KR20190143714A - Heat Exchanger - Google Patents

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KR20190143714A
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한온시스템 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a heat exchanger and, more specifically, to a heat exchanger which uses coolant to efficiently manage heat of a battery disposed in an electric car. Moreover, a heat exchange unit for cooling coolant and a heating unit for heating the coolant are entirely formed in the heat exchanger.

Description

열교환기{Heat Exchanger}Heat Exchanger

본 발명은 열교환기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기자동차에 구비되는 배터리의 효율적인 열 관리를 위해 냉각수를 이용하되, 냉각수를 냉각시킬 수 있는 열교환부와, 냉각수를 가열시킬 수 있는 가열부가 일체로 형성된 열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to a heat exchanger, and more particularly, a cooling water is used for efficient thermal management of a battery provided in an electric vehicle, and a heat exchange part capable of cooling the cooling water and a heating part capable of heating the cooling water are integrally formed. Relates to a heat exchanger.

도 1은 전기자동차의 공조 시스템에 있어서, 냉각수를 이용하여 전기자동차에 구비되는 배터리의 효율적인 열 관리를 수행하기 위한 종래의 시스템을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a conventional system for performing efficient thermal management of a battery provided in an electric vehicle using cooling water in the air conditioning system of the electric vehicle.

도 1을 참조하면, 종래의 전기자동차의 경우, 운행을 위한 동려공급 및 여러 전장장치로 전원을 공급하기 위한 배터리가 구비될 수 있으며, 배터리는 효율적인 사용과 수명 감소를 최소화하기 위해 냉각수를 이용하여 적정온도를 유지하도록 하는 것이 바람직하다.Referring to FIG. 1, in the case of a conventional electric vehicle, a battery for supplying power to power and various electric devices for driving may be provided, and the battery uses cooling water to minimize efficient use and reduced lifespan. It is desirable to maintain the proper temperature.

이를 위해, 전기자동차의 공조 시스템은 냉각수가 선택되는 온도를 가지도록 제어하기 위한 구성을 가지며, 특히 냉각수의 온도를 낮추기 위해 칠러(chiller)(1)를 구비하여 저온의 냉매와의 열 교환을 통해 냉각수를 냉각시킬 수 있으며, 냉각수의 온도를 높이기 위해 냉각수히터(coolant heater)(2)를 구비하여 냉각수로 열을 공급하여 냉각수를 가열시킬 수 있다.To this end, the air-conditioning system of the electric vehicle has a configuration for controlling the cooling water to have a temperature selected, in particular to provide a chiller (chiller) 1 to lower the temperature of the cooling water through heat exchange with the refrigerant of low temperature The cooling water may be cooled, and a coolant heater 2 may be provided to increase the temperature of the cooling water, thereby supplying heat to the cooling water to heat the cooling water.

즉, 종래의 전기자동차 공조 시스템은 냉각수를 냉각시킬 수 있는 칠러(1)와 냉각수를 가열시킬 수 있는 냉각수히터(2)를 별도로 구비하고, 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 칠러(1)로 냉각수를 유동시켜 냉각수의 냉각을 수행하며, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 냉각수히터(2)로 냉각수를 유동시켜 냉각수의 가열을 수행할 수 있다.That is, the conventional electric vehicle air conditioning system is provided with a chiller (1) capable of cooling the coolant and a coolant heater (2) capable of heating the coolant separately, as shown in (a) of FIG. The cooling water is flowed to 1) to perform cooling of the cooling water, and as shown in FIG. 1B, the cooling water is flowed to the cooling water heater 2 to heat the cooling water.

이는 냉각수의 온도 제어를 위한 칠러(1)와 냉각수히터(2)를 별도로 구비해야 하므로, 전기자동차의 공조시스템에 있어 일정 공간을 필요로 하며, 칠러(1)와 냉각수히터(2)의 구비에 따른 차량의 전체적인 중량을 증대시켜 전기자동차의 운행 효율성을 감소시킨다.Since the chiller (1) and the coolant heater (2) for controlling the temperature of the coolant should be provided separately, it requires a certain space in the air conditioning system of the electric vehicle, and the chiller (1) and the coolant heater (2) It increases the overall weight of the vehicle according to reduce the running efficiency of the electric vehicle.

특히, 칠러(1)와 냉각수히터(2)를 각각 구비해야 하므로, 전기자동차의 전체적인 가격 또한 증대된다.In particular, since the chiller 1 and the coolant heater 2 must be provided respectively, the overall price of the electric vehicle is also increased.

또한, 냉각수가 칠러(1)로 유동하기 위한 유로와, 냉각수히터(2)로 유동하기 위한 유로 및 칠러(1)와 냉각수히터(2)로의 냉각수 유동 제어를 위한 별도의 구성을 형성해야 하므로, 각각의 유로 형성을 위한 부품 수가 증대될 뿐만 아니라, 냉각수파이프와 칠러(1) 및 냉각수히터(2)와의 연결부가 증대되므로 전기자동차 내부에서의 냉각수가 누출될 가능성이 증대되는 문제점이 있다.In addition, since a coolant flows to the chiller 1, a flow path to the coolant heater 2, and a separate configuration for controlling the coolant flow to the chiller 1 and the coolant heater 2 should be formed, Not only the number of parts for forming each flow path is increased, but also a connection portion between the coolant pipe, the chiller 1 and the coolant heater 2 is increased, which increases the possibility of leakage of coolant inside the electric vehicle.

