KR100539144B1

KR100539144B1 - Inner air cooling method of heavy vehicle tire and a heavy vehicle wheel having inner air cooling apparatus

Info

Publication number: KR100539144B1
Application number: KR1020040047282A
Authority: KR
Inventors: 이호종
Original assignee: 한국타이어 주식회사
Priority date: 2004-06-23
Filing date: 2004-06-23
Publication date: 2005-12-26

Abstract

본 발명은 타이어의 내부공기를 냉각시키는 방법과 이러한 방법을 실시한 장치를 가진 중하중차량용 휠에 관한 것으로, 휠에 타이어 내부와 외부를 연결하는 파이프를 설치하고 파이프 내부에 그 길이 방향 전체에 걸쳐 심지를 설치하며, 파이프 내부에 파이프 부피의 5내지 10%량의 액체를 주입함으로서, 타이어 내부 부위의 파이프에서는 타이어의 높은 열로 액체가 기화하여 공기압이 높아지면 기화된 공기가 타이어 외부 부위의 파이프로 이동하고 외부 부위 파이프에서는 외부의 찬 공기로 인하여 기화된 공기가 응축되며, 응축되어 액화된 액체는 다시 심지의 모세관현상에 의하여 타이어 내부 부위 파이프로 돌아오게 함으로서 타이어 내부의 열을 방출시키는 것을 특징으로 하는 것임. The present invention relates to a wheel for a heavy-duty vehicle having a method for cooling the internal air of a tire and a device for implementing the method, wherein the wheel is provided with a pipe connecting the inside and the outside of the tire and wicked throughout the longitudinal direction of the inside of the pipe. By injecting 5 to 10% of the volume of the pipe into the pipe, in the pipe inside the tire, the liquid is vaporized by the high heat of the tire, and when the air pressure increases, the vaporized air moves to the pipe outside the tire. In the external pipe, the vaporized air is condensed by the external cold air, and the condensed and liquefied liquid is returned to the tire inner pipe by capillary action of the wick, thereby releasing heat inside the tire. Will.

Description

중하중 차량용 타이어의 내부공기 냉각방법과 그 장치를 가진 중하중 차량용 휠{Inner air cooling method of heavy vehicle tire and a heavy vehicle wheel having inner air cooling apparatus} Internal air cooling method of heavy vehicle tire and a heavy vehicle wheel having inner air cooling apparatus}

본 발명은 타이어의 내부공기를 냉각시키는 방법과 이러한 방법을 실시한 장치를 가진 중하중 차량용 휠에 관한 것이다.The present invention relates to a method for cooling the internal air of a tire and to a wheel for a heavy-duty vehicle having a device implementing the method.

차량의 운행 중, 타이어와 림에는 많은 열이 발생한다. 발생한 열은 일부는 외부 공기 중으로, 일부는 타이어 내부로 방열되면서 내부 공기의 온도를 상승시킨다. 특히, 트럭 등의 중하중용 차량은 가혹한 운행조건으로 인하여 많은 열이 타이어 내부로 방열된다. 이와 같이 타이어 내부 공기가 가열되면 공기압이 올라간다. 트럭용 타이어에서의 적정 공기압은 120psi 정도인바, 운행 중 트럭의 타이어 공기압은 140psi까지 올라간다. 이러한 공기압 상승은 타이어 내부재의 스트레인을 증가시키고 내부재 층간의 상대 이동을 발생시키며 크랙 및 세퍼레이션 등의 발생 여지를 높인다.While the vehicle is running, a lot of heat is generated in the tires and rims. The heat generated is part of the outside air, and part of the heat is radiated to the inside of the tire to raise the temperature of the inside air. In particular, heavy load vehicles such as trucks are radiated to the inside of the tire due to the severe operating conditions. In this way, when the air inside the tire is heated, the air pressure increases. The proper air pressure in truck tires is around 120 psi, which increases the tire pressure in the truck to 140 psi during operation. This increase in air pressure increases the strain of the tire inner material, causes relative movement between the inner material layers, and increases the possibility of cracking and separation.

또한, 타이어 내부 공기 온도가 상승하면 타이어의 고무 물성은 바람직하지 않은 방향으로 변화될 수 있다. 그럼에도 불구하고 아직까지 타이어 내부 온도 및 공기압을 적정하게 유지시키기 위한 적극적인 기술 개발은 미흡한 상태에 있다.In addition, when the air temperature inside the tire rises, the rubber physical properties of the tire may change in an undesirable direction. Nevertheless, the development of active technologies to maintain the proper tire internal temperature and air pressure is still insufficient.

