KR101240983B1

KR101240983B1 - Multi-cooling module for vehicle

Info

Publication number: KR101240983B1
Application number: KR1020100118414A
Authority: KR
Inventors: 백승진
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2010-11-25
Filing date: 2010-11-25
Publication date: 2013-03-11
Also published as: KR20120056737A

Abstract

본 발명은 차량용 멀티 냉각 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 한 개의 히트 파이프를 통해 엔진, 전장, 콘덴서를 동시에 냉각시킬 수 있도록 한 멀티 냉각 장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 엔진 냉매 유로 파이프, 전장 냉매 유로 파이프, 콘덴서 냉매 유로 파이프 중 선택된 2개의 냉매 유로 파이프는 어느 하나가 다른 하나의 냉매 유로 파이프에 삽입되고, 상기 선택된 2개의 냉매 유로 파이프는 나머지 하나의 냉매 유로 파이프에 삽입되어 적층된 구조로 배열되며,
적층된 상기 냉매 유로 파이프들의 외표면을 동시에 관통하는 히트 파이프가 적어도 하나 이상 구성되어, 상기 히트 파이프의 열교환에 의해 엔진 냉각 냉매, 전장 냉각 냉매, 콘덴서 냉매를 동시에 냉각하도록 된 것을 특징으로 하는 차량용 멀티 냉각 장치를 제공한다.The present invention relates to a multi-cooling device for a vehicle, and more particularly, to a multi-cooling device for cooling an engine, an electric field, and a condenser simultaneously through one heat pipe.
To this end, in the present invention, two refrigerant flow path pipes selected from an engine refrigerant flow path pipe, an electric field refrigerant flow path pipe, and a condenser refrigerant flow path pipe are inserted into one of the other refrigerant flow path pipes, and the selected two refrigerant flow path pipes have the remaining values. Inserted into one refrigerant path pipe and arranged in a stacked structure,
At least one heat pipe that penetrates the outer surface of the refrigerant flow path pipes at the same time is configured, so that the engine cooling refrigerant, electric field cooling refrigerant, condenser refrigerant by the heat exchange of the heat pipe at the same time multi Provide a cooling device.

Description

차량용 멀티 냉각 장치{Multi-cooling module for vehicle}Multi-cooling module for vehicle

본 발명은 차량용 멀티 냉각 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하나 이상의 히트 파이프를 통해 엔진, 전장, 콘덴서를 동시에 냉각시킬 수 있도록 한 멀티 냉각 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a multi-cooling device for a vehicle, and more particularly, to a multi-cooling device for cooling the engine, the electric field, and the condenser simultaneously through one or more heat pipes.

보통 하이브리드 차량은 내연기관 차량에 비해 발열량이 매우 클 뿐만 아니라, 모터를 비롯한 전장 부품들의 내구 성능을 유지하기 위하여 냉각 스펙 또한 매우 높은 수준을 필요로 한다.In general, hybrid vehicles generate not only a greater amount of heat than internal combustion engine vehicles, but also require a very high level of cooling specifications to maintain the durability of electric components including motors.

이를 위해, 종래의 하이브리드 차량용 냉각장치에는 콘덴서, 전장 라디에이터, 엔진 라디에이터, 냉각팬 등이 구성되어 있는 바, 특히 전장 부품(주행용 모터 등)의 냉각을 담당하는 전장 라디에이터는 콘덴서와 함께 엔진 라디에이터보다 앞쪽에 배치된다.To this end, a conventional hybrid vehicle cooling device includes a condenser, a full-length radiator, an engine radiator, a cooling fan, and the like, and in particular, a full-length radiator that is responsible for cooling the electrical components (driving motors, etc.) is combined with a condenser rather than an engine radiator. Placed in front.

