KR20190024463A - Heat Regenerator of Vehicle - Google Patents

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KR20190024463A
KR20190024463A KR1020170111473A KR20170111473A KR20190024463A KR 20190024463 A KR20190024463 A KR 20190024463A KR 1020170111473 A KR1020170111473 A KR 1020170111473A KR 20170111473 A KR20170111473 A KR 20170111473A KR 20190024463 A KR20190024463 A KR 20190024463A
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heat
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KR1020170111473A
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오광헌
손정욱
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한온시스템 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a heat regenerator of a vehicle and, more specifically, to a heat regenerator of a vehicle, which comprises a heat exchanger in which cooling water flows, an internal case in which the heat exchanger is accommodated, a heat storage material filled between the heat exchanger and the internal case, and an external case accommodating the internal case and forming an insulating space. Moreover, the heat regenerator of a vehicle can improve heat regenerating performance by controlling a direction in which the cooling water flows into and is discharged through the heat exchanger.

Description

차량용 축열기{Heat Regenerator of Vehicle}Heat Regenerator of Vehicle

본 발명은 차량용 축열기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 엔진 및 배기가스의 열을 냉각수를 이용하여 저장하였다가, 냉간 시동 및 난방에 사용할 수 있도록 하는 차량용 축열기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a heat accumulator for a vehicle, and more particularly, to a heat accumulator for a vehicle which stores heat of an engine and exhaust gas using cooling water and can be used for cold starting and heating.

차량의 구동에 사용되는 에너지는 대부분 엔진 및 배기계의 표면과 배기가스 배출에 의해 열에너지의 형태로 대기 중으로 발산되어 소실된다.Most of the energy used for driving the vehicle is diverted to the atmosphere in the form of thermal energy by the exhaust of the engine and the exhaust surface of the exhaust system.

그 중 고온의 배기가스 배출로 인한 에너지 손실이 크므로, 배기열 회수 시스템을 적용하여 배기열의 일부를 회수하여 실내 난방에 이용하고 있다.Since a large amount of energy is lost due to exhaust gas discharge at a high temperature, a part of exhaust heat is recovered by applying an exhaust heat recovery system and used for indoor heating.

다만, 배기열 회수 시스템은 엔진이 충분히 가열되기 전에는 냉각수의 온도가 낮아 폐열의 활용도가 낮으므로, 축열기를 이용하여 엔진 및 배기가스의 열을 흡수하여 두었다가, 냉간 시동 성능을 향상시키고, 시동 초기의 즉시 난방이 가능하도록 할 수 있으며, 이에 대한 기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0010167호에 개시되었다.However, the exhaust heat recovery system absorbs the heat of the engine and the exhaust gas by using the regenerator since the temperature of the cooling water is low before the engine is sufficiently heated, so that the utilization of the waste heat is low. So that heating can be performed immediately, and a technique for this is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2016-0010167.

도 1는 종래의 축열기(10)를 나타낸 도면으로 냉각수가 상부에서 유입되어 유동한 후, 상부로 배출되는 열교환기가 수용되는 내측케이스를 포함하며, 열교환기와 내측케이스 사이에는 열저장물질이 충진되고, 내측케이스는 외측케이스에 수용되어 내측케이스와 외측케이스 사이에는 단열공간을 형성함으로써, 엔진 또는 배기가스의 열을 축열(저장)하였다가 냉간 시동 및 난방에 사용될 수 있다.FIG. 1 is a view showing a conventional regenerator 10, which includes an inner case in which a coolant flows in from an upper portion and then a heat exchanger to be discharged to an upper portion is accommodated, and a heat storage material is filled between the heat exchanger and the inner case , The inner case is accommodated in the outer case, and a heat insulating space is formed between the inner case and the outer case, so that the heat of the engine or the exhaust gas can be stored and used for cold starting and heating.

이때, 축열기(10)는 장시간 방치될 경우 축열 성능이 저하되게 되며, 이를 위해 냉각수가 유입 및 배출되는 파이프에는 냉각수의 유동을 제어할 수 있는 개폐밸브(11, 12)를 구비할 수 있다.At this time, when the regenerator 10 is left for a long time, the heat storage performance is lowered. To this end, the pipe through which the cooling water is introduced and discharged may include open / close valves 11 and 12 for controlling the flow of the cooling water.

대한민국 공개특허공보 제10-2016-0010167호Korean Patent Publication No. 10-2016-0010167

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 냉각수가 유동하는 열교환기, 열교환기가 수용되는 내측케이스, 열교환기와 내측케이스 사이에 충진되는 열저장물질 및 내측케이스가 수용되며 단열공간을 형성하는 외측케이스를 포함하는 차량용 축열기에 있어서, 냉각수가 열교환기로 유입 및 배출되는 방향 제어를 통해 축열 성능을 향상시킬 수 있는 차량용 축열기를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is conceived to solve the problems as described above, and it is an object of the present invention to provide a heat exchanger in which cooling water flows, an inner case in which a heat exchanger is accommodated, a heat storage material filled between the heat exchanger and the inner case, The present invention provides a vehicle heat exchanger capable of improving heat storage performance by controlling the direction in which cooling water flows into and out of a heat exchanger.

