以下、添付の図面を参照して本発明の実施例を詳しく説明する。
以下で説明する本発明の実施例は、当該技術分野で通常の知識を有する者に本発明をより明確に説明するために提供されるもので、本発明の範囲が下記実施例によって限定されるものではなく、下記実施例は幾つか異なる形態で変形されることができる。
本明細書で使われた用語は特定の実施例を説明するために使われ、本発明を制限するためではない。本明細書で使われる単数形態の用語は文脈上他の場合を確かに指摘するものでなければ、複数の形態を含むことができる。また、本明細書で使われる「含む(comprise)」及び/または「含む(comprising)」という用語は言及した形状、段階、数字、動作、部材、要素及び/またはこれらのグループの存在を特定するものであって、一つ以上の他の形状、段階、数字、動作、部材、要素及び/またはこれらのグループの存在または付加を排除するものではない。また、本明細書で使われた「連結」という用語は、ある部材が直接連結されたことを意味するだけでなく、部材の間に他の部材がさらに介在されて間接的に連結されたことまで含む概念である。
さらに、本願明細書で、ある部材が他の部材の「上に」位置しているという時、これはある部材が他の部材に接している場合だけでなく、2つの部材の間にまた他の部材が存在する場合も含む。本明細書で使われた用語「及び/または」は該当列並べられた項目の中でいずれか一つ及び一つ以上の全ての組み合わせを含む。また、本願明細書で使われる「略」、「実質的に」などの程度の用語は固有の製造及び物質許容誤差に鑑みて、その数値や程度の範疇またはこれに近接した意味で使われ、本願の理解を助けるために提供された正確な、または絶対的な数値が言及された開示内容を侵害者が不当に利用することを防ぐために使われる。
以下、添付の図面を参照して本発明の実施例について詳しく説明する。添付の図面に示された領域やパートのサイズや厚さは明細書の明確性及び説明の便宜性のために多少誇張されていることがある。詳細な説明全体にわたって同一な参照番号は同一な構成要素を示す。
例示的な実施例による熱交換機は所定の装置と熱交換を遂行することができる。熱交換チャンネル構造体100はその内部を通過して流れる熱伝逹媒体を利用して熱交換を遂行することができる。ここで、前記熱伝逹媒体は、例えば、水、熱伝逹用油などを含むことができる。しかし、前記熱伝逹媒体の種類は上述した流体に限定されず、他の流体に変更されることがある。
熱交換チャンネル構造体100は複数の熱交換チャンネルを含むことができる。図1A及び図1Bでは例示的に熱交換チャンネル構造体100が第1熱交換チャンネル110及び第2熱交換チャンネル120を含むことができる場合を示すが、実施例がこれに制限されるものではない。例えば、熱交換チャンネル構造体100は3つ以上の熱交換チャンネルを含むこともできる。第1熱交換チャンネル110及び第2熱交換チャンネル120はそれぞれ螺旋形構造を持つことができる。第1熱交換チャンネル110は熱交換チャンネル構造体100の第1端部E1から第2端部E2の方へ螺旋形で伸びることができる。第2熱交換チャンネル120は熱交換チャンネル構造体100の第2端部E2から第1端部E1の方へ螺旋形で伸びることができる。
熱交換チャンネル構造体100は熱交換領域R10を形成することができる。熱交換チャンネルドル110,120が螺旋形を形成する領域を熱交換領域R10と定義することができる。熱交換領域R10で螺旋形を持つ第1熱交換チャンネル110及び第2熱交換チャンネル120は、熱を発生させる装置に対して熱交換を遂行することができる。第1熱交換チャンネル110と第2熱交換チャンネル120は熱交換領域R10の外で互いに分離されて熱交換領域R10内で互いに独立的に熱伝逹媒体を移動させるので、互いに違うチャンネルとして取り扱われることがある。一方、後述するように、熱交換領域R10の内部で一つのチャンネルが2つ以上の流路に分岐された場合、分岐された流路は同一チャンネルの分岐構造として取り扱われることがある。
第1熱交換チャンネル110及び第2熱交換チャンネル120は熱交換の対象になる装置20の内周面または外周面に沿って形成されることができる。例えば、装置20が内輪モーターである場合、第1熱交換チャンネル110及び第2熱交換チャンネル120は内輪モーターの固定子(stator)の外周面に沿って形成されることができる。他の例として、装置が外輪モーターである場合、第1熱交換チャンネル110及び第2熱交換チャンネル120は外輪モーターの固定子の内周面に沿って形成されることができる。第1熱交換チャンネル110及び第2熱交換チャンネル120は熱交換の対象になる装置20と直接的に接触しないこともある。例えば、第1熱交換チャンネル110及び第2熱交換チャンネル120と装置の間に他の部材がさらに存在することもできる。しかし、実施例がこれに制限されるものではない。第1熱交換チャンネル110及び第2熱交換チャンネル120は、熱交換対象になる装置20の表面と直接的に接触することもできる。
第1熱交換チャンネル110と第2熱交換チャンネル120は、熱交換チャンネル構造体100の全体領域ではない一部の領域で噛み合うように構成されることができる。第1熱交換チャンネル110と第2熱交換チャンネル120が噛み合うということは、例えば、第2熱交換チャンネル120の介在(挿入)下で第1熱交換チャンネル110が延長された状態、または、第1熱交換チャンネル110の介在(挿入)下で第2熱交換チャンネル120が延長された状態を意味することができる。本実施例において、第1熱交換チャンネル110と第2熱交換チャンネル120が噛み合う領域、すなわち、噛み合い熱交換領域を参照符号IKで表示した。噛み合い熱交換領域IKでは、熱交換チャンネル構造体100の長手方向(すなわち、中心軸と平行な方向)に沿って第1熱交換チャンネル110の単位部と第2熱交換チャンネル120の単位部が交互に配置されることができる。しかし、実施例がこれに制限されるものではない。例えば、後述するように、第1熱交換チャンネル110及び第2熱交換チャンネル120が2つ以上の分岐チャンネルに分岐される場合、分岐されたチャンネルが噛み合うこともある。この場合、分岐チャンネルそれぞれの単位部が噛み合い熱交換領域IKで交互に配置されることができる。噛み合い熱交換領域IKでは第1熱交換チャンネル110と第2熱交換チャンネル120が実質的に均等に混合された状態で、これらによる熱交換作用が行われることができる。
第1熱交換チャンネル110と第2熱交換チャンネル120が噛み合うということは、第1熱交換チャンネル110と第2熱交換チャンネル120が相互「重畳」されたものと表現することができ、または、第1熱交換チャンネル110と第2熱交換チャンネル120が相互「交差」されたものと表現することができる。よって、噛み合い熱交換領域IKは「重畳領域」または「交差領域」と指称することができる。第1熱交換チャンネル110は噛み合い熱交換領域IKを除いた他の領域(噛み合い熱交換領域の左側領域)では第2熱交換チャンネル120と噛み合わないこともある。第2熱交換チャンネル120は噛み合い熱交換領域IKを除いた他の領域(噛み合い熱交換領域の右側領域)では第1熱交換チャンネル110と噛み合わないこともある。熱交換チャンネル構造体100は第1熱交換チャンネル110及び第2熱交換チャンネルの中でいずれか一つが独立的に熱交換を遂行する独立チャンネル熱交換領域を含むことができる。独立チャンネル熱交換領域において、第1熱交換チャンネル110または第2熱交換チャンネルは単一チャンネル構造及び分岐チャンネル構造の中で少なくとも一つの構造を含むことができる。
図1A及び図1Bで示す実施例によると、噛み合い熱交換領域IKの一側には第1熱交換チャンネル110のみで熱交換が行われる領域1Sが配置され、噛み合い熱交換領域IKの他側には第2熱交換チャンネル120のみで熱交換が行われる領域2Sが配置されることができる。言い換えれば、熱交換チャンネル構造体100の第1端部E1に接した領域では第2熱交換チャンネル120の介在なしに第1熱交換チャンネル110が2回以上巻かれた(回転された)領域が存在することができ、熱交換チャンネル構造体100の第2端部E2に接した領域では第1熱交換チャンネル110の介在なしに第2熱交換チャンネル120が2回以上巻かれた(回転された)領域が存在することができる。噛み合い熱交換領域IKの前記一側では第1熱交換チャンネル110部分による熱交換が主に行われることができ、噛み合い熱交換領域IKの前記他側では第2熱交換チャンネル120部分による熱交換が主に行われることができる。
第1熱交換チャンネル110は第1熱伝逹媒体の流れのための第1‐1ポート111及び第1‐2ポート112を備えることができ、第2熱交換チャンネル120は第2熱伝逹媒体の流れのための第2‐2ポート122及び第2‐1ポート121を備えることができる。第1‐1ポート111は第1端部E1に配置されることができ、第2‐2ポート122は第2端部E2に配置されることができる。第1‐2ポート112は第2‐2ポート122と第2‐1ポート121の間に配置されることができ、第2‐1ポート121は第1‐1ポート111と第1‐2ポート112の間に配置されることができる。第1‐2ポート112は第2‐2ポート122より熱交換チャンネル構造体100の中央部(長手方向に沿う中央部)に近く配置されることができ、これと類似に、第2‐1ポート121は第1‐1ポート111より熱交換チャンネル構造体100の前記中央部に近く配置されることができる。第1‐2ポート112と第2‐1ポート121の間の領域で第1熱交換チャンネル110と第2熱交換チャンネル120が噛み合うように備えられることができる。言い換えれば、第1‐2ポート114と第2‐1ポート121の間の領域が噛み合い熱交換領域IKと定義されることができる。