상술된 문제점을 해결하기 위해 대한민국 등록특허공보 제10-0591141호(2006.06.12.)에는 응축수 세퍼레이팅 기능을 가진 일체형 판형 열교환기가 개시되었으나, 이는 판형 열교환기 내부에서의 각각의 유로를 형성하기 위한 복잡한 구성을 가지는 문제점이 있으며, 냉각수의 온도 제어가 수월하게 되지 못하는 문제점이 있다.In order to solve the above problems, Korean Patent Publication No. 10-0591141 (June 12, 2006) discloses an integrated plate heat exchanger having a condensate separator function, but this is for forming respective flow paths inside the plate heat exchanger. There is a problem with a complicated configuration, there is a problem that the temperature control of the coolant is not easy.

대한민국 등록특허공보 제10-0591141호(2006.06.12.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-0591141 (2006.06.12.)

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 냉각수를 이용하여 전기자동차에 구비되는 배터리의 효율적인 열 관리를 수행함에 있어, 판형의 열교환기로 형성되어 냉각수를 냉각시키는 열교환부와, 열교환부의 선택되는 측면에 접하도록 형성되어 냉각수를 가열시킬 수 있는 가열부가 일체로 형성된 열교환기를 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the problems described above, an object of the present invention is to form a heat exchanger of a plate-shaped heat exchanger to cool the cooling water in performing efficient thermal management of the battery provided in the electric vehicle using the cooling water It is to provide a heat exchanger and a heat exchanger formed integrally with the heating side formed in contact with the selected side of the heat exchanger to heat the cooling water.

본 발명에 따른 열교환기는 제1열교환매체와 제2열교환매체가 서로 열교환되는 열교환부(100); 및 상기 열교환부(100)를 감싸는 면상 발열체로서, 상기 제1열교환매체 및 제2열교환매체 중 선택되는 하나를 가열하는 가열부(200);를 포함하는 것을 특징으로 한다.The heat exchanger according to the present invention includes a heat exchange part 100 in which the first heat exchange medium and the second heat exchange medium exchange heat with each other; And a heating unit 200 which surrounds the heat exchange unit 100 and heats one selected from the first heat exchange medium and the second heat exchange medium.

또한, 상기 열교환부(100)는 온도 제어를 위한 대상인 제1열교환매체가 유입 및 배출되는 제1유입부(101) 및 제1배출부(102)와, 상기 제1열교환매체보다 상대적으로 저온의 제2열교환매체가 유입 및 배출되는 제2유입부(103) 및 제2배출부(104)와, 상기 제1유입부(101) 및 제1배출부(102)와 연통되도록 각각 수직 방향으로 중공되는 제1연통홀(111) 및 제2연통홀(112)과, 상기 제2유입부(103) 및 제2배출부(104)와 연통되도록 각각 수직 방향으로 중공되는 제3연통홀(113) 및 제4연통홀(115)을 포함하는 플레이트(110)가 수직 방향으로 다수 적층되어 제1열교환매체와 제2열교환매체가 교대로 유동하는 제1유동부(120) 및 제2유동부(130)를 형성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the heat exchange part 100 and the first inlet 101 and the first discharge unit 102, the first inlet and outlet 101, the first heat exchange medium is introduced and discharged for the temperature control, the relatively lower temperature than the first heat exchange medium Hollow in the vertical direction so as to communicate with the second inlet portion 103 and the second discharge portion 104 and the first inlet portion 101 and the first discharge portion 102, the second heat exchange medium is introduced and discharged A third communication hole 113 hollowed in a vertical direction so as to communicate with the first communication hole 111 and the second communication hole 112, and the second inflow part 103 and the second discharge part 104, respectively. And a plurality of plates 110 including a fourth communication hole 115 are stacked in the vertical direction so that the first flow part 120 and the second flow part 130 alternately flow between the first heat exchange medium and the second heat exchange medium. It is characterized by forming a).

또한, 상기 가열부(200)는 전원을 공급받아 열을 발산시키는 필름히터(film heater)(210)를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the heating unit 200 is characterized in that it comprises a film heater (210) for dissipating heat by receiving power.

또한, 상기 열교환기(1000)는 제1열교환매체가 전기자동차에 구비되는 배터리의 온도 제어를 위한 냉각수이며, 제2열교환매체가 상기 냉각수보다 상대적으로 저온의 냉매인 것을 특징으로 한다.In addition, the heat exchanger 1000 is a coolant for temperature control of a battery in which the first heat exchange medium is provided in the electric vehicle, and the second heat exchange medium is a refrigerant having a relatively lower temperature than the coolant.

또한, 상기 열교환부(100)는 상기 플레이트(100) 중 적어도 하나 이상이 상기 가열부(200)와 평행하게 접촉되도록 수직 방향으로 연장되어 형성되는 평면부(110-1)를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the heat exchange part 100 may include a planar part 110-1 extending in a vertical direction such that at least one or more of the plates 100 are in contact with the heating part 200 in parallel. do.

또한, 상기 열교환부(100)는 상기 평면부(110-1)를 포함하는 플레이트(110)가 수직 방향 교대로 적층되어 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the heat exchange part 100 is characterized in that the plate 110 including the flat portion (110-1) is formed by alternately stacked in the vertical direction.

또한, 상기 가열부(200)는 상기 필름히터(210)와 부착되되, 상기 필름히터(210)로부터 발산되는 열을 전달 가능하게 형성되는 열전달플레이트(220)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the heating unit 200 is attached to the film heater 210, it characterized in that it further comprises a heat transfer plate 220 is formed to be able to transfer the heat emitted from the film heater (210).

