KR20220084887A - 전기자동차 구동모터 냉각 하우징 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기자동차 구동모터 냉각 하우징에 관한 것으로서 보다 상세하게는, 수랭식과 공랭식이 결합된 냉각 하우징에서 수랭식 냉각성능이 확대가능한 전기자동차 구동모터 냉각 하우징에 관한 것으로서, 전기자동차 구동모터 냉각 하우징에 있어서, 외주면에 복수 개의 냉각핀(110)이 마련된 채 상기 구동모터의 최외곽을 감싸는 공랭하우징(100); 외주면에 서로 인접된 한 쌍의 메인구획부(211,212)를 갖고 상기 공랭하우징 내벽에 밀착되어 상기 메인구획부(211,212)와 상기 공랭하우징 내벽 사이로 냉각수의 유로를 제공하는 수랭하우징(200); 을 포함하되, 상기 한 쌍의 메인구획부(211,212) 사이에는 상기 냉각수를 2채널 이상으로 구획하여 안내하는 채널형성구획부(213)가 형성된 것을 특징으로 하는 전기자동차 구동모터 냉각 하우징을 제공하여, 복수 개의 채널형성구획부(213)는 복수 개의 보조냉각핀(113)의 각각의 베이스면과 접촉되기 때문에 제2 유로채널부(ch2), 제3 유로채널부(ch3) 및 제4 유로채널부(ch4)에서 냉각수에 의해 1차 흡수되고 남는 수랭하우징(200)의 잔열이 보조냉각핀(113)에 의해 공기에 의해 추가 냉각됨으로써 효과적으로 제거될 수 있게 된다.

Description

전기자동차 구동모터 냉각 하우징{A drive motor cooling housing for an electric car}
본 발명은 전기자동차 구동모터 냉각 하우징에 관한 것으로서 보다 상세하게는, 수랭식과 공랭식이 결합된 냉각 하우징에서 수랭식 냉각성능이 확대가능한 전기자동차 구동모터 냉각 하우징에 관한 것이다.
전기 차량용 전기구동시스템은 구동 모터, 인버터 및 컨버터 등으로 구성된다.
구동모터는 그 중에서도 발열량이 커 다른 부품보다 냉각이 더욱 더 중요한 부품이다.
구동모터는 하우징에 마련된 냉각 장치들에 의해 냉각이 이루어지게 된다.
이와 같은 구동모터의 하우징 냉각방법은 전기차량의 주행가능거리와 직결될 수 있으며, 결국 전기자동차의 성능을 좌우하는 중요한 인자가 된다.
또한, 구동모터의 냉각은 구동모터 수명과도 연관된다.
한편, 종래의 구동모터 냉각방법은 크게 공랭식 방식과 수랭식 방식이 존재하였다.
그 중 공랭식 방식은 구동모터 하우징 외면에 공기가 부딪히며 지나가면서 구동모터에서 발생된 열을 제거하는 방식이다.
그러나, 공랭식 방식의 경우 냉각성능을 결정짓는 요소로서 외부공기의 흐름이 중요하며, 냉각을 위해 돌출된 핀들의 형상이나 갯수, 간격 등도 중요하다.
이와 같은 공랭식 냉각 방식에서의 돌출된 핀들을 구동모터 하우징 외주면에 형성시키는 것은 구동모터 하우징 제작상에 복잡성과 제조단가 향상 및 제작기간 증가로 이어져 결국 생산성 저하 및 단가상승의 단점을 갖는다.
한편, 전기 자동차의 구동모터는 주행 직후 정차시에 발열량이 많다.
그런데, 공랭식 방식은 발열량이 클 경우 한계를 가지며, 전기 차량이 과부하의 주행 직후 정차시 급격히 발열되는 열을 해소시키는 것에는 한계가 있었다.
한편, 수랭식 냉각방식은 냉매를 이용한 강제순환식 방식이기 때문에 급격한 발열에도 효과적인 냉각이 가능해지는 이점이 있다.
그러나, 수랭식 냉각방식의 경우 냉매가 이동하는 냉각파이프 또는 기밀이 유지되는 체임버 형상이 마련되어야 하는데, 냉각파이프나 체임버는 둘 다 구동모터의 내부 깊숙한 부품에까지 적용시키는 것에는 한계가 있었다.