前記第1熱伝逹媒体は熱交換チャンネル構造体100の第1端部E1に位置する第1熱交換チャンネル110の第1‐1ポート111に注入されて第1熱交換チャンネル110を通過した後、第1‐2ポート112に排出されることができる。前記第2熱伝逹媒体は熱交換チャンネル構造体100の第2端部E2に位置する第2熱交換チャンネル120の第2‐2ポート122に注入されて第2熱交換チャンネル120を通過した後、第2‐1ポート121に排出されることができる。よって、第1熱交換チャンネル110を通過する前記第1熱伝逹媒体の進行方向と第2熱交換チャンネル120を通過する前記第2熱伝逹媒体の進行方向は互いに逆であり得る。2つの熱交換チャンネル110,120を使用すると同時に、これらを通過する熱伝逹媒体(すなわち、前記第1及び第2熱伝逹媒体)の通過方向が互いに逆であり得るので、このような観点において、実施例による熱交換チャンネル構造体100は、いわゆる「Double and Counter Flow(DC Flow)」構成/特徴を持つと言える。
図1A及び図1Bでは熱交換チャンネル構造体100両端のポート111,122から熱伝逹媒体が注入されて熱交換チャンネル構造体100の中間に形成されたポート112,121から熱伝逹媒体が排出されることを例示的に説明した。しかし、実施例がこれに制限されるものではない。熱交換チャンネル構造体100の中間に形成されたポート112,121と両端に形成されたポート111,112の役目が互いに反対になることもできる。この場合、熱交換チャンネル構造体100の中間に形成されたポート112,121を通じて熱伝逹媒体が流入され、熱交換チャンネル構造体100両端のポート111,122を通じて熱伝逹媒体が排出されることもできる。熱交換チャンネル構造体100で噛み合い熱交換領域IKの割合と位置、大きさなどは応用分野によって多様に変更されることができる。
付加的に、第1熱交換チャンネル110及び第2熱交換チャンネル120はそれぞれ螺旋形構造を持つことができる。第1熱交換チャンネル110及び第2熱交換チャンネル120が螺旋形管形のチャンネル構造を持つ場合、熱伝逹媒体はその流速にかかわらず決まった経路(すなわち、110または120)に沿ってスムーズに流れることができる。しかし、第1熱交換チャンネル110及び第2熱交換チャンネル120の構造/形態は変化されることができる。
図2A及び図2Bは他の実施例によるもので、図1A及び図1Bの熱交換機で噛み合い熱交換領域(すなわち、重畳領域)の割合が64%である場合を示す。図2Aは熱交換機の斜視図で、図2Bは側面図である。図2A及び図2Bの熱交換機はIK‐64%の構成を持つと言える。
図3A及び図3Bは他の実施例によるもので、熱交換機で噛み合い熱交換領域(すなわち、重畳領域)の割合が82%である場合を示す。図3Aは熱交換機の斜視図で、図3Bは側面図である。図3A及び図3Bの熱交換機はIK‐82%の構成を持つと言える。
図4Aは第1比較例による熱交換機の斜視図で、図4Bは側面図である。
図4A及び図4Bを参照すれば、第1比較例による熱交換機は熱交換チャンネル構造体100を含むことができ、熱交換チャンネル構造体100は第1熱交換チャンネル110と第2熱交換チャンネル120とを備えることができる。第1熱交換チャンネル110と第2熱交換チャンネル120とは、熱交換チャンネル構造体100の全体領域で噛み合うように備えられることができる。言い換えれば、熱交換チャンネル構造体100の第1端部E1から第2端部E2までの全体領域で第1熱交換チャンネル110と第2熱交換チャンネル120とが噛み合うことができる。よって、噛み合い熱交換領域IKの割合は100%である。このような図4の第1比較例による熱交換機はIK‐100%の構成を持つと言える。
図5Aは第2比較例による熱交換機の斜視図で、図5Bは側面図である。
図5A及び図5Bを参照すれば、第2比較例による熱交換機は熱交換チャンネル構造体100を含むことができ、熱交換チャンネル構造体100は一つの(single)熱交換チャンネル110で構成されることができる。熱交換チャンネル110の一端に熱伝逹媒体の注入のための第1‐1ポート111が備えられることができ、熱交換チャンネル110の他端に熱伝逹媒体の排出のための第1‐2ポート112が備えられることができる。熱交換チャンネル110の前記一端がすなわち熱交換チャンネル構造体100の第1端部E1’に該当することができ、熱交換チャンネル110の前記他端がすなわち熱交換チャンネル構造体100の第2端部E2’に該当することができる。このような図5A及び図5Bの第2比較例による熱交換機はS‐100%の構成を持つと言える。ここで、Sはシングル(single)を意味する。
図4A及び図4Bを参照した比較例によると、熱交換チャンネル構造体100が噛み合い熱交換領域IKのみを含み、第1熱交換チャンネル110または第2熱交換チャンネル120が単独で熱交換を遂行する領域を含まない。この場合、図1ないし図3を参照した実施例と比べて装置の領域別に発熱量や温度特性が不均一な場合、熱交換チャンネル構造体100の熱交換性能が落ちることがある。また、図5A及び図5Bを参照した比較例によると熱交換チャンネル構造体100が一つの熱交換チャンネル110のみ含むことができる。この場合、熱交換チャンネル110の第1‐1ポート111に入ってきた熱伝逹媒体が第1‐2ポート112に進行しながらその温度が段々変わるので、装置(未図示)の温度が不均一になって全体的に熱交換性能が低下することがある。
図6は例示的な実施例による熱交換機による熱交換対象になることができる装置20を示す斜視図である。図7は装置20の断面図である。
図6及び図7では例示的に固定子ユニット23の内側にコイル部22が配置されたことを示すが、実施例がこれに制限されるものではない。固定子ユニット23の外側にコイル部22が配置されることもできる。
図6及び図7を参照すれば、装置20は固定子ユニット23及び回転子ユニット25を含むことができる。固定子ユニット23はヨーク21及びヨーク21の歯(tooth)の間に配置されたコイル部22を含むことができる。ヨーク21の歯の間にはスロットが用意されることができる。ヨーク21は中空部を持つ円柱形状を持つことができる。ヨーク21の内周面には複数の歯が形成されてもよい。複数の歯の間にコイル部22が配置されることができる。コイル部22は複数の歯に沿って規則的に巻かれたワインディングコイル(winding coil)であってもよい。
ヨーク21には複数の歯が形成され、コイル部22はこれらの間に位置することができる。回転子ユニット25は固定子ユニット23の内側に定義された中空部に配置されることができる。回転子ユニット25はその中心に回転軸24を備えることができる。また、回転子ユニット25は永久磁石または半永久磁石を含むことができる。熱交換機は装置20の外周面または内周面に沿って形成された熱交換チャンネルでの熱伝逹媒体の流れによって装置20と熱交換をすることができる。
車両のモーター(電動機)や発電機の場合、熱交換性能を高めて温度を下げれば性能とエネルギー効率が大きく改善されることができる。温度を下げると、モーターや発電機内部の磁場密度などのパラメータが改善されることができ、エネルギー効率が高くなることができる。また、過熱防止及び適切な温度制御はモーターや発電機の熱損上を防いで寿命を延ばすのに重要なものとして作用することができる。
図8はまた他の実施例による熱交換機を説明するための図面である。
図8を参照すれば、第1熱交換チャンネル110は噛み合い熱交換領域IKでは第2熱交換チャンネル120と噛み合うことがある。第1熱交換チャンネル110は領域1Sでは第2熱交換チャンネル120と噛み合わないこともある。第2熱交換チャンネル120は噛み合い熱交換領域IKでは第1熱交換チャンネル110と噛み合うことができる。第2熱交換チャンネル120は領域2Sでは第1熱交換チャンネル110と噛み合わないこともある。図8では図1と違って領域1Sの大きさと領域2Sの大きさが互いに違うことがある。図8では領域1Sの大きさが領域2Sの大きさよりもっと大きい場合を示すが、実施例がこれに制限されるものではない。例えば、領域1Sの大きさが領域2Sの大きさよりもっと小さいこともある。
図8の実施例では第1熱交換チャンネル110が単独で熱交換を遂行する領域1Sと第2熱交換チャンネル120が独立的に熱交換を遂行する領域2Sの大きさが互いに違うことがある。すなわち、熱交換チャンネル構造体100が非対称的模様を持つことができる。図8で示す熱交換チャンネル構造体100は熱が非対称的に発生する装置の熱交換のために使われることができる。
図9はまた他の実施例による熱交換機を説明するための図面である。
熱交換チャンネル構造体100が4個の熱交換チャンネル110,120,130,140を含むことができる。熱交換チャンネル構造体100の噛み合い熱交換領域IK_12,IK_34では熱交換チャンネル110,120,130,140の中で少なくとも2つ以上の熱交換チャンネルが噛み合うことができる。熱交換チャンネル構造体100で噛み合い熱交換領域IK_12,IK_34を除いた他の領域では一つの熱交換チャンネルが独立的に熱交換を遂行することができる。ここで、独立的に熱交換を遂行するということは一つの熱交換チャンネルが他の熱交換チャンネルと噛み合わずに熱交換を遂行することを示すことができる。
第1熱伝逹媒体は座標x1iで第1熱交換チャンネル110に流入されて座標x1oで第1熱交換チャンネル110から排出されることができる。熱交換チャンネル構造体100が熱交換を遂行して装置の温度を下げると仮定する時、第1熱伝逹媒体は座標x1iから座標x1oに進行する間にその温度が増加することがある。よって、領域1Sで熱交換チャンネル構造体100の温度は右側に行くほど増加することができる。
