활한 냉각이 이루어지게 된다.

반대로 주행이 중단되고 자동차가 서서히 정지하는 경우 외기의 압력이 점점 감소하며 곡선 부재가 원래의 위치로 회복하게 되어 내부가 보이지 않도록 다시 막게 된다.

본 실시예에서는 차단 부재(300)의 형상을 좌우가 다르도록 하고 이 중 곡선 형상을 이루는 쪽을 공기 압력에 의해 변형 가능한 유연한 재질로 구비하였으나 이와는 달리 차단 부재(300)의 좌우를 대칭으로 형성하여 이 중 한 측 이상을 공기 압력에 의해 변형 가능한 유연한 재질로 구비하여도 유사한 효과가 있음은 물론이다.

도 5b의 본 발명에 따른 제2실시예의 라디에이터 그릴(100)은 차단 부재(300) 내부에 탄성 부재(310)가 구비되어 있다.

제 1 실시예의 경우 차단 부재(300)의 재료 자체에 의하여 변형되는 힘을 모두 흡수해야 하나 제 2 실시예는 추가적으로 탄성 부재(310)가 구비되어 있어 차단 부재(300)의 너비 변형이 더욱 용이하게 된다.

본 실시예에서는 차단 부재(300)의 내부에서 양 벽에 스프링이 구비된 모습 을 도시하고 있으나 이와는 달리 가벼운 폼 소재를 이용하여 차단 부재(300) 내벽을 지지하도록 하여도 유사한 효과가 있음은 물론이다.

도 6 및 도 7은 자동차의 운행중 및 정지중의 모습으로 자동차가 운행정지 중에는 도 7과 같이 차단 부재(300)에 의하여 통기 공간(400)이 완전히 차단되며 자동차 내부가 보이지 않는다. 그러나 연료전지 차량의 운행시에는 도 6과 같이 자동차의 속도에 따른 공기 압력을 받아 차단 부재(300)의 단면이 좁아지며 자동차 내부가 보이게 되고 개방된 통기 공간(400)으로 외기가 유입되며, 그 유입량은 연료전지 차량의 주행속도에 따라 변화하게 된다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

도 1과 도 2는 종래의 라디에이터 그릴의 사시도 및 단면도

도 3와 도 4은 댐퍼가 설치된 종래 라디에이터 그릴의 개/폐 단면도

도 5a와 도 5b는 본 발명의 제1, 제2 실시예의 라디에이터 그릴의 단면도

도 6와 도 7는 자동차의 주행시/정지시의 자동차 단면도

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

100 : 라디에이터 그릴

110 : 장식재

200 : 라디에이터

300 : 차단 부재

310 : 탄성 부재

400 : 통기 공간

Claims (4)

1. 다수개의 차단 부재(300)가 간격을 두고 나란히 구비되어 차단 부재(300) 사이에 형성되는 통기 공간(400)을 통해 외기가 출입하는 자동차 전면에 위치한 연료전지 차량의 라디에이터 그릴(100)에 있어서,

   상기 차단 부재(300)는

   자동차의 길이 방향으로 평행하게 형성되는 부재와 자동차의 길이 방향으로 곡선을 이루는 부재의 전단부가 조립되어 내부공간을 형성하고,

   자동차의 길이 방향으로 곡선을 이루는 부재를 공기의 압력에 의해 변형 가능한 유연한 재료로 제작하여 외기의 유입속도에 따라 차단 부재(300)의 단면 너비가 변형되어 통기 공간(400)을 통해 출입하는 외기의 양이 달라지도록 하며,

   내부공간에 상기 차단 부재(300) 외부의 압력에 의해 변형되는 탄성 부재(310)가 구비되어 자동차의 길이 방향으로 곡선을 이루는 부재의 너비 변형이 용이하도록 하는 것을 특징으로 하는 라디에이터 그릴(100).
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   상기 차단 부재(300)는 자동차 내부방향으로 갈수록 단면이 넓어지는 형상으로 자동차의 운행정지시 상기 차단 부재(300)에 의해 상기 통기 공간(400)이 차단되는 것을 특징으로 하는 라디에이터 그릴(100).

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