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KR102674662B1 - 차량용 열교환기 - Google Patents

차량용 열교환기 Download PDF

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KR102674662B1
KR102674662B1 KR1020180140158A KR20180140158A KR102674662B1 KR 102674662 B1 KR102674662 B1 KR 102674662B1 KR 1020180140158 A KR1020180140158 A KR 1020180140158A KR 20180140158 A KR20180140158 A KR 20180140158A KR 102674662 B1 KR102674662 B1 KR 102674662B1
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Abstract

제1유입탱크 및 제1유출탱크가 구비된 제1열교환부; 제1열교환부와 인접하도록 배치되고, 제2유입탱크 및 제2유출탱크가 구비된 제2열교환부; 일측이 제1유입탱크 및 제2유입탱크와 연결되고 타측에 제1유입라인 연결구 및 제2유입라인 연결구가 형성되며, 내부에 유입구동부가 마련되고, 유입구동부의 동작에 의해 제1유입탱크 또는 제2유입탱크가 제1유입라인 연결구 또는 제2유입라인 연결구와 연통되는 유입밸브; 및 일측이 제1유출탱크 및 제2유출탱크와 연결되고 타측에 제1유출라인 연결구 및 제2유출라인 연결구가 형성되며, 내부에 유출구동부가 마련되고, 유출구동부의 동작에 의해 제1유출탱크 또는 제2유출탱크가 제1유출라인 연결구 또는 제2유출라인 연결구와 연통되는 유출밸브;를 포함하는 차량용 열교환기가 소개된다.

Description

차량용 열교환기 {HEAT EXCHANGER FOR VEHICLE}
본 발명은 자동차 라디에이터 분야에서 일체화된 밸브를 통하여 열교환기의 형상의 크기를 줄임과 동시에 냉각수 유통라인이 선택적으로 연결됨으로써 열교환 효율을 극대화할 수 있는 차량용 열교환기에 관한 것이다.
종래에 자동차 라디에이터 분야에서 차량의 열교환기는 고전압배터리, 엔진, 전장부품, 에어컨 등 복수개의 발열기가 있는 경우에 개별적으로 열교환기가 필요하고, 이에 따라서 각각의 열교환기마다 별도의 밸브를 통하여 냉각수를 유통하는 것들이 대부분이었다.
그러나, 이러한 열교환기의 구조는 형상의 크기가 컸으며, 발열기마다 요구되는 방열 정도가 다름에도 불구하고 정해진 라디에이터에만 연결되기 때문에 열교환 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
따라서, 차량용 열교환기라 하더라도 기존의 열교환기보다 형상의 크기가 줄어들고 열교환 효율을 증가할 수 있는 2가지 요구사항을 동시에 만족할 필요가 있는 것이다.
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.
KR 10-2016-0126090 A
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 자동차 라디에이터 분야에서 일체화된 밸브를 통하여 열교환기의 형상의 크기를 줄임과 동시에 냉각수 유통라인이 선택적으로 연결됨으로써 열교환 효율을 극대화할 수 있는 차량용 열교환기를 제공하고자 함이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차량용 열교환기는 제1유입탱크 및 제1유출탱크가 구비된 제1열교환부; 제1열교환부와 인접하도록 배치되고, 제2유입탱크 및 제2유출탱크가 구비된 제2열교환부; 일측이 제1유입탱크 및 제2유입탱크와 연결되고 타측에 제1유입라인 연결구 및 제2유입라인 연결구가 형성되며, 내부에 유입구동부가 마련되고, 유입구동부의 동작에 의해 제1유입탱크 또는 제2유입탱크가 제1유입라인 연결구 또는 제2유입라인 연결구와 연통되는 유입밸브; 및 일측이 제1유출탱크 및 제2유출탱크와 연결되고 타측에 제1유출라인 연결구 및 제2유출라인 연결구가 형성되며, 내부에 유출구동부가 마련되고, 유출구동부의 동작에 의해 제1유출탱크 또는 제2유출탱크가 제1유출라인 연결구 또는 제2유출라인 연결구와 연통되는 유출밸브;를 포함할 수 있다.
