KR20210066105A - Apparatus for Double-Heat Exchanger of eco-friendly Vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 환경차용 이중 열교환기 구조에 관한 것으로, 2개의 코어가 병렬로 연결된 코어부를 포함하는 열교환기를 제공하는바, 서로 다른 냉각수 온도를 갖는 코어에 따라 다수의 배출부를 형성하고, 배출되는 냉각수 온도에 대응하여 차량 대상 구성으로 냉각수를 통합적으로 공급하도록 구성되는 환경차용 이중 열교환기 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a double heat exchanger structure for an environment vehicle, and provides a heat exchanger including a core part in which two cores are connected in parallel, a plurality of discharge parts are formed according to cores having different coolant temperatures, and the coolant temperature to be discharged It relates to a double heat exchanger structure for an environment-friendly vehicle configured to integrally supply cooling water to a vehicle target configuration in response.
최근 엔진과 전기모터를 구동원으로 사용하는 하이브리드 차량 및 내연기관 없이 전기모터를 구동원으로 사용하는 전기자동차 등의 친환경 자동차가 출시되고 있는데, 이러한 친환경 자동차에는 작동시 열을 발생시키는 다수의 전장품들이 설치된다.Recently, eco-friendly vehicles such as hybrid vehicles using an engine and an electric motor as driving sources and electric vehicles using an electric motor as a driving source without an internal combustion engine have been released. .
예컨대, 차량 구동을 위한 전기모터(구동모터), 인버터, 모터제어기, 고전압 정션박스(HV J/BOX), 전력변환장치(LDC,HDC), 시동발전기(HSG:Hybrid Starter-Generator), 기타 다수의 고전압 부품 등이 탑재되고 있으며, 이러한 전장품들은 열해 방지 및 내구성능 유지를 위해 냉각이 필요하다.For example, an electric motor (drive motor) for driving a vehicle, an inverter, a motor controller, a high voltage junction box (HV J/BOX), a power converter (LDC, HDC), a starter generator (HSG: Hybrid Starter-Generator), and many others of high-voltage parts, etc. are mounted, and these electronic devices require cooling to prevent thermal damage and maintain durability.
통상 전장품의 냉각방식으로는 냉각수를 이용하는 수냉식이 널리 적용되고 있는데, 각 전장품을 순환한 냉각수의 열을 라디에이터를 통해 외부로 방출하게 되며, 전장품의 냉각 요구 조건이 내연기관과는 다르기 때문에 일반 내연기관용 라디에이터 외에 별도의 라디에이터가 필요하다.In general, as a cooling method for electrical components, water cooling using cooling water is widely applied. The heat of the cooling water circulated through each electrical component is discharged to the outside through a radiator. Since the cooling requirements of electrical components are different from those of internal combustion engines, it is used for general internal combustion engines. In addition to the radiator, a separate radiator is required.
즉, 하이브리드 자동차에서, 엔진과 전장품의 냉각 시스템이 냉각수를 매체로 하여 각 부품으로부터 흡수한 열을 라디에이터라는 열교환기에서 외부 방출하는 공통점을 갖지만, 내연기관과 냉각 요구 온도가 상이한 전장품의 냉각을 위해서 별도의 라디에이터가 필요하며, 이에 엔진용 고온라디에이터와 전장용 저온라디에이터를 각각 별도로 탑재하는 것이다.That is, in a hybrid vehicle, the cooling system of the engine and electronic components uses the coolant as a medium to discharge heat absorbed from each component to the outside through a heat exchanger called a radiator, but for cooling electrical components that have different cooling requirements than the internal combustion engine. A separate radiator is required, and therefore a high-temperature radiator for an engine and a low-temperature radiator for an electric vehicle are mounted separately.
종래에 고온라디에이터와 저온라디에이터를 포함한 차량의 쿨링 모듈들은, 에어컨 컨덴서, 저온 라디에이터, 고온 라디에이터, 쿨링팬의 순서로 배치되었는데, 이에 따라 고온라디에이터 입구 공기 온도가 저온 라디에이터에 의해 상승되어 라디에이터 성능 저하 및 사이즈 증대요구가 발생하였다.Conventionally, cooling modules of a vehicle including a high-temperature radiator and a low-temperature radiator were arranged in the order of an air conditioner condenser, a low-temperature radiator, a high-temperature radiator, and a cooling fan. A request for size increase occurred.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.The matters described as the background art above are only for improving the understanding of the background of the present invention, and should not be accepted as acknowledging that they correspond to the prior art already known to those of ordinary skill in the art.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 서로 병렬로 구성되는 두 개의 코어를 통해 서로 다른 온도의 냉각수가 차량의 엔진 또는 전장품으로 유입될 수 있는 환경차용 이중 열교환기 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been devised to solve the above problems, and provides a double heat exchanger structure for an environment-friendly vehicle in which coolants of different temperatures can be introduced into the vehicle's engine or electrical equipment through two cores configured in parallel with each other. There is a purpose.
본 발명은 차량의 구동 모드에 따라 밸브의 제어를 통해 냉각수의 분배를 제어할 수 있는 환경차용 이중 열교환기 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a double heat exchanger structure for an environment-friendly vehicle capable of controlling the distribution of coolant through valve control according to a driving mode of the vehicle.
또한, 본 발명은 다수의 코어를 포함하는 하나의 어셈블리로 이루어지는 열교환기를 제공하기 위한 것이다.Another object of the present invention is to provide a heat exchanger comprising one assembly including a plurality of cores.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알 수 있다. 또한 본 발명의 목적들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있다. The objects of the present invention are not limited to the objects mentioned above, and other objects of the present invention not mentioned can be understood by the following description, and can be seen more clearly by the examples of the present invention. Also, the objects of the present invention can be realized by means and combinations thereof indicated in the claims.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 환경차용 이중 열교환기 구조는 다음과 같은 구성을 포함한다.The double heat exchanger structure for an environment vehicle for achieving the above object of the present invention includes the following configuration.