본 발명에 따른 차량용 축열기는 하측에서 냉각수가 상부 방향으로 유입되고, 유동된 냉각수가 하측에서 하부 방향으로 배출되는 열교환기(100); 상기 열교환기(100)가 수용되는 내측케이스(200); 상기 내측케이스(200) 내부에 충진되는 열저장물질; 및 상기 내측케이스(200)가 수용되되, 상기 내측케이스(200)와의 사이에 진공 상태의 단열공간(500)을 형성하는 외측케이스(500);를 포함하는 것을 특징으로 한다.The vehicle heat accumulator according to the present invention includes a heat exchanger (100) in which cooling water flows in an upper direction from a lower side and cooled cooling water is discharged in a lower direction from a lower side; An inner case 200 in which the heat exchanger 100 is accommodated; A heat storage material filled in the inner case 200; And an outer case 500 for accommodating the inner case 200 and forming a heat insulating space 500 in a vacuum state between the inner case 200 and the inner case 200.

또한, 상기 열교환기(100)는 상부플레이트(111)와 하부플레이트(112)가 결합되어 내부에 냉각수 유동 공간을 형성하되, 높이 방향으로 다수 적층되는 플레이트(110)와, 상기 플레이트(110)의 외측으로 돌출되어 이웃한 플레이트(110)와 연결되어 연통된 제1연통부(121) 및 제2연통부(122); 및 다수 적층된 상기 플레이트(110) 중 최하측 플레이트(110)에서 상기 제1연통부(121)와 연통되어 냉각수가 상부 방향으로 유입되는 유입구(131) 및 제2연통부(122)와 연통되어 냉각수가 하부 방향으로 배출되는 배출구(132)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The heat exchanger 100 includes a plate 110 which is coupled to the upper plate 111 and the lower plate 112 to form a cooling water flow space therein and includes a plurality of plates 110 stacked in the height direction, A first communicating part 121 and a second communicating part 122 protruding outward and connected to and communicating with the adjacent plate 110; And an inlet port 131 and a second communication port 122 through which the cooling water communicates with the first communication part 121 at the lowermost plate 110 among the plurality of the plates 110 stacked in the upper direction, And a discharge port (132) through which the cooling water is discharged in a downward direction.

또한, 상기 내측케이스(200)는 상기 열교환기(100)가 수용되도록 개방된 면을 폐쇄시키는 내측케이스커버(210)를 포함하며, 상기 내측케이스커버(210)는 상기 유입구(131) 및 배출구(132)와 연통되어 하측 방향으로 형성되는 입구관(231) 및 배출관(232)을 포함하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.The inner case cover 200 includes an inner case cover 210 that closes the opened surface to receive the heat exchanger 100 and the inner case cover 210 has the inlet 131 and the outlet And an inlet pipe (231) and a discharge pipe (232) formed in a downward direction in communication with the outlet pipe (132).

또한, 상기 외측케이스(300)는 상기 내측케이스(200)가 수용되도록 개방된 면을 폐쇄시키는 외측케이스커버(310)를 포함하며. 상기 외측케이스커버(310)는 상기 입구관(231) 및 배출관(232)이 하부 방향으로 돌출되도록 형성되는 파이프홀(321, 322)을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the outer case 300 includes an outer case cover 310 that closes the opened surface to receive the inner case 200. The outer case cover 310 includes pipe holes 321 and 322 formed so that the inlet pipe 231 and the discharge pipe 232 protrude downward.

또한, 상기 외측케이스(300)는 단열공간에 진공단열재가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.In addition, the outer case 300 is further provided with a vacuum insulation material in the heat insulation space.

또한, 상기 차량용 축열기(1000)는 상기 내측케이스(200)의 외주면 또는 외측케이스(300)의 내주면에 리브(400)가 돌출 형성되는 것을 특징으로 한다.A rib 400 is protruded from the outer circumferential surface of the inner case 200 or the inner circumferential surface of the outer case 300.

또한, 상기 내측케이스(200)는 열저장물질을 주입하기 위한 열저장물질주입구(220)가 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the inner case 200 is characterized in that a heat storage material inlet 220 for injecting a heat storage material is formed.

본 발명에 따른 차량용 축열기는 냉각수가 유동하는 열교환기, 열교환기가 수용되는 내측케이스, 열교환기와 내측케이스 사이에 충진되는 열저장물질 및 내측케이스가 수용되며 단열공간을 형성하는 외측케이스를 포함하는 차량용 축열기에 있어서, 냉각수가 열교환기로 유입 및 배출되는 방향 제어를 통해 축열 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.The vehicle heat accumulator according to the present invention includes a heat exchanger through which cooling water flows, an inner case in which a heat exchanger is accommodated, a heat storage material filled between the heat exchanger and the inner case, and an outer case in which the inner case is accommodated, There is an advantage that the heat storage performance can be improved by controlling the direction in which the cooling water flows into and out of the heat exchanger.