유입밸브의 내부공간은 유입격벽을 통해 제1유입탱크와 연통된 제1공간 및 제2유입탱크와 연통된 제2공간으로 분할되고, 제1공간의 일측에 제1유입라인 연결구 및 제2유입라인 연결구가 형성되며, 제1공간의 내부에 유입구동부가 마련되고, 유입격벽에 관통홀이 형성될 수 있다.
유입구동부는 제1공간의 내부에 서로 마주하도록 마련되며 동일 회전축을 통해 함께 회전되는 제1유입패널 및 제2유입패널로 구성되고, 제1유입패널은 제1유입라인 연결구 및 제2유입라인 연결구가 형성된 측벽측에 위치되며, 제2유입패널은 유입격벽측에 위치되고, 제1유입패널과 제2유입패널에는 복수의 유통홀이 형성될 수 있다.
제1유입패널과 제2유입패널에는 각각 3개의 유통홀이 형성되며, 유입격벽에는 2개의 관통홀이 형성될 수 있다.
제1유입패널의 유통홀 중 2개는 제2유입패널의 유통홀과 서로 마주하는 위치에 형성되며, 제1유입패널의 나머지 1개 유통홀은 제2유입패널의 나머지 유통홀과 서로 어긋난 위치에 형성되고, 제1유입패널의 마주하는 2개의 유통홀 중 1개는 제2유입패널의 유통홀과 채널로 연결될 수 있다.
제1유입패널 및 제2유입패널의 각각의 유통홀들은 서로 90도의 간격으로 배치되며, 제1유입라인 연결구 및 제2유입라인 연결구는 유입격벽의 2개의 관통홀과 마주하도록 형성될 수 있다.
유입밸브는 유입구동부의 회전에 의해 제1유입라인 연결구가 제1유입탱크와 연결되고 제2유입라인 연결구가 제2유입탱크와 연결되도록 하는 제1모드, 제1유입라인 연결구가 제2유입탱크와 연결되고 제2유입라인 연결구가 제1유입탱크와 연결되도록 하는 제2모드, 제1유입라인 연결구가 제1유입탱크와 제2유입탱크에 연결되도록 하는 제3모드 및 제2유입라인 연결구가 제1유입탱크와 제2유입탱크에 연결되도록 하는 제4모드를 구현될 수 있다.
유출밸브는 유출구동부의 회전에 의해 제1모드 구현시 제1유출라인 연결구가 제1유출탱크와 연결되고 제2유출라인 연결구가 제2유출탱크와 연결되도록 하고, 제2모드 구현시 제1유출라인 연결구가 제2유출탱크와 연결되고 제2유출라인 연결구가 제1유출탱크와 연결되도록 하며, 제3모드 구현시 제1유출라인 연결구가 제1유출탱크와 제2유출탱크에 연결되도록 하고, 제4모드 구현시 제2유출라인 연결구가 제1유출탱크와 제2유출탱크에 연결될 수 있다.
제1유입라인 연결구와 제1유출라인 연결구는 차량의 제1부품과 열교환하는 냉각수라인에 연결되고, 제2유입라인 연결구와 제2유출라인 연결구는 차량의 제2부품과 열교환하는 냉각수라인에 연결될 수 있다.
제1부품은 고전압배터리이며, 제2부품은 전장부품일 수 있다.
제1열교환부와 제2열교환부는 차량의 길이방향으로 중첩하여 배치될 수 있다.
제2열교환부는 제1열교환부보다 차량의 길이방향 기준으로 전방에 배치될 수 있다.
제1열교환부와 제2열교환부는 차량의 폭방향으로 측방에 서로 인접하도록 배치될 수 있다.
제2열교환부는 제1열교환부보다 열교환 면적이 더 넓게 형성될 수 있다.
본 발명의 차량용 열교환기에 따르면, 자동차 라디에이터 분야에서 일체화된 밸브를 통하여 열교환기의 형상의 크기를 줄임과 동시에 냉각수 유통라인이 선택적으로 연결됨으로써 열교환 효율을 극대화할 수 있다.
