KR20180097349A - 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기 - Google Patents

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Abstract

본 실시예는 한 쌍의 수평헤더와; 한 쌍의 수평헤더에 연결되는 다수의 채널이 형성된 복수개의 플랫 튜브를 포함하며, 복수개의 플랫 튜브는 수평헤더의 길이방향으로 이격되고, 복수개의 플랫 튜브 각각은 플랫 튜브의 길이방향과 직교한 방향으로 채널이 형성되지 않은 제1날개부와, 채널이 형성된 채널 형성부와, 채널이 형성되지 않는 제2날개부가 순차 형성되고, 제1날개부와 제2날개부 각각의 폭은 복수개 플랫 튜브 사이의 이격거리 보다 길게 형성되어, 플랫 튜브의 폭 및 채널의 수를 증가시키는 경우 보다, 채널 당 충분한 유량을 확보할 수 있고, 플랫 튜브의 흡열면적을 최대화될 수 있어 방열 성능을 극대화할 수 있는 이점이 있다.

Description

전기자동차 배터리 냉각용 열교환기{Battery cooling heat exchanger of Electric Vehicle}
본 발명은 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 배터리 모듈이 냉매에 의해 냉각되는 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기에 관한 것이다.
차량에는 전기모터에 전기를 공급하는 배터리 팩, 전기모터를 제어하는 모터 제어기 등이 구비될 수 있다.
차량에 설치된 배터리 팩은 재생 동력원이나 충전기로부터 충전될 수 있고, 차량의 주행시 전기모터로 전력을 공급할 수 있다.
배터리 팩은 그 온도에 따라 성능이 크게 결정될 수 있고, 충전과 방전시 온도가 상승한다.
배터리 팩은 그 사용이 계속됨에 따라 전해질 분해가 일어나 배터리 팩의 성능이 떨어지고 수명이 점차 단축된다.
배터리 팩은 적어도 하나의 배터리 모듈과, 배터리 모듈을 방열시키는 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기를 포함할 수 있다.
배터리 모듈을 방열시키는 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기는 냉동사이클 장치와 연결될 수 있고, 이러한 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기에는 냉매가 통과하는 채널(또는 유로)가 형성될 수 있다.
그리고, 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기는 배터리 모듈과 충분한 접촉 면적을 확보할 수 있으면서, 냉매가 충분한 유량을 확보할 수 있게 구성되는 것이 바람직하다.
KR 10-2013-0022014 (2013년03월06일 공개)
본 발명은 채널 당 충분한 유량을 확보하면서 플랫 튜브의 흡열 면적을 최대화하여 방열 성능을 극대화할 수 있는 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 부품수 및 재료비를 최소화할 수 있는 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 다수의 플랫 튜브가 배터리 모듈을 보다 안정적으로 지지할 수 있는 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기를 제공하는데 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기는 한 쌍의 수평헤더와; 한 쌍의 수평헤더에 연결되는 다수의 채널이 형성된 복수개의 플랫 튜브를 포함하며, 복수개의 플랫 튜브는 수평헤더의 길이방향으로 이격되고, 복수개의 플랫 튜브 각각은 플랫 튜브의 길이방향과 직교한 방향으로 채널이 형성되지 않은 제1날개부와, 채널이 형성된 채널 형성부와, 채널이 형성되지 않는 제2날개부가 순차 형성되고, 제1날개부와 제2날개부 각각의 폭은 복수개 플랫 튜브 사이의 이격거리 보다 길다.
제1날개부와 제2날개부 각각의 폭은 채널 형성부의 폭 보다 짧을 수 있다.
제1날개부와 제2날개부 각각의 폭은 채널 형성부 폭의 0.4배 내지 0.6배일 수 있다.
제1날개부와 채널 형성부와 제2날개부 각각의 상면은 배터리팩의 저면과 접촉될 수 있다.
열교환기의 일예는 제1날개부와 채널 형성부와 제2날개구 각각의 두께가 동일할 수 있다.