第2熱伝逹媒体は座標y1iで第2熱交換チャンネル120に流入されて座標y1oで第2熱交換チャンネル120から排出されることができる。したがって、噛み合い熱交換領域IK_12で第1熱伝逹媒体の進行方向と第2熱伝逹媒体の進行方向は互いに反対であってもよい。熱交換チャンネル構造体100が熱交換を遂行して装置の温度を下げると仮定する時、第2熱伝逹媒体は座標y1iから座標y1oに進行する間にその温度が増加することがある。噛み合い熱交換領域IK_12で第1熱伝逹媒体は右側に行くほど温度が増加し、第2熱伝逹媒体は左に行くほど温度が増加することがある。よって、噛み合い熱交換領域IK_12の温度は一定に維持されるか、または領域1Sに比べて小さい変化率で変化されることがある。
第4熱伝逹媒体は座標y2iで第4熱交換チャンネル140に流入されて座標y2oで第4熱交換チャンネル140から排出されることができる。第4熱交換チャンネル140が単独で熱交換を遂行する領域4Sで熱交換チャンネル構造体100の温度は左に行くほど増加することがある。噛み合い熱交換領域IK_14で第1熱伝逹媒体の進行方向と第4熱伝逹媒体の進行方向は互いに反対であってもよい。熱交換チャンネル構造体100が熱交換を遂行して装置の温度を下げると仮定する時、第4熱伝逹媒体は座標y2iから座標y2oに進行する間にその温度が増加することがある。噛み合い熱交換領域IK_14で第1熱伝逹媒体は右側に行くほど温度が増加し、第4熱伝逹媒体は左に行くほど温度が増加することがある。よって、噛み合い熱交換領域IK_14の温度は一定に維持されるか、または領域1Sまたは領域4Sに比べて小さい変化率で変化されることがある。
第3熱伝逹媒体は座標x2iで第3熱交換チャンネル130に流入されて座標x2oで第3熱交換チャンネル130から排出されることができる。噛み合い熱交換領域IK_34で第3熱伝逹媒体の進行方向と第4熱伝逹媒体の進行方向は互いに反対であってもよい。熱交換チャンネル構造体100が熱交換を遂行して装置の温度を下げると仮定する時、第3熱伝逹媒体は座標x2iから座標x2oに進行する間にその温度が増加することがある。噛み合い熱交換領域IK_34で第3熱伝逹媒体は右側に行くほど温度が増加し、第4熱伝逹媒体は左に行くほど温度が増加することがある。よって、噛み合い熱交換領域IK_34の温度は一定に維持されるか、または領域1Sまたは領域4Sに比べて小さい変化率で変化されることがある。
図9で示す実施例によると、一つの熱交換チャンネルによって熱交換を遂行する領域1S,4Sでは熱交換チャンネル構造体100の温度が位置変化によって変わることに対し、噛み合い熱交換領域IK_12,IK_14,IK_34では熱交換構造体100の温度が変わらないか、その変化率を小さくすることで装置の領域別に多様な温度特性を与えることができる。
図10はまた他の実施例による熱交換機を説明するための図面である。
図10を参照すれば、第2熱交換チャンネル120全体が第1熱交換チャンネル110と噛み合うことができる。一方、第1熱交換チャンネル110の中で一部領域1Sは第2熱交換チャンネル120と噛み合わないこともある。すなわち、第1熱交換チャンネル110は他の熱交換チャンネルと噛み合う領域IK及び他の熱交換チャンネルと噛み合わない領域1Sを全て含むことができる。一方、第2熱交換チャンネル120は実質的に全ての領域が第1熱交換チャンネル110と噛み合うことができる。図10では噛み合い熱交換領域IKが右側に位置する場合を例示的に示すが実施例がこれに制限されるものではない。例えば、噛み合い熱交換領域IKは左側に位置することもできる。また、図10で示すのと違って、第1熱交換チャンネル110の全領域が第2熱交換チャンネル120と噛み合って、第2熱交換チャンネル120の中で一部が第1熱交換チャンネル110と噛み合わないこともある。
図11はまた他の実施例による熱交換機を説明するための図面である。
図11を参照すれば、第2熱交換チャンネル120全体が第1熱交換チャンネル110と噛み合うことができる。一方、第1熱交換チャンネル110の中で縁の2つの領域1Sは他の熱交換チャンネルと噛み合わないこともある。図10と違って第2熱交換チャンネル120は第1熱交換チャンネル110の中で、いずれか一方に偏らないで中に位置することができる。よって、第1熱交換チャンネル110の縁領域1Sは第2熱交換チャンネル120と噛み合わないこともある。2つの縁領域1Sの大きさは同じであってもよい。よって、熱交換チャンネル構造体100は対称的な構造を持つことができる。しかし、実施例がこれに制限されるものではない。例えば、2つの縁領域1Sの大きさは互いに異なることがあって、この場合熱交換チャンネル構造体100は非対称的な構造を持つこともできる。
図11とは違って、1S_1と1S_2の大きさは互いに異なる。したがって、熱交換チャンネル構造体100は非対称的な構造を持つこともできる。
図12はまた他の実施例による熱交換機を説明するための図面である。
図12を参照すると、熱交換チャンネル構造100は、第1熱交換チャンネルおよび第2の熱交換チャンネルを含むことができる。第1熱交換チャンネルは、少なくとも2つの分岐チャンネル110a,110bを含むことができる。分岐流路110a,110bは、ポート110c,110dから分岐したポート分岐構造であってもよい。ポート110c、110dには、熱媒体のポートが形成されてもよい。熱伝達媒体は、ポート110c,110dの一方を通じて第1熱交換チャンネルに注入されることができ、ポート110c,110dの他方を通じて第1熱交換チャンネルから排出されることができる。例えば、ポート110cから熱媒体を注入し、ポート110dから熱媒体を排出することができる。他の例として、熱伝達媒体はポート110dを通じて注入され、熱伝達媒体はポート110cを通じて排出されることができる。
第1熱交換チャンネルが複数の分岐チャンネル110a,110bを含むことにより、第1熱交換チャンネルに注入された熱伝達媒体は分岐チャンネル110a,110bに分配されて流れることができる。これによって、第1の熱交換チャンネル内の熱伝達媒体に対する抵抗などのパラメータを調整することができる。
同様に、第2の熱交換チャンネルは、少なくとも2つの分岐チャンネル120a,120bを含むことができる。分岐チャンネル120a,120bは、ポート120c,120dを介して互いに連通することができる。熱伝達媒体は、ポート120c,120dの一方を通じて第2の熱交換チャンネルに注入され、ポート120c,120dの他方を通じて第1の熱交換チャンネルから排出されることができる。例えば、ポート120cから熱媒体を注入し、ポート120dから熱媒体を排出することができる。他の例として、熱伝達媒体はポート120dを通じて注入され、熱伝達媒体はポート120cを通じて排出されることができる。
第2熱交換チャンネルが複数の分岐チャンネル120a,120bを含むことにより、第2熱交換チャンネルに注入された熱伝達媒体は、分岐チャンネル120a、120bに分配されて流れることができる。これによって、熱伝達媒体に対する抵抗など、第2の熱交換チャンネル内のパラメータを調整することができる。
図12は第1熱交換チャンネルおよび第2熱交換チャンネルのそれぞれが少なくとも2つの分岐チャンネルを含む例を示す。ただし、これは例としてのみ提供されている。例えば、第1熱交換チャンネル及び第2熱交換チャンネルの中で、一方は少なくとも2つの分岐チャンネルを含み、他方は単一チャンネルを含むことができる。ここで、領域IK‐IIにおいて、2つの熱交換チャンネルのそれぞれは分岐チャンネルを含んでもよく、単一のチャンネルを含んでもよい。
図13はまた他の実施例による熱交換機を説明するための図面である。
図13を参照すれば、第1熱交換チャンネル110及び第2熱交換チャンネル120が噛み合い熱交換領域IK‐IIで噛み合うことができる。第1熱交換チャンネル110は領域1Sで第2熱交換チャンネル120と噛み合わないこともある。第2熱交換チャンネル120は領域2Sで第1熱交換チャンネル110と噛み合わないこともある。
領域1Sで第1熱交換チャンネル110は単一チャンネルで構成されることができる。同様に、領域2Sで第2熱交換チャンネル120は単一チャンネルで構成されることができる。噛み合い熱交換領域IK‐IIで第1熱交換チャンネル110は2つの分岐チャンネル110a,110bに分岐されることができる。分岐チャンネル110a,110bはポート110cから分岐されたポート分岐構造を持つことができる。同様に、噛み合い熱交換領域IK‐IIで第2熱交換チャンネル120は2つの分岐チャンネル120a,120bに分岐されることができる。分岐チャンネル120a,120bはポート120cから分岐されたポート分岐構造を持つことができる。図14で示すように噛み合い熱交換領域IK‐IIで第1熱交換チャンネル110及び第2熱交換チャンネル120それぞれが複数の分岐チャンネルに分岐されるようにすることで、2つのチャンネルが噛み合わない領域1S,2Sで各チャンネルの抵抗と2つのチャンネルが噛み合う領域IK‐IIで各チャンネルの抵抗が変わるようにすることができる。
図13では領域1S及び領域2Sの大きさが同一な場合を例示的に示すが、実施例がこれに制限されるものではない。例えば、領域1S及び領域2Sの大きさが互いに異なることもある。すなわち、熱交換チャンネル構造体100は対称的構造ではない非対称的構造を持つこともできる。また、図14では第1熱交換チャンネル110及び第2熱交換チャンネル120が全て噛み合い熱交換領域IK‐IIで2つ以上の分岐チャンネルに分岐されることを例示的に示すが、実施例がこれに制限されるものではない。例えば、第1熱交換チャンネル110及び第2熱交換チャンネル120の中でいずれか一つのみ噛み合い熱交換領域IK‐IIで2つ以上の分岐チャンネルに分岐されることもできる。