상기 냉각장치의 각 구성에 대한 배열 구조를 첨부한 도 1을 참조로 살펴보면, 냉각장치(10)의 구성들 중 차량 전방을 기준으로 가장 앞쪽에 전장 라디에이터(12)가 배치되고, 그 뒤를 따라 소정의 거리를 유지하며 콘덴서(14)와 엔진 라디에이터(16)가 차례로 배치되며, 가장 뒤쪽에는 냉각풍 흡입을 위한 냉각팬(18)이 배치된다.Referring to Figure 1 attached to the arrangement for each configuration of the cooling device, among the components of the cooling device 10, the electric field radiator 12 is disposed in front of the front of the vehicle, the predetermined along the following Maintaining the distance of the condenser 14 and the engine radiator 16 are arranged in sequence, the rearmost cooling fan 18 for the cooling air intake is arranged.

상기 전장 라디에이터(12)와 콘덴서(14)는 독립적인 냉각 작동을 수행하게 되는데, 콘덴서(14)는 압축기와 증발기와 함께 냉동계를 이루면서 차량 실내에 대한 냉방 기능을 수행하고, 전장 라디에이터(12)는 차량 주행용 모터를 비롯하여 정션박스, 각종 배터리 및 제어기로부터 열교환되어 나온 냉각수를 냉각하는 역할을 수행한다.The electric field radiator 12 and the condenser 14 perform an independent cooling operation. The condenser 14 forms a refrigeration system together with a compressor and an evaporator to perform a cooling function for a vehicle interior, and the electric field radiator 12 In addition to the motor for driving the vehicle serves to cool the coolant that is heat exchanged from the junction box, various batteries and the controller.

물론, 엔진 라디에이터(16)는 독립적으로 엔진 냉각수를 냉각시키는 역할을 수행한다.Of course, the engine radiator 16 independently serves to cool the engine coolant.

그러나, 이러한 종래의 냉각장치는 전장 라디에이터(12)를 비롯하여 콘덴서(14) 및 엔진 라디에이터(16)마다 각기 냉각계 코어부를 필요로 함에 따라, 제한된 설치 공간에서의 공간 패키지가 불리하게 되고, 또한 원가 및 중량 증가의 문제를 가지게 된다.
However, such a conventional cooling apparatus requires a cooling system core part for each of the condenser 14 and the engine radiator 16, including the electric field radiator 12, and therefore, a space package in a limited installation space is disadvantageous, and also cost is reduced. And weight increase.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 각기 엔진 냉각 냉매, 전장 냉각 냉매, 콘덴서 냉매가 흐르는 냉매 유로 파이프들을 동축 구조로 적층되게 배열하고, 그들의 외표면을 동시에 관통하는 히트 파이프를 구성하여, 엔진 냉각 냉매, 전장 냉각 냉매, 콘덴서 냉매의 열교환이 1개 이상의 히트 파이프를 통해 동시에 수행될 수 있도록 한 차량용 멀티 냉각 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention has been invented to solve the above problems, and arranged in a coaxial structure in which the refrigerant flow pipes, each of which flows the engine cooling refrigerant, the electric field cooling refrigerant, and the condenser refrigerant, are stacked in a coaxial structure, and a heat pipe that penetrates the outer surface thereof simultaneously. It is an object of the present invention to provide a multi-vehicle cooling apparatus for a vehicle in which heat exchange of the engine cooling refrigerant, the electric field cooling refrigerant, and the condenser refrigerant can be simultaneously performed through one or more heat pipes.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 엔진 냉매 유로 파이프, 전장 냉매 유로 파이프, 콘덴서 냉매 유로 파이프 중 선택된 2개의 냉매 유로 파이프는 어느 하나가 다른 하나의 냉매 유로 파이프에 삽입되고, 상기 선택된 2개의 냉매 유로 파이프는 나머지 하나의 냉매 유로 파이프에 삽입되어 적층된 구조로 배열되며,In order to achieve the above object, according to the present invention, two refrigerant flow path pipes selected from an engine refrigerant path pipe, an electric field refrigerant path pipe, and a capacitor refrigerant path pipe are inserted into one of the other refrigerant path pipes, Refrigerant flow path pipe is arranged in a stacked structure inserted into the other refrigerant flow path pipe,

적층된 상기 냉매 유로 파이프들의 외표면을 동시에 관통하는 히트 파이프가 적어도 하나 이상 구성되어, 상기 히트 파이프의 열교환에 의해 엔진 냉각 냉매, 전장 냉각 냉매, 콘덴서 냉매를 동시에 냉각하도록 된 것을 특징으로 하는 차량용 멀티 냉각 장치를 제공한다.At least one heat pipe that penetrates the outer surface of the refrigerant flow path pipes at the same time is configured, so that the engine cooling refrigerant, electric field cooling refrigerant, condenser refrigerant by the heat exchange of the heat pipe at the same time multi Provide a cooling device.