본 발명의 일 실시예에서 제 1코어와 제 2코어가 병렬로 연결되어 위치하는 코어부; 상기 코어부 양 측면에 위치하는 아웃렛 탱크; 워터펌프와 체결되어 상기 아웃렛 탱크로 냉각수가 유입되도록 구성되는 유입부; 상기 아웃렛 탱크로 유입되는 냉각수가 제 1코어와 제 2코어와 각각 유체연결되도록 상기 아웃렛 탱크를 분할하도록 구성되는 격벽; 상기 격벽에 위치하고, 제 2코어에서 제 1코어로 냉각수가 유입되도록 구성되는 유동홀; 상기 아웃렛 탱크로부터 냉각된 냉각수가 배출되도록 구성되는 다수의 배출부; 및 상기 제 1코어 및 상기 제 2코어를 통해 배출되는 냉각수의 유량 및 워터펌프의 구동속도를 제어하도록 구성되는 제어부;를 포함하는 환경차용 이중 열교환기 구조를 제공한다.In an embodiment of the present invention, the first core and the second core are connected in parallel to the core portion located; outlet tanks located on both sides of the core part; an inlet coupled to the water pump so that cooling water flows into the outlet tank; a partition wall configured to divide the outlet tank so that the coolant flowing into the outlet tank is fluidly connected to the first core and the second core, respectively; a flow hole located in the partition wall and configured to introduce cooling water from the second core to the first core; a plurality of discharge units configured to discharge the cooled coolant from the outlet tank; and a control unit configured to control a flow rate of the coolant discharged through the first core and the second core and a driving speed of the water pump.
또한, 제 2코어로부터 냉각된 냉각수가 엔진으로 유입되도록 아웃렛 탱크에 위치하는 제 1배출부; 제 1코어로부터 냉각된 냉각수가 인터쿨러로 유입되도록 아웃렛 탱크에 위치하는 제 2배출부; 및 제 1코어로부터 냉각된 냉각수가 전장품으로 유입되도록 아웃렛 탱크에 위치하는 제 3배출부;를 포함하는 환경차용 이중 열교환기 구조를 제공한다.In addition, the first discharge unit located in the outlet tank so that the coolant cooled from the second core flows into the engine; a second discharge unit located in the outlet tank so that the cooling water cooled from the first core flows into the intercooler; and a third discharge part located in the outlet tank so that the coolant cooled from the first core flows into the electrical equipment.
또한, 상기 유동홀과 인접하여 위치하고, 상기 제 2코어로부터 상기 제 1코어로 냉각수가 유입되는 방향으로 개방되는 원웨이 도어;를 더 포함하는 환경차용 이중 열교환기 구조를 제공한다.In addition, there is provided a double heat exchanger structure for an environment vehicle further comprising; a one-way door positioned adjacent to the flow hole and opened in a direction in which coolant flows from the second core to the first core.
또한, 상기 워터펌프 전단에는 상기 엔진, 상기 인터쿨러 및 상기 전장품으로부터 배출되는 냉각수의 유량을 제어하도록 구성되는 컨트롤 밸브;를 더 포함하는 환경차용 이중 열교환기 구조를 제공한다.In addition, the front end of the water pump provides a control valve configured to control the flow rate of the coolant discharged from the engine, the intercooler, and the electrical equipment; and provides a double heat exchanger structure for an environment vehicle further comprising.
또한, 상기 컨트롤 밸브를 통해 상기 엔진, 상기 인터쿨러 및 상기 전장품 중 적어도 일부에서 배출된 냉각수가 일체로 워터펌프로 유입되도록 구성되는 환경차용 이중 열교환기 구조를 제공한다.In addition, the present invention provides a dual heat exchanger structure for an environment vehicle, wherein the coolant discharged from at least a portion of the engine, the intercooler, and the electrical equipment through the control valve is integrally introduced into the water pump.
또한, 상기 제 1코어는 내부에 위치하는 배플;을 더 포함하고, 상기 배플을 기준으로 상기 제 1코어의 상하 냉각수 유동이 코어부의 폭 방향으로 서로 반대 방향으로 진행되도록 구성되는 환경차용 이중 열교환기 구조를 제공한다.In addition, the first core may further include a baffle positioned therein, wherein the coolant flow up and down in the first core proceeds in opposite directions in the width direction of the core with respect to the baffle. provide structure.
또한, 상기 배플을 기준으로 상기 제 1코어 하단에는 제 2배출부가 위치하고, 상단에는 제 3배출부가 위치하도록 구성되는 환경차용 이중 열교환기 구조를 제공한다.In addition, there is provided a double heat exchanger structure for an environment-friendly vehicle in which a second discharge unit is located at a lower end of the first core and a third discharge unit is located at an upper end of the first core with respect to the baffle.
또한, 상기 유입부의 단면적은 다수의 배출부들의 단면적의 합 이상인 환경차용 이중 열교환기 구조를 제공한다.In addition, the cross-sectional area of the inlet portion provides a double heat exchanger structure for an environment vehicle that is equal to or greater than the sum of the cross-sectional areas of the plurality of discharge portions.
또한, 상기 제어부는 차량의 주행 조건에 대응하여 코어부에서 토출된 냉각수가 분배되도록 컨트롤 밸브를 제어하는 환경차용 이중 열교환기 구조를 제공한다.In addition, the control unit provides a double heat exchanger structure for an environment vehicle that controls the control valve to distribute the coolant discharged from the core unit in response to the driving condition of the vehicle.
또한, 상기 제어부는 차량의 주행 조건이 엔진 작동모드인 경우, 제 1배출구 및 제 2배출구를 통해 냉각수가 배출되도록 상기 컨트롤 밸브를 제어하는 환경차용 이중 열교환기 구조를 제공한다.In addition, the control unit provides a double heat exchanger structure for an environment-friendly vehicle that controls the control valve so that the coolant is discharged through a first outlet and a second outlet when the driving condition of the vehicle is an engine operating mode.
또한, 상기 제어부는 차량의 주행 조건이 EV 작동모드인 경우, 제 3배출구를 통해 냉각수가 배출되도록 상기 컨트롤 밸브를 제어하는 환경차용 이중 열교환기 구조를 제공한다.In addition, when the driving condition of the vehicle is the EV operation mode, the control unit provides a double heat exchanger structure for an environment vehicle that controls the control valve to discharge the coolant through a third outlet.