또한, 상기 열전달플레이트(220)는 상기 열교환부(100)의 선택되는 측면에 부착된 상기 필름히터(210)의 외측면에 부착되는 것을 특징으로 한다.In addition, the heat transfer plate 220 is characterized in that attached to the outer surface of the film heater 210 attached to the selected side of the heat exchange unit (100).

또한, 상기 열전달플레이트(220)는 일면에 상기 필름히터(210)가 부착되고, 타면이 상기 열교환부(100)의 선택되는 측면에 부착되는 것을 특징으로 한다.In addition, the heat transfer plate 220 is characterized in that the film heater 210 is attached to one surface, the other surface is attached to the selected side of the heat exchange unit (100).

본 발명에 따른 열교환기는 판형의 열교환기로 형성되어 냉각수를 냉각시키는 열교환부와, 열교환부의 선택되는 측면에 접하도록 형성되어 냉각수를 가열시킬 수 있는 가열부가 일체로 형성된 열교환기를 제공함으로써, 칠러와 냉각수히터를 별도로 각각 구비해야 하는 공간을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.The heat exchanger according to the present invention is formed as a plate heat exchanger to provide a heat exchanger for cooling the cooling water, and a heat exchanger formed in contact with a selected side of the heat exchanger to heat the cooling water integrally formed, thereby providing a chiller and a cooling water heater. There is an advantage that can reduce the space that must be provided separately each.

또한, 본 발명에 따른 열교환기는 냉각수가 유입 및 배출되어 저온의 냉매와의 열 교환을 수행하는 열교환부와 가열부가 일체로 형성됨으로써, 공동구성인 냉각수가 유동하는 파이프, 유입되는 유입부, 배출되는 배출부 및 별도의 브라켓 등의 부품을 절감할 수 있어 제조비용의 원가를 감소시키고, 전기자동차의 전체적인 중량 또한 감소시킬 수 있는 장점이 있다.In addition, the heat exchanger according to the present invention is formed by integrally forming a heat exchange unit and a heating unit for performing a heat exchange with the coolant of the low temperature coolant is introduced and discharged, pipes through which the coolant flows in a common configuration, inlet, discharged It is possible to reduce the parts such as the outlet and a separate bracket to reduce the cost of manufacturing costs, there is an advantage that can also reduce the overall weight of the electric vehicle.

또한, 본 발명에 따른 열교환기는 냉각수를 가열하는 가열부를 필름히터로 형성함으로써, 열교환부와의 일체로 형성되기 위한 작업이 수월하고, 종래의 냉각수히터에 비해 적은 면적으로 구비될 수 있는 장점이 있다.In addition, since the heat exchanger according to the present invention forms a heating unit for heating the cooling water by using a film heater, it is easy to form a unit with the heat exchange unit, and has an advantage that it can be provided with a smaller area than the conventional cooling water heater. .

도 1은 종래의 전기자동차 공조 시스템에 있어서, 냉각수를 이용하여 배터리의 온도 제어를 위해 냉각수의 냉각과 냉각수의 가열을 위한 구성을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기를 사시도로 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기를 분해사시도로 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기의 열교환부를 분해사시도로 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기의 가열부를 사시도로 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 열교환기의 플레이트를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 열교환기의 플레이트를 개념단면도로 나타낸 도면.
도 8, 도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 열교환기를 나타낸 도면.
도 10, 도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 열교환기를 나타낸 또 다른 도면.1 is a view showing a configuration for cooling the cooling water and heating of the cooling water in order to control the temperature of the battery using the cooling water in a conventional electric vehicle air conditioning system.
2 is a perspective view of a heat exchanger according to a first embodiment of the present invention;
3 is an exploded perspective view of a heat exchanger according to a first embodiment of the present invention;
Figure 4 is an exploded perspective view of the heat exchanger of the heat exchanger according to the first embodiment of the present invention.
5 is a perspective view of a heating unit of a heat exchanger according to a first embodiment of the present invention;
6 shows a plate of a heat exchanger according to a second embodiment of the invention.
7 is a conceptual cross-sectional view of a plate of a heat exchanger according to a second embodiment of the present invention.
8 and 9 are views showing a heat exchanger according to a third embodiment of the present invention.
10 and 11 are still another view showing a heat exchanger according to a third embodiment of the present invention.

이하, 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 열교환기를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다.Hereinafter, a heat exchanger according to the present invention as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

<제1 실시예><First Embodiment>

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기를 사시도로 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기를 분해사시도로 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기의 열교환부를 분해사시도로 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기의 가열부를 사시도로 나타낸 도면이다.2 is a perspective view showing a heat exchanger according to a first embodiment of the present invention, Figure 3 is an exploded perspective view of the heat exchanger according to a first embodiment of the present invention, Figure 4 is a first embodiment of the present invention 5 is an exploded perspective view illustrating a heat exchange part of a heat exchanger according to an example, and FIG. 5 is a perspective view illustrating a heating part of a heat exchanger according to a first embodiment of the present invention.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기(1000)는 크게 열교환부(100)와 가열부(200)를 포함하여 이루어진다.2 to 5, the heat exchanger 1000 according to the first embodiment of the present invention includes a heat exchanger 100 and a heater 200.

열교환부(100)는 제1열교환매체와 제2열교환매체인 이종의 열교환매체가 서로 열교환되며, 가열부(200)는 열교환부(100)를 감싸는 면상 발열체로서, 이종의 열교환매체 중 어느 하나를 선택하여 가열 가능하게 형성된다.The heat exchange part 100 is a heat exchange medium of the first heat exchange medium and the different heat exchange medium of the second heat exchange medium, the heating unit 200 is a planar heating element surrounding the heat exchange unit 100, any one of the different heat exchange medium It can be selected and heated.