図14はまた他の実施例による熱交換機を説明するための図面である。
図14を参照すれば、また他の実施例による熱交換チャンネル構造体100は第1熱交換チャンネル110及び第2熱交換チャンネル120を含むことができる。第1熱交換チャンネル110は第1‐1熱交換チャンネル110a及び第1‐2熱交換チャンネル110bに分岐されることができる。第1‐1熱交換チャンネル110a及び第1‐2熱交換チャンネル110bはポート110cから分岐されたポート分岐構造を持つことができる。第2熱交換チャンネル120は第2‐1熱交換チャンネル120a及び第2‐2熱交換チャンネル120bに分岐されることができる。第2‐1熱交換チャンネル120a及び第2‐2熱交換チャンネル120bはポート120cから分岐されたポート分岐構造を持つことができる。第1‐1熱交換チャンネル110a、第1‐2熱交換チャンネル110b、第2‐1熱交換チャンネル120a、第2‐2熱交換チャンネル120bは熱交換領域中央で噛み合って一緒に熱交換を遂行することができる。
実施例による熱交換機は多様な方式で変更されることができる。例えば、2つの熱交換チャンネルが一部で噛み合う場合を表1のように示すことができる。
表1で各熱交換チャンネル構造体の形態を示す記号において「S」は単一チャンネルによって熱交換が遂行される領域を示し、「B」は単一チャンネルから分岐されたチャンネルによって熱交換が遂行される領域を示し、「I」は2つの熱交換チャンネルが単一チャンネル構造で噛み合って熱交換を遂行する領域を示し、「II」は2つの熱交換チャンネルが分岐チャンネル構造で噛み合って熱交換を遂行する領域を示す。カッコの中に表示された記号は、図1~図15で使用した領域の記号と同一な意味を持つ。表1では第1熱交換チャンネル110または第2熱交換チャンネル120が単一チャンネル構造及び分岐チャンネル構造の中でどのような構造を持つかによって表記方式を異にしたが、表記方式は変更されることもある。例えば、第1熱交換チャンネル110または第2熱交換チャンネル120が独立的に熱交換を遂行する独立チャンネル熱交換領域は、具体的なチャンネル構造を区分せずに1Sまたは2Sに表現されることができる。また、第1熱交換チャンネル110及び第2熱交換チャンネル120が噛み合って熱交換を遂行する噛み合い熱交換領域は具体的なチャンネル構造を区分せずにIK領域で表現されることができる。
表1で示す実施例は例示的なものに過ぎず、実施例がこれに制限されるものではない。例えば、表1では2つの熱交換チャンネルを使用することだけ考慮したが、図9で示すように3つ以上の熱交換チャンネルが熱交換チャンネル構造体に含まれることもできる。
図15はまた他の実施例による熱交換機を説明するための図面である。図16は図15で示す構造で電動モーターを省略して熱交換機の熱交換原理をより簡単に示す図面である。図17は図15の構造を分解して示す図面である。
図15ないし17を参照すれば、熱交換の対象になる装置20がカバー310及びハウジング320によって定義される内部空間に安着されることができる。熱交換チャンネル構造体100はハウジング320の内部空間で螺旋形構造で形成された熱交換チャンネル110,120を含むことができる。第1熱交換チャンネル110及び第2熱交換チャンネル120はハウジング320の内部空間に設置されて螺旋形を形成しながら熱伝逹媒体を移動させることができる。第1熱交換チャンネル110及び第2熱交換チャンネル120はハウジング320の内周面と向き合う装置20の固定子ユニット23の外周面と熱交換を遂行することができる。また、第1熱交換チャンネル110及び第2熱交換チャンネル120は充電された放熱素材を通じてコイル部22のエンドワイヤリング(end wiring)とも熱交換を遂行することができる。
図15を参照すれば、カバー310は装置20の回転軸24と垂直した面を含むことができる。カバー310の中央には回転軸24及び軸受け330が設置されるための軸受けハウジング390が形成されることができる。軸受け330は回転軸24が回転する時に軸受けハウジング390で回転軸24の位置を安定的に維持し、回転によって発生する摩擦損失を減らすことができる。
図15及び図17を参照すれば、カバー310、ハウジング320及び軸受けハウジング390によって装置20の固定子ユニット23及び回転子ユニット25が内蔵されるチャンバー空間が用意されることができる。固定子及び回転子ユニット25が内蔵された状態でコイル部22の末端ワイヤリングが位置する領域でチャンバーの余裕空間が存在することができる。カバー310には空気ノズル314が形成されることができ、空気ノズル314を通じて空気がチャンバー空間に流入及び排出されながら対流による熱交換が行われることができる。
図16を参照すれば、熱交換チャンネル構造体100は第1熱交換チャンネル110及び第2熱交換チャンネル120を含むことができる。第1熱交換チャンネル110及び第2熱交換チャンネル120は1S領域、IK領域及び2S領域を形成することができる。熱交換機は第1リンクチャンネル210を含むことができる。第1リンクチャンネル210は第1熱交換チャンネル110の第1‐1ポート111及び第2熱交換チャンネル120の第2‐2ポート122と連結されることができる。第1リンクチャンネル210で熱伝逹媒体は分岐され、第1‐1ポート111及び第2‐2ポート122を通じて第1熱交換チャンネル110及び第2熱交換チャンネル120に流入されることができる。
熱交換機は第2リンクチャンネル220をさらに含むことができる。第2リンクチャンネル220は第1‐2ポート112と連結された第2‐1リンクチャンネル222及び第2‐1ポート121と連結された第2‐2リンクチャンネル224を含むことができる。第2‐1リンクチャンネル222は第1熱交換チャンネル110とカバーチャンネル312の間を連結し、第2‐2リンクチャンネル224は第2熱交換チャンネル120とカバーチャンネル312の間を連結することができる。
図15ないし17で示す実施例によると、熱交換チャンネル構造体100に流入された熱伝逹媒体が第1熱交換チャンネル110及び第2熱交換チャンネル120を通過した後第2リンクチャンネル220を通じてカバーチャンネル312でもう一度熱交換を遂行することができる。これを通じて熱交換面積が増大され、装置20の回転軸24に垂直した面でも熱交換が行われて熱交換効率が高くなることができる。
図18はまた他の例示的な実施例による熱交換機の構造を簡単に示す概念図である。図18の実施例を説明するにあたり、図15~17と重複する内容は省略する。
図18を参照すれば、第1‐1ポート111に流入された熱伝逹媒体の中で一部は第1放射チャンネル332を通じてカバー310内部に形成された第1カバーチャンネル312aに流入されることができる。第1放射チャンネル332は、1S領域と第1カバーチャンネル312aの間を連結することができる。第1熱交換チャンネル110の熱伝逹媒体の中で一部は第1‐2ポート112に排出され、残り一部が第1放射チャンネル332を通じて第1カバーチャンネル312aに流入されることができる。このために第1放射チャンネル332の断面積は第1熱交換チャンネル110の断面積より小さいか、または同一である。ここで、断面積は該当チャンネルで熱交換媒体が通過する断面の面積を意味することができる。第1放射チャンネル332は複数個のチャンネルで構成されることができる。放射チャンネルが複数個のチャンネルで構成される場合、放射チャンネルを構成するチャンネルは放射(radial)方向に配列されることができる。第1放射チャンネル332の断面積は第1放射チャンネル332を構成する複数個のチャンネルの断面積の和を意味することができる。第1放射チャンネル332の断面積が第1熱交換チャンネル110の断面積より小さいか、または同一であるため、第1放射チャンネル332を通過する熱伝逹媒体の流量が第1熱交換チャンネル110に流入される熱伝逹媒体の流量より小さいことがある。よって、第1熱交換チャンネル110に流入される熱伝逹媒体の中で一部は第1‐2ポート112方向に進行することができる。
第2‐2ポート122に流入された熱伝逹媒体の中で一部は第2放射チャンネル334を通じて第2カバーチャンネル312bに流入されることができる。第2放射チャンネル334は、2S領域と第2カバーチャンネル312bの間を連結することができる。第2熱交換チャンネル120の熱伝逹媒体の中で一部は第2‐1ポート121に排出され、残り一部が第2放射チャンネル334を通じてカバーチャンネル312に流入されることができる。このために第2放射チャンネル334の断面積は第2熱交換チャンネル120の断面積より小さいか、または同一である。第2熱交換チャンネル120に流入される熱伝逹媒体の中で一部は第2‐2ポート122方向に進行し、残り一部は第2カバーチャンネル312bに進行することができる。
熱交換機は第1及び第2カバーチャンネル312a,312b、第1‐2ポート112及び第2‐1ポート121と連結された第2リンクチャンネル220を含むことができる。第2リンクチャンネル220を通じて第1‐2ポート112、第2‐1ポート121と第1及び第2カバーチャンネル312a,312bから排出された熱伝逹媒体が外部に排出されることができる。
図18で示すように熱交換チャンネル構造体100に流入された熱伝逹媒体の一部は熱交換チャンネル構造体100(すなわち、第1及び第2熱交換チャンネル110,120)の内部で移動し、残り一部は第1及び第2放射チャンネル332,334を通じて第1及び第2カバーチャンネル312a,312bに移動して第1及び第2カバーチャンネル312a,312bで熱交換を遂行することができる。これを通じて図16ないし18の場合より相対的に低い温度を持つ熱伝逹媒体が第1及び第2カバーチャンネル312a,312bに流入されて熱交換を遂行することができる。
