KR20180054382A - Heat exchanger and Battery pack having the same - Google Patents

Heat exchanger and Battery pack having the same Download PDF

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KR20180054382A
KR20180054382A KR1020160152271A KR20160152271A KR20180054382A KR 20180054382 A KR20180054382 A KR 20180054382A KR 1020160152271 A KR1020160152271 A KR 1020160152271A KR 20160152271 A KR20160152271 A KR 20160152271A KR 20180054382 A KR20180054382 A KR 20180054382A
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horizontal header
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김봉준
이요한
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엘지전자 주식회사
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, a battery heat exchanger comprises: a pair of horizontal headers which has a refrigerant flow path inside and a plurality of refrigerant tube insertion holes; a plurality of refrigerant tubes which has an inner tube part connected to the pair of horizontal headers and inserted into the refrigerant flow path through the refrigerant tube insertion hole and an outer tube part positioned between the pair of horizontal headers; and a bonding material which bonds the outer surface of the inner tube part and the inner surface of the horizontal header. The plurality of refrigerant tube insertion holes are spaced apart from each other in the longitudinal direction of the horizontal header. A gap is formed between the lower end of the inner tube part and the inner bottom surface of the horizontal header to locate at least a part of the bonding material therein. The height of the gap is 0.1 to 0.4 times the height between the center line of the horizontal header and the inner bottom surface of the horizontal header. Even when a vehicle is inclined, the plurality of refrigerant tubes can be evenly distributed, and the temperature deviation of a battery module can be minimized.

Description

배터리 열교환기 및 그를 갖는 배터리 팩{Heat exchanger and Battery pack having the same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a battery heat exchanger,

본 발명은 배터리 열교환기 및 그를 갖는 배터리 팩에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수평하게 배치된 수평헤더를 갖는 배터리 열교환기 및 그를 갖는 배터리 팩에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery heat exchanger and a battery pack having the battery heat exchanger, and more particularly, to a battery heat exchanger having a horizontally arranged horizontal header and a battery pack having the battery heat exchanger.

차량에는 전기모터에 전기를 공급하는 배터리, 전기모터를 제어하는 모터 제어기 등이 구비될 수 있다.The vehicle may be provided with a battery for supplying electricity to the electric motor, a motor controller for controlling the electric motor, and the like.

차량에 설치된 배터리는 재생 동력원이나 충전기로부터 충전될 수 있고, 차량의 주행시 전기모터로 전력을 공급할 수 있다.A battery installed in a vehicle can be charged from a regenerative power source or a charger, and can supply electric power to an electric motor when the vehicle is running.

배터리는 그 온도에 따라 성능이 크게 결정될 수 있고, 충전과 방전시 온도가 상승한다.The performance of a battery can be largely determined by its temperature, and the temperature rises during charging and discharging.

배터리는 그 사용이 계속됨에 따라 전해질 분해가 일어나 배터리의 성능이 떨어지고 수명이 점차 단축된다.As the battery continues to be used, electrolyte degradation occurs, resulting in poor battery performance and shortened life span.

배터리는 다수의 배터리모듈을 포함할 수 있고, 다수의 배터리모듈은 서로 간의 온도차가 최소화되게 관리되는 것이 바람직하다.The battery may include a plurality of battery modules, and the plurality of battery modules are preferably managed to minimize a temperature difference therebetween.

차량에는 이러한 배터리모듈의 과열을 방지하여 배터리모듈의 성능을 유지시키기 위해 배터리모듈을 냉각시키는 배터리 냉각장치가 설치될 수 있다.The vehicle may be provided with a battery cooling device for cooling the battery module to prevent overheating of the battery module to maintain the performance of the battery module.

배터리 냉각장치는 냉각 방식에 따라, 공랭식 배터리 냉각장치, 수냉식 배터리 냉각장치 및 냉매식 배터리 냉각장치로 구분될 수 있다.The battery cooling device can be classified into an air-cooled battery cooling device, a water-cooled battery cooling device, and a refrigerant-type battery cooling device, depending on the cooling method.

냉매식 배터리 냉각장치는 냉매를 압축하는 압축기, 압축기에서 압축된 냉매가 응축되는 응축기와, 응축기에서 응축된 냉매를 팽창시키는 팽창밸브와, 팽창밸브에 의해 팽창된 냉매가 통과하고 배터리모듈과 접촉된 배터리모듈 열교환기를 포함할 수 있다.The refrigerant-type battery cooling apparatus includes a compressor for compressing a refrigerant, a condenser for condensing the refrigerant compressed in the compressor, an expansion valve for expanding the refrigerant condensed in the condenser, Battery module heat exchanger.

압축기의 구동시, 압축기에서 압축된 냉매는 응축기와 팽창밸브와 배터리 열교환기를 순차적으로 통과한 후 압축기로 흡입될 수 있고, 냉매는 배터리 열교환기를 통과하면서 배터리모듈의 열을 흡열할 수 있다.When the compressor is driven, the refrigerant compressed in the compressor can be sucked into the compressor after sequentially passing through the condenser, the expansion valve, and the battery heat exchanger, and the refrigerant can absorb the heat of the battery module while passing through the battery heat exchanger.

배터리모듈을 냉각시키는 배터리 열교환기는 구조가 복잡하지 않고, 차량이 및 배터리 열교환기가 기울어지는 경우에도 냉매를 고루 분배하는 것이 바람직하다.The battery heat exchanger that cools the battery module is not complicated in structure, and it is preferable to evenly distribute the refrigerant even when the vehicle and the battery heat exchanger are inclined.

KR 10-1263245 B1(2013년05월10일 공고)KR 10-1263245 B1 (announced on May 10, 2013) KR 10-2013-0058427 A (2014년12월04일 공개)KR 10-2013-0058427 A (released December 04, 2014) KR 10-2013-0022014 A (2013년03월06일 공개)KR 10-2013-0022014 A (released March 06, 2013)

본 발명은 차량이 기울어지는 조건에서도 헤더 내의 냉매가 복수의 냉매튜브로 고르게 분배될 수 있는 배터리 열교환기 및 그를 갖는 차량용 배터리 팩을 제공하는데 그 목적이 있다. An object of the present invention is to provide a battery heat exchanger and a vehicle battery pack having the battery heat exchanger, in which refrigerant in a header can be evenly distributed to a plurality of refrigerant tubes even under a tilting condition of the vehicle.

본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 열교환기는 복수의 냉매튜브 삽입공이 형성된 한 쌍의 수평헤더와; 한 쌍의 수평헤더에 연결되고 냉매튜브 삽입공를 통해 상기 냉매유로로 삽입된 이너 튜브부와, 한 쌍의 수평헤더 사이에 위치하는 아우터 튜브부를 갖는 복수의 냉매튜브와; 이너 튜브부의 외면과 수평헤더의 내면을 접합하는 접합재를 포함하고, 복수의 냉매튜브 삽입공은 상기 수평헤더의 길이방향으로 이격되고, 이너 튜브부의 하단과 수평헤더의 내측 저면 사이에는 접합재의 적어도 일부가 위치되는 틈이 형성되며, 틈의 높이는 수평헤더의 중심선과 수평헤더의 내측 저면 사이의 높이의 0.1배 내지 0.4배이다.A battery heat exchanger according to an embodiment of the present invention includes: A pair of horizontal headers having a plurality of refrigerant tube insertion holes formed therein; A plurality of refrigerant tubes connected to the pair of horizontal headers and having an inner tube portion inserted into the refrigerant passage through the refrigerant tube insertion hole and an outer tube portion positioned between the pair of horizontal headers; Wherein a plurality of the coolant tube insertion holes are spaced apart in the longitudinal direction of the horizontal header and at least a part of the bonding material is provided between the lower end of the inner tube portion and the inner bottom surface of the horizontal header, And the height of the gap is 0.1 to 0.4 times the height between the center line of the horizontal header and the inner bottom surface of the horizontal header.

