KR20180058101A - 전기자동차용 발열부품 냉각장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기자동차용 발열부품 방열장치에 관한 것으로서, 특히, 제1발열 부품이 외면에 결합되고, 냉각수가 유입되는 입구부 헤더가 일단부에 연결된 제1방열판부와, 상기 제1방열판부와의 사이에 상기 냉각수가 수용되는 냉각수 유동 공간을 구비하고, 제2발열 부품이이 외면에 결합되며, 상기 냉각수가 토출되는 출구부 헤더가 일단부에 연결된 제2방열판부를 포함하고, 상기 입구부 헤더는, 상기 제1방열판부의 일측단부 일측에 연결되는 연결부와, 상기 연결부로부터 상기 제1방열판부의 일측단부를 따라 타측으로 연장되게 형성된 냉각수 분배부를 포함함으로써, 냉각수 유동 공간 내에서의 냉각수 유동 정체 현상을 방지하여 방열 성능을 향상시킬 수 있는 이점을 제공한다.

Description

전기자동차용 발열부품 냉각장치{Device for cooling apparatus of Electronic vehicles}
본 발명은 전기자동차용 발열부품 냉각장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 냉각수가 유입되는 입구부 헤더 및 냉각수가 토출되는 출구부 헤더가 일측단부에 각각 편심되게 형성된 냉각장치에 있어서, 입구부 헤더를 통하여 유입되는 냉각수가 균일하게 유입됨으로써 내부에서의 냉각수 유동 정체 부위를 대폭 축소하여 방열 성능을 향상시킬 수 있는 전기자동차용 발열부품 냉각장치에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차에는 시동장치나 점화 장치와 같이 전기 에너지를 사용하는 전기 장치가 사용된다. 최근들어 차량의 운행이 전자적으로 제어됨에 따라 차량 내에 구비되는 대부분의 시스템들이 전자화되어 가고 있는 추세이다.
또한, 차량의 편의성 증대와 정보기술 이용을 위한 다양한 설비들이 차량에 점차적으로 접목되고 있어 이러한 전기 에너지를 사용하는 전기장치들의 사용이 점차 늘어나고 있다.
특히, 전기자동차에는 전장부하 공급을 위한 DC-DC 컨버터가 설치된다. 통상 DC-DC 컨버터는 차량의 알터네이터 역할을 하는 장치로, 고전압측 파워를 저전압측 파워로 변환하여 12V 전장부하에 에너지를 공급하고 배터리를 충전시키는 역할을 한다. 또한, 전기자동차에는 DC-DC 컨버터 외에 직류 전압을 교류 전압으로 전환하여 모터에 공급하는 인버터가 구비된다.
DC-DC 컨버터와 인버터는 차량에서 고전압을 사용하는 발열부품으로 자체적으로 냉각을 위한 구조를 갖는다.
도 1은 종래 기술에 따른 전기자동차용 발열부품 냉각장치의 일예를 나타낸 부분 절개 사시도이고, 도 2는 도 1의 구성 중 입구부 헤더를 통해 유입되는 냉각수 유동 정체 부위를 나타낸 개념도이다.
종래 기술에 따른 전기자동차용 발열부품 냉각장치의 일예는, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1발열 부품이 외측면에 결합된 제1방열판부(10)와, 제2발열 부품이 외측면에 결합된 제2방열판부(20)와, 제1방열판부(10) 및 제2방열판부(20) 사이에 냉각수가 수용되어 유동되는 냉각수 유동 공간(40)이 구비되고, 냉각수 유동 공간(40)을 제1방열판부(10)와 제2방열판부(20)에 평행되게 구획하되, 제1방열판부(10)로 유입된 냉각수가 제2방열판부(20)로 토출되게 연통시키는 냉각수 유로 구획판부(30)를 포함한다.
종래 기술에 따른 전기자동차용 발열부품 냉각장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 대략 소정의 두께를 가지고 직육면체의 판상으로 형성된다. 제1방열판부(10)에는 냉각수가 유입되는 입구부 헤더(15)가 일체로 형성되고, 제2방열판부(20)에는 출구부 헤더(25)가 일체로 형성된다.