図19はまた他の例示的な実施例による熱交換機を説明するための図面である。図20A及び図20Bは図19の実施例をより詳しく説明するための図面である。図19、図20A及び図20Bの実施例を説明するにあたり、図15ないし17と重複される内容は省略する。
図19、図20A及び図20Bを参照すれば、第1‐1ポート111が1S領域の末端に形成されず、1S領域の中間に形成されることができる。よって、第1熱交換チャンネル110は熱伝逹媒体が第1方向(右側)に進行する領域及び熱伝逹媒体が第2方向(左側)に進行する領域を含むことができる。第1熱交換チャンネル110の中で第1‐1ポート111の左側領域では熱伝逹媒体が第2方向に進行し、第1‐1ポート111の右側では熱伝逹媒体が第1方向に進行することができる。
また、第2‐2ポート122も2S領域の末端に形成されず、2S領域の中間に形成されることができる。第2熱交換チャンネル120の中で第2‐2ポート122左側領域では熱伝逹媒体が第2方向に進行し、第2‐2ポート122の右側では熱伝逹媒体が第1方向に進行することができる。
通常の場合、熱伝逹媒体が一方向に進行する場合、熱伝逹媒体が進行することによって温度が高くなって熱伝逹性能が多少減少することがある。一方、図20及び図21A、21Bで示すように、第1‐1ポート111及び第2‐2ポート122のそれぞれを第1熱交換チャンネル110及び第2熱交換チャンネル120それぞれの中間領域に形成すれば、第1‐1ポート111及び第2‐2ポート122に流入された熱伝逹媒体が互いに違う方向に分岐されて進行することができる。第1‐1ポート111及び第2‐2ポート122の位置を調節することで熱交換機の熱特性を調節することができる。
図21はまた他の例示的な実施例による熱交換機の構造を簡単に示す図面である。図21の実施例を説明するにおいて上述した説明と重複される内容は省略する。
図21を参照すれば、図18と比べて第1リンクチャンネル210が第1‐1リンクチャンネル212、第1‐2リンクチャンネル214及び流量分岐制御部218を含むことができる。流量分岐制御部218は第1‐1リンクチャンネル212と第1‐2リンクチャンネル214の間の熱伝逹媒体伝達流量を制御することができる。流量分岐制御部218によって第1‐1リンクチャンネル212及び第1‐2リンクチャンネル214のそれぞれが伝達する熱伝逹媒体の流量が調節されることができる。熱交換機は流量分岐制御部218を利用して熱交換チャンネル構造体の領域別に違う熱伝逹特性または温度特性が示されるようにすることができる。例えば、熱交換チャンネル構造体100の中央領域に熱偏重現象がある場合、熱交換機は第1‐1リンクチャンネル212に流入される熱伝逹媒体の量を減らし、第1‐2リンクチャンネル214に流入される熱伝逹媒体の量を増やして熱偏重現象を解消することができる。熱交換チャンネル構造体100の縁領域に熱偏重現象がある場合、熱交換機は第1‐2リンクチャンネル214に流入される熱伝逹媒体の量を減らし、第1‐1リンクチャンネル212に流入される熱伝逹媒体の量を増やして熱偏重現象を解消することができる。
第1‐1ポート111及び第1‐2ポート112を通じて流入された熱伝逹媒体は第1‐3ポート113に排出されることができる。第1熱交換チャンネル110の中で第1‐1ポート111と第1‐3ポート113との間では熱伝逹媒体が第1方向(右側方向)に動いて、第1‐3ポート113と第1‐2ポート112との間では熱伝逹媒体が第2方向(左側方向)に動くことができる。
第2‐1ポート121及び第2‐2ポート122を通して流入された熱伝逹媒体は第2‐3ポート123に排出されることができる。第2熱交換チャンネル120の中で第2‐2ポート122と第2‐3ポート123との間では熱伝逹媒体が第2方向(左側方向)に動いて、第2‐3ポート123と第2‐1ポート121との間では熱伝逹媒体が第1方向(右側方向)に動くことができる。
上述した例示は一例に過ぎず、実施例がこれに制限されるものではない。例えば、熱伝逹媒体の流れ方向は上述した流れ方向の反対に行われることもできる。上述したように熱伝逹媒体が出入りするポートの数を増やして、複数のリンクチャンネルの間の移動流量を流量分岐制御部218が制御することで熱交換チャンネル構造体100の熱交換温度特性を容易に変更することができる。
図21に示す熱交換器は、第1放射チャンネル(未図示)および第2放射チャンネルをさらに含むことができる。第1放射チャンネル(未図示)は領域1Sと第1カバーチャンネル312aとの間を連結し、第2放射チャンネル(未図示)は領域2Sと第2カバーチャンネル312bとの間を連結する。第1放射チャンネル(未図示)の断面積は、第1熱交換チャンネル110の断面積より小さくてもよい。第2放射チャンネル(未図示)の断面積は、第2熱交換チャンネル120の断面積より小さくてもよい。
図22はまた他の例示的な実施例による熱交換機構造を簡単に示す図面である。図22の実施例を説明するにあたり、上述した説明と重複される内容は省略する。
図22を参照すれば、熱交換機は熱交換チャンネル構造体100、第1‐1リンクチャンネル212、第1‐2リンクチャンネル214及び流量分岐制御部218、第2‐1リンクチャンネル222及び第2‐2リンクチャンネル224を含むことができる。
第1‐3ポート113は第1熱交換チャンネル110の末端ではない中間に位置することができる。よって、第1‐3ポート113に流入された熱伝逹媒体は第1‐4ポート114及び第1‐1ポート111に排出されることができる。第1‐2ポート112に流入された熱伝逹媒体は第1‐4ポート114に排出されることができる。第1‐1ポート111と第1‐3ポート113の間では熱伝逹媒体が第2方向(左側)に移動し、第1‐3ポート113と第1‐4ポート114の間では熱伝逹媒体が第1方向(右側)に移動し、第1‐4ポート114と第1‐2ポート112の間では熱伝逹媒体が第2方向に移動することができる。
第2‐4ポート124は第2熱交換チャンネル120の末端ではない中間に位置することができる。よって、第2‐4ポート124に流入された熱伝逹媒体は第2‐3ポート123及び第2‐2ポート122に排出されることができる。第2‐1ポート121に流入された熱伝逹媒体は第2‐3ポート123に排出されることができる。第2‐2ポート122と第2‐4ポート124との間では熱伝逹媒体が第1方向(右側)に移動し、第2‐4ポート124と第2‐3ポート123の間では熱伝逹媒体が第2方向に移動し、第2‐3ポート123と第2‐1ポート121の間では熱伝逹媒体が第1方向に移動することができる。
第2‐1リンクチャンネル222は第1‐4ポート114及び第1‐1ポート111と連結されて第1‐4及び第1‐1ポート114,111から排出される熱伝逹媒体をカバーチャンネル312に伝達することができる。第2‐2リンクチャンネル224は第2‐3ポート123及び第2‐2ポート122と連結されて第2‐3及び第 2‐2ポート123,122から排出される熱伝逹媒体をカバーチャンネル312に伝達することができる。
図22に示す熱交換器は、 第1放射チャンネル(未図示)および第2放射チャンネルをさらに含むことができる。第1放射チャンネル(未図示)は領域1Sとカバーチャンネル312との間を連結することができ、第2放射チャンネル(未図示)は領域2Sとカバーチャンネル312との間を連結することができる。第2放射チャンネル(未図示)の断面積は、第2熱交換チャンネル120の断面積より小さくてもよい。
図23はまた他の実施例による熱交換機を説明するための図面である。
図23を参照すれば、第1熱交換チャンネル110の一端と第2熱交換チャンネル120の一端は、第1連結リンクチャンネル352を通じて連通することができる。第1熱交換チャンネル110の末端と第2熱交換チャンネル120の末端は、第2連結リンクチャンネル354を通じて連通することができる。第1熱交換チャンネル110の中央に形成されたポート119に熱伝逹媒体が流入されることができる。ポート119を通じて流入された熱伝逹媒体は第1熱交換チャンネル110の両端に伝達されることができる。第1熱交換チャンネル110の両端に伝達された熱伝逹媒体は、第1及び第2連結リンクチャンネル352,354を通じて第2熱交換チャンネル120の両端に流入されることができる。この過程で熱伝逹媒体はカバーチャンネル312を通過することができる。第2熱交換チャンネル120の両端に流入された熱伝逹媒体は第2熱交換チャンネル120の中心に形成されたポート129を通じて排出されることができる。図26の実施例によると第1熱交換チャンネル110で熱伝逹媒体は中央のポート119から第1熱交換チャンネル110の両端に進行することに対し、第2熱交換チャンネル120で熱伝逹媒体は第2熱交換チャンネル120の両端から第2熱交換チャンネル120の中心にあるポート129に進行することができる。よって、噛み合い熱交換領域IKで第1及び第2熱交換チャンネル110,120の熱伝逹媒体の流れ方向が互いに反対であってもよい。
図23では第1熱交換チャンネル110に熱伝逹媒体が流入されてカバーチャンネル312を通じて第2熱交換チャンネル120に伝達されることを示す。しかし、実施例がこれに制限されるものではない。例えば、熱伝逹媒体は第2熱交換チャンネル120に流入された後、カバーチャンネル312を経て第1熱交換チャンネル110に流入されることもできる。
図24はまた他の例示的な実施例による熱交換機を説明するための図面である。図24の実施例を説明するにあたり、上述した内容と重複される内容は省略する。
