KR20150054224A

KR20150054224A - 에어 덕트 및 이를 구비한 냉각장치

Info

Publication number: KR20150054224A
Application number: KR1020130136399A
Authority: KR
Inventors: 남종우; 이준호; 조현; 정한신
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2013-11-11
Filing date: 2013-11-11
Publication date: 2015-05-20

Abstract

본 발명은 차량의 전방으로부터 유입된 공기에 의해 배기 통로가 효율적으로 냉각되도록 하는 에어 덕트 및 이를 구비한 냉각장치에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 냉각장치는, 엔진에서 발생되는 배기가스를 전달받도록 상기 엔진과 연결되는 배기매니폴드; 상기 배기매니폴드를 감싸도록 배치되고, 상기 배기매니폴드의 주변 부품과 상기 배기매니폴드의 사이에서 열을 차단하는 차열판; 및 차량의 전방으로부터 공기를 받아들이고, 받아들인 공기를 상기 차열판의 내부로 공급하도록 형성된 에어 덕트; 를 포함할 수 있다.
상기 에어 덕트를 통과한 공기에 의해 상기 배기매니폴드가 냉각될 수 있다.

Description

에어 덕트 및 이를 구비한 냉각장치{AIR DUCT AND COOLING APPARATUS EQUIPPED THEREWITH}

본 발명은 에어 덕트에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배기 통로를 냉각시키기 위한 에어 덕트 및 이를 구비한 냉각장치에 관한 것이다.

일반적으로, 에어 덕트는 공기의 통로로서, 공기의 유입이 용이한 부분으로부터 공기의 공급이 필요한 부분까지 공기의 흐름을 유도하기 위한 파이프를 말한다.

예를 들어, 이러한 에어 덕트는 엔진에 흡입되는 공기를 유도하는 에어 덕트 혹은 브레이크를 냉각시키기 위한 에어 덕트 등이 있다.

한편, 최근에는 엔진의 온도를 보존하고, 초기 시동 시에 연료의 소모를 최소화하도록 하는 기술의 개발이 활발히 전개되고 있다.

하지만, 엔진의 온도를 보존하는 방안만이 수행되면, 필요에 따른 엔진의 냉각이 원활히 수행되지 못하고, 고속 주행 시에 연비가 악화되며, 고온의 배기 통로 주변 부품에 열해가 발생될 수 있다.

따라서, 상기 고온의 배기 통로에 의한 열해를 방지하기 위하여 상기 배기 통로와 상기 배기 통로 주변 부품의 사이에 열의 전달을 차단하는 차열판이 개재될 수 있다. 또한, 상기 차열판은 상기 배기 통로의 배기매니폴드를 감싸도록 구비될 수 있다.

하지만, 차량의 전방으로부터 엔진룸에 유입된 공기를 이용하여 상기 배기 통로를 냉각시키는 경우, 상기 배기 통로의 냉각 효율은 상기 차열판에 의해 저하될 수 있다. 나아가, 상기 유입된 공기가 엔진의 구동을 보조하는 보조기계류에 의해 간섭을 받게 되면, 엔진의 냉각 성능은 더욱 저하될 수 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 차량의 전방으로부터 유입된 공기에 의해 배기 통로가 효율적으로 냉각되도록 하는 에어 덕트 및 이를 구비한 냉각장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 에어 덕트는, 엔진을 냉각시키도록 라디에이터 그릴과 상기 엔진 사이에 배치된 냉각 팬을 통과한 공기가 유입되도록 형성된 덕트 입구; 상기 덕트 입구로 유입된 공기를 유도하도록 형성된 덕트 통로; 및 상기 덕트 통로를 통과한 공기가 상기 엔진의 배기매니폴드를 향하여 유출되도록 형성된 덕트 출구; 를 포함할 수 있다.

상기 덕트 입구는 상기 냉각 팬에 대향하고, 상기 냉각 팬으로부터 일정거리 이격되도록 배치될 수 있다.

상기 덕트 입구의 형상은 상기 냉각 팬에서 상기 냉각 팬의 날개가 배치되고 공기가 통과하도록 형성되는 팬 홀의 형상과 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.

상기 덕트 입구는 상기 엔진과 상기 냉각 팬의 사이에 배치되고, 상기 덕트 입구의 반대측 면은 상기 엔진에 장착될 수 있다.