또한, 수랭식 냉각 방식의 고유한 특성상 전기로 구동되는 구동모터 매커니즘에 적용하고자 할 때에는 절연이 보장되어야만 하는 기술적 난이도도 높은 편이어서 제조단가의 상승 및 구조의 복잡성 등의 문제가 있었던 것이다.
따라서, 수랭식 냉각방식은 구동모터 내부에서 발열이 극심한 곳곳에 모두 적용하기가 곤란한 사정이 있었던 것이다.
한편, 위와 같이 공랭식 냉각방식과 수랭식 냉각방식을 결합해 놓은 기술도 등장하고 있다.
그러나, 아직까지도 공랭식 냉각방식과 수랭식 냉각방식을 겸하고 있는 기술들 중에서 앞서 언급된 기존의 문제점들을 특별히 해결하고 있는 기술들은 제공되지 못하고 있는 실정이다.
도 1은 종래기술이다.
도 1(a)와 같이 종래의 공랭식 냉각 하우징의 외주면에는 원통형 길이 방향을 따라서 소정 거리 등간격으로 형성된 다수의 냉각핀들이 존재한다.
그러나, 종래의 공랭식 냉각 하우징은 냉각핀을 이용한 냉각 방식으로서 냉각성능이 높지 못한 한계가 있었다.
한편, 도 1(b)와 같이 종래의 수랭식 하우징에는 냉각수의 유로를 형성하는 냉각수 유로가 마련되는데, 냉각수가 소정의 온도로 승온될 경우 냉각 성능이 저하되는 문제가 있었다.
KR 2020-0056389 A
위와 같은 종래 기술의 문제점을 극복하기 위한 본 발명은 수랭식과 공랭식이 결합된 냉각 하우징에서 수랭식 냉각성능이 확대가능한 전기자동차 구동모터 냉각 하우징을 제공하는 것에 목적이 있다.
전기자동차 구동모터 냉각 하우징에 있어서, 외주면에 복수 개의 냉각핀(110)이 마련된 채 상기 구동모터의 최외곽을 감싸는 공랭하우징(100); 외주면에 서로 인접된 한 쌍의 메인구획부(211,212)를 갖고 상기 공랭하우징 내벽에 밀착되어 상기 메인구획부(211,212)와 상기 공랭하우징 내벽 사이로 냉각수의 유로를 제공하는 수랭하우징(200); 을 포함하되, 상기 한 쌍의 메인구획부(211,212) 사이에는 상기 냉각수를 2채널 이상으로 구획하여 안내하는 채널형성구획부(213)가 형성된 것을 특징으로 하는 전기자동차 구동모터 냉각 하우징을 포함한다.
또한, 상기 메인구획부(211,212)는 상기 복수 개의 냉각핀(110) 중 서로 인접된 한 쌍의 메인냉각핀(111,112)에 각각 대응되는 위치에서 상기 공랭하우징(100) 내벽에 밀착되는 것을 특징으로 하는 전기자동차 구동모터 냉각 하우징을 포함한다.
또한, 상기 메인냉각핀(111,112) 사이에는 보조냉각핀(113)이 적어도 2 이상 등간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 전기자동차 구동모터 냉각 하우징을 포함한다.
또한, 상기 채널형성구획부(213)는 상기 공랭하우징(100) 내벽에서 상기 보조냉각핀(113)과 대응된 위치에 밀착되는 것을 특징으로 하는 전기자동차 구동모터 냉각 하우징을 포함한다.
또한, 상기 채널형성구획부(213)는 상기 메인구획부(211,212)와 나란하게 복수 개가 마련되되, 상기 채널형성구획부(213)와 상기 메인구획부(211,212) 사이의 거리는 서로 인접된 한 쌍의 채널형성구획부 사이의 간격보다 큰 것을 특징으로 하는 전기자동차 구동모터 냉각 하우징을 포함한다.