배터리 열교환기를 갖는 배터리 팩은 적어도 하나의 배터리모듈과; 배터리모듈이 올려진 배터리 열교환기를 포함하고, 배터리 열교환기는 쿨링 플레이트와; 쿨링 플레이트 저면에 배치된 복수의 냉매튜브와, 쿨링 플레이트의 옆에 수평하게 배치되며 내부에 냉매유로가 형성되며 쿨링 플레이트의 길이방향으로 이격된 한 쌍의 수평헤더를 포함하고, 한 쌍의 수평헤더 각각은 복수의 냉매튜브 삽입공이 수평헤더의 길이 방향으로 이격되고, 복수의 냉매튜브는 냉매튜브 삽입공를 통해 냉매유로로 삽입된 이너 튜브부와, 한 쌍의 수평헤더 사이에 위치하는 아우터 튜브부를 포함하며, 이너 튜브부의 외면과 수평헤더의 내면은 접합재로 접합되고, 이너 튜브부의 하단과 수평헤더의 내측 저면 사이에는 상기 접합재의 적어도 일부가 위치되는 틈이 형성되며, 틈의 높이는 수평헤더의 중심선과 수평헤더의 내측 저면 사이의 높이의 0.1배 내지 0.4배이다. A battery pack having a battery heat exchanger includes: at least one battery module; A battery heat exchanger on which a battery module is mounted, the battery heat exchanger including a cooling plate; A pair of horizontal headers horizontally disposed on a side of the cooling plate and having a refrigerant flow path therein and spaced apart from each other in the longitudinal direction of the cooling plate, Each of the plurality of refrigerant tubes includes a plurality of refrigerant tube insertion holes spaced apart in the longitudinal direction of the horizontal header, and the plurality of refrigerant tubes include an inner tube portion inserted into the refrigerant passage through the refrigerant tube insertion hole and an outer tube portion positioned between the pair of horizontal headers A gap is formed between the outer surface of the inner tube portion and the inner surface of the horizontal header so that at least a part of the bonding material is positioned between the lower end of the inner tube portion and the inner bottom surface of the horizontal header, 0.1 to 0.4 times the height between the inner bottom surfaces of the horizontal header.

냉매튜브 삽입공은 상기 중심선을 기준으로 하측으로 편심될 수 있다. The refrigerant tube insertion hole may be eccentrically downward with respect to the center line.

냉매튜브 삽입공은 그 전부가 상기 중심선의 아래에 위치할 수 있다. The entire refrigerant tube insertion hole may be located below the center line.

틈의 높이는 0.9mm 내지 1.1mm일 수 있다. The height of the gap may be 0.9 mm to 1.1 mm.

수평헤더의 수력학적 직경은 배터리 열교환기의 정격 유량의 0.25배 내지 0.5배일 수 있다.The hydrodynamic diameter of the horizontal header may be 0.25 to 0.5 times the rated flow rate of the battery heat exchanger.

냉매유로의 단면 형상은 사각형일 수 있다. The sectional shape of the refrigerant flow path may be a square.

냉매유로의 단면 형상은 반원형일 수 있다. The sectional shape of the refrigerant flow path may be semicircular.

상기 수평헤더의 길이방향 중앙에는 냉매가 출입되는 연결튜브가 연결될 수 있다. 연결튜브는 냉매튜브 보다 더 높게 연결될 수 있다.A connection tube through which the refrigerant enters and exits may be connected to the longitudinal center of the horizontal header. The connecting tube may be connected higher than the refrigerant tube.

본 발명의 실시 예에 따르면, 수평헤더와 냉매튜브의 접합시 접합재가 냉매튜브로 유입되는 것을 최소화할 수 있고, 접합재에 의해 냉매튜브가 막히는 것으로 최소화할 수 있는 이점이 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to minimize the inflow of the bonding material into the refrigerant tube when joining the horizontal header and the refrigerant tube, and to minimize the clogging of the refrigerant tube by the bonding material.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 열교환기 및 배터리 팩이 도시된 사시도,
도 2은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩의 내부가 도시된 단면도,
도 3은 도 2에 도시된 냉매튜브가 수평헤더와 브레이징 접합되기 이전일 때의 확대 단면도이며,
도 4는 도 3에 도시된 냉매튜브가 수평헤더와 브레이징 접합되었을 때의 확대 단면도,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 열교환기의 헤더가 도시된 측면도이고,
도 6은 도 5에 도시된 수평헤더가 기울어졌을 때의 측면도이며,
도 7은 본 발명이 실시 예와 비교되는 비교예의 수평헤더가 기울어졌을 때의 측면도이고,
도 8은 본 발명의 실시 예의 냉매튜브의 하단과 수평헤더의 내측 하면 사이의 틈에 따른 냉매 튜브의 유량이 도시된 도,
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 수평헤더의 다양한 예가 도시된 단면도,
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 수평헤더의 수력학적 직경에 따른 냉매의 유량이 도시된 도,
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 수평헤더의 수력학적 직경에 따른 냉매의 유동 패턴이 도시된 도이다.1 is a perspective view illustrating a battery heat exchanger and a battery pack according to an embodiment of the present invention,
2 is a cross-sectional view illustrating the inside of a battery pack according to an embodiment of the present invention,
3 is an enlarged cross-sectional view of the refrigerant tube shown in FIG. 2 before the brazing tube is brazed to the horizontal header,
4 is an enlarged sectional view of the refrigerant tube shown in Fig. 3 when the refrigerant tube is brazed to a horizontal header, Fig.
5 is a side view of a header of a battery heat exchanger according to an embodiment of the present invention,
6 is a side view when the horizontal header shown in Fig. 5 is tilted,
7 is a side view of the horizontal header of the comparative example in which the present invention is compared with the embodiment,
8 is a view showing the flow rate of the refrigerant tube along the gap between the lower end of the refrigerant tube and the inner bottom surface of the horizontal header in the embodiment of the present invention,
9 is a sectional view showing various examples of a horizontal header according to an embodiment of the present invention,
10 is a view illustrating a flow rate of a refrigerant according to a hydraulic diameter of a horizontal header according to an embodiment of the present invention,
11 is a view illustrating a flow pattern of a refrigerant according to a hydrodynamic diameter of a horizontal header according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 열교환기 및 배터리 팩이 도시된 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 팩의 내부가 도시된 단면도이다.FIG. 1 is a perspective view illustrating a battery heat exchanger and a battery pack according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating the inside of a battery pack according to an embodiment of the present invention.