열교환기의 다른예는 채널 형성부의 두께가 제1날개부와 제2날개부 각각의 두께 보다 두꺼울 수 있다. 제1날개부와 제2날개부는 채널 형성부의 상부에 돌출될 수 있다. 제1날개부와 제2날개부는 채널 형성부에서 채널 형성부의 상면과 나란한 방향으로 돌출될 수 있다.
채널 형성부는 제1날개부와 제2날개부 사이에 위치하고 배터리 모듈과 접촉되는 접촉면을 갖는 어퍼 접촉부와, 채널이 형성되고 제1날개부 및 제2날개부와 단차지게 돌출된 로어 돌출부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기은 플랫 튜브의 폭 및 채널의 수를 증가시키는 경우 보다, 채널 당 충분한 유량을 확보할 수 있고, 플랫 튜브의 흡열면적을 최대화될 수 있어 방열 성능을 극대화할 수 있는 이점이 있다.
또한, 플랫 튜브가 넓은 접촉면적으로 배터리 모듈과 직접 접촉되므로, 플랫 튜브와 배터리 모듈 사이에 별도의 냉각판을 배치시키는 경우 보다, 부품수 및 재료비를 최소화할 수 있는 이점이 있다.
또한, 배터리 모듈 중 플랫 튜브에 올려지지 않는 면적이 최소화되고, 배터리 모듈의 하중이 플랫 튜브의 넓은 영역으로 분산되므로, 플랫 튜브가 배터리 모듈을 보다 안정적으로 지지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기로 출입되는 냉매의 흐름이 도시된 도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기가 도시된 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 배터리 냉각용 교환기 및 배터리 모듈이 도시된 평면도,
도 4은 도 3의 Z-Z'선 단면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예와 비교되는 비교예가 도시된 단면도,
도 6는 본 발명의 일 실시예와 비교 예의 채널 당 열전달계수가 도시된 도,
도 7은 본 발명의 일 실시예와 비교예의 채널 당 열량이 도시된 도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기가 도시된 단면도이다.
이하에서는 본 발명의 구체적인 실시 예를 도면과 함께 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기로 출입되는 냉매의 흐름이 도시된 도이다.
배터리 팩(P)은 적어도 하나의 배터리 모듈(4)과, 배터리 모듈(4)을 방열하는 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기(5)를 포함한다.
배터리 팩(P)는 냉동사이클 장치와 튜브나 파이프 등의 냉매라인으로 연결될 수 있다. 배터리 팩(P)의 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기(5)는 냉동사이클 장치의 일부를 구성할 수 있다.
냉동사이클 장치의 냉매가 배터리 팩(P)의 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기(5)를 통과하면서 배터리 모듈(4)을 방열시킬 수 있고, 배터리 모듈(4)의 열을 흡열한 냉매는 냉동사이클 장치로 유동될 수 있다.
전기자동차 배터리 냉각용 열교환기(5)은 냉동사이클 장치의 일부가 될 수 있다.
냉동사이클 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 압축기(1)와; 압축기(1)에서 압축된 냉매가 응축되는 응축기(2)와; 응축기(2)를 통과한 냉매를 팽창시키는 팽창기구(3)와; 팽창기구(3)에 의해 팽창된 냉매가 통과하면서 배터리 모듈(4)을 냉각시키는 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기(5)를 포함할 수 있다.
압축기(1)와, 응축기(2)와, 팽창기구(3) 및 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기(5)는 냉매를 안내하는 튜브나 파이프 등의 냉매라인으로 연결될 수 있다.
배터리 팩(P)은 배터리 팩을 보호하는 하우징(107)(108)을 포함할 수 있다. 하우징(107)(108)은 차량에 장착되는 캐리어(107)를 포함할 수 있다. 하우징(107)(108)은 캐리어(107)의 상면을 덮는 탑 커버(108)를 더 포함할 수 있다.