또한, 상기 제어부는 차량의 주행 조건이 하이브리드 작동모드인 경우, 제 1배출구 내지 제 3배출구를 통해 냉각수가 배출되도록 상기 컨트롤 밸브를 제어하는 환경차용 이중 열교환기 구조를 제공한다.In addition, when the driving condition of the vehicle is a hybrid operation mode, the control unit provides a double heat exchanger structure for an environment-friendly vehicle that controls the control valve so that the coolant is discharged through the first to third outlets.
본 발명은 앞서 본 실시예와 하기에 설명할 구성과 결합, 사용관계에 의해 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.The present invention can obtain the following effects by the configuration, combination, and use relationship described below with the present embodiment.
본 발명은 병렬로 구성되는 다수의 코어를 포함하는 하나의 열교환기를 제공하는바, 유로를 최소화할 수 있는 효과를 갖는다.The present invention provides one heat exchanger including a plurality of cores configured in parallel, and has the effect of minimizing the flow path.
또한, 본 발명은 차량의 주행 모드에 대응하여 냉각수가 유입되는 경로를 제어할 수 있어 효율적인 냉각 성능을 제공하는 효과를 갖는다.In addition, the present invention has the effect of providing efficient cooling performance by controlling the path through which the coolant flows in response to the driving mode of the vehicle.
도 1은 본 발명의 일 실시예로서, 두 개의 코어를 포함하는 이중 열교환기 구조의 구성간의 결합도를 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예로서, 두 개의 코어를 포함하는 이중 열교환기 구조의 사시도를 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예로서, 두 개의 코어간의 유체 연결을 수행하는 아웃렛 탱크의 확대도를 도시하고 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예로서, 두 개의 코어의 유동관계를 각각 도시하고 있다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예로서, 차량의 엔진 구동시 컨트롤 밸브의 제어 관계를 도시하고 있다.
도 5b는 본 발명의 일 실시예로서, 차량의 EV 구동시 컨트롤 밸브의 제어 관계를 도시하고 있다.
도 5c는 본 발명의 일 실시예로서, 차량의 하이브리드 구동시 컨트롤 밸브의 제어 관계를 도시하고 있다.1 shows a coupling diagram between the components of a dual heat exchanger structure including two cores as an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a double heat exchanger structure including two cores as an embodiment of the present invention.
3 is an enlarged view of an outlet tank performing a fluid connection between two cores as an embodiment of the present invention.
4 is an embodiment of the present invention, each showing the flow relationship of two cores.
5A illustrates a control relationship of a control valve when an engine of a vehicle is driven according to an embodiment of the present invention.
5B illustrates a control relationship of a control valve when an EV is driven in a vehicle according to an embodiment of the present invention.
5C illustrates a control relationship of a control valve when a vehicle is hybrid driven according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형할 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래의 실시 예들로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. Embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the following embodiments. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art.
또한, 명세서에 기재된 "...부", "...밸브", "...홀" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.In addition, terms such as "... unit", "... valve", "... hole", etc. described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which is hardware or software or hardware and It can be implemented by a combination of software.
또한, 본 명세서에서 구성의 명칭을 제 1, 제 2 등으로 구분한 것은 그 구성의 명칭이 동일한 관계로 이를 구분하기 위한 것으로, 하기의 설명에서 반드시 그 순서에 한정되는 것은 아니다.In addition, in the present specification, the names of the components are divided into the first, the second, etc., in order to distinguish the names of the components in the same relationship, and the order is not necessarily limited in the following description.
또한, 본 명세서에서 구성의 명칭으로 "전장품(500)"으로 지칭한 것은, EV 주행모드에 따른 구동부를 의미하는 것으로 전기모터(구동모터), 인버터, 모터제어기, 고전압 정션박스(HV J/BOX), 전력변환장치(LDC,HDC), 시동발전기(HSG:Hybrid Starter-Generator), 기타 다수의 고전압 부품 등을 포함한다. In addition, in the present specification, the term "
또한, 본 명세서에서 "코어"는 다수의 튜브를 포함하여 차량의 폭 방향을 따라 냉각수가 유동되는 구성을 의미하는바, 튜브의 형태는 한정되는 것이 아니다.In addition, as used herein, the term “core” refers to a configuration in which coolant flows along the width direction of the vehicle including a plurality of tubes, and the shape of the tube is not limited.