배터리 열교환기(5)는 배터리모듈(4)와 접촉되게 배치되어 배터리모듈(4)의 열을 흡열할 수 있다. 배터리 열교환기(5)는 배터리모듈(4)과 함께 배터리 팩(P)을 구성할 수 있다. 배터리 팩(P)은 차량에 장착되는 캐리어(1)를 더 포함할 수 있고, 배터리 열교환기(5)는 캐리어(1)에 올려질 수 잇다. 배터리 팩(P)은 캐리어(1)의 상면을 덮는 탑 커버(2)를 더 포함할 수 있다. 캐리어(1)와 탑 커버(2)는 배터리 팩(P)의 외관을 형성할 수 있고, 그 사이에는 배터리 열교환기(5)와 배터리 모듈(4)이 수용되는 공간이 형성될 수 있다. The battery heat exchanger (5) is disposed in contact with the battery module (4) to absorb the heat of the battery module (4). The battery heat exchanger 5 may constitute a battery pack P together with the battery module 4. [ The battery pack P may further include a carrier 1 mounted on the vehicle, and the battery heat exchanger 5 may be mounted on the carrier 1. [ The battery pack P may further include a top cover 2 covering the top surface of the carrier 1. The carrier 1 and the top cover 2 can form the appearance of the battery pack P and a space in which the battery heat exchanger 5 and the battery module 4 are accommodated can be formed therebetween.

배터리 열교환기(5)는 차량에 구비된 냉동사이클 장치에 냉매배관으로 연결될 수 있고, 냉동사이클 장치의 냉매는 배터리 열교환기(5)로 유입되어 배터리 열교환기(5)를 통과할 수 있으며, 냉매는 배터리 열교환기(5)를 통과하면서 배터리모듈(4)로부터 전달된 열을 흡열할 수 있다.The battery heat exchanger 5 may be connected to the refrigerating cycle apparatus provided in the vehicle by a refrigerant pipe, the refrigerant of the refrigerating cycle apparatus may flow into the battery heat exchanger 5 and may pass through the battery heat exchanger 5, Can absorb heat transmitted from the battery module (4) while passing through the battery heat exchanger (5).

배터리 열교환기(5)가 연결되는 냉동사이클 장치는 압축기와, 응축기와, 팽창기구와, 증발기를 포함할 수 있고, 배터리 열교환기(5)와 증발기는 냉매배관이 병렬 또는 직렬로 연결될 수 있으며, 팽창기구에 의해 팽창된 2상 냉매는 배터리 열교환기(5)로 유입되어 배터리 열교환기(5)를 냉각시킬 수 잇다. The refrigerating cycle apparatus to which the battery heat exchanger 5 is connected may include a compressor, a condenser, an expansion mechanism, and an evaporator, and the refrigerant pipe may be connected in parallel or in series to the battery heat exchanger 5 and the evaporator, The two-phase refrigerant expanded by the expansion mechanism can be introduced into the battery heat exchanger 5 to cool the battery heat exchanger 5.

배터리 열교환기(5)가 연결되는 냉동사이클 장치는 압축기와 응축기와, 팽창기구를 포함하되, 별도의 증발기를 포함하지 않고, 배터리 열교환기(5)는 냉매 유동방향으로 팽창기구 및 압축기의 사이에 배치되어 증발기로 기능하면서 배터리 모듈(4)을 냉각하는 것도 가능함은 물론이다.The refrigeration cycle apparatus to which the battery heat exchanger 5 is connected includes a compressor, a condenser, and an expansion mechanism, but does not include a separate evaporator, and the battery heat exchanger 5 is provided between the expansion mechanism and the compressor It is also possible to cool the battery module 4 while functioning as an evaporator.

배터리 팩(P)은 복수의 배터리 모듈(4)을 포함할 수 있고, 복수의 배터리 모듈(4) 중 적어도 하나는 배터리 열교환기(5) 위에 올려질 수 있으며, 배터리 열교환기(5)에 의해 냉각될 수 있다. 배터리 팩(P)은 복수개의 배터리 모듈(4)이 배터리 열교환기(5)에 올려지는 것이 바람직하고, 배터리 열교환기(5)는 복수개의 배터리모듈(4)을 동시에 또는 순차적으로 냉각할 수 있다.The battery pack P may include a plurality of battery modules 4 and at least one of the plurality of battery modules 4 may be mounted on the battery heat exchanger 5, Can be cooled. The battery pack P preferably has a plurality of battery modules 4 mounted on the battery heat exchanger 5 and the battery heat exchanger 5 can cool the plurality of battery modules 4 simultaneously or sequentially .

배터리 열교환기(5)에는 적어도 하나의 배터리모듈(4)이 올려질 수 있고, 배터리 열교환기(5)는 그 상측에 위치하는 적어도 하나의 배터리모듈(4)을 냉각할 수 있다. At least one battery module 4 may be mounted on the battery heat exchanger 5 and the battery heat exchanger 5 may cool at least one battery module 4 located above the battery module 4. [

배터리 열교환기(5)는 한 쌍의 수평헤더(110)(120)와, 한 쌍의 수평헤더(110)(120)에 연결된 복수의 냉매튜브(130)을 포함할 수 있다. 배터리 팩(P)은 적어도 하나의 배터리모듈(4)이 복수의 냉매튜브(130)에 올려지고, 복수의 냉매튜브(130)에 의해 냉각되는 것이 가능하다. The battery heat exchanger 5 may include a pair of horizontal headers 110 and 120 and a plurality of refrigerant tubes 130 connected to the pair of horizontal headers 110 and 120. In the battery pack P, at least one battery module 4 is mounted on a plurality of refrigerant tubes 130 and can be cooled by a plurality of refrigerant tubes 130.

배터리 열교환기(5)는 복수의 냉매튜브(130)가 접촉되는 별도의 쿨링 플레이트(140)을 더 포함할 수 있다. 배터리 열교환기(5)가 쿨링 플레이트(140)을 더 포함할 경우, 복수의 냉매튜브(130)는 쿨링 플레이트(140)의 저면에 배치될 수 있다. 복수의 냉매튜브(130)는 쿨링 플레이트(140)의 저면에 쿨링 플레이트(140)에 접촉되게 배치될 수 있다.The battery heat exchanger 5 may further include a separate cooling plate 140 to which a plurality of refrigerant tubes 130 contact. When the battery heat exchanger 5 further includes a cooling plate 140, a plurality of refrigerant tubes 130 may be disposed on the bottom surface of the cooling plate 140. The plurality of refrigerant tubes 130 may be disposed in contact with the cooling plate 140 on the bottom surface of the cooling plate 140.