배터리 팩(P)의 일 예로, 배터리 모듈(4)은 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기(5)에 올려진 상태에서 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기(5)에 의해 냉각 및 지지될 수 있다. 이 경우, 배터리 모듈(4)은 복수개가 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기(5)에 올려질 수 있고, 복수개의 배터리 모듈(4)은 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기(5)를 통과하는 냉매에 의해 냉각될 수 있다. 복수개의 배터리 모듈(4)은 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기(5)와 배터리 팩(P)을 구성할 수 있다.
배터리 팩(P)의 다른 예로, 배터리 모듈(4)는 하우징(107)(108)과 접촉되게 배치될 수 있고, 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기(5)은 하우징(107)(108)에 접촉되게 배치되어, 배터리 모듈(4)에서 하우징(107)(108)으로 전달된 열을 흡열할 수 있다.
압축기(1)에서 압축된 냉매는 응축기(2)를 통과하면서 응축될 수 있고, 응축기(2)에서 응축된 냉매는 팽창기구(3)에 의해 팽창될 수 있으며, 팽창기구(3)에 의해 팽창된 냉매는 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기(5)를 통과하면서 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기(5)를 냉각시킬 수 있고, 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기(5)를 통과한 냉매는 압축기(1)로 흡입되어 압축될 수 있다.
배터리 팩(P)은 차량에 설치된 차량용 배터리 팩일 수 있다. 냉동 사이클 장치는 차량의 실내(이하, 차실이라 칭함)을 냉방시키는 증발기(6)를 더 포함할 수 있다. 증발기(6)는 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기(5)와 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다.
차량은 응축기(2)를 향해 공기를 송풍하는 실외팬(28)을 더 포함할 수 있다.
증발기(6)는 차량의 공조기(HVAC; Heating, Ventilation, Air conditioner)를 구성할 수 있다. 차량의 공조기는 증발기(6)를 향해 공기를 송풍하는 공조용 팬(61)를 포함할 수 있다. 공조용 팬(61)의 구동시, 차실의 공기 또는 실외의 공기는 증발기(6)를 통과한 후 차실로 토출될 수 있다. 차실의 냉방운전시, 압축기(1)와 공조용 팬(61)는 구동될 수 있고, 공기는 증발기(6)에 의해 냉각된 후 차실로 토출될 수 있다.
증발기(6)에는 응축기(2)를 통과한 냉매를 증발기(6)로 안내하는 증발기 흡입라인(62)이 연결될 수 있다. 증발기(6)에는 증발기(6)에서 증발된 냉매를 안내하는 증발기 토출라인(63)이 연결될 수 있다.
냉동 사이클 장치는 응축기(2)에서 응축된 후 증발기 흡입라인(62)으로 유동된 냉매를 팽창시키는 증발기용 팽창기구(7)을 더 포함할 수 있다. 증발기용 팽창기구(7)는 증발기 흡입라인(62)에 설치될 수 있다.
냉동 사이클 장치는 압축기(1)와 응축기(2)와 팽창기구(3)과 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기(5)와 증발기(6) 및 증발기용 팽창기구(7)를 모두 포함할 수 있다.
이 경우, 응축기(2)에서 응축된 냉매는 팽창기구(3)에 의해 팽창된 후 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기(5)를 통과하거나 증발기용 팽창기구(7)에 의해 팽창된 후 증발기(6)를 통과할 수 있다.
또한, 응축기(2)에서 응축된 냉매는 팽창기구(3)와 증발기용 팽창기구(7)로 분산될 수 있고, 응축기(2)에서 응축된 냉매 중 일부는 팽창기구(3)와 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기(5)를 순차적으로 통과한 후 압축기(1)로 흡입될 수 있고, 응축기(2)에서 응축된 냉매 중 나머지는 증발기용 팽창기구(7)와 증발기(6)를 순차적으로 통과한 후 압축기(1)로 흡입될 수 있다.
