KR102249591B1 - Tire cooling system for commercial vehicle - Google Patents

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KR102249591B1 KR1020150169015A KR20150169015A KR102249591B1 KR 102249591 B1 KR102249591 B1 KR 102249591B1 KR 1020150169015 A KR1020150169015 A KR 1020150169015A KR 20150169015 A KR20150169015 A KR 20150169015A KR 102249591 B1 KR102249591 B1 KR 102249591B1
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손태영
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현대자동차 주식회사
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Abstract

상용차량의 타이어 냉각장치가 개시된다. 개시된 상용차량의 타이어 냉각장치는, 차체 프레임과 액슬 사이에 설치되는 에어 스프링과, 에어 스프링으로 압축공기를 공급하거나 대기 중으로 압축공기를 배출하는 레벨링 밸브를 가진 상용차량에 구성되는 것으로서, ⅰ)레벨링 밸브의 공기 배출부에 연결되게 설치되며, 공기 배출부를 통해 유입되는 압축공기를 냉각공기와 더운공기로 분리하여 각각 배출하는 볼텍스 튜브와, ⅱ)차체 프레임에 설치되고, 볼텍스 튜브의 냉각공기 배출부와 연결되며, 냉각공기를 타이어 측으로 분사하는 냉각공기 분사부재를 포함할 수 있다. Disclosed is a tire cooling system for a commercial vehicle. The tire cooling system of the disclosed commercial vehicle is configured in a commercial vehicle having an air spring installed between a vehicle body frame and an axle, and a leveling valve that supplies compressed air to the air spring or discharges compressed air into the atmosphere, i) leveling A vortex tube that is installed to be connected to the air outlet of the valve and separates and discharges compressed air introduced through the air outlet into cooling air and hot air, and ii) the cooling air outlet of the vortex tube installed on the vehicle body frame. It is connected to and may include a cooling air injection member for injecting the cooling air toward the tire.

Description

상용차량의 타이어 냉각장치 {TIRE COOLING SYSTEM FOR COMMERCIAL VEHICLE}Tire cooling system for commercial vehicles {TIRE COOLING SYSTEM FOR COMMERCIAL VEHICLE}

본 발명의 실시예는 상용차량의 타이어 냉각장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 차량에 기 장착된 에어 스프링의 레벨링 밸브 시스템을 이용하여 타이어를 냉각시킬 수 있는 상용차량의 타이어 냉각장치에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to a tire cooling device for a commercial vehicle, and more particularly, to a tire cooling device for a commercial vehicle capable of cooling a tire by using a leveling valve system of an air spring already installed in the vehicle.

일반적으로, 대형트럭과 같은 상용차량의 브레이크 장치는 제동을 하게 되면 타이어와 함께 회전하는 브레이크드럼이 브레이크슈의 작동에 의해 브레이크라이닝과 직접 접촉됨과 더불어 제동력이 발생된다. 이와 같은 브레이크 드럼의 제동 시, 브레이크 라이닝에서는 고온의 열이 발생되며, 이 열은 더스트 커버의 공기 유입통로로 유입된 공기에 의해 냉각된다.In general, in a brake system of a commercial vehicle such as a large truck, when braking is performed, a brake drum rotating with a tire directly contacts the brake lining by the operation of a brake shoe, and a braking force is generated. When braking such a brake drum, high-temperature heat is generated in the brake lining, and this heat is cooled by the air introduced into the air inlet passage of the dust cover.

그러나, 후 복륜의 상용차량에서는 브레이크 장치에 대한 공기 흐름이 원활하지 않아 제동열을 원활하게 냉각하지 못하게 되고, 이로 인해 후 복륜의 내측 타이어에 제동열이 전달됨으로 타이어의 비드부가 경화 또는 파손되거나 타이어의 펑크 발생을 유발할 수 있다.However, in commercial vehicles with rear wheels, the air flow to the brake system is not smooth, so the braking heat cannot be cooled smoothly. As a result, the braking heat is transferred to the inner tire of the rear wheels, so that the bead of the tire is hardened or damaged or the tire It may cause a puncture.

이에, 종래 기술에서는 타이어에 전달된 제동열을 공랭식, 수냉식 또는 단열 방식으로 냉각하고 있다. 공랭식은 단순히 공기의 흐름을 타이어 내측으로 유도하는 방식이며, 수냉식은 물 탱크와 물 펌프를 추가하여 물을 타이어 내측으로 분사하거나 에어컨 응축수를 브레이크 드럼으로 유도하는 방식이다. 그리고 단열식은 브레이크 드럼과 휠 사이에 단열판을 설치하는 방식이다.Accordingly, in the prior art, the braking heat transmitted to the tire is cooled by air cooling, water cooling, or an adiabatic method. The air cooling type is a method of simply guiding the flow of air to the inside of the tire, and the water cooling type is a method of injecting water into the tire by adding a water tank and a water pump or guiding condensed water from an air conditioner to the brake drum. And the insulation type is a method of installing an insulation plate between the brake drum and the wheel.