또한, 본 발명에 따른 차량용 축열기는 냉각수의 냉각수가 열교환기로 유입 및 배출되는 방향 제어를 통해 상대적으로 고온의 냉각수를 유지할 수 있으므로, 냉각수의 유출입을 제어하는 개폐밸브의 구비가 필요하지 않아 제조비용이 감소되는 장점이 있다.Also, since the motor-driven heat accumulator according to the present invention can maintain relatively high-temperature cooling water through the direction control of the cooling water flowing into and out of the heat exchanger, it is not necessary to provide the opening / closing valve for controlling the flow- Is reduced.

도 1은 종래의 차량용 축열기를 사시도로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 축열기를 사시도로 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 축열기를 분해사시도로 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 축열기의 플레이트를 사시도로 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 축열기의 플레이트의 결합 구조를 사시도로 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 축열기의 냉각수 순환 구조를 개념적으로 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 축열기의 효과를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 축열기의 내측케이스를 사시도로 나타낸 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a conventional automobile heat collecting apparatus. FIG.
2 is a perspective view of a motor-driven heat accumulator according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view of a motor-driven heat exchanger according to an embodiment of the present invention.
4 is a perspective view of a plate for an automobile heat accumulator according to an embodiment of the present invention.
5 is a perspective view showing a coupling structure of a plate for an automotive heat accumulator according to an embodiment of the present invention.
6 is a conceptual view of a cooling water circulation structure for an automobile accumulator according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing the effect of the heat accumulating device for a vehicle according to the embodiment of the present invention.
8 is a perspective view of an inner case of an accumulator for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

이하, 상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 축열기를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 축열기를 사시도로 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 축열기를 분해사시도로 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 축열기의 플레이트를 사시도로 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 축열기의 플레이트의 결합 구조를 사시도로 나타낸 도면이다.FIG. 2 is a perspective view of a motor-driven heat accumulator according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is an exploded perspective view of a motor-driven heat accumulator according to an embodiment of the present invention, FIG. 5 is a perspective view showing a coupling structure of a plate for a vehicle heat accumulator according to an embodiment of the present invention. FIG.

도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 축열기(1000)는 냉각수가 경유하는 열교환기(100), 열교환기(100)가 수용되는 내측 케이스(200), 열교환기(100)와 내측케이스(200) 사이에 충진되는 열저장물질 및 내측케이스(200)를 수용하되, 내측케이스(200)와 단열공간을 형성하는 외측케이스(300)를 포함하여 이루어진다.2 to 3, a motor-driven heat accumulator 1000 according to an embodiment of the present invention includes a heat exchanger 100 through which cooling water passes, an inner case 200 in which a heat exchanger 100 is accommodated, And an outer case 300 which receives the heat storage material and the inner case 200 to be filled between the heat exchanger 100 and the inner case 200 and forms the heat insulating space with the inner case 200.

열교환기(100)는 엔진 또는 배기가스의 열이 저장된 냉각수가 유입되어 유동되며, 저장하였다가 냉간 시동 또는 난방에 사용 시 냉각수를 배출하여 이에 사용하도록 한다.In the heat exchanger 100, coolant stored in the engine or the exhaust gas is flowed in and flows, and the coolant is discharged when the coolant is used for cold starting or heating.

이때, 열교환기(100)는 하측에서 냉각수가 상부 방향으로 유입되며, 열교환기(100)를 유동한 냉각수는 하측에서 하부 방향으로 배출되는 것을 특징으로 한다.At this time, the cooling water flowing in the heat exchanger 100 flows upward from the lower side, and the cooling water flowing in the heat exchanger 100 flows downward from the lower side.

열저장물질은 열교환기(100)와 내측케이스(200) 사이에 충진되어 잠열을 활용하여 최대한 많은 열량을 저장하게 되며, 외측케이스(300)는 내측케이스(200)와의 사이 공간에 단열공간을 형성함으로써, 열의 손실을 최대한 방지하도록 형성된다.The heat storage material is filled between the heat exchanger 100 and the inner case 200 to store as much heat as possible by utilizing the latent heat and the outer case 300 forms a heat insulating space with the inner case 200 Thereby preventing heat loss to the utmost.

상술된 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 축열기(1000)에 대해 좀 더 상세하게 설명한다.The vehicle heat exchanger 1000 according to an embodiment of the present invention described above will be described in more detail.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 열교환기(100)는 플레이트 타입으로 형성될 수 있으며, 크게 플레이트(110), 제1연통부(121), 제2연통부(122), 유입구(131) 및 배출구(132)를 포함하여 형성된다.2 to 5, the heat exchanger 100 may be formed as a plate type and includes a plate 110, a first communicating part 121, a second communicating part 122, an inlet 131 And an outlet port 132. [0033]

플레이트(110)는 상부플레이트(111)와 하부플레이트(112)가 결합되어 내부에 냉각수 유동 공간을 형성하며, 높이 방향으로 다수 적층되어 냉각수 유동 공간을 다수의 층으로 형성한다.The plate 110 is coupled with the upper plate 111 and the lower plate 112 to form a cooling water flow space therein, and a plurality of layers are stacked in the height direction to form a plurality of cooling water flow spaces.

이때, 상부플레이트(111) 및 하부플레이트(112)는 상호 접합되어 이루어지며, 가장자리 부분에서 서로 브레이징 결합될 수 있다.At this time, the upper plate 111 and the lower plate 112 are bonded to each other and can be brazed to each other at the edge portions.