특히, 밸브의 구동부만 제어하면 네 가지 경우의 냉각수 유통라인을 마련할 수 있으므로 차량 내부 상황에 따른 적절한 열교환을 할 수 있도록 하는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 열교환기를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 열교환기의 개념을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 열교환기의 유입밸브를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 열교환기의 유입밸브를 분해한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 열교환기의 1모드 구현시 도 4의 A-A선을 따라 절개한 단면도.
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 열교환기의 2모드 구현시 도 4의 A-A선을 따라 절개한 단면도.
도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 열교환기의 3모드 구현시 도 4의 A-A선을 따라 절개한 단면도.
도 8는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 열교환기의 4모드 구현시 도 4의 A-A선을 따라 절개한 단면도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 열교환기의 유출밸브를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 열교환기의 정면을 나타낸 도면.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 열교환기의 후면을 나타낸 도면.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 열교환기를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 열교환기의 개념을 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 열교환기의 유입밸브를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 열교환기의 유입밸브를 분해한 도면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 열교환기의 1모드 구현시 도 4의 A-A선을 따라 절개한 단면도이고, 도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 열교환기의 2모드 구현시 도 4의 A-A선을 따라 절개한 단면도이며, 도 7는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 열교환기의 3모드 구현시 도 4의 A-A선을 따라 절개한 단면도이고, 도 8는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 열교환기의 4모드 구현시 도 4의 A-A선을 따라 절개한 단면도이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 열교환기의 유출밸브를 나타낸 도면이고, 도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 열교환기의 정면을 나타낸 도면이며, 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 차량용 열교환기의 후면을 나타낸 도면이다.
본 발명에 따른 차량용 열교환기는 도 1 내지 3과 같이 제1유입탱크(120) 및 제1유출탱크(140)가 구비된 제1열교환부(100); 제1열교환부(100)와 인접하도록 배치되고, 제2유입탱크(220) 및 제2유출탱크(240)가 구비된 제2열교환부(200); 일측이 제1유입탱크(120) 및 제2유입탱크(220)와 연결되고 타측에 제1유입라인 연결구(320) 및 제2유입라인 연결구(340)가 형성되며, 내부에 유입구동부(360)가 마련되고, 유입구동부(360)의 동작에 의해 제1유입탱크(120) 또는 제2유입탱크(220)가 제1유입라인 연결구(320) 또는 제2유입라인 연결구(340)와 연통되는 유입밸브(300); 및 일측이 제1유출탱크(140) 및 제2유출탱크(240)와 연결되고 타측에 제1유출라인 연결구(420) 및 제2유출라인 연결구(440)가 형성되며, 내부에 유출구동부(460)가 마련되고, 유출구동부(460)의 동작에 의해 제1유출탱크(140) 또는 제2유출탱크(240)가 제1유출라인 연결구(420) 또는 제2유출라인 연결구(440)와 연통되는 유출밸브(400);를 포함한다.
도 1과 같이 본 발명의 제1열교환부(100)와 제2열교환부(200)에는 각각 제1유입탱크(120) 및 제1유출탱크(140)와 제2유입탱크(220) 및 제2유출탱크(240)가 마련된다. 도시된 실시예 외에도 유입탱크와 유출탱크는 다양한 레이아웃으로 구성될 수 있다. 냉각수는 차량의 열원을 지나고 난 후 제1유입라인 연결구(320) 및 제2유입라인 연결구(340)를 통해 유입되고, 제1유입탱크(120) 및 제2유입탱크(220)를 통해 냉각라인을 지남과 동시에 차량의 외기(A)를 만나 열교환을 거쳐 다시 냉각이 된다. 다시 냉각된 냉각수는 제1유출탱크(140) 및 제2유출탱크(240)를 통해 제1유출라인 연결구(420) 및 제2유출라인 연결구(440)를 지나 다시 차량의 냉각대상으로 보내진다.
