KR102142284B1 - 차량용 냉각장치 - Google Patents

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Abstract

차량용 냉각장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉각장치는 고온의 작동유체가 유입되는 유입탱크; 상기 유입탱크로부터 차량의 폭 방향으로 이격된 위치에 배치되어 냉각된 작동유체가 배출되는 배출탱크; 및 상기 유입탱크와 상기 배출탱크의 상호 마주하는 내측을 상호 연결하여 장착되는 다수개의 튜브를 포함하되, 상기 유입탱크에 구비되어 상기 튜브들과 연결되며, 상기 튜브들의 외측으로 에어를 분사하여 상기 튜브의 내부를 유동하는 작동유체를 냉각시키는 송풍유닛을 더 포함한다.

Description

차량용 냉각장치{COOLING DEVICE FOR VEHICLE}
본 발명은 차량용 냉각장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 라디에이터, 인터쿨러, 컨덴서, 및 각종 쿨러를 포함하는 열교환기에서 작동유체가 유동되는 각각의 튜브의 외부로 직접 에어를 공급하여 냉각수의 냉각효율을 향상시키도록 하는 차량용 냉각장치에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차는 엔진 실린더 내에 연료와 공기의 혼합기를 분사하여 피스톤의 압축에 의한 폭발력을 구동바퀴로 전달하여 진행하는 바, 상기와 같이 폭발에 의한 출력을 얻는 엔진은 폭발에 의한 고열을 식히기 위해 워터자켓과 같은 냉각장치를 갖게 되고, 상기 워터자켓을 순환한 냉각수를 다시 식혀주는 기능을 라디에이터가 수행한다.
이와 같은 기능을 갖는 라디에이터는 냉각 방식에 따라 공랭식과 수랭식으로 구분되고, 구성형식에 따라 크로스플로우(Cross-Flow) 및 다운플로우(Down-Flow) 라디에이터로 구분된다.
상기 공랭식은 외기에 의해서 냉각되는 형식으로서, 소형엔진을 비롯해 가장 보편적으로 사용되는 냉각방식이며, 수랭식은 대형엔진에 사용되는 것으로 별도의 냉각수를 이용하여 라디에이터를 식히는 방식이다.
상기 구성형식에 의한 구분인 크로스플로우 및 다운플로우 라디에이터는 냉각수의 흐름방향에 따라 결정되는 것으로서, 종래 기술에 따른 라디에이터는 냉각수가 유입 및 배출되는 인렛 및 아웃렛 탱크가 이격되게 배치되고, 인렛 및 아웃렛 탱크의 사이를 상호 연결하는 튜브가 적층되게 장착되어 냉각수가 유동되며, 외기와의 열교환을 통해 유동되는 냉각수를 냉각시키는 구조로 구성된다.
여기서, 크로스플로우 타입의 라디에이터는 인렛 및 아웃렛 탱크가 좌, 우측에 배치되어 튜브가 횡방향으로 적층되게 장착됨으로써, 냉각수가 횡방향으로 순환하면서 냉각되는 방식이다.
그리고 다운플로우 타입의 라디에이터는 인렛 및 아웃렛 탱크가 상, 하로 배치되어 각 탱크 사이를 연결하는 튜브가 세로방향으로 적층되게 장착됨으로써, 냉각수가 상하방향으로 순환하면서 냉각되는 방식이다.
한편, 전술한 바와 같은 크로스플로우 타입 또는 다운플로우 타입으로 구성되어 내부에 작동유체가 유동되는 인터쿨러와 컨덴서 등을 포함하는 열교환기도 라디에이터와 동일하게 외기와의 열교환을 통해 작동유체를 냉각시키게 된다.
여기서, 라디에이터는 인터쿨러와 컨덴서 등과 함께, 쿨링모듈로 구성될 수 있으며, 주행 중 유입되는 차가운 외기가 쿨링모듈을 통과하는 작동유체와 열교환되도록 보통 차량의 엔진룸 내부에서 전방을 향하여 배치되고, 후방에는 쿨링팬이 장착된다.