또한, 플레이트(110)는 상부플레이트(111) 및 하부플레이트(112)가 고정될 시, 가고정 상태를 유지할 수 있도록 상부플레이트(111)의 가장자리 일정 영역에서 하측으로 돌출된 탭(131)과, 탭(131)에 대응되는 위치에 하부플레이트(112) 가장자리에 홈으로 형성되는 고정홈(132)을 포함할 수 있다.The plate 110 includes a tab 131 protruding downward from a predetermined edge area of the upper plate 111 to maintain the temporarily fixed state when the upper plate 111 and the lower plate 112 are fixed, And a fixing groove 132 formed at an edge of the lower plate 112 at a position corresponding to the tab 131.

탭(131)과 고정홈(132)은 상부플레이트(111) 및 하부플레이트(112)의 가장자리 부분에 다수 형성될 수 있으며, 상부플레이트(111) 및 하부플레이트(112) 양측에 교번되어 형성될 수 있는 등 다양한 실시예가 가능하다.A plurality of tabs 131 and fixing grooves 132 may be formed at edge portions of the upper plate 111 and the lower plate 112 and may be alternately formed on both sides of the upper plate 111 and the lower plate 112. [ And various other embodiments are possible.

즉, 플레이트(110)는 탭(131)이 고정홈(132)에 삽입되어 상부플레이트(111)와 하부플레이트(132)간의 가고정 상태를 유지시킬 수 있으며, 이는 상부플레이트(111)와 하부플레이트(112) 간의 브레이징 작업을 용이하게 할 수 있으므로, 열교환기(110)의 제조에 있어 불량률을 감소시킬 수 있다.That is, the plate 110 is inserted into the fixing groove 132 to maintain the temporary state between the upper plate 111 and the lower plate 132, It is possible to facilitate the brazing operation between the heat exchanger 112 and the heat exchanger 110, thereby reducing the defect rate in the manufacture of the heat exchanger 110.

제1연통부(121)와 제2연통부(122)는 플레이트(110)의 높이 방향 외측으로 돌출되어 이웃한 플레이트(110)와 연결되어 연통된다.The first communicating part 121 and the second communicating part 122 protrude outward in the height direction of the plate 110 and are connected to the neighboring plate 110 to communicate with each other.

유입구(131)는 제1연통부(1210와 연통되어 냉각수가 유입되되, 다수 적층된 플레이트(110) 중 최하층의 플레이트에 형성됨으로써, 상술된 바와 같이 냉각수가 열교환기 하측에서 상부 방향으로 유입되도록 형성된다.The inlet port 131 is formed in the lowest plate among the plurality of plates 110 in communication with the first communication section 1210 to receive the cooling water so that the cooling water flows from the lower side to the upper side of the heat exchanger do.

배출구(132)는 제2연통부(122)와 연통되어 냉각수를 열교환기(100)로부터 배출시키되, 다수 적층된 플레이트(110) 중 최하층의 플레이트에 형성됨으로써, 유동된 냉각수가 열교환기 하측에서 하부 방향으로 배출되도록 형성된다.The discharge port 132 communicates with the second communication part 122 to discharge the cooling water from the heat exchanger 100. The cooling water is formed in the lowest plate among the plurality of stacked plates 110, Direction.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 축열기(1000)는 냉각수가 열교환기(100)로 유입되는 유입구(131)를 최하층의 플레이트(110)의 일측에 구비하여 냉각수를 하부에서 상부 방향으로 유동시키게 되고, 배출구(132) 또한 최하층의 플레이트(110)의 타측에 구비하여 열교환기(100)를 유동한 냉각수가 상부에서 하부 방향으로 배출되도록 형성됨으로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 축열기(1000)의 축열 성능을 향상시킬 수 있다.That is, according to one embodiment of the present invention, the motor-driven heat accumulator 1000 includes an inlet 131 through which the cooling water flows into the heat exchanger 100 at one side of the lowest plate 110, And the discharge port 132 is also provided on the other side of the lowest plate 110 so that the cooling water flowing through the heat exchanger 100 is discharged from the upper side to the lower side. The heat storage performance of the heat exchanger 1000 can be improved.

본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 축열기(1000)는 냉각수를 상부 방향으로 유입시키고, 순환된 냉각수를 하부 방향으로 배출시키도록 형성함으로써, 차량의 정차 시, 상대적으로 뜨거운 냉각수는 밀도 차이에 의한 열의 사이폰 현상으로 차량용 축열기(1000)의 상부에 위치하게 되며, 이는 상부에서 냉각수가 유입되어 유동한 후, 상부 방향으로 배출되는 종래의 축열기에 비해 축열 성능이 우수해지는 장점이 있다.The motor-driven heat accumulator 1000 according to an embodiment of the present invention is configured so that the cooling water flows in the upward direction and the circulated cooling water is discharged in the downward direction, so that the relatively hot cooling water at the time of stopping the vehicle, And is positioned above the automobile heat accumulator 1000 due to heat siphon phenomenon. This is advantageous in that the heat storage performance is superior to that of the conventional regenerator which is discharged in the upward direction after the cooling water flows in the upper portion.