그리고, 한 쌍의 수평헤더(110)(120)는 쿨링 플레이트(140)의 옆에 수평하게 배치될 수 있다. 복수의 배터리모듈(4)의 하부 및 쿨링 플레이트(140)는 한 쌍의 헤더(110)(120)의 사이에 위치할 수 있고, 한 쌍의 수평헤더(110)(120)에 의해 보호될 수 있다. 한 쌍의 수평헤더(110)(120) 사이의 공간 중 쿨링 플레이트(140)의 상부의 공간(S1)는 복수의 배터리모듈(4) 각각의 하부가 수용되는 공간일 수 있다. The pair of horizontal headers 110 and 120 may be horizontally disposed next to the cooling plate 140. The lower portion of the plurality of battery modules 4 and the cooling plate 140 can be positioned between the pair of the headers 110 and 120 and can be protected by the pair of the horizontal headers 110 and 120 have. The space S1 on the upper portion of the cooling plate 140 may be a space in which a lower portion of each of the plurality of battery modules 4 is accommodated in a space between the pair of horizontal headers 110 and 120. [

한 쌍의 헤더(110)(120)는 쿨링 플레이트(140)의 길이방향으로 이격될 수 있다. 한 쌍의 수평헤더(110)(120)는 쿨링 플레이트(140)의 길이(L2) 보다 큰 간격(L3)을 두고 이격될 수 있다.The pair of headers 110 and 120 may be spaced apart in the longitudinal direction of the cooling plate 140. The pair of horizontal headers 110 and 120 may be spaced apart by an interval L3 larger than the length L2 of the cooling plate 140. [

한 쌍의 수평헤더(110)(120)는 내부에 냉매유로(T)가 형성되고 복수의 냉매튜브 삽입공(112)이 형성될 수 있다. 냉매튜브 삽입공(112)는 한 쌍의 수평헤더(110)(120) 각각에 타 수평헤더를 마주보게 형성될 수 있다. The pair of horizontal headers 110 and 120 may have a refrigerant passage T formed therein and a plurality of refrigerant tube insertion holes 112 may be formed. The refrigerant tube insertion hole 112 may be formed to face the other horizontal headers 110 and 120, respectively.

배터리 팩(P)는 냉매튜브 삽입공(112)의 형성 높이에 따라, 그 전체의 높이가 결정될 수 있다.The entire height of the battery pack P can be determined according to the height of the refrigerant tube insertion hole 112. [

냉매튜브 삽입공(112)의 형성 높이가 높으면, 냉매튜브(130)의 높이가 높고, 배터리모듈(4)의 높이가 높을 수 있다. 이 경우, 배터리모듈(4) 중 한 쌍의 수평헤더(110)(120) 사이에 위치하는 부분은 작을 수 있고, 배터리 팩(P)의 전체 높이는 높을 수 있다. If the height of the refrigerant tube insertion hole 112 is high, the height of the refrigerant tube 130 may be high and the height of the battery module 4 may be high. In this case, a portion of the battery module 4 located between the pair of horizontal headers 110 and 120 may be small, and the overall height of the battery pack P may be high.

반대로, 냉매튜브 삽입공(112)의 형성 높이가 낮으면, 냉매튜브(130)의 높이가 낮고, 배터리 모듈(4)의 높이도 낮을 수 있다. 이 경우, 배터리 모듈(4) 중 한 쌍의 수평헤더(110)(120) 사이에 수용되는 부분은 많을 수 있으며, 배터리 팩(P)의 전체 높이(L1)는 낮을 수 있다. Conversely, if the height of the refrigerant tube insertion hole 112 is low, the height of the refrigerant tube 130 may be low and the height of the battery module 4 may be low. In this case, there may be many portions accommodated between the pair of horizontal headers 110 and 120 of the battery module 4, and the total height L1 of the battery pack P may be low.

냉매튜브 삽입공(112)은 한 쌍의 수평헤더(110)(120) 중 비교적 낮은 높이에 형성되는 것이 바람직하다. It is preferable that the refrigerant tube insertion hole 112 is formed at a relatively low height among the pair of the horizontal headers 110 and 120.

복수의 냉매튜브(130) 각각은 한 쌍의 수평헤더(110)(120)에 연결될 수 있다. 복수의 냉매튜브(130) 각각은 냉매튜브 삽입공을 통해 냉매유로(T)로 삽입된 이너 튜브부(132)와, 한 쌍의 수평헤더(110)(120) 사이에 위치하는 아우터 튜브부(134)를 갖을 수 있다. Each of the plurality of refrigerant tubes 130 may be connected to a pair of the horizontal headers 110 and 120. Each of the plurality of refrigerant tubes 130 includes an inner tube portion 132 inserted into the refrigerant passage T through the refrigerant tube insertion hole and an outer tube portion 132 positioned between the pair of horizontal headers 110 and 120 134).

이너 튜브부(132)는 아우터 튜브부(134)의 양측에 각각 구비될 수 있고, 복수의 냉매튜브(130)은 한 쌍의 이너 튜브부(132) 사이에 아우터 튜브부(134)가 위치할 수 있다. The inner tube portion 132 may be provided on both sides of the outer tube portion 134 and the outer tube portion 134 may be located between the pair of inner tube portions 132 of the plurality of refrigerant tubes 130 .

이너 튜브부(132)는 수평헤더(110)(120) 각각과 고정되는 고정 튜브부일 수 있다. 이너 튜브부(132)는 냉매튜브 삽입공(112)을 통해 수평헤더(110)(120)의 내부로 삽입된 상태에서 브레이징 접합 등의 공법으로 수평헤더(110)(120)에 접합될 수 있다. The inner tube portion 132 may be a fixed tube portion fixed to each of the horizontal headers 110 and 120. The inner tube portion 132 may be joined to the horizontal header 110 or 120 by a method such as brazing in a state where the inner tube portion 132 is inserted into the horizontal header 110 or 120 through the refrigerant tube insertion hole 112 .

아우터 튜브부(134)는 외면이 배터리모듈(4)의 저면에 직접 접촉되거나 쿨링 플레이트(140)의 저면에 접촉되는 접촉 튜브부일 수 있다. The outer tube portion 134 may be a contact tube portion whose outer surface is in direct contact with the bottom surface of the battery module 4 or in contact with the bottom surface of the cooling plate 140.

아우터 튜브부(134)는 내부에 하나의 냉매유로가 형성된 튜브부로 구성되는 것이 가능하고, 내부에 복수개의 냉매채널이 형성된 플랫튜브부로 구성되는 것이 가능하다. The outer tube portion 134 may be formed of a tube portion having a single coolant channel formed therein, and may include a flat tube portion having a plurality of coolant channels formed therein.

배터리 열교환기(5)는 도 1에 도시된 바와 같이, 복수개의 열교환모듈(101)(102)(103)(104)(105)을 포함할 수 있고, 복수개의 열교환모듈(101)(102)(103)(104)(105)은 연결튜브(106)로 연결될 수 있다. 복수개의 열교환모듈(101)(102)(103)(104)(105)는 연결튜브(106)가 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다. 복수개의 열교환모듈(101)(102)(103)(104)(105)은 서로 이격되게 위치될 수 있고, 연결튜브(106)에 의해 연결될 수 있다. 1, the battery heat exchanger 5 may include a plurality of heat exchange modules 101, 102, 103, 104 and 105, a plurality of heat exchange modules 101 and 102, (103) 104 and 105 may be connected to the connection tube 106. The plurality of heat exchange modules 101, 102, 103, 104, and 105 may be connected in series or in parallel with each other. The plurality of heat exchange modules 101, 102, 103, 104, and 105 may be spaced apart from each other and may be connected by a connection tube 106.