그런데, 이와 같은 종래 기술의 타이어 냉각 방식들은 냉각효율이 저조하며, 특히 수냉식은 별도의 펌프가 추가되어 함으로 비용이 크게 증가하게 되고, 물 탱크에 저장된 물을 분사하므로 물의 소모량이 많고, 에어컨 응축수가 발생하지 않을 때에는 타이어를 냉각하지 못하게 되는 단점이 있다.However, such conventional tire cooling methods have low cooling efficiency, and in particular, the water cooling type has a large increase in cost due to the addition of a separate pump, and since the water stored in the water tank is sprayed, the consumption of water is high, When it does not occur, there is a disadvantage that the tire cannot be cooled.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.The matters described in this background are prepared to enhance an understanding of the background of the invention, and may include matters other than the prior art already known to those of ordinary skill in the field to which this technology belongs.

본 발명의 실시예들은 차량에 기 장착되어 있는 에어스프링의 레벨링 밸브 시스템을 이용하여 타이어를 효율적으로 냉각할 수 있으며, 폐열을 전기 에너지로 재활용할 수 있도록 한 상용차량의 타이어 냉각장치를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention are intended to provide a tire cooling system for a commercial vehicle in which a tire can be efficiently cooled using a leveling valve system of an air spring already installed in a vehicle, and waste heat can be recycled as electrical energy. .

본 발명의 실시예에 따른 상용차량의 타이어 냉각장치는, 차체 프레임과 액슬 사이에 설치되는 에어 스프링과, 상기 에어 스프링으로 압축공기를 공급하거나 대기 중으로 압축공기를 배출하는 레벨링 밸브를 가진 상용차량에 구성되는 것으로서, ⅰ)상기 레벨링 밸브의 공기 배출부에 연결되게 설치되며, 상기 공기 배출부를 통해 유입되는 압축공기를 냉각공기와 더운공기로 분리하여 각각 배출하는 볼텍스 튜브와, ⅱ)차체 프레임에 설치되고, 상기 볼텍스 튜브의 냉각공기 배출부와 연결되며, 냉각공기를 타이어 측으로 분사하는 냉각공기 분사부재를 포함할 수 있다.A tire cooling device for a commercial vehicle according to an embodiment of the present invention is provided in a commercial vehicle having an air spring installed between a vehicle body frame and an axle, and a leveling valve that supplies compressed air to the air spring or discharges compressed air into the atmosphere. Consisting of, i) a vortex tube that is installed to be connected to the air outlet of the leveling valve and separates and discharges compressed air introduced through the air outlet into cooling air and hot air, and ii) installed on a vehicle body frame. And a cooling air injection member connected to the cooling air discharge part of the vortex tube and injecting cooling air toward the tire.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 상용차량의 타이어 냉각장치에 있어서, 상기 볼텍스 튜브는 상기 레벨링 밸브의 공기 배출부에 연결되며 상기 공기 배출부를 통해 배출되는 압축공기를 도입하는 도입부와, 상기 압축공기의 운동 에너지를 열 에너지로 변환하며 그 압축공기를 냉각공기와 더운공기로 분리하는 에너지 변환부와, 상기 냉각공기를 배출하는 제1 배출부와, 상기 제1 배출부와 서로 다른 방향으로 상기 더운공기를 배출하는 제2 배출부를 포함할 수 있다.In addition, in the tire cooling apparatus of the commercial vehicle according to an embodiment of the present invention, the vortex tube is connected to the air discharge part of the leveling valve and an introduction part for introducing compressed air discharged through the air discharge part, and the compression An energy conversion unit that converts the kinetic energy of air into thermal energy and separates the compressed air into cooling air and hot air, a first discharge unit that discharges the cooling air, and the first discharge unit in a different direction from the first discharge unit. It may include a second discharge unit for discharging hot air.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 상용차량의 타이어 냉각장치에 있어서, 상기 냉각공기 분사부재는 제1 연결라인을 통해 상기 볼텍스 튜브의 제1 배출부와 연결될 수 있다.In addition, in the tire cooling apparatus of the commercial vehicle according to an embodiment of the present invention, the cooling air injection member may be connected to the first discharge part of the vortex tube through a first connection line.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 상용차량의 타이어 냉각장치에 있어서, 상기 차체 프레임에는 열 에너지를 전기 에너지로 변환하는 열전소자가 설치될 수 있다.In addition, in the tire cooling apparatus of the commercial vehicle according to an embodiment of the present invention, a thermoelectric element for converting thermal energy into electrical energy may be installed on the vehicle body frame.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 상용차량의 타이어 냉각장치에 있어서, 상기 열전소자에는 다수 개의 열전달 핀들이 구비될 수 있다.In addition, in the tire cooling apparatus of the commercial vehicle according to an embodiment of the present invention, a plurality of heat transfer fins may be provided on the thermoelectric element.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 상용차량의 타이어 냉각장치에 있어서, 상기 차체 프레임에는 상기 볼텍스 튜브의 제2 배출부를 통해 배출되는 더운공기를 상기 열전소자로 분사하는 더운공기 분사부재가 설치될 수 있다.In addition, in the tire cooling apparatus of the commercial vehicle according to an embodiment of the present invention, a hot air injection member for injecting hot air discharged through the second discharge portion of the vortex tube to the thermoelectric element is installed on the vehicle body frame. I can.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 상용차량의 타이어 냉각장치에 있어서, 상기 더운공기 분사부재는 제2 연결라인을 통해 상기 볼텍스 튜브의 제2 배출부와 연결될 수 있다.In addition, in the tire cooling apparatus of the commercial vehicle according to an embodiment of the present invention, the hot air injection member may be connected to the second discharge portion of the vortex tube through a second connection line.