그리고, 본 발명은 유입밸브(300) 및 유출밸브(400)가 마련된다. 도 2에서와 같이, 유입밸브(300) 및 유출밸브(400)는 각각 유입구동부(360) 및 유출구동부(460)의 동작에 의해 유입탱크 및 유출탱크와 유입라인 연결구와 유출라인 연결구가 선택적으로 연결된다. 이에 따라 본 발명은 차량 내부에서 복수의 열원의 요구 냉각량이 서로 다른 경우에 효율적으로 열교환을 할 수 있다는 장점이 있다. 즉, 각각의 열교환부의 용량을 달리할 경우 열원에 따라 적절히 매칭이 가능하고, 또는 하나의 열원을 냉각함에 있어 모든 열교환부를 동시에 사용하는 것도 가능해진다. 그리고, 이러한 제1열교환부(100) 및 제2열교환부(200)가 각각 별도의 밸브가 아닌 각각 일체로 형성된 유입밸브(300) 및 유출밸브(400)를 통해 열원에 연결되므로, 종래의 차량용 열교환기보다 전체 크기가 작아지는 이점이 있다.
구체적으로, 도 3과 같이 유입밸브(300)의 내부공간은 유입격벽(380)을 통해 제1유입탱크(120)와 연통된 제1공간(382) 및 제2유입탱크(220)와 연통된 제2공간(384)으로 분할되고, 제1공간(382)의 일측에 제1유입라인 연결구(320) 및 제2유입라인 연결구(340)가 형성되며, 제1공간(382)의 내부에 유입구동부(360)가 마련되고, 유입격벽(380)에 관통홀(386)이 형성될 수 있다. 이와 같이 유입밸브(300)는 유입격벽(380)을 통해 내부공간이 분할되어 제1유입탱크(120) 및 제2유입탱크(220)에 연통됨으로써, 하나의 밸브만으로도 제1유입탱크(120) 및 제2유입탱크(220)에 연결될 수 있다. 도 3에서는 유입밸브(300)만이 표현되었으나, 유출밸브(400) 역시 같은 원리로 이해될 수 있다.
그리고, 도 3 내지 4와 같이 유입구동부(360)는 제1공간(382)의 내부에 서로 마주하도록 마련되며 동일 회전축을 통해 함께 회전되는 제1유입패널(362) 및 제2유입패널(364)로 구성되고, 제1유입패널(362)은 제1유입라인 연결구(320) 및 제2유입라인 연결구(340)가 형성된 측벽측에 위치되며, 제2유입패널(364)은 유입격벽(380)측에 위치되고, 제1유입패널(362)과 제2유입패널(364)에는 복수의 유통홀(366)이 형성될 수 있다. 또한, 제1유입패널(362)과 제2유입패널(364)에는 각각 3개의 유통홀(366)이 형성되며, 유입격벽(380)에는 2개의 관통홀(386)이 형성될 수 있다. 본 발명의 유입밸브(300)는 일체로 결합되어 사용되는 것이지만, 도 4의 경우 본 발명의 이해를 돕기 위해 유입밸브(300)의 유입구동부(360)를 분해한 상태를 나타낸 것이다.
구체적으로, 제1유입패널(362)의 유통홀(366) 중 2개는 제2유입패널(364)의 유통홀(366)과 서로 마주하는 위치에 형성되며, 제1유입패널(362)의 나머지 1개 유통홀(366)은 제2유입패널(364)의 나머지 유통홀(366)과 서로 어긋난 위치에 형성되고, 제1유입패널(362)의 마주하는 2개의 유통홀(366) 중 1개는 제2유입패널(364)의 유통홀(366)과 채널(368)로 연결될 수 있다. 그리고, 제1유입패널(362) 및 제2유입패널(364)의 각각의 유통홀(366)들은 서로 90도의 간격으로 배치되며, 제1유입라인 연결구(320) 및 제2유입라인 연결구(340)는 유입격벽(380)의 2개의 관통홀(386)과 마주하도록 형성될 수 있다.
도 3을 참고하면, 제1유입패널(362)의 유통홀(366) 중 2개를 제2유입패널(364)의 유통홀(366)과 서로 마주하는 위치에 형성하고, 그 중 1개를 채널(368)로 연결함으로써, 제1유입라인 연결구(320) 또는 제2유입라인 연결구(340)를 통해서 유입되는 냉각수가 유입격벽(380)의 관통홀(386)을 지나 제2공간(384)으로 바이패스 할 수 있게 된다. 또한, 제1유입패널(362) 및 제2유입패널(364)의 유통홀(366) 중 1개를 어긋나는 위치에 형성함으로써, 유입구동부(360)의 회전에 의해 제1유입패널(362) 측 제1유입라인 연결구(320) 및 제2유입라인 연결구(340)가 선택적으로 개방되거나 폐쇄될 수 있다. 이와 같이, 유입구동부(360)의 회전에 의해 유입격벽(380)의 2개의 관통홀(386) 또한 선택적으로 개방되거나 폐쇄될 수 있는 것이다.