차량용 냉동 사이클 장치는 응축기(2)에서 응축된 후 팽창기구(3)를 향해 유동되는 냉매와, 배터리 모듈 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기(5)를 통과한 후 압축기(1)를 향해 유동되는 냉매를 열교환시키는 과냉각열교환기(8)를 더 포함할 수 있다.
과냉각열교환기(8)는 응축기(2)에서 응축된 냉매가 통과하는 제1유로(81)와, 배터리 모듈 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기(5)를 통과한 냉매가 통과하는 제2유로(82)가 형성될 수 있다.
과냉각열교환기(8)는 제1유로(81)와 제2유로(82)를 구획하고 제1유로(81)의 열을 제2유로(82)로 전달하는 열전달부재를 갖는 판형 열교환기 또는 이중관 열교환기로 구성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩의 내부가 도시된 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 및 배터리 모듈이 도시된 평면도이고, 도 4는 도 3의 Z-Z'선 단면도이다.
전기자동차 배터리 냉각용 열교환기(5)는 도 2에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 수평헤더(110)(120)와; 한 쌍의 수평헤더(110)(120)에 연결되는 다수의 채널이 형성된 복수개의 플랫 튜브(130)를 포함한다.
전기자동차 배터리 냉각용 열교환기(5)는 복수개의 열교환모듈(101)(102)(103)(104)(105)을 포함할 수 있고, 복수개의 열교환모듈(101)(102)(103)(104)(105) 각각은 한 쌍의 수평헤더(110)(120)와; 복수개의 플랫 튜브(130)를 포함할 수 있다.
복수개의 열교환모듈(101)(102)(103)(104)(105)은 냉매튜브(106)로 연결될 수 있다. 복수개의 열교환모듈(101)(102)(103)(104)(105)는 냉매튜브(106)가 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다.
배터리 팩(P)은 복수개의 배터리 모듈(4)을 포함할 수 있고, 복수개의 배터리 모듈(4)은 복수개의 열교환모듈(101)(102)(103)(104)(105) 위에 분산되어 배치될 수 있다.
복수개의 열교환모듈(101)(102)(103)(104)(105)은 캐리어(107) 내부에 이격되게 배치될 수 있다.
복수개의 플랫 튜브는 수평헤더(110)(120)의 길이방향(X)으로 이격될 수 있다. 복수개의 플랫 튜브(130)는 서로 나란하게 배치될 수 있고, 수평헤더(110)(120)의 길이방향(X)과 직교한 방향(Y)으로 길게 형성될 수 있다.
배터리 모듈(4)은 복수개의 플랫튜브(130) 위에 올려질 수 있다. 배터리 모듈(4)의 하중 및 열은 복수개의 플랫 튜브(130)로 분산될 수 있고, 복수개의 플랫 튜브(130)는 함께 배터리 모듈(4)을 지지 및 방열할 수 있다.
한 쌍의 수평헤더(110)(120)는 캐리어(107) 내부에 좌우 방향 또는 전후 방향으로 이격되게 배치될 수 있다. 한 쌍의 수평헤더(110)(120)는 수평방향으로 이격될 수 있다. 한 쌍의 수평헤더(110)(120)가 전후 방향으로 길게 형성될 경우, 한 쌍의 수평헤더(110)(120)는 좌우 방향으로 이격될 수 있다. 한 쌍의 수평헤더(110)(120)가 좌우 방향으로 길게 형성될 경우, 한 쌍의 수평헤더(110)(120)는 전후 방향으로 이격될 수 있다.
한 쌍의 헤더(110)(120)는 복수개 플랫튜브(130)에 의해 연결될 수 있고, 복수개 플랫 튜브(130)는 한 쌍의 헤더(110)(120)와 결합된 상태에서 배터리 모듈(4)을 냉각시킬 수 있다.