그러나 상기와 같은 종래의 쿨링모듈은 후방에 장착된 쿨링팬의 작동 시, 쿨링팬의 블레이드에 의해 발생된 기류가 균일하지 않기 때문에 라디에이터의 각 튜브에 균일한 송풍이 어려워지고, 이로 인해, 각 튜브의 균일한 냉각이 불가능하여 각 튜브를 통과하는 냉각수의 전체적인 냉각효율이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 쿨링모듈의 후방에 팬 쉬라우드를 통해 장착되는 쿨링팬으로 인해 쿨링모듈의 전체적인 크기 및 중량이 증가되어 협소한 차량 엔진룸 전방에서 공간 활용도가 저하되고, 차량의 전방 충돌 공간이 감소되어 보행자 충돌 법규에 대응하기 어렵고, 차량의 충돌 성능이 저하되는 문제점도 내포하고 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 라디에이터, 인터쿨러, 및 컨덴서를 포함하는 쿨링모듈에 장착되는 쿨링팬을 제거하고, 별도의 송풍기를 통해 공급되는 에어를 각 튜브의 외부에 직접 공급함으로써, 튜브를 통과하는 작동유체의 냉각효율을 향상시키고, 전체적인 사이즈 및 중량을 축소하여 엔진룸 전방의 공간 활용도 향상 및 충분한 전방 충돌 공간을 확보하도록 하는 차량용 냉각장치를 제공하고자 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉각장치는 고온의 작동유체가 유입되는 유입탱크; 상기 유입탱크로부터 차량의 폭 방향으로 이격된 위치에 배치되어 냉각된 작동유체가 배출되는 배출탱크; 및 상기 유입탱크와 상기 배출탱크의 상호 마주하는 내측을 상호 연결하여 장착되는 다수개의 튜브를 포함하되, 상기 유입탱크에 구비되어 상기 튜브들과 연결되며, 상기 튜브들의 외측으로 에어를 분사하여 상기 튜브의 내부를 유동하는 작동유체를 냉각시키는 송풍유닛을 더 포함한다.
상기 송풍유닛은 상기 유입탱크의 후방에 장착되는 에어 챔버; 상기 에어 챔버와 연결호스를 통해 연결되며, 상기 에어 챔버의 내부에 에어를 공급하는 송풍기; 및 상기 에어 챔버의 일측에 일체로 형성되며, 상기 에어 챔버의 내부로 공급된 에어를 상기 튜브들의 외측으로 분사시키는 다수개의 에어 분사부를 포함할 수 있다.
상기 에어 챔버는 상기 에어 분사부들에 대응하여 내부의 에어를 각각의 상기 에어 분사부로 배출하도록 상기 에어 분사부와 연결되는 다수개의 에어 배출홀이 형성될 수 있다.
상기 에어 배출홀은 상기 튜브들의 위치에 대응하여 상기 배출탱크를 향하는 상기 에어 챔버의 내측면에 길이방향을 따라 형성될 수 있다.
상기 에어 분사부는 상기 에어 배출홀의 내주면에 일단이 일체로 연결되고, 상기 튜브에 대응하는 전방이 개구된 “U”자 형상의 파이프로 형성될 수 있다.
상기 송풍유닛은 상기 유입탱크의 내부에서 차량의 전후방향을 기준으로 후방에 배치되고, 상기 튜브가 장착되는 상기 유입탱크의 내측면 내부와 연결되는 에어 챔버; 상기 유입탱크를 관통하여 일단이 상기 에어 챔버와 연결되는 연결호스의 타단에 장착되며, 상기 유입탱크의 외부에서 상기 에어 챔버의 내부에 에어를 공급하는 송풍기; 및 상기 튜브들에 대응하여 상기 유입탱크의 내측면을 관통하여 상기 에어 챔버에 일체로 형성되며, 상기 에어 챔버의 내부로 공급된 에어를 상기 튜브의 외측으로 분사시키는 다수개의 에어 분사부를 포함할 수 있다.
상기 에어 챔버는 상기 에어 분사부들에 대응하여 내부의 에어를 각각의 상기 에어 분사부로 배출하도록 상기 에어 분사부와 연결되는 다수개의 에어 배출홀이 형성될 수 있다.
상기 에어 배출홀은 상기 튜브들의 위치에 대응하여 상기 배출탱크를 향하는 상기 에어 챔버의 내측면에 길이방향을 따라 형성될 수 있다.
상기 에어 분사부는 상기 에어 배출홀의 내주면에 일단이 일체로 연결되고, 상기 튜브에 대응하는 전방이 개구된 “U”자 형상의 파이프로 형성될 수 있다.
상기 에어 분사부는 상기 튜브의 후방 상, 하부를 일정부분 감싼 상태로 상기 에어 챔버에 장착되며, 상기 튜브와의 사이에 분사홀을 형성할 수 있다.