또한, 상기 보조냉각핀(113)은 상기 메인냉각핀(111,112)과 나란하게 마련되되, 상기 메인냉각핀(111,112)과 상기 보조냉각핀(113) 사이의 거리는 서로 인접된 한 쌍의 보조냉각핀 사이의 간격보다 큰 것을 특징으로 하는 전기자동차 구동모터 냉각 하우징을 포함한다.
또한, 상기 유로는 나선형인 것을 특징으로 하는 전기자동차 구동모터 냉각 하우징을 포함한다.
또한, 상기 공랭하우징(100)에는 상기 냉각수가 상기 수랭하우징(200)을 출입하도록 각각 아웃렛부 및 인렛부가 마련된 것을 특징으로 하는 전기자동차 구동모터 냉각 하우징을 포함한다.
또한, 상기 메인구획부(211,212)에는 라운드부(211a,212a)가 형성되며, 상기 채널형성구획부(213)의 단면은 직사각형인 것을 특징으로 하는 전기자동차 구동모터 냉각 하우징을 포함한다.
또한, 전기자동차 구동모터 냉각 하우징에 있어서, 외주면에 복수 개의 냉각핀(110)이 마련된 채 상기 구동모터의 최외곽을 감싸는 공랭하우징(100); 외주면에 서로 인접된 한 쌍의 메인구획부(211,212)를 갖고 상기 공랭하우징 내벽에 밀착되어 상기 메인구획부(211,212)와 상기 공랭하우징 내벽 사이로 냉각수의 유로를 제공하는 수랭하우징(200); 을 포함하되, 상기 한 쌍의 메인구획부(211,212)에는 라운드부가 형성된 것을 특징으로 하는 전기자동차 구동모터 냉각 하우징을 포함한다.
위와 같은 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 복수 개의 채널형성구획부(213)는 복수 개의 보조냉각핀(113)의 각각의 베이스면과 접촉되기 때문에 제2 유로채널부(ch2), 제3 유로채널부(ch3) 및 제4 유로채널부(ch4)에서 냉각수에 의해 1차 흡수되고 남는 수랭하우징(200)의 잔열이 보조냉각핀(113)에 의해 공기에 의해 추가 냉각됨으로써 효과적으로 제거될 수 있게 된다.
둘째, 구획부(210)에는 제1 라운드부(211a) 및 제2 라운드부(212a)와 같은 라운드부가 마련되기 때문에 냉각수가 나선형으로 회전하여 이송될 때 난류의 발생이 최소화 되기 때문에 보다 빠른 냉각수 이송이 가능해져 보다 나은 냉각 성능이 발휘된다.
도 1은 종래기술이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 전체도
도 3은 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 공랭하우징(100) 및 수랭하우징(200)의 분리사시도
도 4는 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 냉각핀(110) 및 구획부(210) 확대도
도 5는 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 유로채널 모식도
도 6은 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 유로채널의 단면도
도 7은 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 제2 실시 예의 수랭하우징(300) 및 제2 실시예의 공랭하우징(400)의 결합도
도 8은 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 유로채널의 단면도
도 9는 본 발명의 바람직한 제1실시 예와 제2실시 예의 비교 테이블
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용한다.
제 1, 제 2등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.
설명에 앞서 사용된 용어에 대하여 간략히 정리한다.
“종방향”이라 함은 도 3에서 수랭하우징(200)의 내주면(201)으로부터 거리가 동일한 중심점을 연결한 가상선인 중심선(O) 방향이며, “종단면”은 “종방향”의 단면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 전체도다.
공랭하우징(100)에는 인렛부(101), 아웃렛부(102)가 각각 마련된다.
구동모터로부터 발생된 열은 1차로 수랭하우징의 냉각수로 흡열되며, 2차로 수랭하우징을 감싸는 공랭하우징에 의해 외부로 발산된다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 공랭하우징(100) 및 수랭하우징(200)의 분리사시도이다.
수랭하우징(200)은 공랭하우징(100) 내부에 삽입된다.
공랭하우징(100)은 일단에서 원주를 따라 제1 메인체결부(120)가 복수개 마련되며, 타단에는 원주를 따라 제1 보조체결부(130)가 복수개 마련될 수 있다.
보다 상세하게는, 공랭하우징(100)에는 제1 메인체결부(120)가 마련되며, 제1 메인체결부(120)에는 제1 메인체결홀(121)이 형성되어 있다.