좀 더 상게하게 설명하자면, 열교환부(100)는 판형 열교환기로 이루어진다.More specifically, the heat exchanger 100 is composed of a plate heat exchanger.

판형 열교환기로 이루어지는 열교환부(100)는 크게 유출입부와, 수직 방향으로 다수 적층되는 플레이트(110)를 포함하여 이루어진다.The heat exchanger 100 formed of a plate heat exchanger includes a large flow-out portion and a plate 110 stacked in the vertical direction.

유출입부는 제1열교환매체가 수직 방향으로 다수 적층되는 플레이트(110)로 유입되는 제1유입부(101) 및 제1열교환매체가 수직 방향으로 다수 적층되는 플레이트(110)로부터 배출되는 제1배출부(102)를 포함하며, 제1열교환매체와의 열 교환을 통해 제1열교환매체를 냉각시키기 위한 제2열교환매체가 수직 방향으로 다수 적층되는 플레이트(110)로 유입되는 제2유입부(103) 및 수직 방향으로 다수 적층되는 플레이트(110)로부터 제2열교환매체가 배출되는 제2배출부(104)를 포함하여 이루어진다.The outflow part may include a first inflow part 101 through which a plurality of first heat exchange media are stacked in a vertical direction, and a first discharge part discharged from a plate 110 with a plurality of first heat exchange media stacked in a vertical direction. A second inflow part 103 including a second heat exchange medium flowing into the plate 110 in which a plurality of second heat exchange medium for cooling the first heat exchange medium through heat exchange with the first heat exchange medium are stacked in a vertical direction; And a second discharge part 104 through which the second heat exchange medium is discharged from the plates 110 stacked in the vertical direction.

플레이트(110)는 제1유입부(101), 제1배출구(102), 제2유입부(103) 및 제2배출부(104)로부터 제1열교환매체와 제2열교환매체가 유입 및 배출되는 최상층의 탑플레이트를 포함하여 수직 방향으로 다수 적층된다.The plate 110 has a first heat exchange medium and a second heat exchange medium introduced and discharged from the first inlet 101, the first outlet 102, the second inlet 103 and the second outlet 104. Including the top plate of the uppermost layer, a plurality of layers are stacked in the vertical direction.

이때, 플레이트(110)는 제1열교환매체가 유입되는 제1유입부(101)와 연통되도록 수직 방향으로 중공되는 제1연통홀(111) 및 제1열교환매체가 배출되는 제1배출구(102)와 연통되도록 수직 방향으로 중공되는 제2연통홀(112)을 포함하며, 이에 더해 제2열교환매체가 유입되는 제2유입구(103)와 연통되도록 수직 방향으로 중공되는 제3연통홀(113) 및 제2열교환매체가 배출되는 제2배출구(104)와 연통되도록 수직 방향으로 중공되는 제4연통홀(114)을 포함하여 이루어지며, 제1열교환매체와 제2열교환매체가 교대로 유동하는 제1유동부(120) 및 제2유동부(130)를 형성하도록 다수 적층되어 형성된다.At this time, the plate 110 is the first communication hole 111 hollow in the vertical direction so as to communicate with the first inlet 101, the first heat exchange medium is introduced and the first discharge port 102 is discharged And a second communication hole 112 hollowed in the vertical direction so as to be in communication with it, and in addition, a third communication hole 113 hollowed in the vertical direction so as to communicate with a second inlet 103 through which the second heat exchange medium is introduced. And a fourth communication hole 114 hollowed in a vertical direction so as to communicate with a second outlet 104 through which the second heat exchange medium is discharged, and the first heat exchange medium and the second heat exchange medium alternately flow. A plurality of stacked parts are formed to form the flow part 120 and the second flow part 130.

가열부(200)는 열교환부(100)의 선택되는 측면과 접하도록 형성되되, 제1열교환매체를 가열시켜 온도를 높일 수 있다.The heating unit 200 is formed to be in contact with the selected side of the heat exchange unit 100, it is possible to increase the temperature by heating the first heat exchange medium.

특히, 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기(1000)의 가열부(200)는 전원을 공급받아 열을 발산시키는 필름히터(film heater)(210)를 포함한다.In particular, the heating unit 200 of the heat exchanger 1000 according to the first embodiment of the present invention includes a film heater 210 for dissipating heat by receiving power.

즉, 가열부(200)는 필름히터(210)를 포함하여 열을 발산시키도록 할 수 있되, 플레이트(110)가 수직 방향으로 다수 적층되어 형성되는 열교환부(100)의 선택되는 측면과 접하도록 형성됨으로써, 열교환부(100)를 유동하는 제1열교환매체, 제2열교환매체 중 선택되는 어느 하나 이상에 열을 공급하여 가열시킴으로써, 온도 제어 대상인 제1열교환매체의 온도를 높일 수 있다.That is, the heating unit 200 may include a film heater 210 to dissipate heat, so that the plate 110 is in contact with the selected side surface of the heat exchange unit 100 formed by stacking a plurality of plates in the vertical direction. The temperature of the first heat exchange medium to be controlled by temperature is increased by supplying and heating heat to at least one selected from the first heat exchange medium and the second heat exchange medium flowing through the heat exchange part 100.

이때, 필름히터(210)는 절연 및 난연소재의 필름베이스에 금속호일 또는 탄소 등을 도포하여 전원을 공급함으로써, 열을 발산시킬 수 있으며, 다양한 회로 및 구성을 가질 수 있다.In this case, the film heater 210 may supply power by applying a metal foil or carbon to the film base of the insulation and flame retardant material, thereby dissipating heat, and may have various circuits and configurations.