그러나, 상기와 같이 구성되는 종래 기술에 따른 전기자동차용 발열부품 냉각장치의 일예는, 제1방열판부(10)의 외측면 및 제2방열판부(20)의 외측면 사이 거리를 이루는 두께가 얇은 반면 입구부 헤더(15) 및 출구부 헤더(25)의 내경이 상대적으로 크다. 따라서, 필수적으로 그 제작 설계 과정에서 입구부 헤더(15)와 출구부 헤더(25)가 제1방열판부(10) 및 제2방열판부(20)의 일측단부에 형성되되 각 일측단부에 대하여 상호 편심되게 위치되도록 제작 설계되어야 한다.
이는, 도 2에 도시된 바와 같이, 입구부 헤더(15)를 통하여 냉각수 유동 공간(40)으로 유입된 냉각수의 유동 정체 현상이 발생하는 문제점으로 이어진다.
특히, 제1방열판부(10)의 외측면에 상대적으로 방열량이 높은 발열 부품이 결합될 경우, 입구부 헤더(15)를 통하여 유입되는 냉각수의 유동 정체 현상을 해소하는 제품 설계는 방열 최적화 설계를 해야 하는 문제점과 궤를 같이한다.
본 발명은 상기한 기술적 과제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 입구부 헤더를 통하여 냉각수가 균일하게 분배되어 냉각수 유동 공간으로 유입되도록 하여 방열 성능을 향상시킬 수 있는 전기자동차용 발열부품 냉각장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명에 따른 전기자동차용 발열부품 냉각장치의 바람직한 일실시예는, 제1발열 부품이 외면에 결합되고, 냉각수가 유입되는 입구부 헤더가 일측단부의 한 쪽 모서리 부분에 연결된 제1방열판부와, 상기 제1방열판부와의 사이에 상기 냉각수가 수용되는 냉각수 유동 공간을 구비하고, 제2발열 부품이 외면에 결합되며, 상기 냉각수가 토출되는 출구부 헤더가 일측단부에 다른 쪽 모서리 부분에 연결된 제2방열판부를 포함하고, 상기 입구부 헤더는, 상기 제1방열판부의 일측단부 한 쪽 모서리 부분에 연결되는 연결부와, 상기 연결부로부터 상기 제1방열판부의 일측단부를 따라 상기 일측단부의 다른 쪽 모서리 부분으로 연장되게 형성된 냉각수 분배부를 포함한다.
여기서, 상기 냉각수 분배부는, 상기 연결부의 단부에서 직교되게 절곡되되, 상기 제1방열판부의 일측단부 일측(이하, '분배부 시작단'이라 칭함)에서 상기 제1방열판부의 일측단부 타측(이하, '분배부 종료단'이라 칭함)까지 연장 형성될 수 있다.
또한, 상기 냉각수 분배부는, 상기 분배부 시작단에서 상기 분배부 종료단까지 균일한 폭(이하, '제1폭'이라 함)을 가진 직선형으로 연장될 수 있다.
또한, 상기 냉각수 분배부는, 상기 제1폭보다 소정길이 더 큰 제2폭을 가지도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 냉각수 분배부는, 상기 분배부 시작단의 폭은 상기 분배부 시작단 외의 나머지 부분의 폭보다 가장 크게 형성될 수 있다.
또한, 상기 분부배 유입단과 상기 분배부 종료단의 중간 부분을 '분배부 중간부'라 정의할 때, 상기 냉각수 분배부는, 상기 분배부 시작단으로부터 상기 분배부 중간부까지 폭이 점점 작아지도록 형성됨과 아울러, 상기 분배부 중간부부터 상기 분배부 종료단까지 균일한 폭을 가진 직선형으로 연장될 수 있다.
또한, 상기 분배부 시작단과 상기 분배부 종료단의 중간 부분을 '분배부 중간부'라 정의할 때, 상기 냉각수 분배부는, 상기 분배부 시작단으로부터 상기 분배부 중간부까지 상기 연결부의 두께에 상응하는 폭을 가지도록 형성됨과 아울러, 상기 분배부 중간부부터 상기 분배부 종료단까지 폭이 점점 작아지도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 분배부 시작단과 상기 분배부 종료단의 중간 부분을 '분배부 중간부'라 정의할 때, 상기 냉각수 분배부는, 상기 분배부 시작단으로부터 상기 분배부 중간부까지 점점 폭이 증가되다가, 상기 분배부 중간부부터 상기 분배부 종료단까지 균일한 폭을 가진 직선형으로 연장될 수 있다.