상기 배기매니폴드의 주변 부품과 상기 배기매니폴드의 사이에서 열을 차단하도록 상기 배기매니폴드를 감싸는 차열판이 구비되는 경우, 상기 덕트 통로는 상기 차열판까지 연장되고, 상기 덕트 출구는 상기 차열판의 내부에 공기를 공급하도록 상기 배기매니폴드가 배치된 상기 차열판의 내부와 연통될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 에어 덕트는, 엔진을 냉각시키도록 차량의 전방으로부터 공기를 받아들이는 라디에이터 그릴을 통과한 공기 중 일부가 유입되도록 형성된 덕트 입구; 상기 덕트 입구로 유입된 공기를 유도하도록 형성된 덕트 통로; 및 상기 덕트 통로를 통과한 공기가 상기 엔진의 배기매니폴드를 향하여 유출되도록 형성된 덕트 출구; 를 포함할 수 있다.

상기 덕트 입구는 상기 라디에이터 그릴에 결합될 수 있다.

상기 덕트 출구는 상기 차열판에 연결되고, 상기 덕트 출구에 인접한 상기 덕트 통로의 일부분은 상기 차열판의 전방에서 상기 엔진의 일부분에 장착될 수 있다.

본 발명의 어느 실시예에 따른 냉각장치는, 엔진에서 발생되는 배기가스를 전달받도록 상기 엔진과 연결되는 배기매니폴드; 상기 배기매니폴드를 감싸도록 배치되고, 상기 배기매니폴드의 주변 부품과 상기 배기매니폴드의 사이에서 열을 차단하는 차열판; 및 차량의 전방으로부터 공기를 받아들이고, 받아들인 공기를 상기 차열판의 내부로 공급하도록 형성된 에어 덕트; 를 포함할 수 있다.

본 발명의 어느 실시예에 따른 냉각장치는 상기 에어 덕트를 통과한 공기에 의해 상기 배기매니폴드를 냉각시킬 수 있다.

상기 에어 덕트는, 상기 엔진을 냉각시키도록 배치된 냉각 팬을 통과한 공기가 유입되도록 형성된 덕트 입구; 상기 덕트 입구로 유입된 공기를 상기 차열판을 향하여 유도하도록 형성된 덕트 통로; 및 상기 차열판의 내부와 연통되도록 상기 차열판에 결합되고, 상기 덕트 통로를 통과한 공기가 상기 차열판의 내부에 배치된 상기 배기매니폴드를 향하여 유출되도록 형성되는 덕트 출구; 를 포함할 수 있다.

상기 에어 덕트는, 상기 엔진을 냉각시키도록 차량의 전방으로부터 공기를 받아들이는 라디에이터 그릴을 통과한 공기 중 일부가 유입되도록 형성된 덕트 입구; 상기 덕트 입구로 유입된 공기를 상기 차열판을 향하여 유도하도록 형성된 덕트 통로; 및 상기 차열판의 내부와 연통되도록 상기 차열판에 결합되고, 상기 덕트 통로를 통과한 공기가 상기 차열판의 내부에 배치된 상기 배기매니폴드를 향하여 유출되도록 형성되는 덕트 출구; 를 포함할 수 있다.

상기 덕트 입구는 상기 라디에이터 그릴에 결합되고, 상기 덕트 출구에 인접한 상기 덕트 통로의 일부분은 상기 차열판의 전방에서 상기 엔진의 일부분에 장착될 수 있다.

본 발명의 어느 실시예에 따른 냉각장치는, 상기 엔진의 하부 및 차량의 바닥에 배치된 주행장치를 보호하도록 배치되고, 차량의 전방으로부터 차량의 하부를 통하여 흐르는 공기 중 일부가 통과하는 홀이 형성된 언더 가드를 더 포함할 수 있다.

상기 에어 덕트는, 상기 언더 가드에 형성된 홀을 통과한 공기가 유입되도록 형성된 덕트 입구; 상기 덕트 입구로 유입된 공기를 상기 차열판을 향하여 유도하도록 형성된 덕트 통로; 및 상기 차열판의 내부와 연통되도록 상기 차열판에 결합되고, 상기 덕트 통로를 통과한 공기가 상기 차열판의 내부에 배치된 상기 배기매니폴드를 향하여 유출되도록 형성되는 덕트 출구; 를 포함할 수 있다.

상기 언더 가드에 형성된 홀 및 상기 덕트 입구의 형상은 공기의 유동손실을 최소화하도록 NACA 홀 형상으로 형성될 수 있다.