본 발명의 실시예들은 차량에 기 장착되어 있는 에어스프링의 레벨링 밸브에 볼텍스 튜브를 채용하여 간단한 구성으로 타이어를 효율적으로 냉각할 수 있으며, 폐열을 전기 에너지로 재활용할 수 있다.Embodiments of the present invention employ a vortex tube in a leveling valve of an air spring already installed in a vehicle to efficiently cool a tire with a simple configuration, and waste heat can be recycled as electrical energy.

즉, 본 발명의 실시예에서는 볼텍스 튜브에서 배출되는 냉각공기를 냉각공기 분사부재를 통해 타이어의 비드부로 분사함으로써, 종래 기술에 비해 비교적 단순한 구성으로 타이어의 비드부를 효율적으로 냉각시킬 수 있다.That is, in the embodiment of the present invention, the cooling air discharged from the vortex tube is injected to the bead portion of the tire through the cooling air injection member, so that the bead portion of the tire can be efficiently cooled with a relatively simple configuration compared to the prior art.

더 나아가, 본 발명의 실시예에서는 볼텍스 튜브에서 배출되는 더운공기를 더운공기 분사부재를 통해 열전소자로 분사함으로써, 열전소자에서 발생되는 전기 에너지를 차량의 전원으로 재활용 할 수 있으며, 이로 인해 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.Furthermore, in an embodiment of the present invention, by injecting hot air discharged from the vortex tube to the thermoelectric element through the hot air injection member, electric energy generated from the thermoelectric element can be recycled as power of the vehicle. Fuel economy can be improved.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 상용차량의 타이어 냉각장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 상용차량의 타이어 냉각장치에 적용되는 에어서스펜션의 레벨링 밸브 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 상용차량의 타이어 냉각장치에 적용되는 볼텍스 튜브를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 상용차량의 타이어 냉각장치에 적용되는 냉각공기 분사부재 부위를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 상용차량의 타이어 냉각장치에 적용되는 더운공기 분사부재 부위를 도시한 도면이다.These drawings are for reference only in describing exemplary embodiments of the present invention, and therefore, the technical idea of the present invention should not be construed as being limited to the accompanying drawings.
1 is a view schematically showing a tire cooling apparatus for a commercial vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram schematically showing a leveling valve system of an air suspension applied to a tire cooling system of a commercial vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram schematically showing a vortex tube applied to a tire cooling apparatus of a commercial vehicle according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a portion of a cooling air injection member applied to a tire cooling apparatus of a commercial vehicle according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a portion of a hot air injection member applied to a tire cooling device of a commercial vehicle according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description have been omitted, and the same reference numerals are attached to the same or similar components throughout the specification.

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.Since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to what is shown in the drawings, and the thickness is enlarged to clearly express various parts and regions.

그리고, 하기의 상세한 설명에서 구성의 명칭을 제1, 제2 등으로 구분한 것은 그 구성이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.In addition, in the following detailed description, the names of the configurations are divided into first, second, etc. to distinguish the configurations in the same relationship, and are not necessarily limited to the order in the following description.

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.Throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless specifically stated to the contrary.

또한, 명세서에 기재된 "...유닛", "...수단", "...부", "...부재" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 하는 포괄적인 구성의 단위를 의미한다.In addition, terms such as "...unit", "...means", "...part", "...member" described in the specification refer to a unit of a comprehensive constitution that performs at least one function or operation. it means.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 상용차량의 타이어 냉각장치를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a diagram schematically showing a tire cooling apparatus for a commercial vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 상용차량의 타이어 냉각장치(100)는 대형트럭과 같은 상용차량 즉, 후 복륜을 채용한 상용차량에 적용될 수 있다.Referring to FIG. 1, the tire cooling apparatus 100 for a commercial vehicle according to an embodiment of the present invention may be applied to a commercial vehicle such as a large truck, that is, a commercial vehicle employing a rear double wheel.