한편, 제1 보조체결부(130)는 공랭하우징(100)에 마련되고 있다.
또한, 공랭하우징(100)의 외주면에는 후술할 냉각핀(110)이 형성되고 있다.
한편, 수랭하우징(200)은 일단이 원통형으로 형성되며, 타단은 원주를 따라서 제2 메인체결부(220)가 복수개 마련된다.
제2 메인체결부(220)에는 제2 메인체결홀(221) 및 제2 보조체결홀(222)이 형성되고 있다.
제2 보조체결홀(222)은 볼트가 제1 보조체결부(130)에 형성된 체결구와 체결될 수 있도록 한다.
한편, 내주면(201)은 수랭하우징(200)의 내주면을 이루며, 외주면(202)은 수랭하우징(200)의 외주면을 이룬다.
수랭하우징의 외주면(202)에는 후술할 구획부(210)가 나선형을 이루면서 형성되고 있다.
수랭하우징의 외주면(202)은 내주면부(115)에 밀착될 수 있다.
다음으로 구획부(210)가 공랭하우징(100)의 내주면부(115)와 밀착되어 유로를 형성하는 구조를 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 냉각핀(110) 및 구획부(210)의 확대도이며, 도 5는 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 유로채널 모식도이고, 도 6은 본 발명의 바람직한 제1실시 예에 따른 유로채널의 단면도이다.
공랭하우징(100)은 종단면의 형상이 외주면에 냉각핀(110)이 형성되고, 내주면에는 내주면부(115)가 편평하게 형성된다.
물론, 내주면부(115)는 전체적으로 소정의 곡률을 가지는 라운드면을 이루고 있으며, 종단면의 형상이 편평하다는 의미다.
냉각핀(110)은 제1 메인냉각핀(111), 제2 메인냉각핀(112) 및 보조냉각핀(113)을 포함할 수 있다.
제1 메인냉각핀(111) 및 제2 메인냉각핀(112)은 서로 소정 거리 이격되어 형성되며, 보조냉각핀(113)이 제1 메인냉각핀(111) 및 제2 메인냉각핀(112) 사이에 마련된다.
외주면부(114)는 제1 메인냉각핀(111) 및 제2 메인냉각핀(112) 사이에 형성된 공랭하우징(100)의 외주면이다.
보다 상세하게는 보조냉각핀(113)은 외주면부(114)로부터 수직하게 연장된 제1 보조냉각핀(113a), 제2 보조냉각핀(113b), 제3 보조냉각핀(113c), 제4 보조냉각핀(113d)을 포함할 수 있다.
제1 보조냉각핀(113a), 제2 보조냉각핀(113b), 제3 보조냉각핀(113c), 제4 보조냉각핀(113d) 중 서로 인접된 한 쌍간의 거리는 모두 동일할 수 있으나, 이는 제2 메인냉각핀(112)과 제1 보조냉각핀(113a) 사이의 거리 보다는 작은 것이 바람직할 수 있다.
한편, 제2 메인냉각핀(112)와 제1 보조냉각핀(113a) 사이의 거리는 제1 메인냉각핀(111)과 제4 보조냉각핀(113d) 사이의 거리와 동일할 수 있다.
제1 보조냉각핀(113a), 제2 보조냉각핀(113b), 제3 보조냉각핀(113c), 제4 보조냉각핀(113d) 각각은 제1 메인냉각핀(111) 및 제2 메인냉각핀(112)과 나란한 것이 바람직할 수 있다.
구획부(210)가 수랭하우징(200)에 마련된다.
구획부(210)는 제1 메인구획부(211), 제2 메인구획부(212), 채널형성구획부(213), 제1 라운드부(211a), 제2 라운드부(212a) 및 기저면부(214)를 포함할 수 있다.
제2 메인체결홀(221) 및 제2 메인구획부(212)는 서로 소정 거리 이격된 채 형성되며, 채널형성구획부(213)가 제1 메인구획부(211) 및 제2 메인구획부(212) 사이에 마련된다.
기저면부(214)는 제1 메인구획부(211) 및 제2 메인구획부(212) 사이에 형성된 수랭하우징(200)의 음각 처리된 외주면이다.