특히, 필름히터(210)는 제작자가 원하는 회로로 형성이 수월하므로, 필름히터(210)가 가지는 전체 면적 중 선택되는 부분에서의 발열뿐만 아니라, 필름히터가 가지는 전체적인 면을 통해 고르게 열을 발산시킬 수 있다.In particular, since the film heater 210 is easily formed by a circuit desired by the manufacturer, the film heater 210 not only generates heat in a selected portion of the entire area of the film heater 210 but also dissipates heat evenly through the entire surface of the film heater. Can be.

또한, 필름히터(210)는 두께가 얇은 필름베이스로 이루어짐으로써, 열을 발산하기 위한 다른 발열장치에 비해 설치공간이 크게 필요하지 않은 장점이 있다.In addition, the film heater 210 is made of a thin film base, there is an advantage that does not require a large installation space than other heat generating devices for dissipating heat.

즉, 상술된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기(1000)는 온도 제어 대상인 제1열교환매체를 냉각시킬 수 있는 열교환부(100)에 더해, 열교환부(100)의 측면에 위치하는 가열부(200)를 통해 제1열교환매체, 제2열교환매체 중 선택되는 어느 하나 이상에 열을 공급하여 가열할 수 있으므로, 제1열교환매체로 하여금 선택되는 온도를 가지도록 제어할 수 있다.That is, as described above, the heat exchanger 1000 according to the first embodiment of the present invention, in addition to the heat exchanger 100 capable of cooling the first heat exchange medium to be temperature controlled, is provided on the side surface of the heat exchanger 100. Since the heating unit 200 may be positioned to supply heat to at least one selected from the first heat exchange medium and the second heat exchange medium, the first heat exchange medium may be controlled to have a selected temperature. .

아울러, 필름히터(210)를 포함하는 가열부(200)는 도면에 도시된 바와 같이, 열교환부(100)로의 고른 열 발산과 함께, 열교환부(100)와 접촉되기 수월한 구성을 가지도록 일측이 개방된 'ㄷ'자 형상을 가지는 것이 바람직하다.In addition, the heating unit 200 including the film heater 210 has one side so as to have a configuration that is easy to contact with the heat exchange unit 100, with even heat dissipation to the heat exchange unit 100, as shown in the figure. It is preferable to have an open 'c' shape.

다만, 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기(1000)가 구비되는 위치, 목적에 따라 필름히터(210)를 포함하는 가열부(200)의 형상은 다양한 실시예가 가능함은 물론이다.However, the shape of the heating unit 200 including the film heater 210 may vary depending on the position and purpose of the heat exchanger 1000 according to the first embodiment of the present invention.

이때, 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기(1000)는 온도 제어 대상인 제1열교환매체가 전기자동차에 구비되는 배터리의 온도 제어를 위한 냉각수이며, 제2열교환매체는 냉각수보다 상대적으로 저온의 냉매일 수 있다.At this time, the heat exchanger 1000 according to the first embodiment of the present invention is a coolant for temperature control of a battery in which the first heat exchange medium, which is a temperature control target, is provided in an electric vehicle, and the second heat exchange medium is relatively cooler than the coolant. It may be a refrigerant.

즉, 전기자동차에 구비되는 배터리의 경우, 배터리의 효율적인 열 관리를 위해 냉각수의 온도 관리가 중요하므로, 종래에는 냉각수를 냉각시키기 위한 칠러(chiller)와 냉각수를 가열하는 냉각수히터(coolant heater)를 별도로 구비함으로써, 냉각수를 선택되는 적정 온도를 유지하도록 할 수 있었다.That is, in the case of a battery provided in an electric vehicle, temperature management of the coolant is important for efficient thermal management of the battery. Therefore, in the related art, a chiller for cooling the coolant and a coolant heater for heating the coolant are separately provided. By providing the cooling water, it was possible to maintain the proper temperature selected.

이에 반해, 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기(1000)는 전기자동차에 적용되어 배터리의 온도 제어를 위해 배터리로부터 유동되는 냉각수(제1열교환매체)의 냉각 및 냉각수의 가열을 수행할 수 있는 열교환부(100)와 가열부(200)가 일체로 형성됨으로써, 칠러와 냉각수히터를 각각 구비하기 위한 공간을 삭제할 수 있어 공간 활용성이 뛰어나다.On the contrary, the heat exchanger 1000 according to the first embodiment of the present invention may be applied to an electric vehicle to perform cooling of the cooling water (first heat exchange medium) flowing from the battery and heating of the cooling water to control the temperature of the battery. Since the heat exchanger 100 and the heating unit 200 are integrally formed, the space for providing the chiller and the coolant heater, respectively, can be deleted, thereby providing excellent space utilization.

즉, 본 발명의 제1 실시예에 따른 열교환기(1000)는 전기자동차에 적용됨으로써, 냉각수를 가열하기 위한 냉각수히터 대신에 구성 및 사용이 간편한 필름히터(210)를 이용하여 가열부(200)를 형성함으로써, 전기자동차의 전체적인 중량을 감소시킬 수 있으며, 부품 수를 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라, 차량의 제조에 따른 비용을 감소시킬 수 있다.That is, the heat exchanger 1000 according to the first embodiment of the present invention is applied to an electric vehicle, so that the heating unit 200 uses the film heater 210 which is easy to configure and use instead of the coolant heater for heating the coolant. By forming a, it is possible to reduce the overall weight of the electric vehicle, not only to reduce the number of parts, but also to reduce the cost of manufacturing the vehicle.