또한, 상기 분배부 시작단과 상기 분배부 종료단의 중간 부분을 '분배부 중간부'라 정의할 때, 상기 냉각수 분배부는, 상기 분배부 시작단으로부터 상기 분배부 중간부까지 폭이 점점 작아지다가, 상기 분배부 중간부로부터 상기 분배부 종료단까지 폭이 점점 증가되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 분배부 시작단과 상기 분배부 종료단의 중간 부분을 '분배부 중간부'라 정의할 때, 상기 냉각수 분배부는, 상기 분배부 시작단으로부터 상기 분배부 중간부까지 균일한 폭을 가진 직선형으로 연장되다가, 상기 분배부 중간부로부터 상기 분배부 종료단까지 폭이 점점 증가되도록 형성될 수 있다.
또한, 상기 분배부 시작단과 상기 분배부 종료단의 중간 부분을 '분배부 중간부'라 정의할 때, 상기 냉각수 분배부는, 상기 분배부 시작단으로부터 상기 분배부 중간부까지 폭이 점점 증가되다가, 상기 분배부 중간부부터 상기 분배부 종료단까지 균일한 폭으로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 전기자동차용 발열부품 냉각장치의 바람직한 일실시예에 따르면, 필연적으로 입구부 헤더와 출구부 헤더가 편심되게 구비되는 냉각장치에 있어서, 최적의 냉각수 유동 설계에 대한 가이드를 제공함과 아울러, 냉각수 유동 정체 현상을 해소하여 방열 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 종래 기술에 따른 전기자동차용 발열부품 냉각장치의 일예를 나타낸 부분 절개 사시도이고,
도 2는 도 1의 구성 중 입구부 헤더를 통해 유입되는 냉각수 유동 정체 부위를 나타낸 개념도이며,
도 3은 본 발명에 따른 전기자동차용 발열부품 냉각장치의 제1실시예를 나타낸 부분 절개 사시도이고,
도 4는 도 3의 제1실시예에 따른 전기자동차용 발열부품 냉각장치의 일측단부 일부를 나타낸 평면도이며,
도 5a 내지 도 5g는 본 발명에 따른 전기자동차용 발열부품 냉각장치의 다양한 실시예를 나타낸 평면도이다.
이하, 본 발명에 따른 전기자동차용 발열부품 냉각장치의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 전기자동차용 발열부품 냉각장치의 제1실시예를 나타낸 부분 절개 사시도이다.
먼저, 본 발명에 따른 전기자동차용 발열부품 냉각장치를 보다 명확하게 이해할 수 있도록 바람직한 일실시예의 전체적인 외관 형상을 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 전기자동차용 발열부품 냉각장치는, 대략 길이 및 폭보다 상대적으로 두께가 작은 직육면체의 형상을 가지되, 내부에는 냉각수가 유동되는 냉각수 유동 공간(140)이 구비된다.
양면 중 일면에는 제1발열 부품이 접하도록 결합되고, 타면에는 제2발열 부품이 접하도록 결합되어, 각각의 발열 부품으로부터 발생된 열이 상술한 일면 및 타면을 통해 내부의 냉각수 유동 공간(140)을 유동하는 냉각수와 열교환되어 방열된다.
여기서, 제1발열 부품이 결합되는 상기 일면을 이루는 판을 제1방열판부(110)라 칭하고, 제2발열 부품이 결합되는 상기 타면을 이루는 판을 제2방열판부(120)라 칭하기로 한다.
제1방열판부(110)와 제2방열판부는, 도 3에 참조된 바와 같이, 두께를 형성하는 테두리판부(150)에 의하여 상호 연결되고, 제1방열판부(110)의 내측면과 제2방열판부(120)의 내측면 사이에는 상술한 냉각수 유동 공간(140)이 형성된다.
즉, 본 발명에 따른 전기자동차용 발열부품 냉각장치(100)의 바람직한 일실시예는, 도 3에 참조된 바와 같이, 제1발열 부품이 외면에 결합되고, 냉각수가 유입되는 입구부 헤더(115)가 일측단부의 한 쪽 모서리 부분에 연결된 제1방열판부(110)와, 상기 제1방열판부(110)와의 사이에 상기 냉각수가 수용되는 냉각수 유동 공간(140)을 구비하고, 제2발열 부품이 외면에 결합되며, 상기 냉각수가 토출되는 출구부 헤더(125)가 일측단부의 다른 쪽 모서리 부분에 연결된 제2방열판부(120)를 포함한다.