이에, 본 발명은 타이어의 내부공기를 냉각시키는 방법과 이러한 방법을 실시한 장치를 가진 중하중차량용 휠을 제공하기 위한 것으로, 휠에 타이어 내부와 외부를 연결하는 파이프를 설치하고 파이프 내부에 그 길이 방향 전체에 걸쳐 심지를 설치하며, 파이프 내부에 파이프 부피의 5내지 10%량의 액체를 주입함으로서, 타이어 내부 부위의 파이프에서는 타이어의 높은 열로 액체가 기화하여 공기압이 높아지면 기화된 공기가 타이어 외부 부위의 파이프로 이동하고 외부 부위 파이프에서는 외부의 찬 공기로 인하여 기화된 공기가 응축되며, 응축되어 액화된 액체는 다시 심지의 모세관현상에 의하여 타이어 내부 부위 파이프로 돌아오게 함으로서 타이어 내부의 열을 방출시키는 것을 특징으로 하는 바, 이와 같은 본 발명을 첨부된 도면에 의하여 설명하면 다음과 같다. Accordingly, the present invention is to provide a wheel for a heavy-duty vehicle having a method of cooling the internal air of a tire and a device that implements the method, a pipe for connecting the inside and outside of the tire to the wheel and the longitudinal direction inside the pipe The wick is installed throughout the pipe, and 5 to 10% of the volume of the pipe is injected into the pipe.In the pipe inside the tire, the liquid vaporizes due to the high heat of the tire. Vaporized air is condensed by external cold air, and the condensed liquid is released back into the tire inner pipe by capillary action of the wick to release heat inside the tire. Bar according to the present invention, characterized in that by the accompanying drawings If follows.

첨부된 도면 도 1에 도시되는 바와 같이, 본 발명은 타이어(7)의 내부로부터 타이어(7)의 외부에 걸쳐 설치되는 열교환 기능을 가지는 파이프(1)를 휠(6)에 설치하는 것을 특징으로 한다.As shown in FIG. 1, the present invention is characterized in that the wheel 6 is provided with a pipe 1 having a heat exchange function installed from the inside of the tire 7 to the outside of the tire 7. do.

열 교환 기능을 가진 파이프(1)는 그 내부에 길이 방향 전체에 걸쳐 심지(2)를 설치하며, 파이프(1) 내부에 파이프(1) 내부 부피의 5내지 10%량의 액체(3)를 주입함으로서, 타이어(7) 내부 부위의 파이프(11)에서는 타이어 내부의 높은 열로 액체가 기화하여 공기압이 높아지면 기화된 공기가 타이어 외부 부위의 파이프(12)로 이동하고 외부 부위 파이프(12)에서는 외부의 찬 공기로 인하여 기화된 공기가 응축되며, 응축되어 액화된 액체(3)는 다시 심지(2)의 모세관현상에 의하여 타이어 내부 부위 파이프(11)로 돌아오게 함으로서 타이어 내부의 열을 외부로 방출시키게 된다.The pipe 1 with heat exchange function has a wick 2 installed therein throughout its longitudinal direction, and inside the pipe 1 a volume of 5 to 10% of the liquid 3 of the internal volume of the pipe 1 is introduced. By injecting, in the pipe 11 inside the tire 7, the liquid vaporizes with high heat inside the tire, and when the air pressure increases, the vaporized air moves to the pipe 12 outside the tire, and in the outside pipe 12 Evaporated air is condensed by the external cold air, and the condensed and liquefied liquid (3) returns to the tire inner part pipe (11) by capillary action of the wick (2), thereby transferring heat inside the tire to the outside. Is released.

열교환기 일반에서 보는 바와 같이, 열교환작용의 효율을 위해서는 타이어(7)의 내부 부위에 위치하는 내부 부위 파이프(11)에는 흡열핀(5)을 설치하고, 타이어(7)의 외부 부위에 위치하는 외부 부위 파이프(12)에는 방열핀(4)을 설치하는 것이 바람직하다. As seen in the general heat exchanger, for efficiency of the heat exchange operation, an endothermic fin 5 is provided on the inner part pipe 11 located at the inner part of the tire 7, and is located at the outer part of the tire 7. It is preferable to install a heat radiation fin 4 on the outer part pipe 12.