図24を参照すれば、熱交換チャンネル構造体はIK領域とIK領域の両端に用意された1S領域を含むことができる。1S領域は第1放射チャンネル332及び第2放射チャンネル334を通じて第1及び第2カバーチャンネル312a,312bと連結されることができる。図27で示す実施例では、第1熱交換チャンネル110に流入された熱伝逹媒体が全て第1及び第2カバーチャンネル312a,312bに移動しなければならないので、第1放射チャンネル332の断面積及び第2放射チャンネル334の断面積は第1熱交換チャンネル110の断面積より大きいか、または同一である。同様に、第1放射チャンネル332の断面積及び第2放射チャンネル334の断面積は第2熱交換チャンネル120の断面積より大きいか、または同一である。
図25はまた他の例示的な実施例による熱交換機を簡単に示す図面である。
図25を参照すれば、熱交換機は第1リンクチャンネル210、流量分岐制御部218、第2リンクチャンネル220、第1放射チャンネル332及び第2放射チャンネル334を含むことができる。1S領域はカバーチャンネル312と第1放射チャンネル332及び第2放射チャンネル334を通じて連結されることができる。第1熱交換チャンネル110に流入される熱伝逹媒体の一部はカバーチャンネル312に流入され、他の一部は第2リンクチャンネル220に移動することができる。よって、第1放射チャンネル332の断面積及び第2放射チャンネル334の断面積それぞれは第1熱交換チャンネル110の断面積より小さいか、または同一である。
図15ないし図25を参照しては熱伝逹媒体が熱伝逹対象になる装置20と直接接触しない間接冷却方式について説明した。しかし、実施例がこれに制限されるものではない。以下では熱交換機の少なくとも一部分で熱伝逹媒体が熱伝逹対象になる装置20と少なくとも一部分で直接的に接触する直接冷却方式について説明する。
図26Aはまた他の例示的な実施例による熱交換機構成を示す断面図で、図26Bは熱交換機構成を分解して示す断面図である。
図30A及び図30Bを参照すれば、熱交換機は装置20と熱交換領域を形成して熱伝逹媒体の流れを通じて熱交換を遂行する熱交換チャンネル構造体100、装置20と直接的に熱交換を遂行する浸漬チャンバー410,420を含むことができる。装置20は熱交換の対象体として固定子ユニット23及び回転子ユニット25を含むことができる。上述したように、装置20はモーターまたは発電機などを含むことができるが実施例がこれに制限されるものではなく、固定子ユニット及び回転子ユニットを含む全ての種類の装置がこれに該当することができる。
固定子ユニット23及び回転子ユニット25を含む装置20はカバー310及びハウジング320によって定義される内部空間に安着されることができる。
カバー310は装置20の回転軸24と垂直した面を含むことができる。カバー310の中央には回転軸24及び軸受け330が設置されるための軸受けハウジング390が形成されることができる。軸受け330は回転軸24が回転する時に軸受けハウジング390で回転軸24の位置を安定的に維持して回転によって発生する摩擦損失を減らすことができる。
ハウジング320は装置20の回転軸24と平行な面を含むことができる。ハウジング320の内部には熱交換チャンネル構造体100が設置されることができる。熱交換チャンネル構造体100は螺旋形構造を持つチャンネル110,120を含むことができる。熱交換チャンネル構造体100の熱交換領域の中で少なくとも一部で螺旋形構造を持つチャンネル110,120は噛み合うことができる。熱交換チャンネル構造体100については、後述する部分でより詳しく説明する。
固定子ユニット23と回転子ユニット25との間には内部分離壁350が用意されることができる。内部分離壁350によって固定子ユニット23と回転子ユニット25が空間的に分離されることができる。内部分離壁350は例示的にシリンダー形状を持つことができるが、実施例がこれに制限されるものではない。他の例として内部分離壁350は多角柱形状を持つこともできる。カバー310、ハウジング320及び内部分離壁350にチャンバーが具現されることができる。チャンバーに固定子ユニット23が内蔵された後、チャンバー両端の残った空間には熱伝逹媒体が満たされることができる。すなわち、チャンバーの両端には第1浸漬チャンバー410及び第2浸漬チャンバー420が形成されることができる。第1浸漬チャンバー410及び第2浸漬チャンバー420から装置20の中で少なくとも一部分(例えば、エンドワイヤリング)が熱伝逹媒体に盛られた状態で熱交換が遂行されることができる。
第1浸漬チャンバー410は第1放射チャンネル332を通じて熱交換チャンネル構造体100と連結されることができる。第2浸漬チャンバー420は第2放射チャンネル334を通じて熱交換チャンネル構造体100と連結されることができる。第1放射チャンネル332は複数個のノズルで具現されることができる。図30A及び図30Bでは第1放射チャンネル332を上側ノズルと下側ノズルで示すが実施例がこれに制限されるものではなく、第1放射チャンネル332は3つ以上のノズルを含むこともできる。同様に、第2放射チャンネル334もまた複数個のノズルで具現されることができる。第1放射チャンネル332を通じて熱交換チャンネル構造体100と第1浸漬チャンバー410との間に熱伝逹媒体の移動があり得る。第1放射チャンネル334を通じて熱交換チャンネル構造体100と第2浸漬チャンバー420の間に熱伝逹媒体の移動があり得る。
第1浸漬チャンバー410及び第2浸漬チャンバー420には熱伝逹媒体が盛られることができる。熱伝逹媒体はオイルなどの非伝導性流体を含むことができるが実施例がこれに制限されるものではない。第1浸漬チャンバー410及び第2浸漬チャンバー420に盛られた熱伝逹媒体は、コイル部22のエンドワイヤリング(end wiring)を含む領域と接触して直接的に熱交換することができる。第1浸漬チャンバー410及び第2浸漬チャンバー420に盛られた熱伝逹媒体は装置20の少なくとも一部分と接触して直接的に熱交換を遂行することができる。
図27はまた他の実施例による熱交換機の構造を示す断面図である。図31では図26A及び図26Bのカバー310、ハウジング320、軸受け330などの一部の構成は便宜上省略して表示した。
図27を参照すれば、熱交換機は第1熱交換チャンネル110、第2熱交換チャンネル120を含むことができる。第1熱交換チャンネル110及び第2熱交換チャンネル120は噛み合うIK領域、第1熱交換チャンネル110が独立的に熱交換を遂行する1S領域、第2熱交換チャンネル120が独立的に熱交換を遂行する2S領域を含むことができる。1S領域は第1放射チャンネル332を通じて第1浸漬チャンバー410と連結されることができる。2S領域は第2放射チャンネル334を通じて第2浸漬チャンバー420と連結されることができる。
第1熱交換チャンネル110に流入された熱伝逹媒体の全てが第1浸漬チャンバー410に移動することができる。よって、第1放射チャンネル332の断面積は第1熱交換チャンネル110の断面積より大きいか同一である。同様に、第2放射チャンネル334の断面積は第2熱交換チャンネル120の断面積より大きいか同一である。もし、第1放射チャンネル332が複数のノズルで構成された場合、第1放射チャンネル332の断面積は前記複数のノズルの断面積の和を意味することができる。また、ここでチャンネルの断面積は該当チャンネルで熱伝逹媒体が移動する経路の断面の面積を意味することができる。
熱交換機は第1リンクチャンネル210を含むことができる。第1リンクチャンネル210は第1熱交換チャンネル110の第1‐1ポート111及び第2熱交換チャンネル120の第2‐1ポート121と連結されることができる。第1リンクチャンネル210を通じて第1‐1ポート111及び第2‐1ポート121に熱伝逹媒体が流入されることができる。第1‐1及び第2‐1ポート111,121に流入された熱伝逹媒体は第1熱交換チャンネル110及び第2熱交換チャンネル120を通じて流れて第1及び第2放射チャンネル332,334を通過することができる。第1熱交換チャンネル110に流入された熱伝逹媒体は第1放射チャンネル332を通じて第1浸漬チャンバー410に移動して、第2熱交換チャンネル120に流入された熱伝逹媒体は第2放射チャンネル334を通じて第2浸漬チャンバー420に移動することができる。第1及び第2浸漬チャンバー410,420に盛られた熱伝逹媒体はリンクチャンネルを通じて排出されることができる。
第1浸漬チャンバー410及び第2浸漬チャンバー420に流入された熱伝逹媒体は装置20の固定子ユニット23の少なくとも一部分及びコイル部22の少なくとも一部分と接触して直接的に熱交換を遂行することができる。上述した熱交換が冷却である場合、熱伝逹媒体は第1熱交換チャンネル110及び第2熱交換チャンネル120に流入された後から第1浸漬チャンバー410及び第2浸漬チャンバー420を通過するまで漸進的に温度が高くなることができる。熱伝逹媒体の温度が相対的に低い時は熱伝逹媒体が第1及び第2熱交換チャンネル110,120を通過しながら熱交換を遂行し、熱伝逹媒体の温度が相対的に高い時は熱伝逹媒体が第1及び第2浸漬チャンバー410,420で直接的に熱交換を遂行することができる。第1及び第2浸漬チャンバー410,420は装置20の回転軸24の軸受けハウジング390とも熱交換を遂行することができる。これを通じて回転子ユニット25及び回転軸24が回転する間、軸受け330と回転軸24の間の摩擦によって発生する軸受けハウジング390の温度上昇効果を抑制することができる。