바람직하게, 상기 냉매 유로 파이프들은 각 냉매의 온도의 고저에 따라 순차적으로 삽입되어 적층 배열됨으로써, 외측에 배열된 냉매 유로 파이프의 냉매에 의해 내측에 위치한 냉매 유로 파이프의 냉매가 방열되도록 된 것을 특징으로 한다.
Preferably, the refrigerant flow path pipes are sequentially inserted and stacked according to the elevation of the temperature of each refrigerant, so that the refrigerant in the refrigerant flow path pipe located inside is radiated by the refrigerant of the refrigerant flow path pipe arranged outside. do.

본 발명에 의하면 하나 이상의 히트 파이프로 엔진, 전장, 콘덴서의 냉매를 동시에 냉각시킬 수 있도록 동축으로 적층된 구조로 구성되어 1개의 냉각계 코어부로 축소 구성됨이 가능하고, 이에 따라 제한된 설치 공간 내에서 공간 패키지가 개선되어 유리하게 되며, 또한 원가 및 중량 절감이 가능하다.
According to the present invention, one or more heat pipes can be configured to be coaxially stacked to cool the engine, the electric field, and the refrigerant of the condenser at the same time, and can be reduced to one core of the cooling system. The package is improved and advantageous, and cost and weight savings are also possible.

도 1은 종래의 하이브리드 차량용 냉각장치의 배치도
도 2는 일반적인 히트 파이프의 열교환 원리를 설명하는 개념도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 멀티 냉각 장치를 나타내는 개략도
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 차량용 멀티 냉각 장치의 작동 상태를 나타낸 예시도1 is a layout view of a conventional hybrid vehicle cooling apparatus
2 is a conceptual diagram illustrating a heat exchange principle of a general heat pipe.
3 is a schematic view showing a vehicle multi-cooling device according to an embodiment of the present invention
4 is an exemplary view showing an operating state of a multi-vehicle cooling apparatus for a vehicle according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 히트 파이프의 구조 및 열교환 원리를 도 2를 참조로 간략히 살펴보면, 일반적으로 히트 파이프에는 열매체 혹은 작동 유체라 불리우는 물질이 내포되어 있으며, 물, 수은, 메탄올, 아세톤 등이 이에 속한다.First, briefly look at the structure and heat exchange principle of the heat pipe with reference to Figure 2 in order to help the understanding of the present invention, the heat pipe generally contains a material called a heat medium or a working fluid, water, mercury, methanol, acetone, etc. This belongs to this.

통상적으로 사용되는 히트 파이프는 전반적으로 파이프 형태를 취하며, 케이스로서 구비되는 파이프 내부에는 상기 작동 유체 등이 들어있고, 이때 상기 파이프의 내부는 진공 상태로 되어 있다.The heat pipe generally used generally takes the form of a pipe, and the working fluid or the like is contained in a pipe provided as a case, and the inside of the pipe is in a vacuum state.

이러한 히트 파이프는 진공 상태의 파이프 속에 끓는 점이 낮은 액체 상태의 작동 유체가 열을 받아 증발부에서 가열되어 이동되고, 응축부에서 열기를 방출 및 전달하며, 방열부에서 대류 방식으로 열을 식혀 다시 액체가 되어 상기 증발부로 복귀되는 사이클에 의해 해당 부품에 대한 냉각을 수행하게 된다.These heat pipes have a low boiling liquid working fluid in the vacuum pipe, which is heated and heated in the evaporator, moves and releases heat in the condenser, and heats convection in the radiator to cool the liquid. Then, the cooling of the corresponding parts is performed by the cycle returned to the evaporator.