본 발명은 환경차용 이중 열교환기(100) 구조에 관한 것으로, 두 개의 코어가 하나의 아웃렛 탱크(130)에 체결되는 열교환기(100) 구조에 관한 것으로, 열교환기(100)를 통해 배출되는 냉각수가 엔진(300), 전장품(500) 및 인터쿨러(400)로 인입되도록 구성되는 기술을 개시한다.The present invention relates to a structure of a double heat exchanger (100) for an environment vehicle, and relates to a structure of a heat exchanger (100) in which two cores are fastened to one outlet tank (130), and cooling water discharged through the heat exchanger (100). Disclosed is a technology configured to be introduced into the
또한, 엔진(300), 전장품(500) 및 인터쿨러(400)를 순환하고 배출되는 냉각수가 워터펌프(600) 전단에서 합류하여 워터펌프(600)로 유입되도록 구성되는바, 컨트롤 밸브(610)의 제어를 통해서 엔진(300), 전장품(500) 및 인터쿨러(400)에 유동되는 냉각수의 유량을 제어할 수 있다.In addition, the
도 1은 본 발명의 일 실시예로서, 두 개의 코어를 포함하는 환경차용 이중 열교환기(100) 구조를 제공하고 있다.FIG. 1 provides a structure of a
차량의 열교환기(100)는 통상적으로 차량의 위치하여 외부로부터 유입되는 공기를 통해 냉각수의 냉각을 수행하도록 구성된다. 본 발명의 열교환기(100)는 두 개의 코어가 병렬로 위치하도록 구성되는 코어부(200)를 포함하고, 코어부(200)의 양측면에 위치하는 아웃렛 탱크(130)를 구성한다. 냉각수는 차량에 위치하는 리저버를 통해 아웃렛 탱크(130)로 유입되고, 유입된 냉각수는 아웃렛 탱크(130) 내측에 위치하는 격벽(135)을 통해서 제 2코어(120)와 제 1코어(110)에 순차적으로 유입되도록 구성된다.The
더욱이, 차량의 구동상태에서 아웃렛 탱크(130)로 유입되는 냉각수는 아웃렛 탱크(130)의 전단에 위치하는 워터펌프(600)를 통해 유동력이 인가된다. Moreover, the coolant flowing into the
워터펌프(600) 전단에는 엔진(300), 전장품(500) 및 인터쿨러(400)로부터 배출되는 냉각수가 연결되도록 도관을 구성하며, 연결된 도관과 워터펌프(600) 사이에 위치하는 컨트롤 밸브(610)를 포함한다.At the front end of the
컨트롤 밸브(610)는 엔진(300), 전장품(500) 및 인터쿨러(400) 내부로 유동되는 냉각수의 유량을 제어할 수 있도록 구성되는바, 더 바람직하게, 스텝 모터를 통해 컨트롤 밸브(610)가 회전되도록 구성되어, 엔진(300), 전장품(500) 및 인터쿨러(400)로부터 워터펌프(600)로 유입되는 도관의 개도량을 제어할 수 있다.The
컨트롤 밸브(610)를 통해 개도량이 제어된 엔진(300), 전장품(500) 및 인터쿨러(400)의 각각의 도관에 의해 엔진(300), 전장품(500) 및 인터쿨러(400)로 유동되는 냉각수의 유량이 제어되도록 구성된다.The cooling water flowing to the
코어부(200)는 제 1코어(110)와 제 2코어(120)를 포함하도록 구성되는바, 코어부(200) 양측단에 위치하는 아웃렛 탱크(130)를 통해 워터펌프(600) 또는 리저버를 경유한 냉각수가 코어부(200) 내측으로 인입되도록 구성된다.The core part 200 is configured to include the
더 바람직하게, 아웃렛 탱크(130)에는 워터펌프(600)로부터 유체연결되도록 유입부(131)를 포함하도록 구성되는바, 워터펌프(600)의 회전력에 의해 가압된 냉각수가 아웃렛 탱크(130) 내측으로 유입되도록 구성된다.More preferably, the
아웃렛 탱크(130)는 제 1코어(110)와 제 2코어(120)를 일체로 감싸도록 코어부(200) 양측면에 위치하도록 구성되는바, 아웃렛 탱크(130) 내측에 위치하는 격벽(135)을 통해 제 1코어(110)와 제 2코어(120)와 각각 유체연결되도록 구성된다.The
더 바람직하게, 격벽(135)에는 유동홀(132)을 포함하는바, 유동홀(132)을 통해 제 2코어(120)로부터 냉각수가 제 1코어(110)로 유체이동이 가능하도록 구성된다.More preferably, the
본 발명의 일 실시예에서 워터펌프(600)를 통해 가압된 냉각수는 제 2코어(120)로 유입되도록 아웃렛 탱크(130)의 일단에 위치하는 유입부(131)와 체결되고, 유입부(131)로 유입된 냉각수는 제 2코어(120)를 경유하여 유동홀(132)을 따라 제 1코어(110)로 유체이동하도록 구성된다.In an embodiment of the present invention, the coolant pressurized by the
제 2코어(120)는 제 1코어(110)에 위치하는 냉각수와 비교하여 높은 온도를 갖도록 구성되며, 제 1코어(110)의 하단에 위치하는 냉각수는 제 1코어(110) 상단에 위치하는 냉각수에 비하여 높은 온도를 갖도록 구성된다.The
즉, 정리하면, 제 2코어(120)에 유동되는 냉각수의 온도, 제 1코어(110) 하단의 냉각수의 온도 및 제 1코어(110) 상단의 냉각수의 온도는 순차적으로 낮아지도록 구성된다.That is, in summary, the temperature of the cooling water flowing through the
제 2코어(120)의 일단에는 엔진(300)으로 냉각수가 유입되도록 제 1배출부(210)를 포함한다. 더욱이, 제 1코어(110)의 하단에 위치하는 제 2배출부(220)를 통해 냉각수가 인터쿨러(400)로 유입되도록 구성되며, 제 1코어(110)의 상단에 위치하는 제 3배출부(230)를 통해 냉각수가 전장품(500)으로 유입되도록 구성된다.One end of the
이렇게 구성되는 제 1배출부(210) 내지 제 3배출부(230)는 서로 다른 단면적을 갖도록 구성될 수 있다.The
더 바람지하게, 유입부(131)의 단면적은 제 1배출부(210) 내지 제 3배출부(230)의 단면적의 합보다 크도록 구성되는바, 유입부(131)의 냉각수 저항을 최소로 하여 제 1배출부(210) 내지 제 3배출부(230)로 배출되는 냉각수의 유속이 저하되는 것을 방지하기 위함이다.More preferably, the cross-sectional area of the
또한, 냉각수 유속이 저하되어 발생하는 부압을 억제하기 위해 유입부(131)의 단면적은 제 1배출부(210) 내지 제 3배출부(230)의 단면적의 합보다 크도록 구성된다.In addition, in order to suppress negative pressure caused by a decrease in the flow rate of the cooling water, the cross-sectional area of the