복수개의 열교환모듈(101)(102)(103)(104)(105)은 캐리어(1) 내부에 전후 방향으로 이격되게 배치될 수 있고, 적어도 하나가 나머지들과 상하 방향으로 이격되게 배치될 수 있다. The plurality of heat exchange modules 101, 102, 103, 104 and 105 may be disposed in the carrier 1 so as to be spaced apart from each other in the front-rear direction and at least one of the heat exchange modules 101, 102, have.

복수개의 열교환모듈(101)(102)(103)(104)(105) 각각은 수평헤더(110)(120)와, 복수의 냉매튜브(130)와, 쿨링 플레이트(140)를 포함할 수 있다.Each of the plurality of heat exchange modules 101, 102, 103, 104 and 105 may include a horizontal header 110 and a plurality of refrigerant tubes 130 and a cooling plate 140 .

도 3은 도 2에 도시된 냉매튜브가 수평헤더와 브레이징 접합되기 이전일 때의 확대 단면도이고, 도 4는 도 3에 도시된 냉매튜브가 수평헤더와 브레이징 접합되었을 때의 확대 단면도이며, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 배터리 열교환기의 헤더가 도시된 측면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 수평헤더가 기울어졌을 때의 측면도이며, 도 7은 본 발명이 실시 예와 비교되는 비교예의 수평헤더가 기울어졌을 때의 측면도이고, 도 8은 본 발명의 실시 예의 냉매튜브의 하단과 수평헤더의 내측 하면 사이의 틈에 따른 냉매튜브의 유량이 도시된 도이다.Fig. 3 is an enlarged cross-sectional view of the refrigerant tube shown in Fig. 2 before being brazed to a horizontal header, Fig. 4 is an enlarged cross-sectional view of the refrigerant tube shown in Fig. 3 when brazed to a horizontal header, 6 is a side view when the horizontal header shown in FIG. 5 is tilted, and FIG. 7 is a side view of the battery heat exchanger according to the comparative example 8 is a view showing the flow rate of the refrigerant tube along the gap between the lower end of the refrigerant tube and the inner bottom surface of the horizontal header in the embodiment of the present invention.

한 쌍의 수평헤더(110)(120) 각각은 복수의 냉매튜브 삽입공(112)이 형성될 수 있고, 복수의 냉매튜브 삽입공(112)은 도 5에 도시된 바와 같이, 수평헤더(110)(120)의 길이방향(X)으로 이격될 수 있다. Each of the pair of horizontal headers 110 and 120 may be formed with a plurality of refrigerant tube insertion holes 112 and a plurality of refrigerant tube insertion holes 112 may be formed in the horizontal header 110 ) 120 in the longitudinal direction (X).

배터리 열교환기(4)는 이너 튜브부(132)의 외면(133)과 수평헤더(110)(120)의 내면(113)을 접합하는 접합재(150)를 포함할 수 있다. The battery heat exchanger 4 may include a bonding material 150 for bonding the outer surface 133 of the inner tube portion 132 to the inner surface 113 of the horizontal header 110 and 120.

도 3을 참조하면, 냉매튜브(130)와 수평헤더(110)(120)의 브레이징 접합 전 접합재(150')는 수평헤더(110)(120)의 내면에 얇고 고르게 형성된 상태일 수 있다. 3, the bonding material 150 'before brazing of the refrigerant tube 130 and the horizontal headers 110 and 120 may be thin and uniformly formed on the inner surface of the horizontal header 110 and 120.

냉매튜브(130)의 일부를 냉매튜브 삽입공(112)에 삽입한 상태에서, 냉매튜브(130)와 수평헤더(110)(120)를 함께 브레이징 로(미도시)에 투입하면, 도 3에 도시된 바와 같이, 수평헤더(110)(120)의 내면에 고르게 형성되어 있던 접합재(150')는 용융되어 수평헤더(110)(120)의 내면을 따라 흐르고, 모세관 현상에 의해 이너 튜브부(132)의 외면과 냉매튜브 삽입공(112) 사이를 메우면서 이너 튜브부(132)의 외둘레를 따라 전체적으로 라운드 형상으로 접합될 수 있다. When a part of the refrigerant tube 130 is inserted into the refrigerant tube insertion hole 112 and the refrigerant tube 130 and the horizontal headers 110 and 120 are put into a brazing process (not shown) together, As shown in the drawing, the bonding material 150 ', which is uniformly formed on the inner surfaces of the horizontal headers 110 and 120, is melted and flows along the inner surface of the horizontal header 110 and 120, 132 and the refrigerant tube insertion hole 112. The inner tube 132 may be integrally formed in a round shape.

접합재(150)는 일부가 이너 튜브부(132)의 외면와 수평헤더(110)(120)의 내측 저면(113A) 사이에 위치될 수 있다. The bonding material 150 may be partly positioned between the outer surface of the inner tube portion 132 and the inner bottom surface 113A of the horizontal header 110 (120).

이너 튜브부(132)의 하단(133A)과 수평헤더(110)(120)의 내측 저면(113A) 사이에는 접합재(150)의 적어도 일부가 위치되는 틈(131)이 형성될 수 있다. A gap 131 may be formed between the lower end 133A of the inner tube portion 132 and the inner bottom surface 113A of the horizontal header 110 and 120 so that at least a part of the bonding material 150 is positioned.

틈(131)의 높이(G)는 수평헤더(110)(120)의 중심선(S2)과 수평헤더의 내측 저면(113A) 사이의 높이(H)의 0.1배 내지 0.4배일 수 있다. The height G of the gap 131 may be 0.1 to 0.4 times the height H between the center line S2 of the horizontal headers 110 and 120 and the inner bottom surface 113A of the horizontal header.

여기서, 수평헤더(110)(120)의 중심선(S2)은 수평헤더(110)(120)를 상부와 하부로 2등분할 수 있는 가상선으로서, 수평방향으로 길 수 있다.Here, the center line S2 of the horizontal header 110 (120) is a virtual line that can bisect the horizontal header 110 (120) to the upper and lower portions, and may be long in the horizontal direction.

냉매튜브 삽입공(112)은 중심선(S2)을 기준으로 하측으로 편심될 수 있다. 냉매튜브 삽입공(112)은 그 전부가 중심선(S2)의 아래에 위치하는 것이 가능하다. 냉매튜브 삽입공(112)은 중심선(S2)의 아래에 위치하는 영역이 중심선(S2)의 위에 위치하는 영역보다 크게 편심되는 것도 가능함은 물론이다.The refrigerant tube insertion hole 112 can be eccentrically downward with respect to the center line S2. All of the refrigerant tube insertion holes 112 can be positioned below the center line S2. It goes without saying that the area of the refrigerant tube insertion hole 112 located below the center line S2 may be eccentrically larger than the area located above the center line S2.

틈(131)의 높이(G)가 낮을 경우, 브레이징 접합시 용융된 접합재가 이너 튜브부(132)의 내부로 침투되어 이너 튜브부(132)의 내부를 막을 수 있다. When the height G of the gap 131 is low, the molten bonding material can penetrate into the inner tube portion 132 during the brazing, thereby blocking the inside of the inner tube portion 132.