이와 같은 상용차량에는 도 2에서와 같은 에어 서스펜션을 포함하고 있다. 예를 들면 상기 에어 서스펜션은 차체 프레임(1)과 액슬(2) 사이에 설치되며 차고(car height) 조절 작용을 하는 에어스프링(air spring)(3)과, 압축공기가 저장되어 있는 에어탱크(4)와, 에어스프링(3)으로 압축공기를 공급 또는 방출하기 위해 그 에어스프링(3)과 에어탱크(4) 사이에 구비되는 레벨링 밸브(5) 등으로 구성된다.Such a commercial vehicle includes an air suspension as shown in FIG. 2. For example, the air suspension is installed between the vehicle body frame 1 and the axle 2 and has an air spring 3 that controls car height, and an air tank in which compressed air is stored. 4), and a leveling valve 5 provided between the air spring 3 and the air tank 4 to supply or discharge compressed air to the air spring 3.

여기서, 상기 레벨링 밸브(5)는 상용차량 후륜의 상하 움직임을 제어하기 위한 것으로, 차체의 하중이 증가되는 경우에는 에어탱크(4)로부터 압축공기를 에어스프링(3)으로 공급하며, 팽창하는 에어스프링(3)에 의해 하강되었던 차체 프레임(1)이 상승되게 됨으로써 차고가 조절된다.Here, the leveling valve 5 is for controlling the vertical movement of the rear wheel of the commercial vehicle, and when the load of the vehicle body is increased, compressed air is supplied from the air tank 4 to the air spring 3 and expanded air The vehicle body frame 1, which has been lowered by the spring 3, is raised to adjust the vehicle height.

그리고, 상기 레벨링 밸브(5)는 차체의 하중이 감소되는 경우에는 에어스프링(3)으로부터 압축공기를 대기 중으로 배출하며, 수축하는 에어스프링(3)에 의해 상승되었던 차체 프레임(1)이 하강되게 됨으로써 차고가 조절된다. 이 경우, 상기 레벨링 밸브(5)는 압축공기가 유입되는 공기 유입부(7)를 형성하고 있으며, 압축공기를 배출하기 위한 공기 배출부(9)를 형성하고 있다.In addition, the leveling valve 5 discharges compressed air from the air spring 3 into the atmosphere when the load on the vehicle body is reduced, and the vehicle body frame 1 that has been raised by the contracting air spring 3 is lowered. By doing so, the garage is adjusted. In this case, the leveling valve 5 forms an air inlet 7 through which compressed air is introduced, and an air outlet 9 for discharging compressed air.

상기한 바와 같은 레벨링 밸브(5)는 당 업계에 널리 알려진 상용차량용 에어 서스펜션의 레벨링 밸브 시스템으로서 구성되므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.Since the leveling valve 5 as described above is configured as a leveling valve system of an air suspension for commercial vehicles well known in the art, a more detailed description of the configuration will be omitted herein.

본 발명의 실시예에 따른 상기 상용차량의 타이어 냉각장치(100)는 에어스프링(3)의 레벨링 밸브(5)을 이용하여 타이어(T)를 효율적으로 냉각할 수 있으며, 폐열을 전기 에너지로 재활용할 수 있는 구조로 이루어진다.The tire cooling device 100 of the commercial vehicle according to the embodiment of the present invention can efficiently cool the tire T using the leveling valve 5 of the air spring 3, and recycle waste heat as electric energy. It consists of a structure that can be done.

이를 위해 본 발명의 실시예에 따른 상기 상용차량의 타이어 냉각장치(100)는 기본적으로, 볼텍스 튜브(10), 냉각공기 분사부재(30), 열전소자(50) 그리고 더운공기 분사부재(70)를 포함하고 있다.To this end, the tire cooling device 100 of the commercial vehicle according to the embodiment of the present invention basically includes a vortex tube 10, a cooling air injection member 30, a thermoelectric element 50, and a hot air injection member 70. It includes.

본 발명의 실시예에서, 상기 볼텍스 튜브(10)는 소정의 유체(본 발명의 실시예에서 압축공기)를 가열 유체(본 발명의 실시예에서 더운공기)와 냉각 유체(본 발명의 실시예에서 냉각공기)로 분리할 수 있는 것이다.In the embodiment of the present invention, the vortex tube 10 is a heating fluid (hot air in the embodiment of the present invention) and a cooling fluid (in the embodiment of the present invention) a predetermined fluid (compressed air in the embodiment of the present invention). It can be separated by cooling air).