이러한 원리로 운용되는 히트 파이프는 고성능 컴퓨터의 CPU 등과 같은 고열의 발열성 전자부품 등에 냉각기로서 설치되거나, 냉장고 또는 에어컨 등에서 열을 흡수하는 열 교환기(Heat Exchanger)로서 설치될 수 있다.The heat pipe operated on this principle may be installed as a cooler in a high heat generating electronic component such as a CPU of a high performance computer, or may be installed as a heat exchanger that absorbs heat from a refrigerator or an air conditioner.

본 발명은 상기와 같은 원리를 가지는 한 개의 히트 파이프(140)를 통해 엔진 냉매 유로 파이프(110), 전장 냉매 유로 파이프(120), 콘덴서 냉매 유로 파이프(130)의 냉매(냉각수)를 동시에 냉각시킬 수 있도록 한다.The present invention simultaneously cools the refrigerant (coolant) of the engine refrigerant path pipe 110, the electric field refrigerant path pipe 120, and the condenser refrigerant path pipe 130 through one heat pipe 140 having the above principle. To help.

이를 위해, 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 냉각 장치는, 도 3에 도시된 바와 같이, 각기 중공형의 파이프 형태로 이루어진 엔진 냉매 유로 파이프(110), 전장 냉매 유로 파이프(120), 콘덴서 냉매 유로 파이프(130)를 동시에 직각으로 관통하는 히트 파이프(140)가 복수로 구성된다.To this end, the multi-cooling apparatus according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 3, respectively, the engine refrigerant flow path pipe 110, the electric field refrigerant path pipe 120 made of a hollow pipe form, the condenser refrigerant A plurality of heat pipes 140 penetrating the flow path pipe 130 at the same time at right angles are configured.

다시 말해, 도 3에서 보이듯이 상기 히트 파이프(140)는 냉각계 코어부(100, 혹은 방열핀 코어)에서 동축 구조로 적층 배열되어 있는 엔진 냉매 유로 파이프(110), 전장 냉매 유로 파이프(120), 콘덴서 냉매 유로 파이프(130)를 동시에 관통하는 구조로 장착되어, 상기 냉매 유로 파이프(110,120,130)들의 내부에 흐르며 히트 파이프(140)의 외표면을 지나는 냉매들을 냉각할 수 있게 된다.In other words, as shown in FIG. 3, the heat pipe 140 includes an engine coolant flow path pipe 110, a full length coolant flow path pipe 120 arranged in a coaxial structure in a cooling system core part 100, or a heat sink fin core. The condenser coolant flow path pipe 130 is mounted at the same time, so that the coolant flows inside the coolant flow path pipes 110, 120, and 130 and passes through the outer surface of the heat pipe 140.

즉, 상기 엔진 냉매 유로 파이프(110), 전장 냉매 유로 파이프(120), 콘덴서 냉매 유로 파이프(130) 중 선택된 2개의 냉매 유로 파이프는 어느 하나가 다른 하나의 냉매 유로 파이프에 삽입되고, 상기 선택된 2개의 냉매 유로 파이프는 나머지 하나의 냉매 유로 파이프에 삽입되어 겹겹이 적층된 구조로 배열된다.That is, the two refrigerant flow path pipes selected from the engine refrigerant flow path pipe 110, the electric field refrigerant flow path pipe 120, and the condenser refrigerant flow path pipe 130 are inserted into one of the other refrigerant flow path pipes, The three refrigerant path pipes are inserted into the other refrigerant path pipe and arranged in a stacked structure.

기존의 경우, 차량 전방을 기준으로 전장 라디에이터, 콘덴서, 엔진 라디에이터 순으로 전후로 배치되었던 반면(도 1 참조), 본 발명에서는 엔진 냉매 유로 파이프(110), 전장 냉매 유로 파이프(120), 콘덴서 냉매 유로 파이프(130)가 동축 구조의 적층된 구조로 배열되어 차량 전방을 기준으로 모두 동일한 위치에 배치 구성된다.In the conventional case, the front and rear radiators, condensers, and engine radiators were disposed in the order of the front and rear of the vehicle (see FIG. 1). However, in the present invention, the engine refrigerant path pipe 110, the electric field refrigerant path pipe 120, and the capacitor refrigerant path The pipes 130 are arranged in a stacked structure of coaxial structure and are arranged at the same position with respect to the front of the vehicle.