제1방열판부(110)와 제2방열판부(120) 및 제1방열판부(110) 및 제2방열판부(120) 사이의 테두리를 차폐하는 복수개의 테두리판부(150)를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 바람직한 일실시예는, 도 3에 참조된 바와 같이, 제1방열판부(110) 및 제2방열판부(120) 사이에는 냉각수가 유동하는 냉각수 유동 공간(140)이 형성되고, 냉각수 유동 공간(140)은 냉각수 유로 구획판부(130)에 의하여 구획될 수 있다.
보다 상세하게는, 제1방열판부(110)와 제2방열판부(120)는 상호 평행되게 이격 배치되고, 냉각수 유로 구획판부(130) 또한 제1방열판부(110)와 제2방열판부(120) 사이에서 상호 평행되게 구비될 수 있다.
아울러, 제1방열판부(110)의 외면에는 제1발열 부품이 방열 가능하게 결합되고, 제2방열판부(120)의 외면에는 제2발열 부품이 방열 가능하게 결합된다.
이하에서는, 이해의 혼동을 방지하기 위하여, 제1방열판부(110) 및 제2방열판부(120)의 길이방향 어느 한 쪽 끝 부분을 '일측단부'라는 방향 지시어를 사용하여 정의하고, 제2방열판부(110) 및 제2방열판부(120)의 길이방향 다른 한 쪽 부분을 '타측단부'이라는 방향 지시어를 사용하여 정의하며, 마찬가지로 '일측단부' 및 '타측단부'의 끝은 각각 '일측단' 및 '타측단'이라고 정의할 수 있다.
제1방열판부(110)의 일측단부에는 냉각수가 냉각수 유동 공간(140)으로 유입되도록 입구부 헤더(115)가 제1방열판부(110)에 대하여 일체로 형성되고, 제2방열판부(120)의 일측단부에는 냉각수가 냉각수 유동 공간(140)으로부터 토출되도록 출구부 헤더(125)가 제2방열판부(120)에 대하여 일체로 형성된다. 이때, 입구부 헤더(115)는 제1방열판부(110)의 일측단부 중 어느 한쪽 모서리 부분으로 편심되게 배치되고, 출구부 헤더(125)는 제2방열판부(120)의 일측단부 중 입구부 헤더(115)가 형성된 측과 반대쪽인 다른 쪽 모서리 부분으로 편심되게 배치된다.
한편, 냉각수 유로 구획판부(130)는, 제1방열판부측 냉각수 유동 공간(140)과 제2방열판부측 냉각수 유동 공간(140)이 완전히 구획되도록 제1방열판부(110) 및 제2방열판부(120)의 일측단부에 해당하는 부위가 인접하는 테두리판부(150)에 결합됨과 아울러, 제1방열판부측 냉각수 유동 공간(140)을 유동하는 냉각수가 제2방열판부측 냉각수 유동 공간(140)으로 유동되도록 제1방열판부(110) 및 제2방열판부(120)의 타측단부에 해당하는 부위가 인접하는 테두리판부(150)와는 소정거리 이격될 수 있다.
따라서, 제1방열판부(110)의 입구부 헤더(115)를 통해 일측단부로 유입된 냉각수는 제1방열판부측 냉각수 유동 공간(140)을 따라 타측단부로 유동된 후, 테두리판부(150)와 이격된 냉각수 유로 구획판부(130)의 타측단부에서 유로 변경되어 제2방열판부측 냉각수 유동 공간(140)으로 유동된 후 제2방열판부(120)의 일측단부에 구비된 출구부 헤더(125)를 통해 토출된다.
그런데, 본 발명에 따른 전기자동차용 발열부품 냉각장치(100)의 바람직한 일실시예는, 도 3에 참조된 같이, 제1방열판부(110)의 외측면 및 제2방열판부(120)의 외측면 사이의 거리(즉, 본 발명의 전기자동차용 발열부품 냉각장치(100)의 두께)는 입구부 헤더(115) 및 출구부 헤더(125)의 내경보다 상대적으로 작으므로 제품의 설계 요청 상 제1방열판부(110) 및 제2방열판부(120)에 각각 입구부 헤더(115) 및 출구부 헤더(125)가 어느 한쪽으로 편심되도록 제작되어야 한다.
본 발명에 따른 전기자동차용 발열부품 냉각장치(100)의 바람직한 일실시예는, 상술한 바와 같이, 입구부 헤더(115)가 제1방열판부(110)의 일측단부 중 어느 한 쪽 모서리 부분으로 편심됨으로써 발생할 수 있는 냉각수 유동 공간(140) 내의 냉각수 유동 정체 현상을 방지할 수 있는 입구부 헤더(115)의 형상 설계안을 제안한다.