보다 상세하게는 채널형성구획부(213)는 기저면부(214)로부터 기저면부(214)에 수직 방향으로 연장된 제1 채널형성구획부(213a), 제2 채널형성구획부(213b), 제3 채널형성구획부(213c), 제4 채널형성구획부(213d)를 포함할 수 있다.
제1 채널형성구획부(213a), 제2 채널형성구획부(213b), 제3 채널형성구획부(213c), 제4 채널형성구획부(213d) 중 서로 인접된 한 쌍간의 거리는 모두 동일할 수 있으나, 이는 제2 메인구획부(212)와 제1 채널형성구획부(213a) 사이의 거리 보다는 작은 것이 바람직할 수 있다.
한편, 제2 메인구획부(212)와 제1 채널형성구획부(213a) 사이의 거리는 제1 메인구획부(211)와 제4 채널형성구획부(213d) 사이의 거리와 동일할 수 있다.
제1 채널형성구획부(213a), 제2 채널형성구획부(213b), 제3 채널형성구획부(213c), 제4 채널형성구획부(213d) 각각은 제1 메인구획부(211) 및 제2 메인구획부(212)와 나란한 것이 바람직할 수 있다.
한편, 냉각핀(110)이 위치된 지점의 내주면부(115)를 이하에서는 해당 냉각핀(110)의 베이스면이라 칭하겠다.
예를 들면, 제1 메인구획부(211)는 제1 메인냉각핀(111)의 베이스면에 밀착된 것으로 표현한다.
또한, 제2 메인구획부(212)는 제2 메인냉각핀(112)의 베이스면에 밀착된다.
제1 채널형성구획부(213a)는 제1 보조냉각핀(113a)의 베이스면에 밀착된다.
제2 채널형성구획부(213b)는 제2 보조냉각핀(113b)의 베이스면에 밀착된다.
제3 채널형성구획부(213c)는 제3 보조냉각핀(113c)의 베이스면에 밀착된다.
제4 채널형성구획부(213d) 제4 보조냉각핀(113d)의 베이스면에 밀착된다.
따라서, 도 5와 같이 제1 유로채널부(ch1), 제2 유로채널부(ch2), 제3 유로채널부(ch3), 제4 유로채널부(ch4), 제5 유로채널부(ch5)가 각각 형성될 수 있다.
다시 말해서, 제1 유로채널부(ch1)는 기저면부(214), 제2 메인구획부(212), 제1 채널형성구획부(213a), 그리고 내주면부(115)에 의해 형성된 유로다.
보다 엄밀하게는, 제1 유로채널부(ch1)는 기저면부(214), 제2 메인구획부(212) 및 제1 채널형성구획부(213a), 그리고 제2 메인냉각핀(112)의 베이스면과 제1 보조냉각핀(113a)의 베이스면 사이의 내주면부(115)에 의해 형성된 유로인 것이다.
한편, 제2 유로채널부(ch2)는 기저면부(214), 제1 채널형성구획부(213a), 제2 채널형성구획부(213b) 그리고 내주면부(115)에 의해 형성된 유로다.
보다 엄밀하게는, 제2 유로채널부(ch2)는 기저면부(214), 제1 채널형성구획부(213a), 제2 채널형성구획부(213b), 그리고 제1 보조냉각핀(113a)의 베이스면과 제2 보조냉각핀(113b)의 베이스면 사이의 내주면부(115)에 의해 형성된 유로인 것이다.
또한, 제3 유로채널부(ch3)는 기저면부(214), 제2 채널형성구획부(213b), 제3 채널형성구획부(213c) 그리고 내주면부(115)에 의해 형성된 유로다.
보다 엄밀하게는, 제3 유로채널부(ch3)는 기저면부(214), 제2 채널형성구획부(213b), 제3 채널형성구획부(213c), 그리고 제2 보조냉각핀(113b)의 베이스면과 제3 보조냉각핀(113c)의 베이스면 사이의 내주면부(115)에 의해 형성된 유로인 것이다.