상기 에어 분사부는 상기 튜브의 후방에서 상기 튜브의 상부에 상단이 일체로 연결되고, 하단은 상기 튜브의 하부로부터 일정간격 이격되게 배치되어 상기 튜브와의 사이에 분사홀을 형성할 수 있다.
상기 에어 분사부는 상기 튜브의 후방 상, 하부를 일정부분 감싼 상태로 상기 에어 챔버에 장착되어 상기 튜브와의 사이에 분사홀을 형성하고, 상기 튜브의 후방 중앙으로부터 연장 형성되어 상기 에어 분사부의 내부를 상, 하부로 구획하는 격막을 통하여 상기 튜브와 연결될 수 있다.
상기 송풍유닛은 상기 유입탱크, 상기 배출탱크, 및 상기 튜브를 포함하여 구성되며, 내부에 작동유체가 유동되는 라디에이터, 인터쿨러, 및 컨덴서를 포함하는 열교환기에 적용될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉각장치에 의하면, 쿨링팬을 제거하고, 별도의 송풍기를 통해 공급되는 에어를 각 튜브의 외부에 직접 공급함으로써, 각 튜브의 균일한 냉각이 가능해져 튜브를 통과하는 작동유체의 전체적인 냉각효율을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 종래의 쿨링팬에 비해 적은 송풍 유량으로도 냉각효율을 향상시킬 수 있어 소모동력을 줄이고, 연비를 향상시키는 효과도 있다.
아울러, 후방에 장착되던 쿨링팬을 제거함으로써, 냉각장치가 적용되는 라디에이터, 인터쿨러, 및 컨덴서를 포함하는 쿨링모듈의 전체적인 사이즈 및 중량을 축소하여 엔진룸 전방의 공간 활용도를 향상시키고, 충분한 전방 충돌 공간을 확보하여 차량의 충돌 성능을 향상시키는 동시에, 보행자 충돌 법규를 만족시키는 효과도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉각장치의 후면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉각장치의 부분 평면도이다.
도 3은 도 2의 A-A 선에 따른 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 냉각장치의 부분 평면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 냉각장치에 적용되는 송풍유닛에서 에어 분사부와 튜브의 다양한 연결관계를 나타낸 단면도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
그리고 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 “...유닛”, “...수단”, “...부”, “...부재” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉각장치의 후면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉각장치의 부분 평면도이며, 도 3은 도 2의 A-A 선에 따른 단면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉각장치(100)는 엔진을 냉각한 후, 엔진으로부터 배출되는 고온의 냉각수를 냉각하여 다시 엔진으로 공급하기 위한 것으로, 차량의 엔진룸 내부에서 차량의 전방에 배치된다.
이러한 차량용 냉각장치(100)는, 도 1과 도 2에서 도시한 바와 같이, 유입탱크(101), 배출탱크(103), 튜브(105), 및 송풍유닛(110)을 포함하여 구성된다.
먼저, 상기 유입탱크(101)는 미도시된 엔진, 압축기, 터보차저 등으로부터 배출된 고온의 작동유체가 내부로 유입된다.
상기 배출탱크(103)는 상기 유입탱크(101)로부터 차량의 폭 방향으로 소정간격 이격된 위치에 배치되어 냉각된 작동유체가 배출된다.
상기 튜브(105)는 다수개로 구성되며, 상기 유입탱크(101)와 상기 배출탱크(103)의 상호 마주하는 내측을 상호 연결하여 장착된다.
이러한 튜브(105)는 상기 유입탱크(101)로 유입된 고온의 작동유체를 배출탱크(103)로 유동시키면서 외기와의 열교환을 통해 작동유체를 냉각시키게 되며, 각 튜브(105)의 사이사이에는 튜브(105)를 통해 유동되는 작동유체의 방열량을 향상시키기 위해 미도시된 냉각핀이 튜브(105)의 길이방향을 따라 구비될 수 있다.
그리고 상기 송풍유닛(110)은 냉각장치(100)의 후방에 장착되던 종래의 쿨링팬을 대신하여 설치된다.
이러한 송풍유닛(110)은 상기 유입탱크(101)에 구비되어 상기 튜브(105)들과 연결되며, 상기 튜브(105)들의 외측으로 에어를 분사함으로써, 외기와 함께 튜브(105)의 내부를 유동하는 작동유체를 냉각시키게 된다.