보다 상세하게는, 입구부 헤더(115)는, 도 3에 참조된 바와 같이, 제1방열판부(110)의 일측단부의 한 쪽 모서리 부분에 인접되게 연결되는 연결부(116)와, 상기 연결부(116)로부터 상기 제1방열판부(110)의 단부를 따라 일측단부의 다른 쪽 모서리 부분으로 연장되게 형성된 냉각수 분배부(117)를 포함할 수 있다.
종래 기술에 따른 전기자동차용 발열부품 방열장치의 경우에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 입구부 헤더(115)는 제1방열판부(110)의 일측단부에 연결되는 연결부(116)만을 포함하고 있으나, 본 발명의 바람직한 일실시예에서는, 상술한 바와 같은 냉각수 유동 공간(140), 특히 제1방열판부측 냉각수 유동 공간(140) 내의 냉각수 유동 정체 현상을 방지하고자 냉각수 분배부(117)를 더 포함하도록 구비된다.
냉각수 분배부(117)는, 제1방열판부(110)의 일측단부를 연결부(116)와 함께 점함과 동시에 제1방열판부(110)의 외측으로 소정높이 돌출되게 형성될 수 있다. 이와 같은 냉각수 분배부(117)는, 제1방열판부(110)의 일측단으로부터 타측단부를 향하여 소정 폭을 가지도록 형성될 수 있다.
여기서, 냉각수 분배부(117)는, 연결부(116)의 단부에서 직교되게 절곡되되, 제1방열판부(110)의 일측단부 일측(이하, '분배부 시작단(A)'이라 칭함)에서 제1방열판부(110)의 일측단부 타측(이하, '분배부 종료단(C)'이라 칭함)까지 연장 형성될 수 있다.
이와 같이, 입구부 헤더(115)는, 종래와는 달리, 상술한 연결부(116)에 더하여 냉각수 분배부(117)를 구비하는 그 자체로 냉각수 유동 공간(140) 내에서의 냉각수 유동 정체 현상을 어느 정도 해소할 수 있다.
그러나, 본 발명에 따른 전기자동차용 발열부품 방열장치의 실시예가 상술한 바람직한 일실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 본 발명은, 입구부 헤더(115)의 다양한 형상 설계를 최적화기법(6sigma)을 이용하여 최적의 냉각수 유동 구조를 제안하고자 한다.
이하에서는, 도 3에 참조된 바와 같은 입구부 헤더(115)의 형상을 제1실시예로 칭하여 설명하기로 하고, 제1실시예의 다양한 변형례를 제안하여 최적의 냉각수 유동 구조를 개시한다.
도 4는 도 3의 제1실시예에 따른 전기자동차용 발열부품 냉각장치(100)의 일측단부 일부를 나타낸 평면도이고, 도 5a 내지 도 5g는 본 발명에 따른 전기자동차용 발열부품 냉각장치(100)의 다양한 실시예를 나타낸 평면도이다.
예컨대, 도 4에 참조된 바와 같이, 입구부 헤더(115) 중 연결부(116)의 두께를 "D"라고 정의하고, 냉각수 분배부(117) 중 연결부(116)의 단부에서 직교되게 절곡된 분배부 시작단(A)의 폭의 길이를 "A"라고 정의하며, 분배부 종료단(C)의 폭의 길이를 "C"라고 정의하고, 분배부 시작단(A)과 분배부 종료단(C)의 중간 부분(이하, '분배부 중간부(B)'라 칭함)의 폭을 "B"라 정의할 때, A, B 및 C가 다음의 수식 조건을 만족하도록 설계될 수 있다.
즉, A는 0.286<<0.357의 범위 내로, B는 0.465<<0.568의 범위 내로, C는 0.519<<0.635의 범위 내로 설정됨이 바람직하다. 보다 바람직하게는,
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:
Figure pat00002
:
Figure pat00003
=1.0:1.6:1.8의 비율을 유지하도록 하는 것이 좋다. 다만, 본 발명의 실시예들은 상술한 비율에 한정되어야 하는 것은 아니고, 냉각수 유동 공간(140) 내에서의 최적의 냉각수 유동 구조를 설계하기 위한 하나의 설계안에 불과한 바, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위로 정해져야 할 것이다.