또한, 제4 유로채널부(ch4)는 기저면부(214), 제3 채널형성구획부(213c), 제4 채널형성구획부(213d) 그리고 내주면부(115)에 의해 형성된 유로다.
보다 엄밀하게는, 제4 유로채널부(ch4)는 기저면부(214), 제3 채널형성구획부(213c), 제4 채널형성구획부(213d), 그리고 제3 보조냉각핀(113c)의 베이스면과 제4 보조냉각핀(113d)의 베이스면 사이의 내주면부(115)에 의해 형성된 유로인 것이다.
또한, 제5 유로채널부(ch5)는 기저면부(214), 제4 채널형성구획부(213d)와 제1 메인구획부(211) 그리고 내주면부(115)에 의해 형성된 유로다.
보다 엄밀하게는, 제5 유로채널부(ch5)는 기저면부(214), 제4 채널형성구획부(213d), 제1 메인구획부(211), 그리고 제4 보조냉각핀(113d)의 베이스면과 제1 메인냉각핀(111)의 베이스면 사이의 내주면부(115)에 의해 형성된 유로인 것이다.
한편, 구획부(210)에는 제1 라운드부(211a) 및 제2 라운드부(212a)와 같은 라운드부가 마련되기 때문에 냉각수가 나선형으로 회전하여 이송될 때 난류의 발생이 최소화 되기 때문에 보다 빠른 냉각수 이송이 가능해져 보다 나은 냉각 성능이 발휘된다.
제1 라운드부(211a)는 제2 메인구획부(212)의 측벽에도 동일하게 적용되며, 제2 라운드부(212a)는 제1 메인구획부(211)의 측벽에도 동일하게 적용됨을 이해하여야 한다.
즉, 제1 유로채널부(ch1)와 제5 유로채널부(ch5)는 제3 유로채널부(ch3)을 중심으로 서로 대칭형으로 형성되고 있다.
제2 메인구획부(212)의 일측면에는 제1 라운드부(211a)가 형성되고, 제2 메인구획부(212)의 타측면에는 제2 라운드부(212a)가 형성되고 있는 것이다.
또한, 제1 메인구획부(211)의 일측면에는 제1 라운드부(211a)가 형성되고, 타측면에는 제2 라운드부(212a)가 형성되고 있는 것이다.
한편, 도 5와 같이 제2 유로채널부(ch2), 제3 유로채널부(ch3) 및 제4 유로채널부(ch4)는 단면의 형상이 직사각 형상으로 서로 동일할 수 있으며, 제1 유로채널부(ch1)와 제5 유로채널부(ch5)는 제3 유로채널부(ch3)을 중심으로 서로 대칭형이다.
다시 말해서, 제3 유로채널부(ch3)는 냉각수 유로의 중심에 위치된다.
이와 같은 냉각채널의 구조로부터 알 수 있듯이, 냉각수는 각 채널이 이루는 수랭하우징(200)의 사면으로부터 열을 흡수하기 때문에 수랭하우징의 냉각 면적이 증가될 수 있다.
또한, 제1 유로채널부(ch1) 및 제4 유로채널부(ch4)에는 각각 제1 라운드부(211a) 및 제2 라운드부(212a)가 라운드져 형성되므로 접촉면적이 보다 증가된다.
한편, 제1 유로채널부(ch1), 제2 유로채널부(ch2), 제3 유로채널부(ch3), 제4 유로채널부(ch4) 및 제5 유로채널부(ch5) 중 서로 인접된 한 쌍의 유로간 거리는 모두 동일할 수 있기 때문에 열전도가 치우침 없이 균일하게 이루어질 수 있게 된다.
또한, 제1 메인구획부(211)는 제1 메인냉각핀(111)의 베이스면에 접촉되고, 제2 메인구획부(212)가 제2 메인냉각핀(112)의 베이스면에 접촉되기 때문에 제1 유로채널부(ch1) 및 제5 유로채널부(ch5)에서 냉각수에 의해 1차 흡수되고 남는 공랭하우징(100)의 잔열이 제1 메인냉각핀(111) 및 제2 메인냉각핀(112)에 의해 공기에 의해 추가 냉각됨으로써 효과적으로 제거될 수 있게 된다.