복수개의 플랫 튜브(130)는 수평방향으로 서로 이격되게 한 쌍의 헤더(110)(120)에 연결될 수 있고, 인접한 플랫 튜브(130)의 사이에는 틈이 존재할 수 있다. 복수개의 플랫 튜브(130)는 소정 이격거리(L3)를 두고 등 간격으로 배치될 수 있다.
복수개의 플랫 튜브(130) 각각은 냉매가 통과하는 채널(C)이 형성된 채널 형성부(132)와, 채널 형성부(132)에 일체 형성되고 채널(C)이 형성되지 않는 한 쌍의 날개부(134)(136)을 포함할 수 있다.
채널 형성부(132)에는 다수의 채널(C)이 나란하게 형성될 있다. 다수의 채널(C)은 수평방향으로 서로 이격될 수 있다.
한 쌍의 날개부(134)(136)는 채널 형성부(132)의 옆에 형성된 부분으로서, 내부에 채널(C)이 형성되지 않는 채널 비형성부일 수 있고, 내부가 꽉 찬 판체부일 수 있다.
한 쌍의 날개부(134)(136)은 채널 형성부(132)를 사이에 두고 서로 이격되게 형성될 수 있고, 채널(C)이 형성되지 않은 제1날개부(134)와, 채널(C)이 형성되지 않는 제2날개부(136)로 구성될 수 있다.
제1날개부(134)와 채널 형성부(132)와 제2날개부(136)은 플랫 튜브(130)의 길이방향(Y)과 직교한 방향(X)으로 제1날개부(134)와 채널 형성부(132)와 제2날개부(136) 순서로 위치될 수 있다.
제1날개부(134)의 폭(L1) 및 제2날개부(136)의 폭(L2)은 복수개 플랫 튜브(130) 사이의 이격거리(L3) 보다 길 수 있다.
제1날개부(134)의 폭(L1) 및 제2날개부(136)의 폭(L2)은 채널 형성부(132)의 폭(L4) 보다 짧을 수 있다.
제1날개부(134)의 폭(L1) 및 제2날개부(136)의 폭(L2)은 적정 범위로 설정되는 것이 바람직하고, 그 각각의 폭이 너무 클 경우, 인접한 플랫 튜브(130)의 채널 형성부 사이의 거리가 너무 멀게 되고, 이 경우, 배터리 모듈(4) 중 채널 형성부(132)를 마주보지 못하는 영역이 클 수 있으며, 배터리 모듈(4)의 방열 성능이 낮을 수 있다.
제1날개부(134)의 폭(L1) 및 제2날개부(136)의 폭(L2)은 그 각각의 폭이 너무 작을 경우, 전열면적의 증대효과가 미미할 수 있고, 플랫 튜브(130)가 충분한 전열면적을 확보할 수 있으면서 인접한 플랫 튜브(130)의 채널 형성부 사이의 거리가 너무 멀지 않게 설정되는 것이 바람직하다.
제1날개부(134)의 폭(L1) 및 제2날개부(136)의 폭(L2) 각각은 복수개 플랫 튜브(130) 사이의 이격거리(L3) 보다 길되, 채널 형성부(132)의 폭(L4) 보다 짧게 형성되는 것이 바람직하다.
제1날개부(134)의 폭(L1) 및 제2날개부(136)의 폭(L2) 각각은 채널 형성부(132) 폭(L4)의 0.35배 내지 0,75배로 형성되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게 0.4배 내지 0.6배로 형성되는 것이 바람직하다.
제1날개부(134)와 채널 형성부(132)와 제2날개구(136) 각각의 상면은 배터리팩(4)의 저면(4A)과 접촉될 수 있다.
제1날개부(134)와 채널 형성부(132)와 제2날개구(136) 각각의 두께(T1)는 동일할 수 있다. 플랫 튜브(130)의 전체 두께(T1)는 일정할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예와 비교되는 비교예가 도시된 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예와 비교 예의 채널 당 열전달계수가 도시된 도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예와 비교예의 채널 당 열량이 도시된 도이다.