즉, 상대적으로 높은 온도를 갖는 엔진(300)으로 유입되는 냉각수는 인터쿨러(400)와 전장품(500)으로 유입되는 냉각수와 비교하여 높은 온도를 갖도록 구성되며, 인터쿨러(400)로 유입되는 냉각수는 전장품(500)으로 유입되는 냉각수와 비교하여 상대적으로 높은 온도를 갖도록 구성될 수 있다.That is, the coolant flowing into the
코어는 차량의 폭 방향으로 다수의 튜브로 구성될 수 있으며, 제 1코어(110)는 배플(133)을 포함하여 구성될 수 있는바, 배플(133)을 기준으로 제 1코어(110)의 상단과 하단은 서로 반대 방향으로 냉각수가 흐르도록 구성된다.The core may be composed of a plurality of tubes in the width direction of the vehicle, and the
본 발명의 일 실시예에서 배플(133)을 기준으로 제 1코어(110) 하단에는 제 2배출부(220)를 포함하여 인터쿨러(400)로 냉각수가 유동 되도록 구성되고 제 1코어(110) 상단에는 제 3배출부(230)를 포함하여 전장품(500)으로 냉각수가 유동 되도록 구성된다.In an embodiment of the present invention, a
더욱이, 배플(133)은 코어부(200)의 일측단에 위치하도록 구성되고, 배플(133)을 기준으로 배플(133) 하단에 유동홀(132)을 포함하도록 구성된다. 제 2코어(120)를 경유한 냉각수는 유동홀(132)로 유입되어 제 1코어(110) 하단으로 유동되며, 유동홀(132)이 위치하는 일측단과 멀어지는 아웃렛 탱크(130)의 타측단으로 유동되도록 구성된다.Moreover, the
더욱이, 배플(133)을 기준으로 제 1코어(110) 상단에서는 아웃렛 탱크(130)의 타측단으로부터 냉각수가 유입되어 유동홀(132)과 인접한 아웃렛 탱크(130)의 일측 상단으로 이동되도록 구성된다.Moreover, at the upper end of the
따라서, 배플(133)을 기준으로 제 1코어(110)의 상단과 하단은 서로 반대 방향으로 냉각수가 유동되도록 구성된다.Accordingly, the upper end and the lower end of the
본 발명의 일 실시예에서는 적어도 일부가 유동홀(132)의 전부를 감싸도록 구성되는 원웨이 도어(134)를 더 포함할 수 있도록 구성된다. 더욱이, 원웨이 도어(134)는 제 2코어(120)로부터 제 1코어(110)로 냉각수가 유동되는 방향으로만 개방이 되도록 구성된다.In an embodiment of the present invention, at least a portion is configured to further include a one-
이처럼, 유동홀(132)을 덮을 수 있도록 구성되는 원웨이 도어(134)는 제 2코어(120)의 냉각수 압력이 제 1코어(110)의 냉각수 압력보다 낮은 경우, 냉각수가 제 1코어(110)로부터 제 2코어(120)로 역류되는 것을 방지할 수 있다.As such, in the one-
도 2는 본 발명의 코어부(200)의 사시도를 도시하고 있는바, 병렬관계로 결합되는 각각의 코어 및 도 3에서는 두 개의 코어 사이에 유체 연결되도록 구성되는 유동홀(132)및 원웨이 도어(134)의 확대도를 도시하고 있다.2 shows a perspective view of the core part 200 of the present invention, each of the cores coupled in parallel relationship, and in FIG. 3, a
도 2에서는 제 1코어(110)와 제 2코어(120)가 서로 중첩되어 위치하는 코어부(200)의 구성을 도시하고 있다. 코어부(200) 양측에 위치하는 아웃렛 탱크(130)를 통해 제 1코어(110)와 제 2코어(120)는 서로 인접하여 위치하도록 구성된다.FIG. 2 shows the configuration of the core part 200 in which the
본 발명의 일 실시예에서는 제 2코어(120)가 차량의 내측에 인접하여 위치하고 제 1코어(110)는 차량의 외부와 마주하도록 구성될 수 있다.In an embodiment of the present invention, the
더욱이, 제 2코어(120)와 제 1코어(110)는 유동홀(132)을 통해 유체연결되도록 구성되는바, 워터펌프(600)를 통해 아웃렛 탱크(130)로 유입되는 냉각수가 제 2코어(120)를 경유하여 제 1코어(110)로 유동하도록 구성된다.Furthermore, the
유입부(131)는 아웃렛 탱크(130)에 위치하여 워터펌프(600)로부터 냉각수가 인입되도록 구성된다. 더 바람직하게, 격벽(135)으로 분리된 아웃렛 탱크(130)의 제 2코어(120)와 인접한 위치에 유입부(131)를 포함하고, 유입된 냉각수가 제 2코어(120)를 경유하여 제 1코어(110)로 유입되도록 구성된다.The
아웃렛 탱크(130)에 위치하는 유입부(131)는 코어부(200)와 인접한 최상단에 위치하도록 구성되고, 제 2코어(120)와 동일한 아웃렛 탱크(130) 면에 위치하도록 구성된다.The
제 2코어(120)로 유입된 냉각수는 아웃렛 탱크(130)의 최하단에 위치하는 제 1배출부(210)를 따라 엔진(300)으로 유입되도록 구성된다.The coolant introduced into the
더 바람직하게, 제 1배출부(210)는 유입부(131)와 멀리 떨어진 일단에 위치하도록 구성되는바, 제 2코어(120) 평면상에 유입부(131)와 가장 멀리 떨어진 위치에 구성될 수 있다.More preferably, the
제 1배출부(210)가 위치하는 제 2코어(120)의 배면과 인접한 위치에 유동홀(132)을 포함하도록 구성되는바, 제 2코어(120)를 경유한 냉각수가 제 1코어(110)로 유입되도록 구성된다. 더욱이, 유동홀(132)과 인접한 상단에는 배플(133)을 포함하도록 구성된다.It is configured to include a
유동홀(132)을 통해 제 1코어(110)로 유입된 냉각수는 유동홀(132)이 위치하는 일단과 멀리 떨어진 타단으로 유동하도록 구성되고, 배플(133)을 기준으로 상단에서는 냉각수가 타단으로부터 유동홀(132)이 위치하는 일단의 상부로 유동되도록 구성된다.The cooling water introduced into the
더욱이, 유동홀(132)이 위치하는 아웃렛 탱크(130)와 멀리 떨어진 일단에는 제 2배출부(220)를 포함하도록 구성되고, 유동홀(132)이 위치하는 아웃렛 탱크(130)의 상단에는 제 3배출부(230)를 포함하도록 구성된다.Furthermore, the
따라서, 유동홀(132)로 유입된 냉각수는 제 1코어(110)의 하단을 경유하여 제 2배출부(220)로 배출되고, 제 1코어(110) 상단을 추가로 유동한 냉각수는 제 3배출부(230)를 통해 전장품(500)으로 유동되도록 구성된다.Accordingly, the cooling water introduced into the
도 3에서는 유동홀(132)을 포함하는 아웃렛 탱크(130)의 확대도를 도시하고 있다.3 shows an enlarged view of the