마찬가지로, 복수 개의 채널형성구획부(213)는 복수 개의 보조냉각핀(113)의 각각의 베이스면과 접촉되기 때문에 제2 유로채널부(ch2), 제3 유로채널부(ch3) 및 제4 유로채널부(ch4)에서 냉각수에 의해 1차 흡수되고 남는 수랭하우징(200)의 잔열이 보조냉각핀(113)에 의해 공기에 의해 추가 냉각됨으로써 효과적으로 제거될 수 있게 된다.
이와 같은 제1 유로채널부(ch1) 내지 제5 유로채널부(ch5)는 공랭하우징(100)와 수랭하우징(200) 사이에서 종방향으로 나선형으로 감겨 형성되고 있다.
한편, 제1 유로채널부(ch1) 내지 제5 유로채널부(ch5)의 일단은 인렛부(101)에 연결되고, 타단은 아웃렛부(102)에 연결된다.
한편, 도 7은 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 제2 실시 예의 수랭하우징(300) 및 제2 실시예의 공랭하우징(400)의 결합도이며, 도 8은 본 발명의 바람직한 제2실시 예에 따른 유로채널의 단면도다.
제2 실시 예의 수랭하우징(300)은 일단은 제2 실시예의 공랭하우징(400)에 노출된 채로, 나머지 부분은 제2 실시예의 공랭하우징(400) 내부에 밀착되도록 결합된다.
제2 실시 예의 수랭하우징(300)에는 제1 라운드부(301), 제2 라운드부(302) 및 편평부(303)이 마련되고, 제2 실시예의 유로(ch6)가 제1 라운드부(301), 제2 라운드부(302) 및 편평부(303)에 의해 형성된다.
제2 실시예의 유로(ch6)는 제2 실시예의 수랭하우징(300)와 제2 실시예의 공랭하우징(400) 사이에서 종방향을 따라서 나선형으로 감겨 형성된다.
제2 실시예의 유로(ch6)는 제1 실시예의 유로와 달리 세부 채널별로 구획되지 않는다.
도 9는 본 발명의 바람직한 제1실시 예와 제2실시 예의 비교 테이블이다.
냉각하우징은 전체적으로 본 발명의 바람직한 제1실시 예와 제2실시 예 모두 수랭하우징이 공랭하우징에 내삽된 형태이며, 냉각수의 유로길이는 모두 3.23m로 동일하게 설정하였으며, 냉각수 유량도 12LPM으로 동일하게 설정하고, 냉각수온 역시 섭씨 61도씨로 동일하게 설정한 채로 비교하였다.
비교결과, 동일냉각수압을 인풋하였을 때 본 발명의 바람직한 제1실시 예가 제2실시 예 보다 아웃풋 압력이 더 크게 나옴을 확인하였다.
결국, 본 발명의 바람직한 제1실시 예가 제2실시 예 보다 유속이 빠르게 흐름을 알 수 있고, 이는 같은시간 동안 냉각 처리량이 더 큰 것을 의미한다.
한편, 본 발명의 바람직한 제1실시 예가 제2실시 예 보다 냉각수의 단면적은 작지만 냉각수가 냉각 하우징과 접촉하는 접촉면적은 2배 이상 넓기 때문에 냉각성능의 향상되는 효과가 있었다.