비교예의 플랫 튜브(230)는 본 실시예의 제1날개부(134)와 대응되는 제1영역(234) 및 제2날개부(136)와 대응되는 제2영역(236) 각각에 냉매가 통과하는 채널(C)이 형성된 예이다.
비교예의 플랫 튜브(230)의 전체 폭(L5)과 본 실시예의 플랫 튜브(130)의 전체 폭(L6)이 동일하고, 채널(C)의 크기가 동일할 경우, 비교예의 플랫 튜브(230)는 본 실시예의 플랫 튜브(130) 보다 채널의 수가 더 많을 수 있고, 예를 들면, 본 실시예의 플랫 튜브(230)에 10개의 채널이 형성될 경우, 비교예의 플랫 튜브(230)에는 20개의 채널이 형성될 수 있다.
비교예 플랫 튜브(230)의 폭(L5)과 본 실시예 플랫 튜브(130)의 폭(L6)이 동일할 경우, 비교예의 플랫 튜브(230)와 배터리 모듈(4)의 접촉면적과, 본 실시예의 플랫 튜브(130)와 배터리 모듈(4)의 접촉면적은 동일할 수 있다.
비교예의 플랫 튜브(230)가 본 실시예의 플랫 튜브(130) 대신에 설치될 경우, 비교예의 플랫 튜브(230)로 유입되는 냉매의 유량과 본 실시예의 플랫 튜브(130)의 유량이 동일할 수 있다.
그러나, 비교예의 플랫 튜브(230)는 본 실시예의 플랫 튜브(130) 보다 채널(C)의 개수가 더 많기 때문에, 비교예의 플랫 튜브(230)에 형성된 채널(C) 각각을 통과하는 냉매의 유량(즉, 단위 채널 당 유량: Mass Flux)은 본 실시예의 경우 보다 적게 된다.
즉, 비교예는 본 실시예의 경우 보다 채널(C)의 수가 더 많기 때문에, 단위 채널 당 유량이 본 실시예의 경우 보다 적기 때문에, 단위 채널 당 흡열량(이하, 단위 채널당 열량이라 칭함)이 적게 된다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 비교예는 플랫 튜브(230)의 전체 폭이 점차 증가하고 그에 따라 채널의 수가 증가함에 따라 단위 채널당 열전달계수(도 6의 A) 및 단위 채널당 열량(도 7의 D) 각각이 감소된다.
반면에, 본 실시예의 경우, 도 6 및 도 7을 참조하면, 제1날개부(134)의 폭(L1) 및 제2날개부(136)의 폭(L2)이 증가되어 플랫 튜브(130)의 전체 폭(L6)이 증가하더라도 채널 형성부(132)의 폭(L4) 및 채널(C)의 수가 일정하고, 단위 채널당 열전달계수(도 6의 B) 및 단위 채널당 열량(도 7의 E) 각각이 일정하게 유지될 수 있다.
본 실시예는 단위 채널당 열전달계수(도 6의 B) 및 단위 채널당 열량(도 6의 E) 각각을 일정하게 유지할 수 있으면서, 배터리 모듈(4)에서 방출된 열이 채널 형성부(132)의 옆에 위치하는 제1날개부(134)와 제2날개부(136) 각각을 통해 채널 형성부(132)로 전달될 수 있다.
한편, 본 실시예는 제1날개부(134)와 제2날개부(136)가 형성되지 않는 경우 보다, 배터리 모듈(4)을 마주보는 면적이 넓고, 배터리 모듈(4) 중 플랫 튜브(130)를 마주하지 않는 영역(4B)은 최소화될 수 있고, 배터리 모듈(4) 내부는 최대한 고르게 방열될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기가 도시된 확대 단면도이다.
본 실시예의 플랫 튜브(130')는 채널 형성부(132)의 두께(T2)가 제1날개부(134')의 두께(T3) 및 제2날개부(136')의 두께(T3) 보다 두꺼울 수 있다.