第1‐1ポート111及び第2‐1ポート121はIK領域の境界、すなわちIK領域の両端に位置することができる。熱伝逹媒体はIK領域の両端に進入した後熱交換チャンネル構造体100の両端に流れることができる。よって、冷却状況の場合、熱伝逹媒体の温度はIK領域で相対的に低いことがあって、IK領域で熱交換性能に優れることがある。その代わりに、熱伝逹媒体が1S、2S領域の縁に用意された第1及び第2浸漬チャンバー410,420で直接的な熱交換を遂行することで熱交換チャンネル構造体100縁での熱交換性能劣化を補償することができる。
これを通じて熱伝逹媒体が装置20の全領域にわたってほぼ均等に熱交換を遂行しながら熱交換効率が高くなることができる。また、熱伝逹媒体の温度が増加した領域では直接的に熱交換が行われるようにすることで熱伝逹媒体の進行による熱交換性能の劣化を防ぐことができる。
図28はまた他の実施例による熱交換機の構造を示す断面図である。図28の実施例を説明するにあたり上述した説明と重複される内容は省略する。
図28を参照すれば、熱交換機は第1及び第2浸漬チャンバー410,420と連結された第2‐1リンクチャンネル222及び第1熱交換チャンネル110の第1‐2ポート112及び第2熱交換チャンネル120の第2‐1ポート121と連結された第2‐2リンクチャンネル224を含むことができる。熱交換機は第2‐1リンクチャンネル222及び第2‐2リンクチャンネル224の間を移動する熱伝逹媒体の流量を制御する流量分岐制御部226を含むことができる。
第1及び第2熱交換チャンネル110,120に流入された熱伝逹媒体の中で一部は第1及び第2浸漬チャンバー410,420を経て第2‐1リンクチャンネル222に排出され、他の一部は第1‐2及び第2‐2ポート112,122を通じて第2‐2リンクチャンネル224に排出されることができる。第1熱交換チャンネル110に流入された熱伝逹媒体の一部のみ第1浸漬チャンバー410に伝達されるので、第1放射チャンネル332の断面積は第1熱交換チャンネル110の断面積より小さいか同一である。同様に、第2放射チャンネル334の断面積は第2熱交換チャンネル120の断面積より小さいか、または同一である。
流量分岐制御部226は第1及び第2‐2リンクチャンネル222,224の間を通過する熱伝逹媒体の流量を制御することができる。例えば、熱交換機は中央領域の熱交換性能をさらに高めようとする場合、第2‐1リンクチャンネル222を通じて排出される熱伝逹媒体の流量を減らすことができる。この場合、第1‐2及び第2‐1ポート112,121を通じて排出される熱伝逹媒体の量が増加してIK領域での熱交換性能を高めることができる。一方、熱交換機は1S、2S領域での熱交換性能を高めようとする場合、第2‐1リンクチャンネル222を通じて排出される熱伝逹媒体の流量を増加させることができる。この場合、1S及び2S領域を通過する熱伝逹媒体の流量が増加して1S及び2S領域で熱交換性能が高くなることがある。このように熱交換機は装置20で熱が偏重される位置によって流量分岐制御部226を利用して領域別に熱交換特性を変更しながら装置20の温度を均一にさせることができる。
第1熱交換チャンネル110の中で、第1‐1ポート111の右側領域では熱伝逹媒体が第1方向(右側)に移動し、第1‐1ポート111の左側領域では熱伝逹媒体が第2方向(左側)に移動することができる。すなわち、一つの熱交換チャンネルに流入された熱伝逹媒体が互いに違う方向に分岐されて進行されることができる。一つの熱交換チャンネルに流入された熱伝逹媒体が一方向のみに移動する場合、熱交換チャンネルの両端で熱伝逹媒体の温度差が大きく発生することがある。しかし、上述したように一つの熱交換チャンネルで熱伝逹媒体が分岐されて両方向に移動すれば、熱伝逹媒体の温度が変わる区間が短くなって一つの熱交換チャンネルで熱伝逹媒体の温度偏差を減らすことができる。
図29はまた他の例示的な実施例による熱交換機の構造を示す断面図である。図29の実施例を説明するにあたり、上述した内容と重複される内容は省略する。
図29を参照すれば、第1熱交換チャンネル110及び第2熱交換チャンネル120はIK領域及びIK領域の両端に用意された1S領域を形成することができる。熱伝逹媒体は第2熱交換チャンネル120に形成された第2‐1ポート121に流入されることができる。第2‐1ポート121に流入された熱伝逹媒体は分岐されて両方向に進行することができる。第2熱交換チャンネル120の両端は第1及び第2連結リンクチャンネル282,284を通じて第1及び第2浸漬チャンバー410,420と連結されることができる。第1及び第2浸漬チャンバー410,420に流入された熱伝逹媒体は第1熱交換チャンネル110の両端に流入されることができる。第1熱交換チャンネル110の両端に流入された熱伝逹媒体は中央のポート111に向かって進行することができる。この場合、第2熱交換チャンネル120で熱交換が行われた後、第1及び第2浸漬チャンバー410,420で直接熱交換が行われ、最後に第1熱交換チャンネル110で再度熱交換が行われることができる。図27及び図28では熱交換が完了された後直接熱交換が行われるので、直接熱交換が行われる時点で熱伝逹媒体の温度が高いことがある。しかし、図29で示す実施例によると、螺旋形熱交換チャンネルと熱交換→浸漬チャンバーによる熱交換熱交換→螺旋形熱交換チャンネルと熱交換が行われるようにして直接熱交換時点で熱伝逹媒体の温度を図27及び図28と違うように制御することができる。
図29に示す熱媒体の流れは逆であってもよい。その場合、第2熱交換チャンネル120に流入する熱伝達媒体は、第1および第2焼入れチャンバー410,420を通じて第1熱交換チャンネル110に流入されるが、これは単なる例として提供される。熱伝達媒体は、最初に第1熱交換チャンネル110に流入し、第1および第2焼入れチャンバー410,420を通過し、第2熱交換チャンネル120を通過して排出される。
図30はまた他の例示的な実施例による熱交換機の構造を示す断面図である。図30の実施例を説明するにあたり、上述した内容と重複される内容は省略する。
図30を参照すれば、熱交換機は第1熱交換チャンネル110に形成された第1‐1ポート111、第2熱交換チャンネル120に形成された第2‐1ポート121及び第2‐2ポート122と連結された第1リンクチャンネル210を含むことができる。熱交換機は第1及び第2浸漬チャンバー410,420と第2熱交換チャンネル120に形成されたポート124と連結された第2リンクチャンネル220を含むことができる。第1リンクチャンネル210は流量分岐制御部216を含むことができる。流量分岐制御部216は第1‐1ポート111、第2‐1ポート121及び第2‐2ポート122に流入される熱伝逹媒体の流量を制御することができる。例えば、装置20の中央領域の熱偏重現象がある場合、熱交換機は第2‐1ポート及び第2‐2ポート121,122に流入される熱伝逹媒体の流量を増加させてIK領域の熱交換性能を高めることができる。他の例として、装置20の縁領域で熱偏重現象がある場合、熱交換機は第1‐1ポート111に流入される熱伝逹媒体の流量を増加させて1S領域及び第1及び第2浸漬チャンバー410,420での熱交換性能を高めることができる。
図31A及び図31Bはまた他の例示的な実施例による熱交換機の構造を示す断面図である。図31A及び図31Bの実施例を説明するにあたり、上述した内容と重複される内容は省略する。
図31A及び図31Bを参照すれば、熱交換機は第1熱交換チャンネル110及び第2熱交換チャンネル120の中で少なくとも一つとヨーク21の歯26の間に形成されたスロットを連通させるヨークチャンネル322を含むことができる。図31A及び図31Bではヨークチャンネル322がハウジング320とヨーク21にかけて形成されることを例示的に示す。しかし、実施例がこれに制限されることではない。例えば、第1熱交換チャンネル110及び第2熱交換チャンネル120がヨーク21と直接的に接触するように形成された場合、ヨークチャンネル322はヨーク21にのみ形成されることもできる。ヨークチャンネル322は第1及び第2熱交換チャンネル110,120の中で少なくとも一つと連結されることができる。第1及び第2熱交換チャンネル110,120の中で少なくとも一つを通過する熱伝逹媒体の中で一部はヨークチャンネル322を通じてヨーク21の歯26の間に形成されたスロットに移動することができる。
図32は、図31A及び図31Bで示すヨークチャンネル322を通じて熱伝逹媒体が移動することを示す図面である。
図32を参照すれば、ハウジング320にヨークチャンネル322が形成されることができる。ヨークチャンネル322は複数個のチャンネルを含むこともできる。ヨークチャンネル322を通じて流入された熱伝逹媒体はヨーク21の歯26とコイル部22の間に形成された間隙27に到逹することができる。ヨーク21と回転子ユニット25の間にはシリンダー形状の内部分離壁350が位置することができる。内部分離壁350の外周面には複数の突部351が形成されることができる。突部351はヨーク21の歯26の間の空間に挿入されることができる。これを通じて間隙27が密閉された状態を維持することができる。
熱伝逹媒体は間隙27を通じてコイル部22の縁に移動し、第1及び第2浸漬チャンバー410,420のいずれか一つに移動することができる。熱伝逹媒体は間隙27を通過する間、コイル部22及びヨーク21と直接的に熱交換を遂行するので熱交換機の熱交換性能が高くなることができる。
図33は、図5A及び図5Bを参照して説明した第2比較例による熱交換機をエネルギー変換装置に適用した時、前記熱交換機の稼動によるエネルギー変換装置の固定子ユニット及びコイル部の温度変化を評価したシミュレーション結果である。