여기서, A는 1차 최적화 설계 결과를 토대로 고정한 후, 나머지 B 및 C의 비율을 변경하면서 냉각수 유동 공간(140) 내에서의 최적의 냉각수 유동 구조를 반복적으로 탐색하는 것이 좋다. 이때, 종래의 냉각장치와 비교하여 입구부 헤더(115)에는 냉각수 분배부(117)가 더 구비되는 관계로 제품의 전체 무게가 증가하게 되는 바, 무게 증가를 최소화하도록 설계되어야 하는 것이 중요하다. 또한, 무게 증가의 최소화만큼이나 냉각수 유동 정체를 해소함으로써 획득할 수 있는 냉각수 유동 공간(140)의 방열 온도 또한 중요한 인자가 될 수 있다.
이를 전제로 본 발명에 따른 전기자동차용 발열부품 냉각장치(100)는, 후술하는 바와 같은 다양한 형상의 냉각수 분배부(117)가 적용되도록 구현될 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 전기자동차용 발열부품 냉각장치(100)의 제1실시예에서, 냉각수 분배부(117)는, 분배부 시작단(A)에서 분배부 종료단(C)까지 균일한 폭(이하, '제1폭'이라 함)을 가진 직선형으로 연장 형성될 수 있다.
그러나, 도 5a에 참조된 본 발명에 따른 전기자동차용 발열부품 냉각장치(100)의 제2실시예와 같이, 냉각수 분배부(117)는, 상술한 제1실시예에서의 제1폭보다 소정길이 더 큰 제2폭을 가지도록 형성될 수 있다. 여기서, '제1폭'은 연결부(116)의 두께에 대응되는 길이로 설정됨이 바람직하다.
제2실시예에서 냉각수 분배부(117)가 제1실시예의 제1폭보다 더 큰 제2폭을 가지도록 형성되면, 상술한 바와 같이, 무게가 증가하지만, 후술하는 바와 같이 다양한 형상 변경 설계를 통해 최적의 냉각수 유동 구조를 도출할 수 있게 된다.
즉, 도 5b에 참조된 바와 같이, 본 발명에 따른 전기자동차용 발열부품 냉각장치(100)는, 냉각수 분배부(117)가, 분배부 시작단(A)의 폭이 분배부 시작단(A) 외의 나머지 부분의 폭보다 가장 크게 형성되는 제3실시예로 구현될 수 있다. 여기서도, 분배부 시작단(A)의 폭은 연결부(116)의 두께에 대응되는 길이 또는 제2폭으로 설정됨이 바람직하다.
보다 상세하게는, 제3실시예로 구현되는 냉각수 분배부(117)는, 도 5b에 참조된 바와 같이, 분배부 시작단(A)으로부터 분배부 중간부(B)까지 제2폭에서 제1폭으로 그 폭이 점점 작아지도록 형성됨과 아울러, 분배부 중간부(B)부터 분배부 종료단(C)까지 제1폭의 균일한 폭을 가진 직선형으로 연장될 수 있다.
아울러, 본 발명에 따른 전기자동차용 발열부품 냉각장치(100)는, 도 5c에 참조된 바와 같이, 냉각수 분배부(117)는, 분배부 시작단(A)으로부터 분배부 중간부(B)까지 연결부(116)의 두께(즉, 제2폭)에 상응하는 폭을 가지도록 형성됨과 아울러, 분배부 중간부(B)부터 분배부 종료단(C)까지 폭이 제1폭까지 점점 작아지도록 형성되는 제4실시예로 구현될 수 있다. 이는 제2실시예로 구현되는 냉각수 분배부(117)의 구성 중 분배부 중간부(B)로부터 분배부 종료단(C)까지의 일부를 삭제하여 무게의 증가를 최소화하는 실시예로 이해되면 족하다.
한편, 본 발명에 따른 전기자동차용 발열부품 냉각장치(100)는, 도 5d에 참조된 바와 같이, 냉각수 분배부(117)는, 분배부 시작단(A)으로부터 분배부 중간부(B)까지 제1폭에서 제2폭으로 점점 그 폭이 증가되다가, 분배부 중간부(B)부터 분배부 종료단(C)까지 제2폭의 균일한 폭을 가진 직선형으로 연장되는 제5실시예로 구현될 수 있다. 이는 제4실시예로 구현되는 냉각수 분배부(117)의 구성 중 분배부 시작단(A)으로부터 분배부 중간부(B)까지의 일부를 더 삭제하여 무게의 증가를 최소화하는 실시예로 이해할 수 있다.