이너 튜브부(132)의 하단(133A)과 수평헤더(110)(120)의 내측 저면(113A) 사이의 틈(131)의 높이는 융융 접합재가 침투되지 않는 높이로 형성되는 것이 바람직하고, 0.9mm 내지 1.1mm일 수 있다.The height of the gap 131 between the lower end 133A of the inner tube portion 132 and the inner bottom surface 113A of the horizontal header 110 is preferably set to a height at which the fusion bonding material is not infiltrated, To 1.1 mm.

틈(131)의 높이(G)가 0.9mm 내지 1.1mm 일 경우, 용융 접합재는 이너 튜브부(132)의 내부로 침투되는 것을 최소화할 수 있고, 브레이징 접합의 신뢰성은 확보될 수 있다. When the height G of the gap 131 is 0.9 mm to 1.1 mm, the penetration of the molten bonding material into the inner tube portion 132 can be minimized and the reliability of the brazing joint can be ensured.

도 6은 틈(131)의 높이(G)가 수평헤더(110)(120)의 중심선(S2)과 수평헤더(110)(120)의 내측 저면(113A) 사이 높이(H)의 0.1배 내지 0.4배일 때의 냉매 유동이 도시된 도이고, 도 7은 복수개의 냉매튜브 모두가 수평헤더의 중앙에 위치할 때의 냉매 유동이 도시된 도이다. 6 is a view showing a state in which the height G of the gap 131 is 0.1 times to the height H between the center line S2 of the horizontal headers 110 and 120 and the inner bottom surface 113A of the horizontal headers 110 and 120 FIG. 7 is a view showing the refrigerant flow when all of the plurality of refrigerant tubes are positioned at the center of the horizontal header. FIG.

수평헤더(110)(120)가 도 6에 도시된 바와 같이, 기울어졌을 때, 복수개의 냉매튜브(130)는 지면으로부터의 높이는 서로 상이할 수 있다. When the horizontal headers 110 and 120 are inclined as shown in FIG. 6, the height from the ground surface of the plurality of refrigerant tubes 130 may be different from each other.

복수개의 냉매튜브(130)는 기울어졌을 때, 도 6에 도시된 바와 같이, 가장 높이가 낮은 제1냉매튜브(130A)과, 제1냉매튜브(130A)와 수평헤더의 길이방향으로 인접하고 제1냉매튜브(130A) 보다 높은 제2냉매튜브(13B)와, 제2냉매튜브(130B)와 수평헤더의 길이방향으로 인접하고 제2냉매튜브(130B) 보다 높은 제3냉매튜브(13C)와, 가장 높이가 높은 제4냉매튜브(130D)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 6, when the plurality of refrigerant tubes 130 are tilted, the first refrigerant tube 130A having the lowest height and the second refrigerant tube 130B adjacent to the first refrigerant tube 130A in the longitudinal direction of the horizontal header, A second refrigerant tube 13B which is higher than the first refrigerant tube 130A and a third refrigerant tube 13C which is adjacent to the second refrigerant tube 130B in the longitudinal direction of the horizontal header and higher than the second refrigerant tube 130B, And a fourth refrigerant tube 130D having the highest height.

수평헤더(110)(120)가 15° 기울어지더라도, 복수의 냉매튜브(130) 모두의 높이는 낮고, 수평헤더(110)(120) 내의 냉매는 모든 냉매튜브(130A)(130B)(130C)(130D)로 고르게 공급될 수 있다. The height of all of the plurality of refrigerant tubes 130 is low and the refrigerant in the horizontal headers 110 and 120 flows through all of the refrigerant tubes 130A, 130B, and 130C even if the horizontal headers 110 and 120 are inclined by 15. [ (130D).

그러나, 비교예는 수평헤더(110)(120)가 15°기울어졌을 때, 가장 높이가 높은 냉매튜브(130D)로 냉매가 공급되지 못하는 것이 확인될 수 있고, 이 경우 냉매는 복수개의 냉매튜브로 고르게 분배되지 못한다. However, in the comparative example, it can be confirmed that the refrigerant can not be supplied to the refrigerant tube 130D having the highest height when the horizontal header 110 (120) is inclined by 15 DEG. In this case, It is not evenly distributed.

도 8은 냉매튜브의 위치와 틈에 따른 냉매튜브의 유량이 도시된 도로서, 수평헤더(110)(120)는 15°기울어지고 복수개의 냉매튜브(130)의 높이가 상이할 때, 각 냉매튜브(130)의 유량이 도시된 도이다.8 is a view showing the refrigerant tube flow rate along the position and gap of the refrigerant tube. When the horizontal headers 110 and 120 are inclined by 15 degrees and the height of the plurality of refrigerant tubes 130 is different, The flow rate of the tube 130 is shown.

틈(131)의 높이(G)가 수평헤더(110)(120)의 중심선(S2)과 수평헤더(110)(120)의 내측 저면(113A) 사이 높이(H)의 0.1배 내지 0.4배일 때, 높이가 상이한 모든 냉매튜브(130A)(130B)(130C)(130D)의 유량이 고른 것을 확인할 수 있다.When the height G of the gap 131 is 0.1 to 0.4 times the height H between the center line S2 of the horizontal headers 110 and 120 and the inner bottom surface 113A of the horizontal headers 110 and 120 130C, and 130D, which are different in height from each other, can be confirmed.

반면에, 틈(131)의 높이(G)가 수평헤더(110)(120)의 중심선(S2)과 수평헤더(110)(120)의 내측 저면(113A) 사이 높이(H)의 0.5배일 경우에는 기울어진 가장 높이가 높은 냉매튜브(130D)의 유량이 급격하게 감소하는 것을 확인할 수 있다. On the other hand, when the height G of the gap 131 is 0.5 times the height H between the center line S2 of the horizontal headers 110 and 120 and the inner bottom surface 113A of the horizontal headers 110 and 120 It can be seen that the flow rate of the refrigerant tube 130D having the tallest height is sharply reduced.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 수평헤더의 다양한 예가 도시된 단면도이고, 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 수평헤더의 수력학적 직경에 따른 냉매의 유량이 도시된 도이며, 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 수평헤더의 수력학적 직경에 따른 냉매의 유동 패턴이 도시된 도이다. FIG. 9 is a sectional view showing various examples of a horizontal header according to an embodiment of the present invention, FIG. 10 is a view showing a flow rate of a refrigerant according to a hydraulic diameter of a horizontal header according to an embodiment of the present invention, FIG. 6 is a view illustrating a flow pattern of a refrigerant according to a hydraulic diameter of a horizontal header according to an embodiment of the present invention.

수평헤더(110)(120)는 내부의 냉매유로(T)의 단면이 원형, 사각형, 사다리꼴 등의 다양한 형상으로 형성될 수 있다.The horizontal header 110 and the horizontal header 110 may have various shapes such as a circular shape, a rectangular shape, and a trapezoid shape in cross section of the refrigerant flow path T therein.