도 5 내지 8의 경우는 유입밸브(300)의 네 가지 모드 구현시 도 3의 유입밸브(300)를 A-A선으로 절개하여 이해를 돕기 위한 단면도이다.
한편, 도 3 및 5 내지 8과 같이, 유입밸브(300)는 유입구동부(360)의 회전에 의해 제1유입라인 연결구(320)가 제1유입탱크(120)와 연결되고 제2유입라인 연결구(340)가 제2유입탱크(220)와 연결되도록 하는 제1모드, 제1유입라인 연결구(320)가 제2유입탱크(220)와 연결되고 제2유입라인 연결구(340)가 제1유입탱크(120)와 연결되도록 하는 제2모드, 제1유입라인 연결구(320)가 제1유입탱크(120)와 제2유입탱크(220)에 연결되도록 하는 제3모드 및 제2유입라인 연결구(340)가 제1유입탱크(120)와 제2유입탱크(220)에 연결되도록 하는 제4모드를 구현할 수 있다.
구체적으로, 도 5와 같이 유입밸브(300)가 제1모드를 구현하는 경우, 제1유입패널(362)의 유통홀(366)은 제1유입라인 연결구(320)에 연결되고, 채널(368)은 제2유입라인 연결구(340) 및 유입격벽(380)의 관통홀(386)과 연결됨으로써 제2공간(384)과 제2유입라인 연결구(340)를 연통하는 역할을 수행한다. 한편, 유입격벽(380)의 관통홀(386) 중 하단에 관통홀(386)은 제2유입패널(364)에 의해 가로막힘으로써, 제1유입라인 연결구(320)를 통해 유입된 냉각수가 제1공간(382)에서만 유통되고 제2공간(384)으로는 유통될 수 없게 된다. 따라서, 제1유입라인 연결구(320)를 통해 유입된 냉각수는 "A1"경로를 따라서 제1열교환부(100)에 유통되고, 제2유입라인 연결구(340)를 통해 유입된 냉각수는 "A2"경로를 따라서 제2열교환부(200)에 유통된다.
도 6과 같이 유입밸브(300)가 제2모드를 구현하는 경우, 제1유입패널(362)의 유통홀(366)은 제2유입라인 연결구(340)에 연결되고, 채널(368)은 제1유입라인 연결구(320) 및 유입격벽(380)의 관통홀(386)과 연결됨으로써 제2공간(384)과 제1유입라인 연결구(320)를 연통하는 역할을 수행한다. 한편, 유입격벽(380)의 관통홀(386) 중 상단에 관통홀(386)은 제2유입패널(364)에 의해 가로막힘으로서, 제2유입라인 연결구(340)를 통해 유입된 냉각수가 제1공간(382)에서만 유통되고 제2공간(384)으로는 유통될 수 없다. 따라서, 제2유입라인 연결구(340)를 통해 유입된 냉각수는 "B1"경로를 따라서 제1열교환부(100)에 유통되고, 제1유입라인 연결구(320)를 통해 유입된 냉각수는 "B2"경로를 따라서 제1열교환부(100)에 유통된다.
이와 같이 제1모드 및 제2모드는 유입구동부(360)의 회전에 의해서만 냉각수가 유통되는 경로를 달리 하게 된다. 따라서, 발열기 등의 요구 냉각량이 다른 경우 용이하게 유통 경로를 바꿀 수 있다는 장점이 있다.