상기 덕트 입구는 상기 언더 가드에 결합되고, 상기 덕트 출구에 인접한 상기 덕트 통로의 일부분은 상기 차열판의 전방에서 상기 엔진의 일부분에 장착될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 차량의 전방으로부터 유입된 공기가 배기 통로에 직접적으로 전달됨으로써, 상기 배기 통로의 냉각이 원활하게 수행될 수 있다.

또한, 상기 배기 통로의 냉각이 원활해짐으로써, 필요에 따른 엔진의 냉각이 용이해지고, 고속 주행 시에 연비가 개선될 수 있다.

나아가, 상기 배기 통로에 의한 상기 배기 통로 주변 부품의 열해가 방지될 수 있다.

더 나아가, 상기 배기 통로의 인장강도를 고려한 상기 배기 통로의 내구성이 향상될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 에어 덕트가 구비된 엔진룸의 개략적인 정면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 에어 덕트를 구비한 냉각장치 및 엔진의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어 덕트를 구비한 냉각장치 및 엔진의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 에어 덕트를 구비한 냉각장치 및 엔진의 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 에어 덕트가 구비된 엔진룸의 개략적인 정면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 에어 덕트(10)는 엔진(1)의 배기 통로(20)를 감싸고 있는 차열판(2)과 연결된다.

상기 엔진(1)은 차체(4), 상기 차체(4)의 언더 가드(under guard, 5), 및 후드(hood, 3)로 둘러싸인 공간인 엔진룸(6)에 배치된다. 또한, 상기 엔진(1)은 차량의 전방으로부터 상기 엔진룸(6)으로 유입되는 공기에 의해 냉각될 수 있다. 즉, 차량의 전방으로부터 상기 엔진룸(6)으로 유입된 공기는 상기 엔진(1)과 상기 후드(3)의 사이에 형성된 공간, 상기 엔진(1)과 상기 차체(4)의 사이에 형성된 공간, 및 상기 엔진(1)의 구성요소들 사이에 형성된 공간을 통하여 차량의 후방을 향해 흐르면서 상기 엔진(1)을 냉각한다.

이러한 엔진(1), 및 엔진(1)이 배치되는 엔진룸(6)은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하, 당업자)에게 자명하므로 더 이상의 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 배기 통로(20)는 배기가스가 상기 엔진(1)으로부터 차량의 외부로 배출되도록 구비된다. 즉, 상기 배기 통로(20)는 상기 엔진(1)의 연소실(도시하지 않음)과 연결된다.

상기 차열판(2)은 고온의 배기가스가 흐르는 상기 배기 통로(20)에 의한 상기 배기 통로(20) 주변 부품의 열해를 방지하기 위하여 구비된다. 또한, 상기 차열판(2)은 상기 배기 통로(20)의 열이 상기 배기 통로(20)의 주변 부품에 전달되는 것을 방지하도록 상기 배기 통로(20)를 감싸는 형상으로 형성된다. 특히, 상기 차열판(2)은 상기 배기 통로(20)의 배기매니폴드(22)를 감싸도록 배치되면서 상기 엔진(1)에 장착될 수 있다(도 2 내지 도 4 참조).

상기 차열판(2)에 연결된 에어 덕트(10)는 차량의 전방으로부터 공기를 공급받아 상기 차열판(2)의 내부로 전달한다. 따라서, 차량의 전방으로부터 공급받은 공기에 의해 상기 배기 통로(20)가 직접적으로 냉각될 수 있다. 여기서, 차량의 전방으로부터 공기를 공급받은 방법 및 그에 따른 상기 에어 덕트(10)의 형상은 당업자에 의해 다양하게 변경될 수 있다.

한편, 상기 배기 통로(20)에는 열전 소자(thermoelectric element, 27)가 구비될 수 있다. 또한, 상기 열전 소자(27)는 고온체(28) 및 저온체(29)를 포함한다.

상기 고온체(28)는 상기 배기 통로(20)에 장착된다. 즉, 상기 고온체(28)는 상기 배기 통로(20)의 열에 의해 고온을 갖도록 되어 있다.

상기 저온체(29)는 상기 고온체(28)와 연결되며, 상기 차열판(2)의 내부로 전달된 공기에 노출되도록 배치된다. 즉, 상기 저온체(29)는 상기 차열판(2)의 내부로 전달된 공기에 의해 저온을 갖도록 되어 있다.