도 9의 (a)는 냉매유로(T)의 단면 형상이 사각형인 수평헤더가 도시된 예이고, 도 9의 (b)는 냉매유로(T)의 단면 형상이 반원형인 수평헤더가 도시된 예이고, 도 9의 (c)는 냉매유로(T)의 단면 형상이 사다리꼴에 가까운 형상인 수평헤더가 도시된 예이다. 9 (a) is an example in which a horizontal header having a rectangular sectional shape of a refrigerant passage T is shown, and Fig. 9 (b) is an example in which a horizontal header having a semicircular sectional shape of a refrigerant passage T is shown And FIG. 9 (c) shows an example of a horizontal header in which the cross-sectional shape of the refrigerant passage T is close to a trapezoidal shape.

수평헤더(110)(120)의 수력학적 직경(Dh)은 배터리 열교환기(4)의 정격 유량(A)의 0.25배 초과이고, 0.5배 미만일 수 있다. The hydraulic diameter Dh of the horizontal header 110 or 120 may be greater than 0.25 times the rated flow rate A of the battery heat exchanger 4 and less than 0.5 times.

수평헤더(110)(120)의 수력학적 직경(Dh)은 유로(T)의 단면 형태와 상관없이, 4 X Ac/Pc로 정의되고, 여기서, Ac는 냉매가 흐르는 냉매유로의 단면적이고, Pc는 냉매유로의 단면 중 냉매를 둘러싸는 선의 길이를 가리킬 수 있다. The hydrodynamic diameter Dh of the horizontal header 110 and 120 is defined as 4 X Ac / Pc irrespective of the cross-sectional shape of the flow path T, where Ac is the cross-sectional area of the refrigerant flow path through which the refrigerant flows, May indicate the length of the line surrounding the refrigerant in the cross section of the refrigerant passage.

수평헤더(110)(120)가 내경이 D인 원형 파이프일 경우, 수평헤더(110)(120)의 수력학적 직경(Dh)는 4(πD2/4)/πD이고, 한변의 길이가 a인 정사각형 덕트 형상일 경우, 수평헤더(110)(120)의 수력학적 직경(Dh)는 4a2/4a이며, 단변이 a이고, 장변이 b인 직사각형 덕트 형상일 경우, 수평헤더(110)(120)의 수력학적 직경(Dh)는 2ab/(a+b)일 수 있다. Hydraulic diameter of the horizontal headers 110, 120 when the circular pipe having an inner diameter of D, horizontal headers 110, 120 (Dh) is a 4 (πD 2/4) / πD, the length of one side of a The horizontal header 110 and the horizontal header 110 have the hydrodynamic diameter Dh of 4a 2 / 4a and the short side a and the long side b, respectively, the horizontal header 110 120 may have a hydrodynamic diameter (Dh) of 2ab / (a + b).

도 10은 냉매튜브의 위치와, 수력학적 직경에 따른 냉매튜브의 유량이 도시된 도로서, 도 10을 참조하면, 수력학적 직경(Dh)이 A/4 내지 A/2일 경우는 수력학적 직경이 A와 같을 경우 보다 각 냉매튜브의 유량이 많음을 확인할 수 있다. 여기서, A는 열교환기의 정격 유량(kg/kr)이다. 10 shows the position of the refrigerant tube and the flow rate of the refrigerant tube according to the hydrodynamic diameter. Referring to FIG. 10, when the hydraulic diameter Dh is A / 4 to A / 2, It can be confirmed that the flow rate of each refrigerant tube is larger than in the case of this case. Where A is the rated flow rate (kg / kr) of the heat exchanger.

그리고, 도 10을 참조하면, 수력학적 직경(Dh)이 A/4 내지 A/2일 경우는 모든 냉매튜브의 유량이 비교적 높은 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 10, when the hydraulic diameter Dh is A / 4 to A / 2, it can be seen that the flow rate of all refrigerant tubes is relatively high.

도 11의 (a)는 수력학적 직경이 A/4일 경우의 냉매의 분배 패턴이 도시된 측면도이고, 도 11의 (b)는 도 11의 (a)에 도시된 A-A선 단면도이며, 도 11의 (c)는 수력학적 직경이 A/3일 경우의 냉매의 분배 패턴이 도시된 측면도이고, 도 11의 (d)는 도 11의 (c)에 도시된 B-B선 단면도이며, 도 11의 (e)는 수력학적 직경이 A/2일 경우의 냉매의 분배 패턴이 도시된 측면도이고, 도 11의 (f)는 도 11의 (e)에 도시된 C-C선 단면도이다.11A is a side view showing a distribution pattern of the refrigerant when the hydraulic diameter is A / 4, FIG. 11B is a sectional view taken along the line AA shown in FIG. 11A, and FIG. 11C is a side view showing a distribution pattern of the refrigerant when the hydraulic diameter is A / 3, FIG. 11D is a sectional view taken along line BB of FIG. 11C, and FIG. (e) is a side view showing a distribution pattern of the refrigerant when the hydraulic diameter is A / 2, and FIG. 11 (f) is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.

수평헤더(110)(120)에는 냉매가 출입되는 연결튜브(106)가 연결될 수 있고, 냉매는 연결튜브(106)를 통해 수평헤더(110)(120)의 내부로 유입되거나 연결튜브(106)을 통해 수평헤더(110)(120) 외부로 유출될 수 있다. The horizontal header 110 and the horizontal header 110 may be connected to a connection tube 106 through which the refrigerant flows in and the refrigerant flows into the horizontal header 110 or 120 through the connection tube 106, (110) (120) through the horizontal header (110) (120).

연결튜브(106)은 수평헤더(110)(120)의 길이방향 중앙에 연결될 수 있다. 연결튜브(106)는 외곽측 냉매튜브와 중앙측 냉매튜브 중 중앙측 냉매튜브에 더 근접하게 연결될 수 있다. 연결튜브(106)는 한 쌍의 중앙측 냉매튜브의 사이 상측에 위치되게 연결될 수 있다. The connection tube 106 may be connected to the longitudinal center of the horizontal header 110 (120). The connecting tube 106 may be connected more closely to the center refrigerant tube of the outboard refrigerant tube and the center side refrigerant tube. The connecting tube 106 may be connected to the upper side of the pair of central side refrigerant tubes.

연결튜브(106)는 냉매튜브(130) 보다 더 높게 연결될 수 있다. 연결튜브(106)의 하단은 냉매튜브(130)의 상단 보다 높을 수 있다.The connection tube 106 may be connected higher than the refrigerant tube 130. The lower end of the connecting tube 106 may be higher than the upper end of the refrigerant tube 130.

도 11을 참조하면, 수평헤더(110)(120)는 수력학적 직경이 A/4일때, 수평헤더의 양 단부로 쏠림이 발생되며, 수력학적 직경이 A/2일 때 수평헤더의 중앙으로 쏠림이 발생되며, 수력학적 직경이 A/3일 때, 복수개의 냉매튜브로 고르게 냉매를 공급되는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 11, the horizontal headers 110 and 120 are tilted to both ends of the horizontal header when the hydraulic diameter is A / 4, and when the hydrodynamic diameter is A / 2, When the hydrodynamic diameter is A / 3, it can be confirmed that the refrigerant is uniformly supplied to the plurality of refrigerant tubes.

도 11을 참조하면, 수평헤더(110)(120)는 수력학적 직경이 A/3인 것이 바람직하다. Referring to FIG. 11, it is preferable that the horizontal headers 110 and 120 have a hydrodynamic diameter of A / 3.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention.