또한, 도 7과 같이 유입밸브(300)가 제3모드를 구현하는 경우, 제1유입패널(362)의 유통홀(366)은 제1유입라인 연결구(320)에 연결되고, 제1유입패널(362)의 유통홀(366)이 없는 부분은 제2유입라인 연결구(340)를 폐쇄하게 된다. 또한, 제2유입패널(364)의 유통홀(366) 중 2개는 유입격벽(380)의 관통홀(386)과 연결되게 된다. 따라서, 제2유입라인 연결구(340)를 통해서 유입되는 냉각수는 제1열교환부(100) 또는 제2열교환부(200)로 유통될 수 없다. 그리고, 제1유입라인 연결구(320)를 통해 유입되는 냉각수는 경로 "C1" 및 "C2"를 따라서 제1열교환부(100) 및 제2열교환부(200)에 유통되므로, 2개의 열교환부를 통해 열교환함으로써 냉각 효율을 극대화 시킬 수 있는 장점이 있다.
도 8과 같이 유입밸브(300)가 제4모드를 구현하는 경우, 제1유입패널(362)의 유통홀(366)은 제2유입라인 연결구(340)에 연결되고, 제1유입패널(362)의 유통홀(366)이 없는 부분은 제1유입라인 연결구(320)를 폐쇄하게 된다. 또한, 제2유입패널(364)의 유통홀(366) 중 2개는 유입격벽의 관통홀과 연결되게 된다. 따라서, 제1유입라인 연결구를 통해서 유입되는 냉각수는 제1열교환부(100) 또는 제2열교환부(200)로 유통될 수 없다. 그리고, 제1유입라인 연결구(320)를 통해 유입되는 냉각수는 경로 "D1" 및 "D2"를 따라서 제1열교환부(100) 및 제2열교환부(200)에 유통되므로, 2개의 열교환부를 통해 열교환함으로써 냉각 효율을 극대화 시킬 수 있는 장점이 있다.
한편, 도 1 및 9와 같이 유출밸브(400)는 유입밸브(300)와 동일한 형상으로 구성되어 있다. 유출밸브(400)는 유입밸브(300)와 같이 유출구동부(460)의 회전에 의해 제어된다. 유출밸브(400)는 유출구동부(460)의 회전에 의해 제1모드 구현시 제1유출라인 연결구(420)가 제1유출탱크(140)와 연결되고 제2유출라인 연결구(440)가 제2유출탱크(240)와 연결되도록 하고, 제2모드 구현시 제1유출라인 연결구(420)가 제2유출탱크(240)와 연결되고 제2유출라인 연결구(440)가 제1유출탱크(140)와 연결되도록 하며, 제3모드 구현시 제1유출라인 연결구(420)가 제1유출탱크(140)와 제2유출탱크(240)에 연결되도록 하고, 제4모드 구현시 제2유출라인 연결구(440)가 제1유출탱크(140)와 제2유출탱크(240)에 연결될 수 있다. 이와 같이, 유입밸브(300)의 제1 내지 4모드 구현시 유출밸브(400) 또한 제1 내지 4모드를 구현하여 대응되는 냉각수 유통 경로를 설정하여 냉각수 순환 경로가 바뀌지 않도록 하는 역할을 수행한다.
한편, 제1유입라인 연결구(320)와 제1유출라인 연결구(420)는 차량의 제1부품(500)과 열교환하는 냉각수라인에 연결되고, 제2유입라인 연결구(340)와 제2유출라인 연결구(440)는 차량의 제2부품(600)과 열교환하는 냉각수라인에 연결될 수 있다. 특히, 제1부품(500)은 고전압배터리이며, 제2부품은 전장부품일 수 있다. 고전압배터리와 구동모터, 인버터 등의 전장부품은 관리되는 온도의 범위가 상이하고 과열되는 시점과 상황이 서로 다른 만큼, 본 발명의 열교환기를 적용할 경우 이와같은 다양한 열원에 복합적으로 대응함으로써 냉각효율을 상승시킬 수 있는 것이다.