상기 열전 소자(27)의 고온체(28)와 저온체(29)의 온도차를 이용하면, 열전 발전(thermoelectric generation)이 가능하다. 다시 말해, 상기 차열판(2)에 연결된 에어 덕트(10)의 구조에 의해 상기 배기 통로(20)와 상기 배기 통로(20) 주변의 온도차가 극대화되고, 이에 따라 상기 열전 소자(27)의 배치에 의한 열전 발전이 구현될 수 있다. 따라서, 상기 배기 통로(20)의 냉각에 의해 손실되는 폐열이 활용된다.

여기서, 상기 열전 소자(27)는 열과 전기의 상호작용에 의한 효과를 이용하는 소자이며, 열전 발전은 서로 다른 두 종류의 금속 또는 반도체에 온도 차이가 있으면 전압이 발생하는 제베크 효과(seebeck effect)를 이용하여 열을 전기로 변환시키는 기술이다. 이러한 열전 소자(27) 및 열전 발전은 당업자에게 자명하므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

이하, 도 2 내지 도 4를 참조로 본 발명의 실시예들에 따른 상기 에어 덕트(10)의 형상 및 상기 에어 덕트(10)를 구비한 냉각장치의 구성을 자세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 에어 덕트를 구비한 냉각장치 및 엔진의 사시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 에어 덕트(10)를 구비한 냉각장치는 라디에이터 그릴(40), 냉각 팬(30), 및 상기 차열판(2)을 포함한다. 또한, 상기 에어 덕트(10)는 덕트 입구(12a), 덕트 통로(14a), 및 덕트 출구(16)을 포함한다.

상기 라디에이터 그릴(40)은 라디에이터(도시하지 않음)를 보호하도록 상기 라디에이터의 전방에 배치되고, 차량 전방의 공기가 상기 엔진룸(6)으로 유입될 수 있도록 형성된다. 즉, 차량 전방의 공기는 상기 라디에이터 그릴(40)을 통하여 상기 엔진룸(6)으로 유입된다.

상기 냉각 팬(30)은 라디에이터가 냉각수를 식히는 것을 돕기 위해서 차체로 공기를 유입시키는 장치이다.

이러한 라디에이터 그릴(40) 및 냉각 팬(30)은 당업자에게 자명하므로 이에 대한 더 이상의 자세한 설명은 생략하기로한다.

상기 덕트 입구(12a)는 상기 라디에이터 그릴(40) 및 상기 냉각 팬(30)을 순차적으로 경유한 공기가 상기 에어 덕트(10)로 유입되도록 형성된다. 또한, 상기 덕트 입구(12a)는 상기 냉각 팬(30)에 대향하고, 상기 냉각 팬(30)으로부터 일정거리 이격되도록 배치된다. 여기서, 상기 냉각 팬(30)과 상기 덕트 입구(12a)의 이격된 거리는 공기의 유동손실이 최소화되도록 당업자에 의해 설정될 수 있다. 나아가, 상기 덕트 입구(12a)의 형상은 공기의 유동손실이 최소화되도록 상기 냉각 팬(30)의 형상에 따라 형성된다. 다시 말해, 상기 냉각 팬(30)에서 상기 냉각 팬(30)의 날개가 배치되고 공기가 통과하도록 형성되는 팬 홀(32)는 일반적으로 원형으로 형성되며, 상기 덕트 입구(12a)의 형상 및 크기는 상기 팬 홀(32)의 형상 및 크기에 대응되도록 형성된다.

상기 덕트 통로(14a)는 상기 덕트 입구(12a)를 통하여 상기 에어 덕트(10)에 유입된 공기를 유도하도록 형성된다. 이러한 덕트 통로(14a)의 형상은 공기의 유동손실이 최소화되도록 당업자에 의해 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 상기 덕트 통로(14a)는 상기 덕트 입구(12a)로부터 상기 차열판(2)까지 연장된다.

상기 덕트 출구(16)는 상기 덕트 통로(14a)를 통과한 공기가 상기 에어 덕트(10)로부터 유출되도록 형성된다. 또한, 상기 덕트 출구(16)는 상기 차열판(2)의 내부와 연통된다. 즉, 상기 덕트 입구(12a), 상기 덕트 통로(14a), 및 상기 덕트 출구(16)를 순차적으로 경유한 공기는 상기 차열판(2)의 내부로 공급된다. 나아가, 상기 차열판(2)의 내부로 공급된 공기는 상기 배기 통로(20)를 냉각시킨다.