<제2 실시예>Second Embodiment

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 열교환기의 플레이트를 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 열교환기의 플레이트를 개념단면도로 나타낸 도면이다.6 is a view showing a plate of the heat exchanger according to a second embodiment of the present invention, Figure 7 is a view showing a conceptual cross-sectional view of the plate of the heat exchanger according to a second embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 열교환기(1000)는 상기 플레이트(110) 중 적어도 어느 하나 이상이 가열부(200)와 평행하게 접촉되도록 수직 방향으로 연장되어 형성되는 평면부(110-1)를 포함하여 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 6, the heat exchanger 1000 according to the second embodiment of the present invention is a plane in which at least one or more of the plates 110 extend in a vertical direction so as to be in parallel contact with the heating unit 200. It may be made to include the portion (110-1).

즉, 본 발명의 제2 실시예에 따른 열교환기(1000)는 플레이트(110) 중 선택되는 어느 하나 이상이 가열부(200)와 평행하게 접촉되도록 수직 방향으로 연장되어 형성되는 평면부(110-1)를 포함함으로써, 제1유동부(120) 및 제2유동부(130)를 유동하는 제1열교환매체, 제2열교환매체 중 선택되는 어느 하나 이상과의 접촉면적을 증대시킴으로써, 제1열교환매체를 효율적으로 가열(온도 증대)시킬 수 있다.That is, in the heat exchanger 1000 according to the second embodiment of the present invention, any one or more selected ones of the plates 110 extend in a vertical direction so as to be in parallel contact with the heating unit 200. 1), the first heat exchange by increasing the contact area with any one or more selected from the first heat exchange medium and the second heat exchange medium flowing through the first flow section 120 and the second flow section 130; The medium can be efficiently heated (temperature increase).

아울러, 본 발명의 제2 실시예에 따른 열교환기(1000)의 열교환부(100)는 평면부(110-1)를 포함하는 플레이트(110)가 수직 방향으로 교대로 적층되어 형성될 수 있다.In addition, the heat exchange part 100 of the heat exchanger 1000 according to the second embodiment of the present invention may be formed by alternately stacking the plates 110 including the flat parts 110-1 in the vertical direction.

다시 말해, 본 발명의 제2 실시예에 따른 열교환기(1000)는 열교환부(100)의 플레이트(110) 중 적어도 하나 이상이 가열부(200)와 평행하게 접촉되도록 수직 방향으로 연장되는 평면부(110-1)를 포함하며, 플레이트(110)는 평면부(110-1)를 포함하는 플레이트(110)가 적어도 하나 포함하도록 수직 방향으로 적층되어 형성되거나, 평면부(110-1)를 포함하는 플레이트(110)로만 수직 방향으로 적층되어 형성되거나, 평면부(110-1)를 포함하는 플레이트(110)가 수직 방향으로 교대로 적층되어 형성될 수 있다.In other words, the heat exchanger 1000 according to the second embodiment of the present invention includes a planar portion extending in a vertical direction such that at least one or more of the plates 110 of the heat exchanger 100 are in parallel contact with the heating unit 200. 110-1, and the plate 110 is formed by being stacked in a vertical direction to include at least one plate 110 including the flat portion 110-1, or includes a flat portion 110-1. The plate 110 may be formed by being stacked only in the vertical direction, or the plates 110 including the flat portion 110-1 may be alternately stacked in the vertical direction.

도 7을 참조하면, 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 평면부(110-1)를 포함하는 플레이트(110)로만 수직 방향으로 적층되어 형성될 수 있으며, 이는 제1유동부(120) 및 제2유동부(130)를 유동하는 제1열교환매체와 제2열교환매체 모두 가열부(200)와의 접촉 면적이 증대됨으로써, 가열부(200)로부터 발산되는 열을 효율적으로 공급받을 수 있다.Referring to FIG. 7, as shown in FIG. 7A, only the plate 110 including the planar portion 110-1 may be stacked in the vertical direction, and the first flow portion 120 may be formed. ) And the first heat exchange medium and the second heat exchange medium flowing through the second flow unit 130 increase in contact area with the heating unit 200, thereby efficiently receiving heat emitted from the heating unit 200. .

이에 반해, 도 7의 (b), 도 7의(c), 도 7의 (d), 도 7의 (e), 도 7의 (f)에 도시된 바와 같이, 평면부(110-1)를 포함하는 플레이트(110)가 평면부(110-1)를 포함하지 않는 플레이트(110)와 교대로 적층됨으로써, 가열부(200)로부터 발산되는 열을 선택되는 제1열교환매체, 제2열교환매체 중 어느 하나로 열을 공급시켜, 제1열교환매체의 온도를 제어할 수 있다.On the contrary, as shown in (b) of FIG. 7, (c) of FIG. 7, (d) of FIG. 7, (e) of FIG. 7, and (f) of FIG. The first heat exchange medium and the second heat exchange medium, wherein the plate 110 including the plate 110 are alternately stacked with the plate 110 not including the planar portion 110-1, to select heat radiated from the heating unit 200. The temperature of the first heat exchange medium may be controlled by supplying heat to any one of them.

물론, 도 7에 도시된 실시예외에 플레이트(110)의 형상 및 적층 구조의 다양한 실시예가 가능하므로 한정하지는 않는다.Of course, various embodiments of the shape and the laminated structure of the plate 110 in addition to the embodiment shown in FIG. 7 are possible, but not limited thereto.

<제3 실시예>Third Embodiment

도 8, 도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 열교환기를 나타낸 도면이고, 도 10, 도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 열교환기를 나타낸 또 다른 도면이다.8 and 9 are views showing a heat exchanger according to a third embodiment of the present invention, Figures 10 and 11 are still another view showing a heat exchanger according to a third embodiment of the present invention.