여기서, 상기 송풍유닛(110)은 에어 챔버(120), 송풍기(140), 에어 분사부(150)를 포함하여 구성된다.
먼저, 상기 에어 챔버(120)는 차량의 전후 방향을 기준으로 상기 유입탱크(101)의 후방에 장착된다.
이러한 에어 챔버(120)는 내부에 에어가 유입되는 공간을 형성하게 된다.
상기 송풍기(140)는 상기 에어 챔버(120)와 연결호스(130)를 통해 연결되며, 상기 에어 챔버(120)의 내부에 에어를 공급하게 된다.
그리고 상기 에어 분사부(150)는 상기 에어 챔버(120)의 일측에 일체로 형성되며, 상기 에어 챔버(120)의 내부로 공급된 에어를 각각의 상기 튜브(105)들의 외측으로 분사시키게 된다.
이러한 에어 분사부(150)는 상기 유입 및 배출 탱크(101, 103)의 마주하는 내측에 길이방향을 따라 형성된 튜브(105)의 개수와 동일한 개수로 상기 에어 챔버(120)에 형성될 수 있다.
여기서, 상기 에어 챔버(120)는, 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 에어 분사부(105)들에 대응하여 내부의 에어를 각각의 상기 에어 분사부(150)로 배출하도록 상기 에어 분사부(150)와 연결되는 다수개의 에어 배출홀(121)이 형성될 수 있다.
상기 에어 배출홀(121)은 상기 튜브(105)들의 위치에 대응하여 상기 배출탱크(103)를 향하는 상기 에어 챔버(120)의 내측면에 길이방향을 따라 형성될 수 있다.
여기서, 상기 에어 분사부(150)는 상기 에어 배출홀(121)의 내주면에 일단이 일체로 연결되고, 상기 튜브(105)에 대응하는 전방이 개구된 “U”자 형상의 파이프로 형성될 수 있다.
이러한 에어 분사부(150)는 개구된 전방이 상기 튜브(150)의 후방 상, 하부를 일정부분 감싼 상태로, 상기 에어 챔버(120)의 에어 배출홀(121)에 일단이 일체로 장착되며, 상기 튜브(105)와의 사이에 분사홀(151)을 형성할 수 있다.
상기 분사홀(151)은 송풍기(140)를 통해 에어 챔버(120)로 공급된 에어가 각각의 에어 배출홀(121)로 배출될 경우, 상기 에어 분사부(150)를 통하여 각 튜브(105)들의 후방에서 상기 에어 분사부(150)의 길이방향으로 유동되는 에어를 상기 튜브(105)의 후방에서 외측 상, 하부를 향하여 분사하게 된다.
즉, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 냉각장치(100)는 종래에 냉각장치(100)의 후방에 장착되던 쿨링팬을 제거하고, 유입탱크(101)의 후방에 송풍기(140)에서 공급된 에어를 에어 챔버(120)와 에어 분사부(150)를 이용하여 각 튜브(105)의 후방에서 전방으로 공급된 에어를 분사하게 된다.
이에 따라, 상기 송풍유닛(110)은 유입탱크(101)로 유입된 작동유체가 각 튜브(105)를 통해 배출탱크(103)로 유동될 때, 송풍기(140)에서 공급된 에어를 각각의 튜브(105)에 전체적으로 균일하게 분사함으로써, 종래 쿨링팬에 비해 적은 에어의 공급유량으로도 보다 효율적으로 작동유체와 열교환이 이루어지도록 하여 작동유체의 냉각효율을 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 냉각장치의 부분 평면도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 냉각장치에 적용되는 송풍유닛에서 에어 분사부와 튜브의 다양한 연결관계를 나타낸 단면도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 냉각장치(100)는 유입탱크(101), 배출탱크(103), 튜브(105), 및 송풍유닛(210)을 포함하여 구성되고, 유입탱크(101), 배출탱크(103), 및 튜브(105)는 전술한 일 실시예와 동일하므로, 그 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 냉각장치(100)에서 상기 송풍유닛(210)은 냉각장치(200)의 후방에 장착되던 종래의 쿨링팬을 대신하여 설치되는 것으로, 상기 유입탱크(201) 측에 구비되어 상기 튜브(205)들과 연결되며, 상기 튜브(105)들의 외측으로 에어를 분사함으로써, 외기와 함께 튜브(105)의 내부를 유동하는 작동유체를 냉각시키게 된다.