図33を参照すれば、第2比較例による熱交換機はS‐100%構成、すなわち、一つの熱交換チャンネル110で構成された熱交換チャンネル構造体100を含む。この場合、熱交換チャンネル構造体100で熱伝逹媒体の移動経路は一つである。第1熱交換チャンネル110の第1‐1ポート(図5Bの111)を通じて熱伝逹媒体が注入されて第1熱交換チャンネル110を通過しながら熱交換を遂行し、第1‐2ポート(図5Bの112)を通じて排出される。したがって、前記第1‐1ポート(図5の111)では熱伝逹媒体の温度が相対的に低いが、第1‐2ポート(図5の112)の方へ行くほど熱伝逹媒体の温度は徐々に増加することになる。結果的に、エネルギー変換装置の一端部から他端部へ行くほど冷却性能が低下されるので温度が徐々に増加することになる。このような現象は固定子ユニット及びコイル部で類似に表れる。
したがって、エネルギー変換装置の領域によって温度差が大きく発生し、等温冷却(等温制御)されないこともある。このように、熱交換過程で温度偏差があれば、これによって装置の膨脹の割合に差が発生し、結果的に、装置が損傷されたり効率が低下されたり寿命が短縮されるなどの問題が発生することがある。
また、図33の下側に示すように、シミュレーションの結果、固定子ユニットの断面で左側部分の温度がとても高いことを確認することができる。S‐100%の構成下では左側の下端領域で31℃等温線が表れる高温領域が形成されることを確認することができる。すなわち、S‐100%の構成下では固定子ユニットの内部で温度差が大きいだけでなく、高温領域が広く形成される問題があり得る。
図34は図4A及び4Bを参照して説明した第1比較例による熱交換機をエネルギー変換装置に適用した時、前記熱交換機の稼動によるエネルギー変換装置の固定子ユニット及びコイル部の温度変化を評価したシミュレーション結果である。
図34を参照すれば、熱交換機はIK‐100%構成、すなわち、第1及び第2熱交換チャンネル110,120が熱交換チャンネル構造体100の全体領域で噛み合う構成を持つ。この場合、熱交換チャンネル構造体100の一端に位置する第1熱交換チャンネル110の第1‐1ポート(図4Bの111)を通じて第1熱伝逹媒体が注入されて第1熱交換チャンネル110を通過した後熱交換チャンネル構造体100の他端に排出され、熱交換チャンネル構造体100の他端に位置する第2熱交換チャンネル120の第2‐2ポート(図4Bの122)を通じて第2熱伝逹媒体が注入されて第2熱交換チャンネル120を通過した後熱交換チャンネル構造体100の一端に排出される。したがって、前記第1熱伝逹媒体と前記第2熱伝逹媒体が互いに反対方向に流れながら熱交換による温度上昇を相殺する効果を示すことができる。このような理由によって、図39のS‐100%による熱交換機を使用する場合より図40のIK‐100%による熱交換機を使用する場合固定子ユニット及びコイル部で温度偏差が相対的に大きく減少することができる。
しかし、図34のようにIK‐100%構成の熱交換機を使用する場合、熱偏重現象がある装置の温度を精密に制御しにくいことがある。また、図9のようにIK‐100%構成の熱交換機を使用する場合、装置の深部(deep part)の温度を容易で、かつ精密に制御しにくいことがある。
また、図34の下側に示すように、シミュレーションの結果、固定子ユニットの断面温度が図33で示すものより相対的に減少したが、相変らず31℃等温線より温度が高い領域が広く分布していることを確認することができる。特に、コイルの末端ワイヤリング領域(end wiring)の近くに該当する固定子ユニットの左右端では等温線が高く聳えながら中央に比べて温度が相対的に高いことを確認することができる。
図35は、図3A及び3Bを参照して説明した本発明の実施例による熱交換機をエネルギー変換装置に適用した時、前記熱交換機の稼動によるエネルギー変換装置の固定子ユニット及びコイル部の温度変化を評価したシミュレーション結果である。
図35を参照すれば、本実施例による熱交換機はIK‐82%構成、すなわち、第1及び第2熱交換チャンネル110,120が熱交換チャンネル構造体100の略82%領域で噛み合う構成を持つ。熱交換チャンネル構造体100の一端に位置する第1熱交換チャンネル110の第1‐1ポート(図3Bの111)を通じて第1熱伝逹媒体が注入されて第1熱交換チャンネル110を通過した後排出され、熱交換チャンネル構造体100の他端に位置する第2熱交換チャンネル120の第2‐1ポート121を通じて第2熱伝逹媒体が注入されて第2熱交換チャンネル120を通過した後排出される。前記第1熱伝逹媒体と前記第2熱伝逹媒体が互いに反対方向に流れながら噛み合い熱交換領域(図3BのIK領域)で熱交換による温度上昇を相殺する効果を示すことができる。また、熱交換チャンネル構造体100の領域1Sでは第2熱交換チャンネル120の介入なしに第1熱交換チャンネル110部分によってのみ主に冷却が行われることができ、熱交換チャンネル構造体100の領域2Sでは第1熱交換チャンネル110の介入なしに第2熱交換チャンネル120部分によってのみ主に冷却が行われることができる。
したがって、図33の第2比較例による熱交換機を使用する場合より、固定子ユニット及びコイル部で温度偏差が相対的に大きく減少することがある。また、熱偏重現象がある装置の温度をより精密に制御することができ、装置の深部(deep part)の温度をより容易で、かつ精密に制御することができる。結果的に、電動機(モーター)や発電機のような装置で熱偏重現象があっても熱偏重現象を適切に制御して効率的に熱交換(すなわち、冷却)を遂行することができ、装置の耐久性/寿命、効率、性能などが改善されることができる。また、実施例による熱交換機は比較的に単純な構造を持ちながらも水冷式で効率的に/低費用で熱交換を遂行することができるため、環境問題や製造の容易性、適用便宜性などにおいても相当有利である。
また、図35の下側に示すように、シミュレーションの結果、固定子ユニットの断面温度の等温線が左右端で聳える現象が減少されたことを確認することができる。これによって、また、31℃等温線より温度が高い領域が相対的に減ることを確認することができる。
本発明の実施例による熱交換機において、適用される装置の特性に合うように、噛み合い熱交換領域の割合を適宜制御することができ、最適の噛み合い熱交換領域の割合から高い効率の冷却性能及び温度プロファイルを形成することができる。
図36は、図2A及び2Bを参照して説明した実施例による熱交換機をエネルギー変換装置に適用した時、前記熱交換機の稼動によるエネルギー変換装置の固定子ユニット及びコイル部の温度変化を評価したシミュレーション結果である。本実施例による熱交換機はIK‐64%構成、すなわち、第1及び第2熱交換チャンネル110,120が熱交換チャンネル構造体100の略64%領域で噛み合う構成を持つ。
図36の下側に示すように、シミュレーションの結果、固定子ユニットの温度が図35で示すよりもっと低くなって31℃等温線が図35に比べて下方へ移動したことを確認することができる。また、31℃より温度が高い領域が中央の一部分にのみ局限されることがある。
図37は図1Aおよび図1Bを参照して説明した本発明の実施例による熱交換機をエネルギー変換装置に適用した時、前記熱交換機の稼動によるエネルギー変換装置の固定子ユニット及びコイル部の温度変化を評価したシミュレーション結果である。本実施例による熱交換機はIK‐46%構成、すなわち、第1及び第2熱交換チャンネル110,120が熱交換チャンネル構造体100の略46%領域で噛み合う構成を持つ。
図37の下側に示すように、シミュレーションの結果、固定子ユニットの温度が図35で示すよりもっと低くなって31℃等温線が図35に比べて下方へ移動したことを確認することができる。また、31℃より温度が高い領域が中央の一部分にのみに局限されることができる。
以上で説明した少なくとも一つの実施例によると、モーター(電動機)や発電機のような装置で熱偏重現象があっても熱偏重現象を適切に制御し、効率的に熱交換(すなわち、冷却)を遂行することができる熱交換機を具現することができる。また、比較的に単純な構造を持ちながらも効率的に熱交換を遂行することができ、環境問題や製造の容易性、適用便宜性などでも有利な構成及び駆動方式を持つ熱交換機を具現することができる。このような実施例による熱交換機を適用することで、優れる熱交換性能を持つ装置アセンブリー(例えば、エネルギー変換装置アセンブリー)を具現することができ、この場合、前記装置アセンブリーの耐久性(寿命)、効率、性能などが改善されることができる。
少なくとも一つの実施例によると、従来のオイル(oil)を噴射して冷却したり、オイルの流入を遮断するためにシリンダーなどの密閉構成を使用する場合の短所を基本的に克服しながら効率的に装置を冷却することができる。また、既存の熱偏重を持つ装置を冷却するために使用した補助冷却装置やレジン型放熱素材などを使用せずに、比較的に単純な構成の熱交換チャンネル構造体を利用して低費用で高効率の熱交換装置を具現することができる。
本明細書では本発明の好ましい実施例について開示し、たとえ特定用語が使われるものの、これは単に本発明の記述内容を容易に説明して発明の理解を助けるための一般的な意味で使われたものであって、本発明の範囲を限定しようとするものではない。ここに開示された実施例の他にも本発明の技術的思想に基づく他の変形例が実施可能であるということは本発明が属する技術分野で通常の知識を持つ者に自明である。例えば、該当技術分野で通常の知識を有する者であれば、図1Aおよび図1Bないし図38A及び38Bを参照して説明した実施例による熱交換機及びこれを含むエネルギー変換装置アセンブリーは多様に変形されることが分かる。具体的な例として、実施例による熱交換機は電動機や発電機のようなエネルギー変換装置ではない他の装置にも適用されることができることが分かる。そのため、本発明の範囲は説明された実施例によって決まることではなく、特許請求範囲に記載された技術的思想によって決まらなければならない。