특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 축열기(1000)는 상대적으로 고온의 냉각수는 열교환기(100)의 상부에 포집되도록 형성되고, 냉각수가 유입 및 배출되는 유입구(131) 및 배출구(132)는 플레이트(110) 중 최하층의 플레이트에 형성되므로, 냉각수의 유입 및 배출을 제어하기 위한 유입밸브 및 배출밸브에 의한 열 방출 손실을 최소화할 수 있는 장점이 있다.Particularly, in the automobile heat accumulator 1000 according to an embodiment of the present invention, the relatively high-temperature cooling water is formed so as to be collected on the upper portion of the heat exchanger 100, and the inlet 131 and the outlet 132 Is formed on the lowest plate among the plates 110, there is an advantage that heat loss due to the inflow valve and the discharge valve for controlling inflow and outflow of the cooling water can be minimized.

또한, 유입구 및 배출구가 최상층의 플레이트에 형성된 종래의 차량용 축열기의 경우, 고온의 냉각수가 차량용 축열기의 상단으로 유동하며, 이는 차량용 축열기의 내부 온도가 낮아져 냉각수의 유동을 단속할 수 있는 유입밸브 및 배출밸브가 필수적으로 구비되어야 하는 반면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 축열기(1000)는 유입구(131) 및 배출구(132)가 최하층의 플레이트(110)에 형성되므로, 차량용 축열기(1000) 상단에 고온의 냉각수를 일정 시간 유지시킬 수 있어 유입밸브 및 배출밸브를 일부 구비하지 않더라도 축열 성능을 유지할 수 있는 장점이 있다.Further, in the case of the conventional vehicle heat accumulator in which the inlet and the outlet are formed on the plate of the uppermost layer, the high-temperature cooling water flows to the upper end of the automobile heat accumulator, Since the inflow port 131 and the discharge port 132 are formed in the lowest plate 110 of the automobile heat accumulator 1000 according to an embodiment of the present invention, It is possible to maintain the high-temperature cooling water at the upper end of the heat exchanger (1000) for a certain period of time, so that the heat storage performance can be maintained even if a part of the inflow valve and the discharge valve is not provided.

다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 축열기(1000)는 축열효과를 높이기 위해 열교환기(100) 하부에 냉각수의 유동을 단속할 수 있는 유입밸브 및 배출밸브를 포함할 수 있다.However, the vehicle heat accumulator 1000 according to an embodiment of the present invention may include an inlet valve and a discharge valve that can interrupt the flow of cooling water to the lower portion of the heat exchanger 100 to enhance the heat storage effect.

도 6의 (a)는 종래의 차량용 축열기(10)의 냉각수 순환 구조를 나타낸 것이며, 도 6의 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 축열기(1000)의 냉각수 순환 구조를 개념적으로 나타낸 도면이다.6 (a) shows a cooling water circulation structure of a conventional motor-driven heat accumulator 10, and FIG. 6 (b) shows a cooling water circulation structure of a motor-driven heat accumulator 1000 according to an embodiment of the present invention. Fig.

상술된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 축열기(1000)는 냉각수의 순환을 하부에서 상부로 유입시키고, 순환하여 하부 방향으로 배출시킴으로써, 상단에 상대적으로 고온의 냉각수를 열 손실을 최소화하여 일정 저장할 수 있으므로, 냉각수가 상부에서 하부로 유입되고, 순환하여 상부로 배출되는 종래의 차량용 축열기(10)에 비해 축열 성능이 향상되는 장점이 있다.As described above, the motor-driven heat accumulator 1000 according to an embodiment of the present invention introduces the circulation of the cooling water from the lower part to the upper part, circulates it and discharges it in the lower direction, It is advantageous that the heat storage performance is improved as compared with the conventional automobile heat accumulator 10 in which the cooling water flows from the upper part to the lower part and circulates and is discharged to the upper part.

이는 냉각수가 유입 및 배출되는 냉각수 유로의 변형을 통해 축열 성능을 향상시킬 수 있다.This can improve the heat storage performance by deforming the cooling water flow path through which the cooling water flows in and out.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 축열기(1000)의 효과를 나타낸 도면으로서, 도 7에 도시된 바와 같이, 축열기(1000)의 냉각수온도(도면에서 HSU냉각수)는 일정 시간이 경과 후, 기본형(도면에서 Base)에 비해 축열기의 냉각수 온도가 상승하는 현상이 발생하며, 이는 엔진 및 호스 내에 상대적으로 고온의 냉각수가 밀도 차로 인하여 하측에 형성된 유입구(131)와 배출구(132)를 통해 열교환기(100)를 순환함으로써, 축열기(1000)의 냉각수 수온을 상대적으로 높일 수 있으며, 이는 축열효과(PCM)가 증대된다.7, the cooling water temperature (HSU cooling water in the drawing) of the regenerator 1000 is constant for a certain period of time, as shown in FIG. 7, The temperature of the cooling water in the engine and the hose is relatively higher than that in the basic type (Base in the drawing). This is because the relatively high temperature cooling water in the engine and the hose flows through the inlet 131 and the outlet 132, The temperature of the cooling water of the accumulator 1000 can be increased relatively, which increases the heat storage effect (PCM).