도 8, 도 9를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 열교환기(1000)의 가열부(200)는 필름히터(210)와 부착되되, 필름히터(210)로부터 발산되는 열을 전달 가능하게 형성되는 열전달플레이트(220)를 더 포함하여 이루어진다.8 and 9, the heating unit 200 of the heat exchanger 1000 according to the third embodiment of the present invention is attached to the film heater 210 and transfers heat emitted from the film heater 210. It further comprises a heat transfer plate 220 is formed possible.

즉, 열전달플레이트(220)는 필름히터(210)로부터 발산되는 열을 고르게 분포시키도록 하여, 열교환부(100)를 유동하는 제1열교환매체 및 제2열교환매체 중 적어도 하나 이상과의 열 교환(가열) 효율을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 두께가 얇은 필름베이스로 형성되는 필름히터(210)가 외부로부터의 충격을 통해 손상되거나, 변형되는 것을 방지할 수 있다.That is, the heat transfer plate 220 distributes the heat emitted from the film heater 210 evenly, thereby exchanging heat with at least one of the first heat exchange medium and the second heat exchange medium flowing through the heat exchange part 100. Heating) efficiency can be improved, and the film heater 210 formed of a thin film base can be prevented from being damaged or deformed through an impact from the outside.

이때, 열전달플레이트(220)는 도 8, 도 9에 도시된 바와 같이, 열교환부(100)의 선택되는 측면에 부착된 필름히터(210)의 외측면에 부착될 수 있다.At this time, the heat transfer plate 220 may be attached to the outer surface of the film heater 210 attached to the selected side of the heat exchanger 100, as shown in Figure 8, 9.

즉, 제1열교환매체와 제2열교환매체가 유동하는 열교환부(100)의 선택되는 측면에 필름히터(210)를 먼저 인쇄하여 부착시키고, 이를 통해 필름히터(210)는 열교환부(100)로 열을 공급할 수 있으며, 열교환부(100)에 부착된 필름히터(210)의 외측면에 열전달플레이트(220)를 부착함으로써, 필름히터(210)로부터 발산되는 열을 고르게 분포시킬 수 있을 뿐만 아니라, 외부의 충격으로부터 필름히터(210)를 보호할 수 있다.That is, the film heater 210 is first printed and attached to the selected side of the heat exchange part 100 through which the first heat exchange medium and the second heat exchange medium flow, and through this, the film heater 210 passes through the heat exchange part 100. The heat may be supplied, and by attaching the heat transfer plate 220 to the outer surface of the film heater 210 attached to the heat exchange unit 100, not only can evenly distribute the heat emitted from the film heater 210, The film heater 210 may be protected from an external impact.

이와 반대로, 도 10, 도 11에 도시된 바와 같이, 열전달플레이트(220)는 필름히터(210)와 열교환부(100) 사이에 위치될 수 있다.On the contrary, as shown in FIGS. 10 and 11, the heat transfer plate 220 may be located between the film heater 210 and the heat exchanger 100.

즉, 열전달플레이트(220)는 일면에 필름히터(210)가 인쇄되어 부착되고, 타면이 열교환부(100)의 선택되는 측면에 부착될 수 있다.That is, the heat transfer plate 220 may be attached to the film heater 210 is printed on one surface, the other surface is attached to the selected side of the heat exchange unit (100).

다시 말해, 평면을 가지는 열전달플레이트(220)의 일면에 필름히터(210)를 우선 부착하고, 필름히터(210)가 부착되지 않은 타면을 통해 열교환부(100)의 선택되는 측면에 부착시킴으로써, 얇은 두께의 필름베이스로 형성되는 필름히터(210)를 열교환부(100)에 직접 부착시키는 방법보다 수월하게 부착될 수 있다.In other words, the film heater 210 is first attached to one surface of the heat transfer plate 220 having a flat surface, and the film heater 210 is attached to the selected side of the heat exchanger 100 through the other surface to which the film heater 210 is not attached. The film heater 210 formed of a film base having a thickness may be more easily attached than the method of directly attaching the film heater 210 to the heat exchanger 100.

즉, 열교환부(100)는 플레이트(110) 중 선택되는 어느 하나 이상이 평면부(110-1)를 포함하여 접촉면적이 증대되더라도, 나머지 플레이트(110)에는 접촉 면적이 현저히 작아 필름베이스의 필름히터(210)를 열교환부(100)에 직접 부착시키기 어려운 데 반해, 열전달플레이트(220)의 우선 부착되고, 열전달플레이트(220)를 통해 열교환부(100)의 선택되는 측면에 부착되므로, 본 발명의 제3 실시예에 따른 열교환기(1000)의 제조 시간을 감소시켜 제조 효율성이 뛰어난 장점을 가진다.That is, even if at least one selected from the plate 110 includes the flat portion 110-1, the heat exchanger 100 includes a flat portion 110-1. While it is difficult to attach the heater 210 directly to the heat exchanger 100, the heat transfer plate 220 is preferentially attached and attached to a selected side surface of the heat exchanger 100 through the heat transfer plate 220. By reducing the manufacturing time of the heat exchanger 1000 according to the third embodiment of the present invention has an excellent manufacturing efficiency.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the scope of application is not limited to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Of course, various modifications are possible.