상기 차열판(2)은 상기 배기 통로(20)를 감싸도록 상기 엔진(1)에 장착되고, 상기 배기 통로(20)의 길이방향을 따라 연장된다. 여기서, 상기 배기 통로(20)는 배기매니폴드(22) 및 배기 파이프(24)를 포함한다.

상기 배기매니폴드(22)는 상기 엔진(1)에서 발생되는 배기가스를 전달받도록 상기 엔진(1)과 연결된다. 또한, 상기 배기 파이프(24)는 상기 배기매니폴드(22)와 연결되고, 배기가스를 차량의 외부로 배출시키도록 연장된다. 이러한 배기매니폴드(22) 및 배기 파이프(24)는 당업자에게 자명하므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 차열판(2)은 상기 배기매니폴드(22)를 감싸도록 상기 엔진(1)에 장착되고, 상기 배기 파이프(24)의 길이방향을 따라 연장된다. 또한, 상기 차열판(2)은 차열판 출구(18)을 포함한다.

상기 에어 덕트(10)를 경유한 공기가 상기 차열판(2)으로 유입되는 입구는 상기 덕트 출구(16)와 동일하다. 즉, 상기 에어 덕트(10)로부터 공기를 유출시키는 상기 덕트 출구(16)가 상기 차열판(2)으로 공기를 유입시키는 입구이다.

상기 덕트 출구(16)를 통하여 상기 차열판(2)의 내부에 유입된 공기는 상기 연장된 차열판(2)을 따라 유도된다.

상기 차열판 출구(18)는 상기 차열판(2)의 내부를 통과한 공기가 외부로 유출되도록 형성된다. 또한, 상기 차열판 출구(18)는 상기 차열판 출구(18)를 통하여 유출된 공기가 상기 배기 파이프(24)의 길이방향을 따라 차량의 후방으로 흐르도록 개구될 수 있다. 즉, 상기 차열판 출구(18)는 상기 차열판(2)이 상기 배기 통로(20)보다 짧게 연장된 위치에서 공기를 유출시키도록 형성된다.

상기 덕트 입구(12a), 덕트 통로(14a), 및 덕트 출구(16)을 포함하는 본 발명의 실시예에 따른 에어 덕트(10)는 상기 덕트 입구(12a)의 반대측 면이 상기 엔진(1)의 벨트 커버 측에 장착되고, 상기 덕트 출구(16)가 상기 차열판(2)에 연결됨에 따라 고정된다.

도 2 내지 도 4에는 3개의 실린더와 다른 3개의 실린더가 'V'자로 배치된 6기통 엔진인 V6 엔진이 도시되었다. 한편, 상기 V6 엔진에 적용되는 상기 에어 덕트(10)의 덕트 입구(12a)는 상기 3개의 실린더 및 상기 다른 3개의 실린더의 배기매니폴드(22)를 향하여 공기가 고르게 공급되도록 상기 덕트 입구(12a)의 원형의 중앙부를 기준으로 구획될 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어 덕트를 구비한 냉각장치 및 엔진의 사시도이다.

도 3을 참조로 설명하는 본 발명의 다른 실시예에 대한 설명에서는 도 2를 참조로 설명한 본 발명의 실시예에 대한 설명과 동일한 구성요소에 대한 반복적인 설명은 생략하기로 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어 덕트(10)는 덕트 입구(12b), 덕트 통로(14b), 및 덕트 출구(16)을 포함한다.

상기 덕트 입구(12b)는 상기 라디에이터 그릴(40)과 연결된다. 또한, 상기 덕트 입구(12b)는 차량의 전방으로부터 상기 라디에이터 그릴(40)을 통과한 공기 중 일부가 상기 에어 덕트(10)로 유입되도록 형성된다. 나아가, 상기 덕트 입구(12b)의 형상은 공기의 유동손실이 최소화되도록 당업자에 의해 다양하게 변경될 수 있다.

상기 덕트 통로(14b)는 상기 덕트 입구(12b)를 통하여 상기 에어 덕트(10)에 유입된 공기를 유도하도록 형성된다. 이러한 덕트 통로(14b)의 형상은 공기의 유동손실이 최소화되도록 당업자에 의해 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 상기 덕트 통로(14b)는 상기 덕트 입구(12b)로부터 상기 차열판(2)까지 연장된다.