따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments.

본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

4: 배터리모듈 5: 배터리 열교환기
110,120: 헤더 122: 냉매튜브 삽입공
130: 냉매튜브 131: 틈
132: 이너 튜브부 134: 아우터 튜브부
140: 쿨링 플레이트 150: 접합재4: Battery module 5: Battery heat exchanger
110, 120: header 122: refrigerant tube insertion hole
130: Refrigerant tube 131: Clearance
132: Inner tube portion 134: Outer tube portion
140: cooling plate 150: bonding material

Claims (10)

내부에 냉매유로가 형성되고 복수의 냉매튜브 삽입공이 형성된 한 쌍의 수평헤더와;
상기 한 쌍의 수평헤더에 연결되고 상기 냉매튜브 삽입공를 통해 상기 냉매유로로 삽입된 이너 튜브부와, 상기 한 쌍의 수평헤더 사이에 위치하는 아우터 튜브부를 갖는 복수의 냉매튜브와;
상기 이너 튜브부의 외면과 상기 수평헤더의 내면을 접합하는 접합재를 포함하고,
상기 복수의 냉매튜브 삽입공은 상기 수평헤더의 길이방향으로 이격되고,
상기 이너 튜브부의 하단과 상기 수평헤더의 내측 저면 사이에는 상기 접합재의 적어도 일부가 위치되는 틈이 형성되며,
상기 틈의 높이는 상기 수평헤더의 중심선과 상기 수평헤더의 내측 저면 사이의 높이의 0.1배 내지 0.4배인 배터리 열교환기.A pair of horizontal headers having a refrigerant passage formed therein and formed with a plurality of refrigerant tube insertion holes;
A plurality of refrigerant tubes connected to the pair of horizontal headers and having an inner tube portion inserted into the refrigerant passage through the refrigerant tube insertion hole and an outer tube portion positioned between the pair of horizontal headers;
And a bonding material joining an outer surface of the inner tube portion and an inner surface of the horizontal header,
The plurality of refrigerant tube insertion holes are spaced apart in the longitudinal direction of the horizontal header,
A gap is formed between the lower end of the inner tube and the inner bottom of the horizontal header to locate at least a part of the bonding material,
Wherein the height of the gap is 0.1 to 0.4 times the height between the center line of the horizontal header and the inner bottom of the horizontal header. 제 1 항에 있어서,
상기 냉매튜브 삽입공은 상기 중심선을 기준으로 하측으로 편심된 배터리 열교환기.The method according to claim 1,
Wherein the refrigerant tube insertion hole is eccentrically downward with respect to the center line. 제 1 항에 있어서,
상기 냉매튜브 삽입공은 그 전부가 상기 중심선의 아래에 위치하는 배터리 팩.The method according to claim 1,
Wherein the refrigerant tube insertion holes are all located below the center line. 제 1 항에 있어서,
상기 틈의 높이는 0.9mm 내지 1.1mm인 배터리 열교환기.The method according to claim 1,
And the height of the gap is 0.9 mm to 1.1 mm. 제 1 항에 있어서,
상기 수평헤더의 수력학적 직경은 상기 배터리 열교환기의 정격 유량의 0.25배 초과이고, 0.5배 미만인 배터리 열교환기. The method according to claim 1,
Wherein the hydrodynamic diameter of the horizontal header is greater than 0.25 times the rated flow rate of the battery heat exchanger and less than 0.5 times the rated flow rate of the battery heat exchanger. 제 1 항에 있어서,
상기 냉매유로의 단면 형상은 사각형인 배터리 열교환기.The method according to claim 1,
Wherein a cross-sectional shape of the refrigerant passage is a quadrilateral shape. 제 1 항에 있어서,
상기 냉매유로의 단면 형상은 반원형인 배터리 열교환기.The method according to claim 1,
Wherein the sectional shape of the refrigerant flow path is a semicircular shape. 제 1 항에 있어서,
상기 수평헤더의 길이방향 중앙에는 냉매가 출입되는 연결튜브가 연결되고,
상기 연결튜브는 상기 냉매튜브 보다 더 높게 연결된 열교환기.The method according to claim 1,
A connection tube through which the refrigerant enters and exits is connected to the longitudinal center of the horizontal header,
And the connecting tube is connected to the refrigerant tube. 적어도 하나의 배터리모듈과;
상기 배터리모듈이 올려진 배터리 열교환기를 포함하고,
상기 배터리 열교환기는 쿨링 플레이트와;
상기 쿨링 플레이트 저면에 배치된 복수의 냉매튜브와,
상기 쿨링 플레이트의 옆에 수평하게 배치되며 내부에 냉매유로가 형성되며 상기 쿨링 플레이트의 길이방향으로 이격된 한 쌍의 수평헤더를 포함하고,
상기 한 쌍의 수평헤더 각각은 복수의 냉매튜브 삽입공이 상기 수평헤더의 길이 방향으로 이격되고,
상기 복수의 냉매튜브는 상기 냉매튜브 삽입공를 통해 상기 냉매유로로 삽입된 이너 튜브부와, 상기 한 쌍의 수평헤더 사이에 위치하는 아우터 튜브부를 포함하며,
상기 이너 튜브부의 외면과 상기 수평헤더의 내면은 접합재로 접합되고,
상기 이너 튜브부의 하단과 상기 수평헤더의 내측 저면 사이에는 상기 접합재의 적어도 일부가 위치되는 틈이 형성되며,
상기 냉매튜브 삽입공은 상기 중심선을 기준으로 하측으로 편심되고,
상기 틈의 높이는 상기 수평헤더의 중심선과 상기 수평헤더의 내측 저면 사이의 높이의 0.1배 내지 0.4배인 배터리 열교환기를 갖는 배터리 팩.At least one battery module;
And a battery heat exchanger on which the battery module is mounted,
The battery heat exchanger includes a cooling plate;
A plurality of coolant tubes arranged on a bottom surface of the cooling plate,
And a pair of horizontal headers horizontally disposed on the side of the cooling plate and spaced apart from each other in the longitudinal direction of the cooling plate,
Wherein each of the pair of horizontal headers includes a plurality of refrigerant tube insertion holes spaced in the longitudinal direction of the horizontal header,
Wherein the plurality of refrigerant tubes include an inner tube portion inserted into the refrigerant passage through the refrigerant tube insertion hole and an outer tube portion positioned between the pair of horizontal headers,
The outer surface of the inner tube portion and the inner surface of the horizontal header are joined with a bonding material,
A gap is formed between the lower end of the inner tube and the inner bottom of the horizontal header to locate at least a part of the bonding material,
Wherein the refrigerant tube insertion hole is eccentric downward with respect to the center line,
Wherein the height of the gap is 0.1 to 0.4 times the height between the center line of the horizontal header and the inner bottom surface of the horizontal header. 제 9 항에 있어서,
상기 수평헤더의 수력학적 직경은 상기 배터리 열교환기의 정격 유량의 0.25배 내지 0.5배인 배터리 열교환기를 갖는 배터리 팩.10. The method of claim 9,
Wherein the hydraulic header has a hydrodynamic diameter of 0.25 to 0.5 times the rated flow rate of the battery heat exchanger.
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