여기서, 상기 볼텍스 튜브(10)는 레벨링 밸브(5)의 공기 배출부(9)를 통해 유입되는 압축공기의 운동 에너지를 열 에너지로 변환함으로써 그 압축공기를 냉각공기와 더운공기로 분리하여 각각 배출할 수 있다. 상기 볼텍스 튜브(10)는 레벨링 밸브(5)의 공기 배출부(9)에 연결되게 설치된다.Here, the vortex tube 10 converts the kinetic energy of the compressed air flowing in through the air outlet 9 of the leveling valve 5 into thermal energy, thereby separating the compressed air into cooling air and hot air and discharging them, respectively. can do. The vortex tube 10 is installed to be connected to the air outlet 9 of the leveling valve 5.

이러한 볼텍스 튜브(10)는 도 3에서와 같이, 레벨링 밸브(5)의 공기 배출부(9)를 통해 유입되는 압축공기의 운동 에너지를 열 에너지로 변환하며 그 압축공기를 더운 공기와 냉각 공기로 분리하는 에너지 변환부(11)를 포함하고 있다.As shown in FIG. 3, the vortex tube 10 converts the kinetic energy of compressed air introduced through the air outlet 9 of the leveling valve 5 into thermal energy, and converts the compressed air into hot air and cooling air. It includes an energy conversion unit 11 to separate.

그리고, 상기 볼텍스 튜브(10)는 레벨링 밸브(5)의 공기 배출부(9)를 통해 배출되는 압축공기를 에너지 변환부(11)로 도입하기 위한 도입부(13)와, 에너지 변환부(11)에 의해 생성된 냉각공기를 배출하는 제1 배출부(15)와, 에너지 변환부(11)에 의해 생성된 더운공기를 제1 배출부(15)와는 서로 다른 방향으로 배출하는 제2 배출부(17)를 포함하고 있다.In addition, the vortex tube 10 includes an introduction part 13 for introducing compressed air discharged through the air discharge part 9 of the leveling valve 5 to the energy conversion part 11, and an energy conversion part 11 A first discharge unit 15 for discharging the cooling air generated by and a second discharge unit for discharging the hot air generated by the energy conversion unit 11 in different directions from the first discharge unit 15 ( 17).

즉, 상기 볼텍스 튜브(10)는 레벨링 밸브(5)의 공기 배출부(9)를 통해 배출되는 압축공기가 도입부(13)를 통해 에너지 변환부(11)로 도입되면, 그 에너지 변환부(11)를 통해 압축공기의 운동 에너지를 열 에너지로 변환하며 그 압축공기를 더운공기와 냉각공기로 분리할 수 있다. 그리고, 상기 볼텍스 튜브(10)는 압축공기로부터 분리된 냉각공기를 제1 배출부(15)를 통해 배출하고, 더운공기를 제2 배출부(17)를 통해 배출할 수 있다.That is, in the vortex tube 10, when compressed air discharged through the air discharge part 9 of the leveling valve 5 is introduced into the energy conversion part 11 through the introduction part 13, the energy conversion part 11 ), the kinetic energy of compressed air is converted into thermal energy, and the compressed air can be separated into hot air and cooling air. In addition, the vortex tube 10 may discharge cooling air separated from the compressed air through the first discharge unit 15 and discharge hot air through the second discharge unit 17.

이러한 볼텍스 튜브(10)는 당 업계에서 소정 유체의 운동 에너지를 열 에너지로 변환하며 그 유체를 가열 유체와 냉각 유체로 분리하는 통상적인 구조의 볼텍스 튜브로서 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.Such a vortex tube 10 is made as a vortex tube having a conventional structure that converts the kinetic energy of a predetermined fluid into thermal energy and separates the fluid into a heating fluid and a cooling fluid in the art. Description will be omitted.

본 발명의 실시예에서, 상기 냉각공기 분사부재(30)는 볼텍스 튜브(10)에서 배출되는 냉각공기를 후 복륜 내측 타이어(T)의 비드부 측으로 분사하며 그 타이어(T)를 냉각공기로서 냉각시키는 기능을 하게 된다.In an embodiment of the present invention, the cooling air injection member 30 injects the cooling air discharged from the vortex tube 10 toward the bead portion of the tire T inside the rear wheel and cools the tire T as cooling air. It has a function of letting you know.

상기 냉각공기 분사부재(30)는 도 1 및 도 4에서와 같이 차체 프레임(1)에 고정되게 설치되는 바, 제1 연결라인(31)을 통해 볼텍스 튜브(10)의 제1 배출부(15)와 연결되게 설치된다.The cooling air injection member 30 is fixedly installed on the vehicle body frame 1 as shown in FIGS. 1 and 4, and the first discharge part 15 of the vortex tube 10 through the first connection line 31 ) To be connected.