상기 덕트 출구(16)는 상기 덕트 통로(14b)를 통과한 공기가 상기 에어 덕트(10)로부터 유출되도록 형성된다. 또한, 상기 덕트 출구(16)는 상기 차열판(2)의 내부와 연통된다. 즉, 상기 덕트 입구(12b), 상기 덕트 통로(14b), 및 상기 덕트 출구(16)를 순차적으로 경유한 공기는 상기 차열판(2)의 내부로 공급된다. 나아가, 상기 차열판(2)의 내부로 공급된 공기는 상기 배기 통로(20)를 냉각시킨다.

상기 덕트 입구(12b), 덕트 통로(14b), 및 덕트 출구(16)을 포함하는 본 발명의 다른 실시예에 따른 에어 덕트(10)는 상기 덕트 입구(12b)가 상기 라디에이터 그릴(40)과 결합되고, 상기 덕트 출구(16)가 상기 차열판(2)에 연결됨에 따라 고정된다. 또한, 상기 덕트 출구(16)에 인접한 상기 덕트 통로(14b)의 일부분이 상기 차열판(2) 또는 상기 배기매니폴드(22)의 전방에서 상기 엔진(1)의 일부분에 장착될 수 있다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 에어 덕트를 구비한 냉각장치 및 엔진의 사시도이다.

도 4를 참조로 설명하는 본 발명의 또 다른 실시예에 대한 설명에서는 도 2를 참조로 설명한 본 발명의 실시예에 대한 설명과 동일한 구성요소에 대한 반복적인 설명은 생략하기로 한다.

상기 덕트 입구(12c)는 상기 언더 가드(5)와 연결된다. 여기서, 언더 가드(5)는 상기 엔진(1)의 하부 및 차량의 바닥에 배치된 주행장치를 보호하기 위한 판으로서, 당업자에게 자명하므로 더 이상의 자세한 설명은 생략하기로 한다. 또한, 상기 덕트 입구(12c)는 차량의 전방으로부터 상기 언더 가드(5)의 하측으로 통과되는 공기 중 일부가 상기 에어 덕트(10)로 유입되도록 형성된다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 언더 가드(5)는 언더 가드 홀(7)을 포함한다.

상기 언더 가드 홀(7)은 상기 언더 가드(5)를 관통하도록 형성된다. 또한, 상기 언더 가드 홀(7)은 상기 덕트 입구(12c)와 연결된다. 따라서, 차량의 전방으로부터 상기 언더 가드(5)의 하측으로 통과되는 공기 중 일부가 상기 언더 가드 홀(7)을 통하여 상기 덕트 입구(12c)로 유입된다. 나아가, 상기 언더 가드 홀(7) 및 상기 덕트 입구(12c)는 공기의 유동손실이 최소화되도록 NACA 홀(National Advisory Committee for Aeronautics hole) 형상으로 형성된다. 여기서, 상기 NACA 홀은 유체의 유동손실이 최소화되도록 전개되는 방향을 따라 점진적으로 넓어지는 형상을 가진 홀로서 당업자에게 자명하다.

상기 덕트 통로(14c)는 상기 덕트 입구(12c)를 통하여 상기 에어 덕트(10)에 유입된 공기를 유도하도록 형성된다. 이러한 덕트 통로(14c)의 형상은 공기의 유동손실이 최소화되도록 당업자에 의해 다양하게 변경될 수 있다. 또한, 상기 덕트 통로(14c)는 상기 덕트 입구(12c)로부터 상기 차열판(2)까지 연장된다.

상기 덕트 출구(16)는 상기 덕트 통로(14c)를 통과한 공기가 상기 에어 덕트(10)로부터 유출되도록 형성된다. 또한, 상기 덕트 출구(16)는 상기 차열판(2)의 내부와 연통된다. 즉, 상기 덕트 입구(12c), 상기 덕트 통로(14c), 및 상기 덕트 출구(16)를 순차적으로 경유한 공기는 상기 차열판(2)의 내부로 공급된다. 나아가, 상기 차열판(2)의 내부로 공급된 공기는 상기 배기 통로(20)를 냉각시킨다.