휠(6)에 파이프(1)를 설치함에 있어서는, 방사상의 방향으로 다수개를 등간격으로 설치하는 것이 바람직하며, 파이프(1)의 내단부에는 고리모양의 내부파이프 즉, 환형파이프(10)를 연결 설치하여 환형파이프(10)가 흡열작용을 하게 하는 것이 바람직하다. 환형파이프(10)에도 흡열핀(5)을 설치하는 것이 바람직함은 물론이다.In installing the pipe 1 on the wheel 6, it is preferable to install a plurality of pipes at equal intervals in the radial direction, and the inner end of the pipe 1 has an annular inner pipe, that is, an annular pipe 10. It is preferable to make the annular pipe 10 endothermic action by installing. It is a matter of course that the endothermic fins 5 are also provided in the annular pipe 10.

도면 중 미설명 부호 61은 림, 62는 센터플레이트 또는 스포크를 또, 63은 림 허브(Hub)를 표시한다.In the figure, reference numeral 61 denotes a rim, 62 denotes a center plate or spoke, and 63 denotes a rim hub.

본 발명은 전술한 실시 예에 한정되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다. The present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made within the scope allowed by the technical idea of the present invention.

이와 같은 본 발명은 잠열에 의하여 열을 수송하기 때문에 금속에 의한 전도에 비해 빠른 시간에 많은 열량을 축방향으로 전달하여 타이어 내부 공기의 온도를 저하시킬 수 있는 효과가 있다. 그리고, 본 발명은 그 구조가 간단하고 경량이어서 설치비용이 저렴하며, 특히 유지 보수비용이 거의 소요되지 아니하는 장점이 있다.Since the present invention transports heat by latent heat, it has an effect of lowering the temperature of the air inside the tire by transferring a large amount of heat in the axial direction at a faster time than the conduction by the metal. In addition, the present invention has the advantage that the structure is simple and lightweight, the installation cost is low, in particular, the maintenance cost is hardly required.

그리하여 본 발명은 타이어 내부 온도와 공기압을 적정하게 유지시킬 수 있어, 타이어 내부재의 물성 변화를 감소시키며, 그리하여 크랙이나 세퍼레이션 등을 감소시킬 수 잇는 효과가 있다. Thus, the present invention can properly maintain the tire internal temperature and air pressure, thereby reducing the change in the physical properties of the tire inner material, thereby reducing the cracks and separation.

도 1 은 본 발명의 열교환 파이프의 일 실시예의 일부 절취 단면도1 is a partial cutaway sectional view of one embodiment of a heat exchange pipe of the present invention;

도 2 는 본 발명의 중하중 차량용 휠의 간략설명도Figure 2 is a simplified diagram of a wheel for a heavy load vehicle of the present invention

도 3 은 본 발명의 중하중 차량용 휠의 일 일시예의 일부 발췌 단면도3 is a partial cross-sectional view of an exemplary embodiment of a wheel for a heavy load vehicle of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