아울러, 본 발명에 따른 전기자동차용 발열부품 냉각장치(100)는, 도 5e에 참조된 바와 같이, 냉각수 분배부(117)는, 분배부 시작단(A)으로부터 분배부 중간부(B)까지 제1폭에서 제2폭으로 점점 그 폭이 증가되다가, 분배부 중간부(B)부터 분배부 종료단(C)까지 폭이 제2폭에서 제1폭으로 점점 작아지도록 형성되는 제6실시예로 구현될 수 있다. 이는 제5실시예와는 반대로 분배부 중간부(B)의 폭이 가장 크도록 형성되는 실시예로 이해함은 물론 제2실시예로 구현되는 냉각수 분배부(117)의 구성 중 분배부 시작단(A)으로부터 분배부 중간부(B)까지의 일부 및 분배부 중간부(B)로부터 분배부 종료단(C)까지의 일부를 삭제하여 무게의 증가를 최소화하는 실시예로 이해할 수 있다.
나아가, 본 발명에 따른 전기자동차용 발열부품 냉각장치(100)는, 도 5f에 참조된 바와 같이, 냉각수 분배부(117)는, 분배부 시작단(A)으로부터 분배부 중간부(B)까지 제2폭에서 제1폭으로 그 폭이 점점 작아지다가, 분배부 중간부(B)부터 분배부 종료단(C)까지 제1폭에서 제2폭으로 그 폭이 점점 증가하도록 형성되는 제7실시예로 구현될 수 있다. 이는 제2실시예로 구현되는 냉각수 분배부(117)의 구성 중 분배부 시작단(A)으로부터 분배부 중간부(B)까지의 일부 및 분배부 중간부(B)부터 분배부 종료단(C)까지의 일부를 삭제하여 무게의 증가를 최소화하는 실시예로 이해될 수 있다.
마지막으로, 본 발명에 따른 전기자동차용 발열부품 냉각장치(100)는, 도 5g에 참조된 바와 같이, 냉각수 분배부(117)는, 분배부 시작단(A)으로부터 분배부 중간부(B)까지 균일한 제1폭을 가진 직선형으로 연장되다가, 분배부 중간부(B)로부터 분배부 종료단(C)까지 그 폭이 제1폭에서 제2폭으로 점점 증가되도록 형성되는 제8실시예로 구현될 수 있다. 이는 제7실시예로 구현되는 냉각수 분배부(117)의 구성 중 분배부 시작단(A)으로부터 분배부 중간부(B)까지는 제1폭의 균일한 폭을 가지도록 직선형으로 연장되어 무게의 증가를 최소화하는 실시예로 이해될 수 있다.
일반적으로, 냉각수 분배부(117)의 폭의 증가는 상술한 바와 같이 제품 전체의 무게 증가를 초래하나, 최적의 냉각수 유동 구조를 설계함에 있어서 무게 증가의 최소화를 고려하는 경우 냉각수 유동 정체를 해소할 수 있는 한도에서 무게 증가라는 단점은 충분히 해소할 수 있는 범위 내의 것이다.
이상, 본 발명에 따른 전기자동차용 발열부품 냉각장치의 다양한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예가 반드시 상술한 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 및 균등한 범위에서의 실시가 가능함은 당연하다고 할 것이다. 그러므로, 본 발명의 진정한 권리범위는 후술하는 청구범위에 의하여 정해진다고 할 것이다.