제1날개부(134')와 제2날개부(136')는 채널 형성부(132)의 상부에 돌출될 수 있다. 제1날개부(134')와 제2날개부(136')는 채널 형성부(132)의 상부에서 수평방향으로 채널 형성부(132)의 상면과 나란한 방향으로 돌출될 수 있다.
본 실시예는 플랫 튜브(130') 특히, 제1날개부(134') 및 제2날개부(136') 이외의 기타 구성 및 작용이 본 발명 일실시예와 동일하거나 유사하므로, 동일부호를 사용하고 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.
제1날개부(134')과 제2날개부(136')가 상기와 같이, 채널 형성부(132)의 상부에 돌출될 경우, 플랫 튜브(130')의 전체 재료비 및 무게는 감소될 수 있고, 이 경우에도 채널 형성부(132)와 제1날개부(134')와 제2날개부(136') 각각은 배터리 모듈(4)과 접촉된 상태에서 배터리 모듈(4)의 열을 흡열할 수 있다.
채널 형성부(132)는 제1날개부(1324')와 제2날개부(134') 사이에 위치하고 배터리 모듈(4)과 접촉되는 접촉면을 갖는 어퍼 접촉부(142)와, 채널(C)이 형성되고 제1날개부(134') 및 제2날개부(136)와 단차지게 돌출된 로어 돌출부(144)를 포함할 수 있다.
어퍼 접촉부(142)와 제1날개부(134')와 제2날개부(136')는 두께(T2)가 일정한 하나의 플레이트부(150)을 구성할 수 있고, 돌출부(144)는 이러한 하나의 플레이트부(150)의 하면(150A)에서 하측 방향으로 돌출된 형상으로 형성될 수 있다.
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.
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.
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.
4: 배터리 모듈 5: 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기
110,120: 수평헤더 130: 플랫 튜브
132: 채널 형성부 134: 제1날개부
136: 제2날개부

Claims (8)

  1. 한 쌍의 수평헤더와;
    상기 한 쌍의 수평헤더에 연결되는 다수의 채널이 형성된 복수개의 플랫 튜브를 포함하며,
    상기 복수개의 플랫 튜브는 상기 수평헤더의 길이방향으로 이격되고,
    상기 복수개의 플랫 튜브 각각은 상기 플랫 튜브의 길이방향과 직교한 방향으로 상기 채널이 형성되지 않은 제1날개부와, 상기 채널이 형성된 채널 형성부와, 상기 채널이 형성되지 않는 제2날개부가 순차 형성되고,
    상기 제1날개부와 제2날개부 각각의 폭은 복수개 플랫 튜브 사이의 이격거리 보다 긴 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1날개부와 제2날개부 각각의 폭은 상기 채널 형성부의 폭 보다 짧은 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1날개부와 제2날개부 각각의 폭은 상기 채널 형성부(132) 폭(L4)의 0.4배 내지 0.6배인 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1날개부와 채널 형성부와 제2날개부 각각의 상면은 배터리 모듈의 저면과 접촉되고,
    상기 제1날개부와 채널 형성부와 제2날개구 각각의 두께는 동일한 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1날개부와 채널 형성부와 제2날개부 각각의 상면은 배터리 모듈의 저면과 접촉되고,
    상기 채널 형성부의 두께는 상기 제1날개부와 제2날개부 각각의 두께 보다 두꺼운 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1날개부와 제2날개부는 상기 채널 형성부의 상부에 돌출된 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1날개부와 제2날개부는 상기 채널 형성부에서 상기 채널 형성부의 상면과 나란한 방향으로 돌출된 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널 형성부는
    상기 제1날개부와 제2날개부 사이에 위치하고 배터리 모듈과 접촉되는 접촉면을 갖는 어퍼 접촉부와,
    상기 채널이 형성되고 상기 제1날개부 및 제2날개부와 단차지게 돌출된 로어 돌출부를 포함하는 전기자동차 배터리 냉각용 열교환기.
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