그러므로 상술된 바와 같이, 유입밸브 및 배출밸브를 일부 구비하지 않더라도 축열 성능을 유지할 수 있는 장점이 있다.Therefore, as described above, there is an advantage that the heat storage performance can be maintained even if the inlet valve and the discharge valve are not partially provided.

도 4에 도시된 바와 같이, 플레이트(110)는 제1연통부(121) 및 제2연통부(122)가 인접하게 배치되며, 그 사이에 플레이트(110) 내측으로 돌출된 배플(141)을 포함할 수 있다.4, the plate 110 includes a baffle 141 protruding inwardly from the plate 110, the first communication part 121 and the second communication part 122 being disposed adjacent to each other, .

배플(141)은 유입구(131)와 배출구(132)의 사이를 통해 플레이트(110)의 테두리 부분에서 내측으로 직선형으로 길게 형성될 수 있으며, 플레이트(110)의 내측 공간을 냉각수가 유입되는 부분과 냉각수가 배출되는 부분으로 구분하여 플레이트(110) 내측으로 유입된 냉각수가 유입구(131)로부터 배출구(132)로 바로 배출되는 것을 방지하고, 냉각수가 배플(141)을 돌아 U-FLOW 형태로 유동시켜 배출구(132)로 배출되게 할 수 있다.The baffle 141 may be linearly extended inwardly from the rim of the plate 110 between the inlet port 131 and the outlet port 132. The baffle 141 may include an inner space of the plate 110, The cooling water flowing into the plate 110 is prevented from being discharged directly from the inlet 131 to the outlet 132 and the cooling water is flowed through the baffle 141 in the U- And can be discharged to the discharge port 132.

아울러, 플레이트(110)는 플레이트(110)의 내측으로 돌출된 원형비드(142)와, 제1연통부(121)를 통해 유입된 냉각수가 제2연통부(122) 측으로 유동되는 방향을 따라 돌출된 곡선비드(143)를 더 포함할 수 있다.The plate 110 has a circular bead 142 protruding inward of the plate 110 and a circular bead 142 protruding along the direction in which the cooling water introduced through the first communication part 121 flows toward the second communication part 122 And a curved bead 143. [

원형비드(142)는 배플(141)의 양측 공간에 다수 형성되며, 냉각수에 흐름에 있어 일정 간격으로 다수의 저항체로 작용하게 된다.The circular beads 142 are formed on both sides of the baffle 141 and act as a plurality of resistors at regular intervals in the flow of the cooling water.

이는 난류 형태를 가지는 냉각수의 유동이 다수의 원형비드(142)에 반복적으로 충돌하면서 원형비드(142)의 후방에서 스트림라인을 형성하게 되어 전반적으로 안정적인 층류를 형성하게 되며, 흐름이 안정됨으로써 냉각수가 플레이트(110) 내에서 전체적으로 고르게 흐를 수 있게 한다.This is because the flow of the cooling water having the turbulent flow shape repeatedly collides with the plurality of circular beads 142 to form a stream line at the rear of the circular bead 142 to form a generally stable laminar flow, Thereby allowing the plate 110 to flow uniformly throughout.

곡선비드(143)는 배플(141)에 의해 구분된 냉각수 유입 공간과 냉각수 배출 공간의 중간에 곡선 형태로 형성되어 냉각수의 흐름을 냉각수 유입 공간으로부터 배출 공간으로 연결해주는 역할을 한다.The curved bead 143 is formed in a curved shape between the cooling water inflow space defined by the baffle 141 and the cooling water discharge space and serves to connect the flow of the cooling water from the cooling water inflow space to the discharge space.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 축열기의 내측케이스를 사시도로 나타낸 도면이다.8 is a perspective view of an inner case of an accumulator for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

도 2 내지 3, 도 8에 도시된 바와 같이, 열교환기(100)는 내측케이스(200)에 수용되며, 내측케이스(200)는 원통형으로 형성될 수 있고, 열교환기(100)를 삽입할 수 있도록 상부 또는 하부가 개방되어 형성되며, 열교환기(100)를 삽입한 후 개방된 면을 덮어주는 내측케이스커버(210)를 포함한다.2 to 3 and 8, the heat exchanger 100 may be housed in the inner case 200, the inner case 200 may be formed in a cylindrical shape, and the heat exchanger 100 may be inserted And an inner case cover 210 formed to be open at an upper portion or a lower portion and covering the opened surface after the heat exchanger 100 is inserted.

이때, 내측케이스커버(210)에는 열교환기(100)로 냉각수가 유입 및 배출될 수 있도록 상기 유입구(131) 및 배출구(132)와 연통되는 입구관(231)과 배출관(232)이 구비되며, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 축열기(1000)의 열교환기(100)는 냉각수를 하부에서 상부방향으로 유동시키고, 하부 방향으로 배출할 수 있도록 최하층의 플레이트(110)에 구비되므로, 내측케이스(200)는 하부가 개방되도록 형성되며, 입구관(231) 및 배출관(232)이 구비되는 내측케이스커버(210)는 내측케이스(200) 하부에 구비하는 것이 바람직하다.The inner case cover 210 is provided with an inlet pipe 231 and a discharge pipe 232 communicating with the inlet 131 and the outlet 132 so that the cooling water can be introduced into and discharged from the heat exchanger 100, Since the heat exchanger 100 of the motor heat accumulator 1000 according to the embodiment of the present invention is provided in the lowest plate 110 so that the cooling water flows in the upward direction from the lower side and can be discharged in the lower direction, It is preferable that the inner case cover 200 is formed to be open at the lower part and the inner case cover 210 having the inlet pipe 231 and the discharge pipe 232 is provided at the lower part of the inner case 200.