상기 덕트 입구(12c), 덕트 통로(14c), 및 덕트 출구(16)을 포함하는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 에어 덕트(10)는 상기 덕트 입구(12c)가 상기 언더 가드(5)에 장착되고, 상기 덕트 출구(16)가 상기 차열판(2)에 연결됨에 따라 고정된다. 또한, 상기 덕트 통로(14c)의 상기 덕트 출구(16)에 인접한 일부분이 상기 차열판(2) 또는 상기 배기매니폴드(22)의 전방에서 상기 엔진(1)의 일부분에 장착될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 차량의 전방으로부터 유입된 공기가 배기 통로(20)에 직접적으로 전달됨으로써, 상기 배기 통로(20)의 냉각이 원활하게 수행될 수 있다. 또한, 상기 배기 통로(20)의 냉각이 원활해짐으로써, 필요에 따른 엔진(1)의 냉각이 용이해지고, 고속 주행 시에 연비가 개선될 수 있다. 나아가, 상기 배기 통로(20)에 의한 상기 배기 통로(20) 주변 부품의 열해가 방지될 수 있다. 더 나아가, 상기 배기 통로(20)의 인장강도를 고려한 상기 배기 통로(20)의 내구성이 향상될 수 있다.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.

1: 엔진 2: 차열판
3: 후드 4: 차체
5: 언더 가드 6: 엔진룸
7: 언더 가드 홀
10: 에어 덕트 12a, 12b, 12c: 덕트 입구
14a, 14b, 14c: 덕트 통로 16: 덕트 출구
18: 차열판 출구
20: 배기통로 22: 배기매니폴드
24: 배기 파이프 27: 열전 소자
28: 고온체 29: 저온체
30: 냉각 팬 32: 팬 홀
40: 라디에이터 그릴