100: 발열부품 냉각장치 110: 제1방열판부
115: 입구부 헤더 116: 연결부
117: 냉각수 분배부 120: 제2방열판부
125: 출구부 헤더 130: 냉각수 유로 구획판부
140: 냉각수 유동 공간 150: 테두리판부

Claims (11)

  1. 제1발열 부품이 외면에 결합되고, 냉각수가 유입되는 입구부 헤더가 일측단부의 한 쪽 모서리 부분에 연결된 제1방열판부와;
    상기 제1방열판부와의 사이에 상기 냉각수가 수용되는 냉각수 유동 공간을 구비하고, 제2발열 부품이 외면에 결합되며, 상기 냉각수가 토출되는 출구부 헤더가 일측단부의 다른 쪽 모서리 부분에 연결된 제2방열판부를 포함하고,
    상기 입구부 헤더는,
    상기 제1방열판부의 일측단부 한 쪽 모서리 부분에 인접되게 연결되는 연결부와;
    상기 연결부로부터 상기 제1방열판부의 일측단부를 따라 상기 일측단부의 다른 쪽 모서리 부분으로 연장되게 형성된 냉각수 분배부를 포함하는 전기자동차용 발열부품 냉각장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉각수 분배부는,
    상기 연결부의 단부에서 직교되게 절곡되되, 상기 제1방열판부의 일측단부 일측(이하, '분배부 시작단'이라 칭함)에서 상기 제1방열판부의 일측단부 타측(이하, '분배부 종료단'이라 칭함)까지 연장 형성된 전기자동차용 발열부품 냉각장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 냉각수 분배부는,
    상기 분배부 시작단에서 상기 분배부 종료단까지 균일한 폭(이하, '제1폭'이라 함)을 가진 직선형으로 연장된 전기자동차용 발열부품 냉각장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 냉각수 분배부는,
    상기 제1폭보다 소정길이 더 큰 제2폭을 가지도록 형성된 전기자동차용 발열부품 냉각장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 냉각수 분배부는,
    상기 분배부 시작단의 폭은 상기 분배부 시작단 외의 나머지 부분의 폭보다 가장 크게 형성된 전기자동차용 발열부품 냉각장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 분부배 유입단과 상기 분배부 종료단의 중간 부분을 '분배부 중간부'라 정의할 때,
    상기 냉각수 분배부는,
    상기 분배부 시작단으로부터 상기 분배부 중간부까지 폭이 점점 작아지도록 형성됨과 아울러, 상기 분배부 중간부부터 상기 분배부 종료단까지 균일한 폭을 가진 직선형으로 연장된 전기자동차용 발열부품 냉각장치.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 분배부 시작단과 상기 분배부 종료단의 중간 부분을 '분배부 중간부'라 정의할 때,
    상기 냉각수 분배부는,
    상기 분배부 시작단으로부터 상기 분배부 중간부까지 상기 연결부의 두께에 상응하는 폭을 가지도록 형성됨과 아울러, 상기 분배부 중간부부터 상기 분배부 종료단까지 폭이 점점 작아지도록 형성된 전기자동차용 발열부품 냉각장치.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 분배부 시작단과 상기 분배부 종료단의 중간 부분을 '분배부 중간부'라 정의할 때,
    상기 냉각수 분배부는,
    상기 분배부 시작단으로부터 상기 분배부 중간부까지 점점 폭이 증가되다가, 상기 분배부 중간부부터 상기 분배부 종료단까지 균일한 폭을 가진 직선형으로 연장된 전기자동차용 발열부품 냉각장치.
  9. 청구항 2에 있어서,
    상기 분배부 시작단과 상기 분배부 종료단의 중간 부분을 '분배부 중간부'라 정의할 때,
    상기 냉각수 분배부는,
    상기 분배부 시작단으로부터 상기 분배부 중간부까지 폭이 점점 작아지다가, 상기 분배부 중간부로부터 상기 분배부 종료단까지 폭이 점점 증가되도록 형성된 전기자동차용 발열부품 냉각장치.
  10. 청구항 2에 있어서,
    상기 분배부 시작단과 상기 분배부 종료단의 중간 부분을 '분배부 중간부'라 정의할 때,
    상기 냉각수 분배부는,
    상기 분배부 시작단으로부터 상기 분배부 중간부까지 균일한 폭을 가진 직선형으로 연장되다가, 상기 분배부 중간부로부터 상기 분배부 종료단까지 폭이 점점 증가되도록 형성된 전기자동차용 발열부품 냉각장치.
  11. 청구항 2에 있어서,
    상기 분배부 시작단과 상기 분배부 종료단의 중간 부분을 '분배부 중간부'라 정의할 때,
    상기 냉각수 분배부는,
    상기 분배부 시작단으로부터 상기 분배부 중간부까지 폭이 점점 증가되다가, 상기 분배부 중간부부터 상기 분배부 종료단까지 균일한 폭으로 형성된 전기자동차용 발열부품 냉각장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20110139038A (ko) * 2010-06-22 2011-12-28 현대자동차주식회사 하이브리드 전기차량용 발열 부품 냉각장치
KR20140124064A (ko) * 2013-04-15 2014-10-24 엘지전자 주식회사 전기 자동차의 배터리 냉각 시스템
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