위에서 설명한 바와 같이, 유동홀(132)이 위치하는 아웃렛 탱크(130)의 상단에는 배플(133)을 포함하여 구성된다.As described above, the upper end of the
더욱이, 유동홀(132)은 원웨이 도어(134)를 통해서 제 2코어(120)로부터 제 1코어(110) 방향으로 개방되도록 구성되는바, 제 2코어(120)로부터 냉각수가 제 1코어(110)로 유입되도록 구성된다.Furthermore, the
유동홀(132)은 배플(133) 하단에 위치할 수 있는바, 배플(133)의 위치와 유동홀(132)의 위치는 제 2배출구와 제 3배출구를 통해 배출되는 냉각수의 배출온도 설정값에 따라 달라 질 수 있다.The
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 제 1코어(110)와 제 2코어(120) 내로 유입된 냉각수의 유동흐름을 도시하고 있다.FIG. 4 illustrates the flow of coolant introduced into the
도시된 바와 같이, 워터펌프(600)를 경유하여 아웃렛 탱크(130)에 위치하는 유입부(131)를 통해 제 2코어(120)로 유입된 냉각수는 코어의 폭 방향을 따라 이동되도록 구성된다.As shown, the coolant flowing into the
즉, 제 2코어(120)로 유입된 냉각수는 아웃렛 탱크(130)의 일측단으로 유입되고, 다수의 튜브가 폭 방향으로 위치하는 제 2코어(120) 내부에서 아웃렛 탱크(130)의 타측단으로 이동되도록 구성된다.That is, the coolant flowing into the
이렇게 이동되는 냉각수는 유입된 냉각수 온도보다 낮은 온도를 갖도록 구성되고, 제 2코어(120) 하단에 위치하는 제 1배출부(210)를 통해 엔진(300)으로 유동되도록 구성된다.The cooling water moved in this way is configured to have a temperature lower than the temperature of the introduced coolant, and is configured to flow to the
더욱이, 제 2코어(120) 하단으로 이동된 냉각수는 유동홀(132)을 따라 제 1코어(110)로 이동되도록 구성된다.Furthermore, the cooling water moved to the lower end of the
제 1코어(110)는 유동홀(132)과 인접한 상단에 구성되는 배플(133)을 포함하는바, 배플(133)을 통해 아웃렛 탱크(130)의 상하단이 분리되어 냉각수가 서로 다른 방향으로 유동되도록 구성된다.The
따라서, 제 2코어(120)로부터 배플(133) 하단으로 유입된 냉각수는 제 1코어(110)의 폭방향을 따라 이동하도록 구성된다. 더 바람직하게, 배플(133)은 코어부(200) 양측에 위치하는 아웃렛 탱크(130)의 일측에 구성되어 배플(133)을 포함하는 아웃렛 탱크(130)의 상하단이 유체적으로 분리되도록 구성된다. 또한, 타측은 상하단 분리 없이 냉각수가 유동되도록 아웃렛 탱크(130)가 구성된다.Accordingly, the coolant flowing from the
따라서, 배플(133) 하단으로 유입된 냉각수가 아웃렛 탱크(130)의 일측에서 타측으로 이동되고, 타측에 위치하는 아웃렛 탱크(130) 상단으로 냉각수가 유동하여 배플(133)을 포함하는 아웃렛 탱크(130) 상단으로 유동되도록 구성된다.Accordingly, the cooling water flowing into the lower end of the
즉, 배플(133)을 기준으로 하단의 냉각수 유동 방향은 상단의 냉각수 유동 방향과 반대로 구성된다.That is, the cooling water flow direction at the bottom of the
도 5a 내지 도 5c는 차량의 주행환경에 따라 컨트롤 밸브(610)의 제어를 수행하는 방법을 도시하고 있다.5A to 5C illustrate a method of controlling the
제어부(700)는 차량의 주행조건으로서, 엔진(300) 콜드 스타트 모드, 엔진(300) 주행모드, EV 주행모드 및 하이브리드 주행모드를 포함한다.The
컨트롤 밸브(610)는 3방 밸브로 구성될 수 있는바, 유입되는 냉각수의 유량을 설정할 수 있다.The
더욱이, 엔진(300) 및 인터쿨러(400)로 유입되는 제 1배출구 및 제 2배출구는 서로 인접한 유로를 구성하여 컨트롤 밸브(610)로 유입될 수 있다. 따라서, 엔진(300) 및 인터쿨러(400)로 유입되는 냉각수 유량의 경우, 컨트롤 밸브(610)에 의해 일체로 제어될 수 있다.Furthermore, the first outlet and the second outlet introduced into the
엔진(300) 콜드 스타트 모드의 경우, 엔진(300) 냉각이 필요없는 웜업 구간으로서 냉각수 순환을 수행하지 않도록 워터펌프(600)가 제어된다.In the case of the
이하는 차량의 주행모드에 따라 컨트롤 밸브(610)의 유로 구성을 설명하도록 하겠다.Hereinafter, the flow path configuration of the
도 5a에서는 엔진(300) 주행모드에서 컨트롤 밸브(610)의 제어를 도시하고 있다.5A illustrates the control of the
도시된 바와 같이, 스텝 모터에 의해 회전되는 컨트롤 밸브(610)는 전장부로부터 유입되는 냉각수 유로를 차단하도록 제어된다.As shown, the
즉, 제어부(700)는 전장부의 배출단이 차단된 상태에서는 전장부로 유입되는 냉각수의 유동을 차단하는바, 인터쿨러(400) 및/또는 엔진(300)으로 냉각수가 유입되도록 컨트롤 밸브(610)를 제어한다.That is, the
이와 상이하게 도 5b에 개시된 바와 같이 환경차량이 EV(Electronic Vehicle) 주행모드의 경우, 모터와 주변 부품을 이용하여 차량의 구동력이 인가되도록 구성되는바, 엔진(300)은 아이들 상태 또는 오프 상태로 전환된다.Unlike this, when the environmental vehicle is in an EV (Electronic Vehicle) driving mode as shown in FIG. 5B differently from this, the driving force of the vehicle is applied using a motor and surrounding parts, and the
따라서, 제어부(700)는 컨트롤 밸브(610)를 회전하여 엔진(300) 및 인터쿨러(400)로부터 배출되는 배출단을 차단하도록 구성되고, 전장품(500)을 경유한 냉각수만 워터펌프(600)로 유동되도록 제어된다.Accordingly, the
뿐만 아니라, 도 5c에 개시된 바와 같이, 차량의 하이브리드 주행모드에 따른 컨트롤 밸브(610)의 제어 위치를 도시하고 있다.In addition, as shown in FIG. 5C , the control position of the
하이브리드 주행모드의 경우, 엔진(300) 및 전장품(500)의 구동을 동시에 수행하는 주행모드로서, 컨트롤 밸브(610)는 엔진(300), 인터쿨러(400) 및 전장품(500)으로부터 배출되는 냉각수가 워터펌프(600)로 유동되도록 제어부(700)에 의해 제어된다.The hybrid driving mode is a driving mode in which the