본 발명의 실시예에서, 상기 열전소자(50)는 도 1 및 도 5에서와 같이, 열 에너지를 전기 에너지로 변환하는 것으로서, 차체 프레임(1)에 고정되게 설치된다. 상기 열전소자(50)는 당 업계에서 널리 알려진 제어백 효과를 이용한 열전모듈로서 구비된다. 이러한 열전소자(50)는 가해지는 열에 의해 자유전자가 에너지를 얻고 이 에너지를 사용해 기전력을 발생시킬 수 있다.In an embodiment of the present invention, the thermoelectric element 50 converts thermal energy into electrical energy, as shown in FIGS. 1 and 5, and is fixedly installed on the vehicle body frame 1. The thermoelectric element 50 is provided as a thermoelectric module using a control back effect widely known in the art. In the thermoelectric element 50, free electrons obtain energy by the applied heat and use this energy to generate an electromotive force.

여기서, 상기 열전소자(50)에는 열 에너지를 더욱 효과적으로 전달받을 수 있도록 다수 개의 열전달 핀들(51)이 형성되어 있다. 상기 열전소자(50)는 뒤에서 더욱 설명될 더운공기 분사부재(70)를 통하여 열 에너지를 제공받을 수 있다.Here, a plurality of heat transfer fins 51 are formed in the thermoelectric element 50 so as to more effectively receive heat energy. The thermoelectric element 50 may receive thermal energy through the hot air injection member 70, which will be further described later.

본 발명의 실시예에서, 상기 더운공기 분사부재(70)는 도 1 및 도 5에서와 같이, 볼텍스 튜브(10)의 제2 배출부(17)를 통해 배출되는 더운공기를 열전소자(50)로 분사하는 기능을 한다.In the embodiment of the present invention, the hot air injection member 70 is a thermoelectric element 50 to discharge hot air discharged through the second discharge unit 17 of the vortex tube 10 as shown in FIGS. 1 and 5. It has the function of spraying with.

상기 더운공기 분사부재(70)는 차체 프레임(1)에 고정되게 설치되는 바, 제2 연결라인(71)을 통해 볼텍스 튜브(10)의 제2 배출부(17)와 연결되게 설치된다.The hot air injection member 70 is fixedly installed on the vehicle body frame 1 and is installed to be connected to the second discharge unit 17 of the vortex tube 10 through a second connection line 71.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 상용차량의 타이어 냉각장치(100)의 작용을 앞서 개시한 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the operation of the tire cooling apparatus 100 of a commercial vehicle according to an embodiment of the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the previously disclosed drawings.

우선, 본 발명의 실시예에서는 에어스프링(3)과 레벨링 밸브(5)를 통해 후륜의 상하 움직임을 제어하는 과정에서 차체의 하중이 감소되는 경우, 레벨링 밸브(5)의 공기 배출부(9)를 통해 에어스프링(3)으로부터 압축공기를 배출한다. 상기 레벨링 밸브(5)의 공기 배출부(9)를 통해 배출되는 압축공기는 볼텍스 튜브(10)의 도입부(13)로 유입된다.First, in the embodiment of the present invention, when the load on the vehicle body is reduced in the process of controlling the vertical movement of the rear wheel through the air spring 3 and the leveling valve 5, the air outlet 9 of the leveling valve 5 Compressed air is discharged from the air spring (3) through. Compressed air discharged through the air discharge part 9 of the leveling valve 5 flows into the introduction part 13 of the vortex tube 10.

이와 같이 압축공기가 에너지 변환부(11)로 도입되면, 그 에너지 변환부(11)에서는 압축공기의 운동 에너지를 열 에너지로 변환하며 그 압축공기를 더운공기와 냉각공기로 분리한다. 그리고, 본 발명의 실시예에서는 에너지 변환부(11)를 통해 분리된 냉각공기를 제1 배출부(15)를 통해 배출하며, 더운공기를 제2 배출부(17)를 통해 배출한다.When compressed air is introduced into the energy conversion unit 11 in this way, the energy conversion unit 11 converts the kinetic energy of the compressed air into thermal energy and separates the compressed air into hot air and cooling air. Further, in the embodiment of the present invention, the cooling air separated through the energy conversion unit 11 is discharged through the first discharge unit 15 and hot air is discharged through the second discharge unit 17.

이러는 과정에, 본 발명의 실시예에서는 볼텍스 튜브(10)의 제1 배출부(15)를 통해 배출되는 냉각공기를 제1 연결라인(31)을 통하여 냉각공기 분사부재(30)로 공급한다.In this process, in the embodiment of the present invention, the cooling air discharged through the first discharge unit 15 of the vortex tube 10 is supplied to the cooling air injection member 30 through the first connection line 31.