Claims

엔진을 냉각시키도록 라디에이터 그릴과 상기 엔진 사이에 배치된 냉각 팬을 통과한 공기가 유입되도록 형성된 덕트 입구;
상기 덕트 입구로 유입된 공기를 유도하도록 형성된 덕트 통로; 및
상기 덕트 통로를 통과한 공기가 상기 엔진의 배기매니폴드를 향하여 유출되도록 형성된 덕트 출구;
를 포함하는 에어 덕트.
제1항에 있어서,
상기 덕트 입구는 상기 냉각 팬에 대향하고, 상기 냉각 팬으로부터 일정거리 이격되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 에어 덕트.
제1항에 있어서,
상기 덕트 입구의 형상은 상기 냉각 팬에서 상기 냉각 팬의 날개가 배치되고 공기가 통과하도록 형성되는 팬 홀의 형상과 대응되는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 에어 덕트.
제1항에 있어서,
상기 덕트 입구는 상기 엔진과 상기 냉각 팬의 사이에 배치되고,
상기 덕트 입구의 반대측 면은 상기 엔진에 장착되는 것을 특징으로 하는 에어 덕트.
제1항에 있어서,
상기 배기매니폴드의 주변 부품과 상기 배기매니폴드의 사이에서 열을 차단하도록 상기 배기매니폴드를 감싸는 차열판이 구비되는 경우,
상기 덕트 통로는 상기 차열판까지 연장되고, 상기 덕트 출구는 상기 차열판의 내부에 공기를 공급하도록 상기 배기매니폴드가 배치된 상기 차열판의 내부와 연통되는 것을 특징으로 하는 에어 덕트.
엔진을 냉각시키도록 차량의 전방으로부터 공기를 받아들이는 라디에이터 그릴을 통과한 공기 중 일부가 유입되도록 형성된 덕트 입구;
상기 덕트 입구로 유입된 공기를 유도하도록 형성된 덕트 통로; 및
상기 덕트 통로를 통과한 공기가 상기 엔진의 배기매니폴드를 향하여 유출되도록 형성된 덕트 출구;
를 포함하는 에어 덕트.
제6항에 있어서,
상기 덕트 입구는 상기 라디에이터 그릴에 결합되는 것을 특징으로 하는 에어 덕트.
제6항에 있어서,
상기 배기매니폴드의 주변 부품과 상기 배기매니폴드의 사이에서 열을 차단하도록 상기 배기매니폴드를 감싸는 차열판이 구비되는 경우,
상기 덕트 통로는 상기 차열판까지 연장되고, 상기 덕트 출구는 상기 차열판의 내부에 공기를 공급하도록 상기 배기매니폴드가 배치된 상기 차열판의 내부와 연통되는 것을 특징으로 하는 에어 덕트.
제8항에 있어서,
상기 덕트 출구는 상기 차열판에 연결되고,
상기 덕트 출구에 인접한 상기 덕트 통로의 일부분은 상기 차열판의 전방에서 상기 엔진의 일부분에 장착되는 것을 특징으로 하는 에어 덕트.
엔진에서 발생되는 배기가스를 전달받도록 상기 엔진과 연결되는 배기매니폴드;
상기 배기매니폴드를 감싸도록 배치되고, 상기 배기매니폴드의 주변 부품과 상기 배기매니폴드의 사이에서 열을 차단하는 차열판; 및
차량의 전방으로부터 공기를 받아들이고, 받아들인 공기를 상기 차열판의 내부로 공급하도록 형성된 에어 덕트;
를 포함하고,
상기 에어 덕트를 통과한 공기에 의해 상기 배기매니폴드를 냉각시키는 냉각장치.
제10항에 있어서,
상기 에어 덕트는,
상기 엔진을 냉각시키도록 배치된 냉각 팬을 통과한 공기가 유입되도록 형성된 덕트 입구;
상기 덕트 입구로 유입된 공기를 상기 차열판을 향하여 유도하도록 형성된 덕트 통로; 및
상기 차열판의 내부와 연통되도록 상기 차열판에 결합되고, 상기 덕트 통로를 통과한 공기가 상기 차열판의 내부에 배치된 상기 배기매니폴드를 향하여 유출되도록 형성되는 덕트 출구;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
제11항에 있어서,
상기 덕트 입구는 상기 냉각 팬에 대향하고, 상기 냉각 팬으로부터 일정거리 이격되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
제11항에 있어서,
상기 덕트 입구의 형상은 상기 냉각 팬에서 상기 냉각 팬의 날개가 배치되고 공기가 통과하도록 형성되는 팬 홀의 형상과 대응되는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
제11항에 있어서,
상기 덕트 입구는 상기 엔진과 상기 냉각 팬의 사이에 배치되고,
상기 덕트 입구의 반대측 면은 상기 엔진에 장착되는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
제10항에 있어서,
상기 에어 덕트는,
상기 엔진을 냉각시키도록 차량의 전방으로부터 공기를 받아들이는 라디에이터 그릴을 통과한 공기 중 일부가 유입되도록 형성된 덕트 입구;
상기 덕트 입구로 유입된 공기를 상기 차열판을 향하여 유도하도록 형성된 덕트 통로; 및
상기 차열판의 내부와 연통되도록 상기 차열판에 결합되고, 상기 덕트 통로를 통과한 공기가 상기 차열판의 내부에 배치된 상기 배기매니폴드를 향하여 유출되도록 형성되는 덕트 출구;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
제15항에 있어서,
상기 덕트 입구는 상기 라디에이터 그릴에 결합되고,
상기 덕트 출구에 인접한 상기 덕트 통로의 일부분은 상기 차열판의 전방에서 상기 엔진의 일부분에 장착되는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
제10항에 있어서,
상기 엔진의 하부 및 차량의 바닥에 배치된 주행장치를 보호하도록 배치되고, 차량의 전방으로부터 차량의 하부를 통하여 흐르는 공기 중 일부가 통과하는 홀이 형성된 언더 가드를 더 포함하는 냉각장치.
제17항에 있어서,
상기 에어 덕트는,
상기 언더 가드에 형성된 홀을 통과한 공기가 유입되도록 형성된 덕트 입구;
상기 덕트 입구로 유입된 공기를 상기 차열판을 향하여 유도하도록 형성된 덕트 통로; 및
상기 차열판의 내부와 연통되도록 상기 차열판에 결합되고, 상기 덕트 통로를 통과한 공기가 상기 차열판의 내부에 배치된 상기 배기매니폴드를 향하여 유출되도록 형성되는 덕트 출구;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
제18항에 있어서,
상기 언더 가드에 형성된 홀 및 상기 덕트 입구의 형상은 공기의 유동손실을 최소화하도록 NACA 홀 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
제18항에 있어서,
상기 덕트 입구는 상기 언더 가드에 결합되고,
상기 덕트 출구에 인접한 상기 덕트 통로의 일부분은 상기 차열판의 전방에서 상기 엔진의 일부분에 장착되는 것을 특징으로 하는 냉각장치.
제10항에 있어서,
상기 배기매니폴드에 구비되고, 고온을 갖도록 상기 배기 통로에 장착되는 고온체 및 저온을 갖도록 상기 차열판의 내부로 공급된 공기에 노출되어 배치되는 저온체를 포함하는 열전 소자를 더 포함하되,
상기 고온체와 저온체의 온도차를 이용하여 열전 발전이 수행되는 것을 특징으로 하는 냉각장치.