여기서, 상기 송풍유닛(210)은 에어 챔버(220), 송풍기(240), 에어 분사부(250)를 포함하여 구성된다.
먼저, 상기 에어 챔버(220)는 상기 유입탱크(101)의 내부에서 차량의 전후방향을 기준으로 후방에 배치되고, 상기 튜브(105)가 장착되는 상기 유입탱크(101)의 내측면 내부와 연결된다.
즉, 상기 에어 챔버(220)는 상기 유입탱크(101)의 내측면에 대응하는 일면이 상기 유입탱크(101)의 내측면에 밀착됨으로써, 유입탱크(101)와의 사이에 작동유체의 유입이 방지된 상태로 장착될 수 있다.
상기 송풍기(240)는 상기 유입탱크(101)를 관통하여 일단이 상기 에어 챔버(220)와 연결되는 연결호스(230)의 타단에 장착되며, 상기 유입탱크(101)의 외부에서 상기 에어 챔버(220)의 내부에 에어를 공급하게 된다.
그리고 상기 에어 분사부(250)는 상기 튜브(105)들에 대응하여 다수개로 구성되고, 상기 유입탱크(101)의 내측면을 관통하여 상기 에어 챔버(220)에 일체로 형성되며, 상기 에어 챔버(220)의 내부로 공급된 에어를 상기 튜브(105)의 외측으로 분사시키게 된다.
이러한 에어 분사부(250)는 상기 유입 및 배출 탱크(101, 103)의 마주하는 내측에 길이방향을 따라 형성된 튜브(105)의 개수와 동일한 개수로 상기 에어 챔버(120)에 형성될 수 있다.
여기서, 상기 에어 챔버(220)는, 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 에어 분사부(105)들에 대응하여 내부의 에어를 각각의 상기 에어 분사부(150)로 배출하도록 상기 에어 분사부(150)와 연결되는 다수개의 에어 배출홀(221)이 형성될 수 있다.
상기 에어 배출홀(221)은 상기 튜브(105)들의 위치에 대응하여 상기 유입탱크(101)를 관통하여 에어 챔버(120)의 내측면에 길이방향을 따라 형성될 수 있다.
여기서, 상기 에어 분사부(250)는 상기 에어 배출홀(221)의 내주면에 일단이 일체로 연결되고, 상기 튜브(105)에 대응하는 전방이 개구된 “U”자 형상의 파이프로 형성될 수 있다.
이와 같이 구성되는 상기 에어 분사부(250)는 상기 튜브(105)와 다양하게 연결될 수 있으며, 이를 첨부한 도 5를 참조하여 설명한다.
먼저, 상기 에어 분사부(250)는, 도 5의 (a)와 같이, 전술한 일 실시예(도 3 참조)와 동일하게 상기 튜브(105)의 후방 상, 하부를 일정부분 감싼 상태로 상기 에어 챔버(220)에 장착되며, 상기 튜브(105)와의 사이에 분사홀(251)을 형성할 수 있다.
또한, 상기 에어 분사부(250)는, 도 5의 (b)에서 도시한 바와 같이, 상기 튜브(105)의 후방에서 상기 튜브(105)의 상부에 상단이 일체로 연결되고, 하단은 상기 튜브(105)의 하부로부터 일정간격 이격되게 배치되어 상기 튜브(105)와의 사이에 분사홀(251)을 형성할 수 있다.
또한, 상기 에어 분사부(250)는, 도 5의 (c)에서 도시한 바와 같이, 상기 튜브(105)의 후방 상, 하부를 일정부분 감싼 상태로 상기 에어 챔버(220)에 장착되어 상기 튜브(105)와의 사이에 분사홀(251)을 형성하고, 상기 튜브(105)의 후방 중앙으로부터 연장 형성되어 상기 에어 분사부(250)의 내부를 상, 하부로 구획하는 격막(253)을 통하여 상기 튜브(105)와 연결될 수 있다.
여기서, 상기 에어 분사부(250)는, 도 5의 (c)와 같이, 상기 격막(253)을 통하여 연결될 경우, 상기 에어 배출홀(221)을 상, 하부로 구획하여 각각 상기 튜브(105)의 외측 상부와 하부로 상기 분사홀(251)을 통하여 에어 챔버(220)로부터 공급된 에어를 분사하게 된다.