100 : 공랭하우징
101 : 인렛부
102 : 아웃렛부
110 : 냉각핀
111 : 제1 메인냉각핀
112 : 제2 메인냉각핀
113 : 보조냉각핀
114 : 외주면부
115 : 내주면부
120 : 제1 메인체결부
121 : 제1 메인체결홀
130 : 제1 보조체결부
200 : 수랭하우징
201 : 내주면
202 : 외주면
210 : 구획부
211 : 제1 메인구획부
212 : 제2 메인구획부
213 : 채널형성구획부
214 : 기저면부
220 : 제2 메인체결부
221 : 제2 메인체결홀
222 : 제2 보조체결홀
300 : 제2 실시예의 수랭하우징
301 : 제1 라운드부
302 : 제2 라운드부
303 : 편평부
400 : 제2 실시예의 공랭하우징
113a : 제1 보조냉각핀
113b : 제2 보조냉각핀
113c : 제3 보조냉각핀
113d : 제4 보조냉각핀
211a : 제1 라운드부
212a : 제2 라운드부
213a : 제1 채널형성구획부
213b : 제2 채널형성구획부
213c : 제3 채널형성구획부
213d : 제4 채널형성구획부
ch1 : 제1 유로채널부
ch2 : 제2 유로채널부
ch3 : 제3 유로채널부
ch4 : 제4 유로채널부
ch5 : 제5 유로채널부
ch6 : 제2 실시예의 유로

Claims (10)

  1. 전기자동차 구동모터 냉각 하우징에 있어서,
    외주면에 복수 개의 냉각핀(110)이 마련된 채 상기 구동모터의 최외곽을 감싸는 공랭하우징(100);
    외주면에 서로 인접된 한 쌍의 메인구획부(211,212)를 갖고 상기 공랭하우징 내벽에 밀착되어 상기 메인구획부(211,212)와 상기 공랭하우징 내벽 사이로 냉각수의 유로를 제공하는 수랭하우징(200); 을 포함하되,
    상기 한 쌍의 메인구획부(211,212) 사이에는 상기 냉각수를 2채널 이상으로 구획하여 안내하는 채널형성구획부(213)가 형성된 것을 특징으로 하는,
    전기자동차 구동모터 냉각 하우징.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 메인구획부(211,212)는 상기 복수 개의 냉각핀(110) 중 서로 인접된 한 쌍의 메인냉각핀(111,112)에 각각 대응되는 위치에서 상기 공랭하우징(100) 내벽에 밀착되는 것을 특징으로 하는,
    전기자동차 구동모터 냉각 하우징.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 메인냉각핀(111,112) 사이에는 보조냉각핀(113)이 적어도 2 이상 등간격으로 형성된 것을 특징으로 하는,
    전기자동차 구동모터 냉각 하우징.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 채널형성구획부(213)는 상기 공랭하우징(100) 내벽에서 상기 보조냉각핀(113)과 대응된 위치에 밀착되는 것을 특징으로 하는,
    전기자동차 구동모터 냉각 하우징
  5. 제1항에 있어서,
    상기 채널형성구획부(213)는 상기 메인구획부(211,212)와 나란하게 복수 개가 마련되되,
    상기 채널형성구획부(213)와 상기 메인구획부(211,212) 사이의 거리는 서로 인접된 한 쌍의 채널형성구획부 사이의 간격보다 큰 것을 특징으로 하는,
    전기자동차 구동모터 냉각 하우징.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 보조냉각핀(113)은 상기 메인냉각핀(111,112)과 나란하게 마련되되,
    상기 메인냉각핀(111,112)과 상기 보조냉각핀(113) 사이의 거리는 서로 인접된 한 쌍의 보조냉각핀 사이의 간격보다 큰 것을 특징으로 하는,
    전기자동차 구동모터 냉각 하우징.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 유로는 나선형인 것을 특징으로 하는,
    전기자동차 구동모터 냉각 하우징.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 공랭하우징(100)에는 상기 냉각수가 상기 수랭하우징(200)을 출입하도록 각각 아웃렛부 및 인렛부가 마련된 것을 특징으로 하는,
    전기자동차 구동모터 냉각 하우징.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 메인구획부(211,212)에는 라운드부(211a,212a)가 형성되며, 상기 채널형성구획부(213)의 단면은 직사각형인 것을 특징으로 하는,
    전기자동차 구동모터 냉각 하우징.
  10. 전기자동차 구동모터 냉각 하우징에 있어서,
    외주면에 복수 개의 냉각핀(110)이 마련된 채 상기 구동모터의 최외곽을 감싸는 공랭하우징(100);
    외주면에 서로 인접된 한 쌍의 메인구획부(211,212)를 갖고 상기 공랭하우징 내벽에 밀착되어 상기 메인구획부(211,212)와 상기 공랭하우징 내벽 사이로 냉각수의 유로를 제공하는 수랭하우징(200); 을 포함하되,
    상기 한 쌍의 메인구획부(211,212)에는 라운드부가 형성된 것을 특징으로 하는,
    전기자동차 구동모터 냉각 하우징.
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