상술된 내측케이스(200)0에 열교환기(100)를 삽입하고, 내측케이스커버(210)를 조립하게 되면, 내측케이스(200) 내부로 열저장물질을 주입하게 되며, 이를 위해 내측케이스(200)에는 열저장물질을 주입할 수 있는 열저장물질주입구(220)가 형성된다.When the heat exchanger 100 is inserted into the inner case 200 and the inner case cover 210 is assembled into the inner case 200, heat storage material is injected into the inner case 200, A heat storage material inlet 220 for injecting a heat storage material is formed.

열저장물질은 상변화물질(Phase change material)이 사용될 수 있으며, 상변화물질은 고상에서 액상, 기상으로 상이 변화하는 특성을 가지는 물질을 의미하며, 고유의 특성으로 상이 변화하는 동안 잠열을 활용하여 최대한 많은 열량을 저장하게 된다.The phase change material may be a phase change material. The phase change material is a material having a characteristic that a phase changes from a solid phase to a liquid phase or a gas phase. It will save as much heat as possible.

열저장물질은 공지된 기술로서 상세한 설명은 생략한다.The thermal storage material is a known technique and its detailed description is omitted.

내측케이스(200)를 수용하는 외측케이스(300)는 단열성능을 향상시키기 위해 내측케이스(200)와 외측케이스(300) 사이에 진공상태의 단열공간을 형성한다.The outer case 300 accommodating the inner case 200 forms a heat insulating space in a vacuum state between the inner case 200 and the outer case 300 to improve the heat insulating performance.

단열공간에는 내측케이스(200) 외주면을 따라 진공단열재가 더 구비될 수 있으며, 진공단열재와 내측케이스 및 외측케이스 사이 공간이 진공상태를 유지되도록 한다.The heat insulating space may further include a vacuum insulating material along the outer circumferential surface of the inner case 200 so that a space between the vacuum insulating material and the inner case and the outer case is maintained in a vacuum state.

외측케이스(300)는 내측케이스(200)가 수용되며, 내측케이스(200)의 수용을 위한 공간을 덮는 외측케이스커버(310)를 포함하며, 외측케이스커버(310)에는 2개의 파이프홀(321, 322)이 형성되어 내측케이스(200)의 입구관(231) 및 출구관(232)이 하방으로 노출되도록 할 수 있다.The outer case 300 includes an outer case cover 310 that receives the inner case 200 and covers a space for accommodating the inner case 200 and the outer case cover 310 has two pipe holes 321 And 322 are formed so that the inlet pipe 231 and the outlet pipe 232 of the inner case 200 are exposed downward.

아울러, 외측케이스(300) 및 외측케이스커버(310)는 내측케이스(200)와 같이 플라스틱 재질로 형성될 수 있으며, 다양한 실시예가 가능하다.In addition, the outer case 300 and the outer case cover 310 may be formed of a plastic material like the inner case 200, and various embodiments are possible.

아울러, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 축열기(1000)는 내측케이스(200)의 외주면 또는 외측케이스(300)의 내주면에 리브(400)가 돌출 형성될 수 있으며, 이를 통해 내측케이스(200)가 외측케이스(300) 내부에서 어느 한 쪽으로 치우치지 않고 일정한 크기의 단열공간이 유지되도록 할 수 있다.In addition, a rib 400 may protrude from the outer circumferential surface of the inner case 200 or the inner circumferential surface of the outer case 300, and the inner case 200 Can be maintained in a predetermined size without being shifted to any one side in the outer case 300. [

리브(400)는 가로부재와 세로부재가 직교하는 격자 형상을 이루도록 형성될 수 있으며, 이를 통해 내측케이스(200)의 강도를 보강할 수 있다.The ribs 400 may be formed to have a lattice shape in which the transverse members and the longitudinal members are orthogonal to each other, thereby reinforcing the strength of the inner case 200.

즉, 내측케이스(200) 내부에 충진된 열저장물질이 상변화물질이 상변화하여 체적이 팽창함으로서 발생하는 내부 압력의 증가에도 견디도록 할 수 있다.That is, the heat storage material filled in the inner case 200 can withstand an increase in internal pressure caused by the phase change of the phase change material due to the phase expansion.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.It is to be understood that the present invention is not limited to the above embodiments and that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It is a matter of course that various modifications can be made.