더욱이, 제어부(700)는 하이브리드 주행모드에서 차량의 배터리 충전상태(State of Charge: SOC)를 고려하여 전장품(500)의 구동량을 제어하도록 구성되는바, 전장품(500)의 구동량에 따라 컨트롤 밸브(610)의 제어를 수행하여 전장품(500)을 경유하여 배출되는 냉각수의 유량을 제어할 수 있다.Furthermore, the
상기 개시된 바와 같이, 제어부(700)는 워터펌프(600)의 구동 속도를 제어하여 전체 냉각수의 유량 및 유속을 제어할 수 있으며, 더욱이 컨트롤 밸브(610)의 개도량 제어를 통해 엔진(300), 인터쿨러(400) 및 전장품(500)을 경유하여 배출되는 냉각수의 유량을 제어할 수 있도록 구성된다.As disclosed above, the
더욱이, 제어부(700)는 차량의 주행조건 및 배터리 충전상태 등을 고려하여 컨트롤 밸브(610)의 개도량을 제어하여 냉각수가 배출되는 각각의 구성의 냉각수 유량을 제어하도록 구성된다.Furthermore, the
이상의 상세한 설명은 본 발명을 예시하는 것이다. 또한 전술한 내용은 본 발명의 바람직한 실시 형태를 나타내어 설명하는 것이며, 본 발명은 다양한 다른 조합, 변경 및 환경에서 사용할 수 있다. 즉 본 명세서에 개시된 발명의 개념의 범위, 기술한 개시 내용과 균등한 범위 및/또는 당업계의 기술 또는 지식의 범위내에서 변경 또는 수정이 가능하다. 기술한 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 구현하기 위한 최선의 상태를 설명하는 것이며, 본 발명의 구체적인 적용 분야 및 용도에서 요구되는 다양한 변경도 가능하다. 따라서 이상의 발명의 상세한 설명은 개시된 실시 상태로 본 발명을 제한하려는 의도가 아니다. 또한 첨부된 청구범위는 다른 실시 상태도 포함하는 것으로 해석되어야 한다.The above detailed description is illustrative of the present invention. In addition, the above description shows and describes preferred embodiments of the present invention, and the present invention can be used in various other combinations, modifications, and environments. That is, changes or modifications are possible within the scope of the concept of the invention disclosed herein, the scope equivalent to the described disclosure, and/or within the scope of skill or knowledge in the art. The described embodiment describes the best state for implementing the technical idea of the present invention, and various changes required in specific application fields and uses of the present invention are possible. Accordingly, the detailed description of the present invention is not intended to limit the present invention to the disclosed embodiments. Also, the appended claims should be construed to include other embodiments.
100: 이중 열교환기
110: 제 1코어
120: 제 2코어
130: 아웃렛 탱크
131: 유입부
132: 유동홀
133: 배플
134: 원웨이 도어
135: 격벽
200: 코어부
210: 제 1배출부
220: 제 2배출부
230: 제 3배출부
300: 엔진
400: 인터쿨러
500: 전장품
600: 워터펌프
610: 컨트롤 밸브
700: 제어부100: double heat exchanger
110: first core
120: second core
130: outlet tank
131: inlet
132: flow hole
133: baffle
134: one-way door
135: bulkhead
200: core part
210: first discharge unit
220: second discharge unit
230: third discharge unit
300: engine
400: intercooler
500: electrical equipment
600: water pump
610: control valve
700: control unit
Claims (12)
상기 코어부 양 측면에 위치하는 아웃렛 탱크;
워터펌프와 체결되어 상기 아웃렛 탱크로 냉각수가 유입되도록 구성되는 유입부;
상기 아웃렛 탱크로 유입되는 냉각수가 제 1코어와 제 2코어와 각각 유체연결되도록 상기 아웃렛 탱크를 분할하도록 구성되는 격벽;
상기 격벽에 위치하고, 제 2코어에서 제 1코어로 냉각수가 유입되도록 구성되는 유동홀;
상기 아웃렛 탱크로부터 냉각된 냉각수가 배출되도록 구성되는 다수의 배출부; 및
상기 제 1코어 및 상기 제 2코어를 통해 배출되는 냉각수의 유량 및 워터펌프의 구동속도를 제어하도록 구성되는 제어부;를 포함하는 환경차용 이중 열교환기 구조.
a core portion in which the first core and the second core are connected in parallel;
outlet tanks located on both sides of the core;
an inlet coupled to the water pump so that cooling water flows into the outlet tank;
a partition wall configured to divide the outlet tank so that the coolant flowing into the outlet tank is fluidly connected to the first core and the second core, respectively;
a flow hole located in the partition wall and configured to introduce cooling water from the second core to the first core;
a plurality of discharge units configured to discharge the cooled cooling water from the outlet tank; and
and a control unit configured to control a flow rate of the coolant discharged through the first core and the second core and a driving speed of the water pump.