이와 같이, 상기 에어 분사부(250)는, 도 5의 (a), (b), (c)와 같이, 상기 튜브(105)의 후방에서 상기 튜브(105)와 다양한 형상으로 연결될 수 있으며, 이에 따라, 상기 분사홀(251)은 송풍기(240)를 통해 에어 챔버(220)로 공급된 에어가 각각의 에어 배출홀(221)로 배출될 경우, 상기 에어 분사부(250)를 통하여 각 튜브(205)들의 후방에서 상기 에어 분사부(250)의 길이방향으로 유동되는 에어를 상기 튜브(205)의 후방에서 외측 상, 하부를 향하여 분사하게 된다.
즉, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 다른 실시예에 따른 차량용 냉각장치(100)는 종래에 냉각장치(100)의 후방에 장착되던 쿨링팬을 제거하고, 유입탱크(101)의 후방에 송풍기(240)에서 공급된 에어를 에어 챔버(220)와 에어 분사부(250)를 이용하여 각 튜브(105)의 후방에서 전방으로 공급된 에어를 분사하게 된다.
이에 따라, 상기 송풍유닛(210)은 유입탱크(101)로 유입된 작동유체가 각 튜브(105)를 통해 배출탱크(103)로 유동될 때, 송풍기(240)에서 공급된 에어를 각각의 튜브(105)에 전체적으로 균일하게 분사함으로써, 종래 쿨링팬에 비해 작은 용량의 상기 송풍기(240)에서 공급되는 적은 유량의 에어로 보다 효율적으로 작동유체와 열교환이 이루어지도록 하여 작동유체의 냉각효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예와 다른 실시예에 따른 차량용 냉각장치(100)에서 상기 송풍유닛(110, 210)은 상기 유입탱크(101), 상기 배출탱크(103), 및 상기 튜브(105)를 포함하여 구성되며, 내부에 작동유체가 유동되는 라디에이터, 인터쿨러, 및 컨덴서를 포함하는 열교환기에 적용이 가능하다.
따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예와 다른 실시예에 따른 차량용 냉각장치(100)를 적용하면, 종래에 튜브(105)의 후방에서 냉각장치(100)에 팬 쉬라우드를 통해 장착되던 쿨링팬을 제거하고, 별도의 송풍기(140, 240)를 통해 공급되는 에어를 각 튜브(105)의 외부에 직접 공급하는 송풍유닛(110, 210)을 적용함으로써, 각 튜브(105)의 균일한 냉각이 가능해져 튜브(105)를 통과하는 작동유체의 전체적인 냉각효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 종래의 쿨링팬에 비해 적은 송풍 유량으로도 냉각효율을 향상시킬 수 있어 소모동력을 줄이고, 이로 인해, 차량의 전체적이 연비를 향상시킬 수 있다.
아울러, 후방에 장착되던 쿨링팬을 제거함으로써, 냉각장치(100)가 적용되는 라디에이터, 인터쿨러, 및 컨덴서를 포함하는 쿨링모듈의 전체적인 사이즈 및 중량을 축소하여 엔진룸 전방의 공간 활용도를 향상시키고, 충분한 전방 충돌 공간을 확보하여 차량의 충돌 성능을 향상시키는 동시에, 보행자 충돌 법규를 만족시킬 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100 : 냉각장치
101 : 유입탱크
103 : 배출탱크
105 : 튜브
110, 210 : 송풍유닛
120, 220 : 에어 챔버
121, 221 : 에어 배출홀
130, 230 : 연결호스
140, 240 : 송풍기
150, 250 : 에어 분사부
151, 251 : 분사홀
253 : 격막

Claims (13)

  1. 고온의 작동유체가 유입되는 유입탱크;
    상기 유입탱크로부터 차량의 폭 방향으로 이격된 위치에 배치되어 냉각된 작동유체가 배출되는 배출탱크; 및
    상기 유입탱크와 상기 배출탱크의 상호 마주하는 내측을 상호 연결하여 장착되는 다수개의 튜브;를 포함하되,
    상기 유입탱크에 구비되어 상기 튜브들과 연결되며, 상기 튜브들의 외측으로 에어를 분사하여 상기 튜브의 내부를 유동하는 작동유체를 냉각시키는 송풍유닛을 더 포함하며,
    상기 송풍유닛은
    상기 유입탱크의 후방에 장착되는 에어 챔버;
    상기 에어 챔버와 연결호스를 통해 연결되며, 상기 에어 챔버의 내부에 에어를 공급하는 송풍기; 및
    상기 에어 챔버의 일측에 일체로 형성되며, 상기 에어 챔버의 내부로 공급된 에어를 상기 튜브들의 외측으로 분사시키도록 상기 튜브가 일정부분 삽입되는 다수개의 에어 분사부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 에어 챔버는
    상기 에어 분사부들에 대응하여 내부의 에어를 각각의 상기 에어 분사부로 배출하도록 상기 에어 분사부와 연결되는 다수개의 에어 배출홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 에어 배출홀은
    상기 튜브들의 위치에 대응하여 상기 배출탱크를 향하는 상기 에어 챔버의 내측면에 길이방향을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 에어 분사부는
    상기 에어 배출홀의 내주면에 일단이 일체로 연결되고, 상기 튜브에 대응하는 일면이 개구된 반원형 파이프로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각장치.