1000 : 차량용 축열기
100 : 열교환기
110 : 플레이트
111 : 상부플레이트 112 : 하부플레이트
121 : 제1연통부 122 : 제2연통부
131 : 유입구 132 : 배출구
141 : 배플
142 : 원형비드 143：곡선비드
151 : 탭 152 :　고정홈
200 : 내측케이스
210 : 내측케이스커버 220 : 열저장물질주입구
231 :　입구관 232 : 배출관
300 : 외측케이스
310 : 외측케이스커버 320 : 흡입구
321, 322 : 파이프홀
400 : 리브1000: Opening the car shaft
100: heat exchanger
110: Plate
111: upper plate 112: lower plate
121: first communicating portion 122: second communicating portion
131: inlet 132: outlet
141: Baffle
142: Circular bead 143: Curved bead
151: tab 152: fixing groove
200: inner case
210: inner case cover 220: heat storage material inlet
231: inlet tube 232: outlet tube
300: outer case
310: outer case cover 320: inlet
321, 322: Pipe hole
400: rib

Claims (7)

하측에서 냉각수가 상부 방향으로 유입되고, 유동된 냉각수가 하측에서 하부 방향으로 배출되는 열교환기(100);
상기 열교환기(100)가 수용되는 내측케이스(200);
상기 내측케이스(200) 내부에 충진되는 열저장물질; 및
상기 내측케이스(200)가 수용되되, 상기 내측케이스(200)와의 사이에 진공 상태의 단열공간(500)을 형성하는 외측케이스(500);를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 축열기.
A heat exchanger (100) in which cooling water flows in an upper direction from a lower side and the cooled cooling water is discharged in a lower direction from a lower side;
An inner case 200 in which the heat exchanger 100 is accommodated;
A heat storage material filled in the inner case 200; And
And an outer case (500) for accommodating the inner case (200) and forming a heat insulating space (500) in a vacuum state between the inner case (200) and the inner case (200).
제 1항에 있어서,
상기 열교환기(100)는
상부플레이트(111)와 하부플레이트(112)가 결합되어 내부에 냉각수 유동 공간을 형성하되, 높이 방향으로 다수 적층되는 플레이트(110)와,
상기 플레이트(110)의 외측으로 돌출되어 이웃한 플레이트(110)와 연결되어 연통된 제1연통부(121) 및 제2연통부(122); 및
다수 적층된 상기 플레이트(110) 중 최하측 플레이트(110)에서 상기 제1연통부(121)와 연통되어 냉각수가 상부 방향으로 유입되는 유입구(131) 및 제2연통부(122)와 연통되어 냉각수가 하부 방향으로 배출되는 배출구(132)를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 축열기.
The method according to claim 1,
The heat exchanger (100)
A plate 110 coupled to the upper plate 111 and the lower plate 112 to form a cooling water flow space therein,
A first communicating part 121 and a second communicating part 122 protruding outside the plate 110 and communicating with the adjacent plate 110; And
And communicates with the inlet 131 and the second communication portion 122 through which the cooling water flows upward in the lowermost plate 110 of the plurality of plates 110 and communicates with the first communication portion 121, And an exhaust port (132) through which exhaust gas is discharged in a downward direction.
제 1항에 있어서,
상기 내측케이스(200)는
상기 열교환기(100)가 수용되도록 개방된 면을 폐쇄시키는 내측케이스커버(210)를 포함하며,
상기 내측케이스커버(210)는 상기 유입구(131) 및 배출구(132)와 연통되어 하측 방향으로 형성되는 입구관(231) 및 배출관(232)을 포함하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 축열기.
The method according to claim 1,
The inner case 200
And an inner case cover (210) closing the open surface to receive the heat exchanger (100)
Wherein the inner case cover (210) includes an inlet pipe (231) and a discharge pipe (232) communicating with the inlet (131) and the outlet (132) and formed in a downward direction.
제 3항에 있어서,
상기 외측케이스(300)는
상기 내측케이스(200)가 수용되도록 개방된 면을 폐쇄시키는 외측케이스커버(310)를 포함하며.
상기 외측케이스커버(310)는 상기 입구관(231) 및 배출관(232)이 하부 방향으로 돌출되도록 형성되는 파이프홀(321, 322)을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량용 축열기.
The method of claim 3,
The outer case 300
And an outer case cover (310) that closes the opened surface to receive the inner case (200).
Wherein the outer case cover (310) comprises pipe holes (321, 322) formed so that the inlet pipe (231) and the discharge pipe (232) protrude downward.
제 1항에 있어서,
상기 외측케이스(300)는
단열공간에 진공단열재가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 차량용 축열기.
The method according to claim 1,
The outer case 300
Characterized in that the heat insulating space is further provided with a vacuum insulating material.
제 1항에 있어서,
상기 차량용 축열기(1000)는
상기 내측케이스(200)의 외주면 또는 외측케이스(300)의 내주면에 리브(400)가 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 축열기.
The method according to claim 1,
The automotive heat accumulator (1000)
Wherein a rib (400) is formed to protrude from an outer circumferential surface of the inner case (200) or an inner circumferential surface of the outer case (300).
제 1항에 있어서,
상기 내측케이스(200)는
열저장물질을 주입하기 위한 열저장물질주입구(220)가 형성되는 것을 특징으로 하는 차량용 축열기.The method according to claim 1,
The inner case 200
Characterized in that a heat storage material inlet (220) for injecting a heat storage material is formed.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20160010167A (en) 2014-07-18 2016-01-27 한온시스템 주식회사 Exhaust heat storage system of vehicle

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