1 ..... 파이프 10..... 환형파이프1 ..... pipe 10 ..... annular pipe

2 ..... 심지 3 ..... 액체 2 ..... Wick 3 ..... Liquid

4 ..... 방열핀 5 ..... 흡열핀4 ..... heat sink fins 5 ..... heat sink fins

6 ..... 휠 61..... 림6 ..... wheel 61 ..... rim

62..... 센터플레이트 63..... 림 허브(Hub)62 ..... Center Plate 63 ..... Rim Hub

7 ..... 타이어7 ..... tires

Claims

타이어(7)의 내부로부터 타이어(7)의 외부에 걸쳐 열교환 기능을 가지는 파이프(1)를 설치하되, 열 교환 기능을 가진 파이프(1)는 그 내부에 길이 방향 전체에 걸쳐 심지(2)를 설치하며, 파이프(1) 내부에 액체(3)를 주입함으로서, 타이어(7) 내부 부위의 파이프(11)에서는 타이어 내부의 높은 열로 액체가 기화하여 공기압이 높아지면 기화된 공기가 타이어 외부 부위의 파이프(12)로 이동하고 외부 부위 파이프(12)에서는 외부의 찬 공기로 인하여 기화된 공기가 응축되며, 응축되어 액화된 액체(3)는 다시 심지(2)의 모세관현상에 의하여 타이어 내부 부위 파이프(11)로 돌아오게 함으로서 타이어 내부의 열을 외부로 방출시키게 함을 특징으로 하는 중하중 차량용 타이어의 내부공기 냉각방법.A pipe 1 having a heat exchange function is provided from the inside of the tire 7 to the outside of the tire 7, but the pipe 1 having a heat exchange function has a wick 2 therein throughout its longitudinal direction. When the liquid 3 is injected into the pipe 1, the pipe 11 of the tire 7 inside the tire 7 vaporizes the liquid with high heat inside the tire and the air pressure is increased. In the outer part pipe 12, the vaporized air is condensed by the external cold air, and the condensed and liquefied liquid 3 is again piped inside the tire by the capillary phenomenon of the wick (2). The internal air cooling method of a heavy-duty vehicle tire characterized by returning to (11) to discharge heat inside the tire to the outside.

휠(6)에, 타이어(7)의 내부로부터 타이어(7)의 외부에 걸쳐 열교환 기능을 가지는 파이프(1)를 설치하되, 열 교환 기능을 가진 파이프(1)는 그 내부에 길이 방향 전체에 걸쳐 심지(2)를 설치하며, 파이프(1) 내부에 액체(3)를 주입함으로서, 타이어(7) 내부 부위의 파이프(11)에서는 타이어 내부의 높은 열로 액체가 기화하여 공기압이 높아지면 기화된 공기가 타이어 외부 부위의 파이프(12)로 이동하고 외부 부위 파이프(12)에서는 외부의 찬 공기로 인하여 기화된 공기가 응축되며, 응축되어 액화된 액체(3)는 다시 심지(2)의 모세관현상에 의하여 타이어 내부 부위 파이프(11)로 돌아오게 함으로서 타이어 내부의 열을 외부로 방출시키게 하는 것을 특징으로 하는 타이어의 내부공기 냉각장치를 가진 중하중 차량용 휠.In the wheel 6, a pipe 1 having a heat exchange function is provided from the inside of the tire 7 to the outside of the tire 7, and the pipe 1 having a heat exchange function is provided in its entirety in the longitudinal direction. By installing the wick 2 over and injecting the liquid 3 into the inside of the pipe 1, the pipe 11 in the region of the tire 7 vaporizes the liquid due to the high heat inside the tire and increases the air pressure. The air moves to the pipe 12 outside the tire, and in the outside pipe 12, vaporized air is condensed due to external cold air, and the condensed liquid 3 is again capillary phenomenon of the wick 2 A heavy duty vehicle wheel having an internal air cooling system of a tire, characterized by causing the internal tire portion 11 to return to the tire inner portion pipe 11 to discharge heat inside the tire to the outside.

제2항에 있어서, 타이어(7)의 내부 부위에 위치하는 내부 부위 파이프(11)에는 흡열핀(5)을 설치하고, 타이어(7)의 외부 부위에 위치하는 외부 부위 파이프(12)에는 방열핀(4)을 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 중하중 차량용 휠.3. The heat sink fin (5) is provided in the inner portion pipe (11) located in the inner portion of the tire (7), and the heat dissipation fin in the outer portion pipe (12) located in the outer portion of the tire (7). (4) The wheel for a heavy-duty vehicle, characterized in that by installing.

제2항 또는 제3항에 있어서, 휠(6)에 설치된 파이프(1)는 방사상의 방향으로 다수개가 등간격으로 설치된 것임을 특징으로 하는 중하중 차량용 휠.4. A heavy duty vehicle wheel according to claim 2 or 3, characterized in that a plurality of pipes (1) installed on the wheels (6) are installed at equal intervals in the radial direction.

제4항에 있어서, 파이프(1)는 그 내단부에 환형파이프(10)를 연결 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 중하중 차량용 휠.The heavy duty vehicle wheel according to claim 4, wherein the pipe (1) is formed by connecting an annular pipe (10) to an inner end thereof.

제5항에 있어서, 환형파이프(10)에 흡열핀(5)을 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 중하중 차량용 휠.The wheel for a heavy load vehicle according to claim 5, wherein a heat absorbing fin (5) is provided in the annular pipe (10).