그러면, 본 발명의 실시예에서는 상기 냉각공기 분사부재(30)를 통하여 냉각공기를 후 복륜 내측 타이어(T)의 비드부 측으로 분사하며 그 타이어(T)의 비드부를 냉각공기로서 냉각시킬 수 있다.Then, in an embodiment of the present invention, cooling air is injected through the cooling air injection member 30 to the bead portion of the rear tire T, and the bead portion of the tire T can be cooled as cooling air.

이와 동시에, 본 발명의 실시예에서는 볼텍스 튜브(10)의 제2 배출부(17)를 통해 배출되는 더운공기를 제2 연결라인(71)을 통하여 더운공기 분사부재(70)로 공급한다.At the same time, in the embodiment of the present invention, the hot air discharged through the second discharge unit 17 of the vortex tube 10 is supplied to the hot air injection member 70 through the second connection line 71.

그러면, 본 발명의 실시예에서는 상기 더운공기 분사부재(70)를 통하여 더운공기를 열전소자(50)로 분사하며, 그 더운공기의 열 에너지를 열전소자(50)에 제공한다. 이 때, 상기 더운공기 분사부재(70)를 통해 배출되는 더운공기의 열 에너지는 열전달 핀들(51)을 통해 열전소자(50)에 효과적으로 전달될 수 있다.Then, in the embodiment of the present invention, hot air is injected to the thermoelectric element 50 through the hot air injection member 70, and thermal energy of the hot air is provided to the thermoelectric element 50. In this case, the thermal energy of the hot air discharged through the hot air injection member 70 may be effectively transferred to the thermoelectric element 50 through the heat transfer fins 51.

상기와 같이 더운공기 분사부재(70)를 통해 배출되는 더운공기의 열 에너지를 열전소자(50)에 제공함에 따라, 열전소자(50)에서는 열 에너지를 전기 에너지로 변환한다. 이러한 전기 에너지는 배터리와 같은 축전수단에 축전되며 차량의 전원으로 재활용될 수 있다.As the thermal energy of the hot air discharged through the hot air injection member 70 is provided to the thermoelectric element 50 as described above, the thermoelectric element 50 converts the thermal energy into electric energy. This electric energy is stored in a power storage means such as a battery and can be recycled as a power source for a vehicle.

지금까지 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 상용차량의 타이어 냉각장치(100)에 의하면, 상용차량에 기 장착된 에어스프링(3)의 레벨링 밸브(5)에 설치되는 볼텍스 튜브(10), 볼텍스 튜브(10)와 연결되는 냉각공기 분사부재(30) 및 더운공기 분사부재(70), 그리고 차체 프레임(1)에 설치되는 열전소자(50)를 포함하고 있다.According to the tire cooling apparatus 100 for a commercial vehicle according to an embodiment of the present invention as described so far, the vortex tube 10 installed on the leveling valve 5 of the air spring 3 previously mounted on the commercial vehicle, It includes a cooling air injection member 30 and a hot air injection member 70 connected to the vortex tube 10, and a thermoelectric element 50 installed on the vehicle body frame 1.

따라서, 본 발명의 실시예에서는 볼텍스 튜브(10)에서 배출되는 냉각공기를 냉각공기 분사부재(30)를 통해 타이어(T)의 비드부로 분사함으로써, 종래 기술에 비해 비교적 단순한 구성으로 타이어(T)의 비드부를 효율적으로 냉각시킬 수 있다.Therefore, in the embodiment of the present invention, by injecting the cooling air discharged from the vortex tube 10 to the bead portion of the tire T through the cooling air injection member 30, the tire T has a relatively simple configuration compared to the prior art. The bead portion of the can be efficiently cooled.

더 나아가, 본 발명의 실시예에서는 볼텍스 튜브(10)에서 배출되는 더운공기를 더운공기 분사부재(70)를 통해 열전소자(50)로 분사함으로써, 열전소자(50)에서 발생되는 전기 에너지를 차량의 전원으로 재활용 할 수 있으며, 이로 인해 차량의 연비를 향상시킬 수 있다.Furthermore, in an embodiment of the present invention, by injecting hot air discharged from the vortex tube 10 to the thermoelectric element 50 through the hot air injection member 70, the electric energy generated from the thermoelectric element 50 is transferred to the vehicle. It can be recycled with the power of the vehicle, which can improve the fuel economy of the vehicle.

이상에서 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 본 명세서에서 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사상을 이해하는 당업자는 동일한 기술적 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 권리 범위 내에 든다고 할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described above, the technical idea of the present invention is not limited to the embodiments presented in the present specification, and those skilled in the art who understand the technical idea of the present invention within the scope of the same technical idea, Other embodiments may be easily proposed by addition, change, deletion, addition of elements, and the like, but it will be said that this is also within the scope of the present invention.