1000 : 열교환기
100 : 열교환부
101 : 제1유입부 102 : 제1배출부
103 : 제2유입부 104 : 제2배출부
110 : 플레이트
110-1 : 평면부
111 : 제1연통홀 112 : 제2연통홀
113 : 제3연통홀 114 : 제4연통홀
120 : 제1유동부 130 : 제2유동부
200 : 가열부
210 : 필름히터 220 : 열전달플레이트1000: Heat Exchanger
100: heat exchanger
101: first inlet 102: first outlet
103: second inlet 104: second outlet
110: plate
110-1: flat part
111: first communication hole 112: second communication hole
113: third communication hall 114: fourth communication hall
120: first flow part 130: second flow part
200: heating unit
210: film heater 220: heat transfer plate

Claims (9)

제1열교환매체와 제2열교환매체가 서로 열교환되는 열교환부(100); 및
상기 열교환부(100)를 감싸는 면상 발열체로서, 상기 제1열교환매체 및 제2열교환매체 중 선택되는 하나를 가열하는 가열부(200);를 포함하는, 열교환기.
A heat exchange part 100 in which the first heat exchange medium and the second heat exchange medium exchange heat with each other; And
And a heating element (200) surrounding the heat exchange part (100), the heating part (200) for heating one selected from the first heat exchange medium and the second heat exchange medium.
제 1항에 있어서,
상기 열교환부(100)는
온도 제어를 위한 대상인 제1열교환매체가 유입 및 배출되는 제1유입부(101) 및 제1배출부(102)와,
상기 제1열교환매체보다 상대적으로 저온의 제2열교환매체가 유입 및 배출되는 제2유입부(103) 및 제2배출부(104)와,
상기 제1유입부(101) 및 제1배출부(102)와 연통되도록 각각 수직 방향으로 중공되는 제1연통홀(111) 및 제2연통홀(112)과, 상기 제2유입부(103) 및 제2배출부(104)와 연통되도록 각각 수직 방향으로 중공되는 제3연통홀(113) 및 제4연통홀(115)을 포함하는 플레이트(110)가 수직 방향으로 다수 적층되어 제1열교환매체와 제2열교환매체가 교대로 유동하는 제1유동부(120) 및 제2유동부(130)를 형성하는, 열교환기
The method of claim 1,
The heat exchange unit 100
A first inlet part 101 and a first discharge part 102 into which the first heat exchange medium for temperature control is introduced and discharged;
A second inflow portion 103 and a second discharge portion 104 through which the second heat exchange medium having a relatively lower temperature than the first heat exchange medium is introduced and discharged;
A first communication hole 111 and a second communication hole 112 hollowed in a vertical direction so as to communicate with the first inlet part 101 and the first discharge part 102, and the second inlet part 103. And a plurality of plates 110 including a third communication hole 113 and a fourth communication hole 115 which are hollow in the vertical direction so as to communicate with the second discharge part 104, in the vertical direction. And a heat exchanger forming a first flow part 120 and a second flow part 130 through which the second heat exchange medium flows alternately.
제 1항에 있어서,
상기 가열부(200)는
전원을 공급받아 열을 발산시키는 필름히터(film heater)(210)를 포함하는 열교환기.
The method of claim 1,
The heating unit 200
Heat exchanger including a film heater (210) for receiving heat to dissipate heat.
제 2항에 있어서,
상기 열교환기(1000)는
제1열교환매체가 전기자동차에 구비되는 배터리의 온도 제어를 위한 냉각수이며,
제2열교환매체가 상기 냉각수보다 상대적으로 저온의 냉매인, 열교환기.
The method of claim 2,
The heat exchanger 1000 is
The first heat exchange medium is a coolant for temperature control of the battery provided in the electric vehicle,
And a second heat exchange medium is a coolant relatively cooler than said cooling water.
제 2항에 있어서,
상기 열교환부(100)는
상기 플레이트(100) 중 적어도 하나 이상이 상기 가열부(200)와 평행하게 접촉되도록 수직 방향으로 연장되어 형성되는 평면부(110-1)를 포함하는, 열교환기.
The method of claim 2,
The heat exchange unit 100
At least one or more of the plate (100) comprises a flat portion (110-1) extending in the vertical direction to be in parallel contact with the heating portion (200), heat exchanger.
제 5항에 있어서,
상기 열교환부(100)는
상기 평면부(110-1)를 포함하는 플레이트(110)가 수직 방향 교대로 적층되어 형성되는 열교환기.
The method of claim 5,
The heat exchange unit 100
Plate (110) including the planar portion (110-1) is a heat exchanger formed by being stacked alternately in the vertical direction.
제 3항에 있어서,
상기 가열부(200)는
상기 필름히터(210)와 부착되되, 상기 필름히터(210)로부터 발산되는 열을 전달 가능하게 형성되는 열전달플레이트(220)를 더 포함하는 열교환기.
The method of claim 3, wherein
The heating unit 200
Is attached to the film heater 210, the heat exchanger further comprises a heat transfer plate 220 is formed to be capable of transferring the heat radiated from the film heater (210).
제 7항에 있어서,
상기 열전달플레이트(220)는
상기 열교환부(100)의 선택되는 측면에 부착된 상기 필름히터(210)의 외측면에 부착되는 열교환기.
The method of claim 7, wherein
The heat transfer plate 220 is
Heat exchanger is attached to the outer surface of the film heater (210) attached to the selected side of the heat exchange unit (100).
제 7항에 있어서,
상기 열전달플레이트(220)는
일면에 상기 필름히터(210)가 부착되고, 타면이 상기 열교환부(100)의 선택되는 측면에 부착되는 열교환기.The method of claim 7, wherein
The heat transfer plate 220 is
The film heater 210 is attached to one surface, the other surface is attached to the selected side of the heat exchange unit (100).
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