한편, 도 1 내지 2와 같이 제1열교환부(100)와 제2열교환부(200)는 차량의 길이방향으로 중첩하여 배치될 수 있다. 구체적으로, 제2열교환부(200)는 제1열교환부(100)보다 차량의 길이방향 기준으로 전방에 배치될 수 있다. 이와 같은 경우, 이와 같은 경우 차량의 외기(A)는 제2열교환부(200)에서 우선 열교환을 하게 되고, 제2열교환부(200)를 지난 후 제1열교환부(100)에서 다시 열교환을 하게 된다. 따라서, 냉각 효율은 제2열교환부(200)이 더 우수하게 된다. 따라서, 이와 같은 경우, 제2부품(600)이 제1부품(500)보다 요구 냉각량이 많은 경우에는 제1모드 또는 제4모드를 구현하여 적절한 냉각 유통경로를 설정할 수 있다. 한편, 제1부품(500)이 제2부품(600)보다 요구 냉각량이 많은 경우에는 제2모드 또는 제3모드를 구현하여 적절한 냉각 유통경로를 설정할 수 있다. 특히, 제1부품(500)의 발열량이 사용자가 설정한 기준값을 넘어가는 경우 제3모드, 제2부품(600)의 발열량이 사용자가 설정한 기준값을 넘어가는 경우 제4모드를 구현함으로써, 차량 내부 상황에 따른 고효율의 냉각 유통경로를 설정할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 도 10과 같이 제1열교환부(100)와 제2열교환부(200)는 차량의 폭방향으로 측방에 서로 인접하도록 배치될 수 있다. 구체적으로, 제2열교환부(200)는 제1열교환부(100)보다 열교환 면적이 더 넓게 형성될 수 있다. 유입밸브(300)는 도 11에서와 같이 제1열교환부(100) 및 제2열교환부(200)의 후면에서 제1유입탱크(120) 및 제2유입탱크(220)와 결합하게 된다. 이와 같은 경우 제2열교환부(200)가 열교환 면적이 넓기 때문에 제2열교환부(200)에서 열교환 효율이 더 우수하게 된다. 따라서, 이와 같은 경우, 제2부품(600)이 제1부품(500)보다 요구 냉각량이 많은 경우에는 제1모드 또는 제4모드를 구현하여 적절한 냉각 유통경로를 설정할 수 있다. 한편, 제1부품(500)이 제2부품(600)보다 요구 냉각량이 많은 경우에는 제2모드 또는 제3모드를 구현하여 적절한 냉각 유통경로를 설정할 수 있다. 특히, 제1부품(500)의 발열량이 사용자가 설정한 기준값을 넘어가는 경우 제3모드, 제2부품(600)의 발열량이 기준값을 넘어가는 경우 제4모드를 구현함으로써, 차량 내부 상황에 따른 고효율의 냉각 유통경로를 설정할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명의 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100 : 제1열교환부 200 : 제2열교환부
300 : 유입밸브 320 : 제1유입라인연결구
340 : 제2유입라인 연결구 360 : 유입구동부
380 : 유입격벽 400 : 유출밸브
500 : 제1부품 600 : 제2부품

Claims (14)

  1. 제1유입탱크 및 제1유출탱크가 구비된 제1열교환부;
    제1열교환부와 인접하도록 배치되고, 제2유입탱크 및 제2유출탱크가 구비된 제2열교환부;
    일측이 제1유입탱크 및 제2유입탱크와 연결되고 타측에 제1유입라인 연결구 및 제2유입라인 연결구가 형성되며, 내부에 유입구동부가 마련되고, 유입구동부의 동작에 의해 제1유입탱크 또는 제2유입탱크가 제1유입라인 연결구 또는 제2유입라인 연결구와 연통되는 유입밸브; 및
    일측이 제1유출탱크 및 제2유출탱크와 연결되고 타측에 제1유출라인 연결구 및 제2유출라인 연결구가 형성되며, 내부에 유출구동부가 마련되고, 유출구동부의 동작에 의해 제1유출탱크 또는 제2유출탱크가 제1유출라인 연결구 또는 제2유출라인 연결구와 연통되는 유출밸브;를 포함하는 차량용 열교환기.
  2. 제 1항에 있어서,
    유입밸브의 내부공간은 유입격벽을 통해 제1유입탱크와 연통된 제1공간 및 제2유입탱크와 연통된 제2공간으로 분할되고, 제1공간의 일측에 제1유입라인 연결구 및 제2유입라인 연결구가 형성되며, 제1공간의 내부에 유입구동부가 마련되고, 유입격벽에 관통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 열교환기.