1... 차체 프레임 2... 액슬
3... 에어스프링 5... 레벨링 밸브
7... 공기 유입부 9... 공기 배출부
T... 타이어 10... 볼텍스 튜브
11... 에너지 변환부 13... 도입부
15... 제1 배출부 17... 제2 배출부
30... 냉각공기 분사부재 31... 제1 연결라인
50... 열전소자 51... 열전달 핀
70... 더운공기 분사부재 71... 제2 연결라인1... body frame 2... axle
3... Air spring 5... Leveling valve
7... Air inlet 9... Air outlet
T... Tire 10... Vortex tube
11... energy conversion section 13... introduction section
15... 1st discharge part 17... 2nd discharge part
30... Cooling air injection member 31... 1st connection line
50...thermal element 51...heat transfer fin
70... hot air injection member 71... second connection line

Claims (7)

차체 프레임과 액슬 사이에 설치되는 에어 스프링과, 상기 에어 스프링으로 압축공기를 공급하거나 대기 중으로 압축공기를 배출하는 레벨링 밸브를 가진 상용차량에 구성되는 타이어 냉각장치로서,
상기 레벨링 밸브의 공기 배출부에 연결되게 설치되며, 상기 공기 배출부를 통해 유입되는 압축공기를 냉각공기와 더운공기로 분리하여 각각 배출하는 볼텍스 튜브; 및
차체 프레임에 설치되고, 상기 볼텍스 튜브의 냉각공기 배출부와 연결되며, 냉각공기를 타이어 측으로 분사하는 냉각공기 분사부재;를 포함하고,
상기 볼텍스 튜브는 상기 레벨링 밸브의 공기 배출부에 연결되며, 상기 공기 배출부를 통해 배출되는 압축공기를 도입하는 도입부와, 상기 압축공기의 운동 에너지를 열 에너지로 변환하며 그 압축공기를 냉각공기와 더운공기로 분리하는 에너지 변환부와, 상기 냉각공기를 배출하는 제1 배출부와, 상기 제1 배출부와 서로 다른 방향으로 상기 더운공기를 배출하는 제2 배출부를 포함하며,
상기 차체 프레임에는, 열 에너지를 전기 에너지로 변환하는 열전소자가 설치되고, 상기 볼텍스 튜브의 제2 배출부를 통해 배출되는 더운공기를 상기 열전소자로 분사하는 더운공기 분사부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 상용차량의 타이어 냉각장치.A tire cooling device configured in a commercial vehicle having an air spring installed between a vehicle body frame and an axle, and a leveling valve that supplies compressed air to the air spring or discharges compressed air into the atmosphere,
A vortex tube installed to be connected to the air discharge part of the leveling valve, separate compressed air introduced through the air discharge part into cooling air and hot air, and discharge each of them; And
Includes; a cooling air injection member installed on the vehicle body frame, connected to the cooling air discharge unit of the vortex tube, and injecting cooling air to the tire side,
The vortex tube is connected to the air discharge part of the leveling valve, an introduction part for introducing compressed air discharged through the air discharge part, and converts the kinetic energy of the compressed air into thermal energy, and converts the compressed air into cooling air and hot air. An energy conversion unit for separating into air, a first discharge unit for discharging the cooling air, and a second discharge unit for discharging the hot air in a direction different from that of the first discharge unit,
In the vehicle body frame, a thermoelectric element for converting heat energy into electric energy is installed, and a hot air injection member for injecting hot air discharged through the second discharge portion of the vortex tube to the thermoelectric element is installed. Tire cooling system for commercial vehicles. 삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 냉각공기 분사부재는 제1 연결라인을 통해 상기 볼텍스 튜브의 제1 배출부와 연결되는 것을 특징으로 하는 상용차량의 타이어 냉각장치.The method of claim 1,
The cooling air injection member is a tire cooling apparatus for a commercial vehicle, characterized in that connected to the first discharge portion of the vortex tube through a first connection line. 삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 열전소자에는 다수 개의 열전달 핀들이 구비되는 것을 특징으로 하는 상용차량의 타이어 냉각장치.The method of claim 1,
Tire cooling apparatus for a commercial vehicle, characterized in that the thermoelectric element is provided with a plurality of heat transfer fins. 삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 더운공기 분사부재는 제2 연결라인을 통해 상기 볼텍스 튜브의 제2 배출부와 연결되는 것을 특징으로 하는 상용차량의 타이어 냉각장치.The method of claim 1,
The hot air injection member is a tire cooling apparatus for a commercial vehicle, characterized in that connected to the second discharge portion of the vortex tube through a second connection line.
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