  6. 고온의 작동유체가 유입되는 유입탱크;
    상기 유입탱크로부터 차량의 폭 방향으로 이격된 위치에 배치되어 냉각된 작동유체가 배출되는 배출탱크; 및
    상기 유입탱크와 상기 배출탱크의 상호 마주하는 내측을 상호 연결하여 장착되는 다수개의 튜브;를 포함하되,
    상기 유입탱크에 구비되어 상기 튜브들과 연결되며, 상기 튜브들의 외측으로 에어를 분사하여 상기 튜브의 내부를 유동하는 작동유체를 냉각시키는 송풍유닛을 더 포함하며,
    상기 송풍유닛은
    상기 유입탱크의 내부에서 차량의 전후방향을 기준으로 후방에 배치되고, 상기 튜브가 장착되는 상기 유입탱크의 내측면 내부와 연결되는 에어 챔버;
    상기 유입탱크를 관통하여 일단이 상기 에어 챔버와 연결되는 연결호스의 타단에 장착되며, 상기 유입탱크의 외부에서 상기 에어 챔버의 내부에 에어를 공급하는 송풍기; 및
    상기 튜브들에 대응하여 상기 유입탱크의 내측면을 관통하여 상기 에어 챔버에 일체로 형성되며, 상기 에어 챔버의 내부로 공급된 에어를 상기 튜브의 외측으로 분사시키도록 상기 튜브가 일정부분 삽입, 또는 상기 튜브와 일체로 연결되는 다수개의 에어 분사부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 에어 챔버는
    상기 에어 분사부들에 대응하여 내부의 에어를 각각의 상기 에어 분사부로 배출하도록 상기 에어 분사부와 연결되는 다수개의 에어 배출홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 에어 배출홀은
    상기 튜브들의 위치에 대응하여 상기 배출탱크를 향하는 상기 에어 챔버의 내측면에 길이방향을 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 에어 분사부는
    상기 에어 배출홀의 내주면에 일단이 일체로 연결되고, 상기 튜브에 대응하는 전방이 개구된 “U”자 형상의 파이프로 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각장치.
  10. 제1항 또는 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에어 분사부는
    상기 튜브의 후방 상, 하부를 일정부분 감싼 상태로 상기 에어 챔버에 장착되며, 상기 튜브와의 사이에 분사홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각장치.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 에어 분사부는
    상기 튜브의 후방에서 상기 튜브의 상부에 상단이 일체로 연결되고, 하단은 상기 튜브의 하부로부터 일정간격 이격되게 배치되어 상기 튜브와의 사이에 분사홀을 형성하는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각장치.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 에어 분사부는
    상기 튜브가 일정부분 삽입된 상태에서, 상기 튜브의 후방 상, 하부를 일정부분 감싼 상태로 상기 에어 챔버에 장착되어 상기 튜브와의 사이에 분사홀을 형성하고,
    상기 튜브의 후방 중앙으로부터 연장 형성되어 상기 에어 분사부의 내부를 상, 하부로 구획하는 격막을 통하여 상기 튜브와 연결되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각장치.
  13. 제1항, 또는 제6항 중, 어느 한 항에 있어서,
    상기 송풍유닛은
    상기 유입탱크, 상기 배출탱크, 및 상기 튜브를 포함하여 구성되며, 내부에 작동유체가 유동되는 라디에이터, 인터쿨러, 및 컨덴서를 포함하는 열교환기에 적용되는 것을 특징으로 하는 차량용 냉각장치.
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