제 2코어로부터 냉각된 냉각수가 엔진으로 유입되도록 아웃렛 탱크에 위치하는 제 1배출부;
제 1코어로부터 냉각된 냉각수가 인터쿨러로 유입되도록 아웃렛 탱크에 위치하는 제 2배출부; 및
제 1코어로부터 냉각된 냉각수가 전장품으로 유입되도록 아웃렛 탱크에 위치하는 제 3배출부;를 포함하는 환경차용 이중 열교환기 구조.
The method of claim 1,
a first discharge part located in the outlet tank so that the coolant cooled from the second core flows into the engine;
a second discharge unit located in the outlet tank so that the cooling water cooled from the first core flows into the intercooler; and
A double heat exchanger structure for an environment vehicle comprising a; a third discharge part located in the outlet tank so that the coolant cooled from the first core flows into the electrical equipment.
상기 유동홀과 인접하여 위치하고, 상기 제 2코어로부터 상기 제 1코어로 냉각수가 유입되는 방향으로 개방되는 원웨이 도어;를 더 포함하는 환경차용 이중 열교환기 구조.
The method of claim 1,
and a one-way door positioned adjacent to the flow hole and opened in a direction in which coolant flows from the second core to the first core.
상기 워터펌프 전단에는 상기 엔진, 상기 인터쿨러 및 상기 전장품으로부터 배출되는 냉각수의 유량을 제어하도록 구성되는 컨트롤 밸브;를 더 포함하는 환경차용 이중 열교환기 구조.
The method of claim 1,
The double heat exchanger structure for an environment vehicle further comprising a control valve configured to control a flow rate of the coolant discharged from the engine, the intercooler, and the electrical equipment at the front end of the water pump.
상기 컨트롤 밸브를 통해 상기 엔진, 상기 인터쿨러 및 상기 전장품 중 적어도 일부에서 배출된 냉각수가 일체로 워터펌프로 유입되도록 구성되는 환경차용 이중 열교환기 구조.
5. The method of claim 4,
The dual heat exchanger structure for an environment-friendly vehicle is configured such that the coolant discharged from at least a portion of the engine, the intercooler, and the electrical equipment through the control valve is integrally introduced into the water pump.
상기 제 1코어는 내부에 위치하는 배플;을 더 포함하고,
상기 배플을 기준으로 상기 제 1코어의 상하 냉각수 유동이 코어부의 폭 방향으로 서로 반대 방향으로 진행되도록 구성되는 환경차용 이중 열교환기 구조.
The method of claim 1,
The first core further includes a baffle positioned therein;
The double heat exchanger structure for an environment vehicle is configured to flow in opposite directions in the width direction of the core part in the upper and lower cooling water of the first core based on the baffle.
상기 배플을 기준으로 상기 제 1코어 하단에는 제 2배출부가 위치하고, 상단에는 제 3배출부가 위치하도록 구성되는 환경차용 이중 열교환기 구조.
7. The method of claim 6,
The double heat exchanger structure for an environment vehicle is configured such that a second discharge unit is located at a lower end of the first core and a third discharge unit is located at an upper end thereof with respect to the baffle.
상기 유입부의 단면적은 다수의 배출부들의 단면적의 합 이상인 환경차용 이중 열교환기 구조.
The method of claim 1,
The double heat exchanger structure for an environment vehicle, wherein the cross-sectional area of the inlet is equal to or greater than the sum of the cross-sectional areas of the plurality of outlets.
상기 제어부는 차량의 주행 조건에 대응하여 코어부에서 토출된 냉각수가 분배되도록 컨트롤 밸브를 제어하는 환경차용 이중 열교환기 구조.
3. The method of claim 2,
The control unit has a dual heat exchanger structure for an environment vehicle that controls the control valve to distribute the coolant discharged from the core unit in response to the driving condition of the vehicle.
상기 제어부는 차량의 주행 조건이 엔진 작동모드인 경우,
제 1배출구 및 제 2배출구를 통해 냉각수가 배출되도록 상기 컨트롤 밸브를 제어하는 환경차용 이중 열교환기 구조.
10. The method of claim 9,
When the driving condition of the vehicle is the engine operating mode, the control unit
A double heat exchanger structure for an environment vehicle that controls the control valve so that the coolant is discharged through a first outlet and a second outlet.
상기 제어부는 차량의 주행 조건이 EV 작동모드인 경우,
제 3배출구를 통해 냉각수가 배출되도록 상기 컨트롤 밸브를 제어하는 환경차용 이중 열교환기 구조.
10. The method of claim 9,
When the driving condition of the vehicle is the EV operation mode, the control unit
A double heat exchanger structure for an environment vehicle that controls the control valve so that the coolant is discharged through a third outlet.
상기 제어부는 차량의 주행 조건이 하이브리드 작동모드인 경우,
제 1배출구 내지 제 3배출구를 통해 냉각수가 배출되도록 상기 컨트롤 밸브를 제어하는 환경차용 이중 열교환기 구조.
10. The method of claim 9,
When the driving condition of the vehicle is a hybrid operation mode, the control unit
A double heat exchanger structure for an environment vehicle that controls the control valve so that the coolant is discharged through the first to third outlets.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020190154956A KR20210066105A (en) | 2019-11-28 | 2019-11-28 | Apparatus for Double-Heat Exchanger of eco-friendly Vehicle |
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KR1020190154956A KR20210066105A (en) | 2019-11-28 | 2019-11-28 | Apparatus for Double-Heat Exchanger of eco-friendly Vehicle |
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Publication Number | Publication Date |
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KR20210066105A true KR20210066105A (en) | 2021-06-07 |
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ID=76374210
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Citations (1)
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---|---|---|---|---|
KR20130017841A (en) | 2011-08-12 | 2013-02-20 | 현대자동차주식회사 | Water cooling type turbo charger system and operation method thereof |
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2019
- 2019-11-28 KR KR1020190154956A patent/KR20210066105A/en unknown
Patent Citations (1)
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