  3. 제 2항에 있어서,
    유입구동부는 제1공간의 내부에 서로 마주하도록 마련되며 동일 회전축을 통해 함께 회전되는 제1유입패널 및 제2유입패널로 구성되고, 제1유입패널은 제1유입라인 연결구 및 제2유입라인 연결구가 형성된 측벽측에 위치되며, 제2유입패널은 유입격벽측에 위치되고, 제1유입패널과 제2유입패널에는 복수의 유통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 열교환기.
  4. 제 3항에 있어서,
    제1유입패널과 제2유입패널에는 각각 3개의 유통홀이 형성되며, 유입격벽에는 2개의 관통홀이 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 열교환기.
  5. 제 4항에 있어서,
    제1유입패널의 유통홀 중 2개는 제2유입패널의 유통홀과 서로 마주하는 위치에 형성되며, 제1유입패널의 나머지 1개 유통홀은 제2유입패널의 나머지 유통홀과 서로 어긋난 위치에 형성되고, 제1유입패널의 마주하는 2개의 유통홀 중 1개는 제2유입패널의 유통홀과 채널로 연결된 것을 특징으로 하는 차량용 열교환기.
  6. 제 5항에 있어서,
    제1유입패널 및 제2유입패널의 각각의 유통홀들은 서로 90도의 간격으로 배치되며, 제1유입라인 연결구 및 제2유입라인 연결구는 유입격벽의 2개의 관통홀과 마주하도록 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 열교환기.
  7. 제 1항에 있어서,
    유입밸브는 유입구동부의 회전에 의해 제1유입라인 연결구가 제1유입탱크와 연결되고 제2유입라인 연결구가 제2유입탱크와 연결되도록 하는 제1모드, 제1유입라인 연결구가 제2유입탱크와 연결되고 제2유입라인 연결구가 제1유입탱크와 연결되도록 하는 제2모드, 제1유입라인 연결구가 제1유입탱크와 제2유입탱크에 연결되도록 하는 제3모드 및 제2유입라인 연결구가 제1유입탱크와 제2유입탱크에 연결되도록 하는 제4모드를 구현하는 것을 특징으로 하는 차량용 열교환기.
  8. 제 1항에 있어서,
    유출밸브는 유출구동부의 회전에 의해 제1모드 구현시 제1유출라인 연결구가 제1유출탱크와 연결되고 제2유출라인 연결구가 제2유출탱크와 연결되도록 하고, 제2모드 구현시 제1유출라인 연결구가 제2유출탱크와 연결되고 제2유출라인 연결구가 제1유출탱크와 연결되도록 하며, 제3모드 구현시 제1유출라인 연결구가 제1유출탱크와 제2유출탱크에 연결되도록 하고, 제4모드 구현시 제2유출라인 연결구가 제1유출탱크와 제2유출탱크에 연결되도록 하는 것을 특징으로 하는 차량용 열교환기.
  9. 제 1항에 있어서,
    제1유입라인 연결구와 제1유출라인 연결구는 차량의 제1부품과 열교환하는 냉각수라인에 연결되고, 제2유입라인 연결구와 제2유출라인 연결구는 차량의 제2부품과 열교환하는 냉각수라인에 연결된 것을 특징으로 하는 차량용 열교환기.
  10. 제 9항에 있어서,
    제1부품은 고전압배터리이며, 제2부품은 전장부품인 것을 특징으로 하는 차량용 열교환기.
  11. 제 9항에 있어서,
    제1열교환부와 제2열교환부는 차량의 길이방향으로 중첩하여 배치된 것을 특징으로 하는 차량용 열교환기.
  12. 제 11항에 있어서,
    제2열교환부는 제1열교환부보다 차량의 길이방향 기준으로 전방에 배치된 것을 특징으로 하는 차량용 열교환기.
  13. 제 9항에 있어서,
    제1열교환부와 제2열교환부는 차량의 폭방향으로 측방에 서로 인접하도록 배치된 것을 특징으로 하는 차량용 열교환기.
  14. 제 13항에 있어서,
    제2열교환부는 제1열교환부보다 열교환 면적이 더 넓게 형성된 것을 특징으로 하는 차량용 열교환기.
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