특히, 상기 냉매 유로 파이프(110,120,130)들 내부에 흐르는 냉매 온도의 고저를 고려하여 온도가 가장 높은 엔진 냉각 냉매가 유동되는 엔진 냉매 유로 파이프(110)를 그 다음으로 냉매의 온도가 높은 전장 냉매 유로 파이프(120) 내부에 삽입하고, 상기 전장 냉매 유로 파이프(120)를 콘덴서 냉매 유로 파이프(130)에 삽입하는 등 냉매 온도의 고저에 따라 순차적으로 배열하여 냉매 유로 파이프(110,120,130)들을 동축으로 적층된 구조로 구성하며, 이러한 구조는 이들을 지지하고 있는 동일 냉각계 코어부(100)에 연결되어 구성된다.In particular, the engine refrigerant flow path pipe 110 through which the engine cooling refrigerant with the highest temperature flows is considered in consideration of the elevation of the refrigerant temperature flowing inside the refrigerant flow path pipes 110, 120, and 130. The internal structure of the refrigerant path pipes 110, 120, and 130 are coaxially stacked by inserting the internal refrigerant path pipe 120 into the condenser refrigerant path pipe 130 and sequentially arranging them according to the elevation of the refrigerant temperature. This structure is configured to be connected to the same cooling system core portion 100 supporting them.

물론, 상기 냉각계 코어부(100)는 외기의 출입이 가능한 구조로서, 다수의 방열핀을 가진 형태로 이루어지며, 상기 히트 파이프(140)에 의해 열전달 효과를 극대화하게 된다.Of course, the cooling system core unit 100 is a structure capable of entering and leaving the outside air, made of a shape having a plurality of heat radiation fins, and maximizes the heat transfer effect by the heat pipe (140).

예컨대, 상기 냉각계 코어부(100)의 방열핀들이 히트 파이프(140) 및 냉매 유로 파이프(110,120,130)에 접촉하도록 구성되어 있다.For example, the heat dissipation fins of the cooling system core unit 100 are configured to contact the heat pipe 140 and the refrigerant flow path pipes 110, 120, and 130.

본 발명의 이해를 돕기 위해, 본 명세서에서 말하는 상기 냉매 온도는 엔진, 전장, 콘덴서 중 선택된 어느 하나를 냉각하고 배출되어 나와서 상기 엔진 냉매 유로 파이프(110), 전장 냉매 유로 파이프(120), 콘덴서 냉매 유로 파이프(130) 중 선택된 어느 하나로 유입되는 냉매의 온도를 말한다.In order to help the understanding of the present invention, the refrigerant temperature described herein cools and discharges any one selected from an engine, an electric field, and a condenser, and discharges the engine refrigerant path pipe 110, the electric field refrigerant path pipe 120, and a capacitor refrigerant. It refers to the temperature of the refrigerant flowing into any one selected from the flow path pipe (130).

적층된 상기 냉매 유로 파이프(110,120,130)들의 외표면을 동시에 직각으로 관통하는 상기 히트 파이프(140)는 적어도 하나 이상으로 구성되어 작동 유체의 열교환에 의해 엔진 냉각 냉매, 전장 냉각 냉매, 콘덴서 냉매를 동시에 냉각시키는데, 열교환 성능을 높이기 위해 다수로 구성됨이 바람직하며, 이를 위해 예컨대 도 3의 단면도와 같이 지그재그로 배열되는 것이 가능하다.The heat pipes 140 penetrating the outer surfaces of the refrigerant flow path pipes 110, 120, and 130 at right angles at the same time are composed of at least one, and simultaneously cool the engine cooling refrigerant, the electric field cooling refrigerant, and the condenser refrigerant by heat exchange of a working fluid. In order to increase heat exchange performance, it is preferable to be configured in plural, and for this purpose, it may be arranged in a zigzag as shown in, for example, the cross-sectional view of FIG. 3.

본 발명에 따르면, 상기 히트 파이프(140)의 내부에서 열매체로서 상태 변화를 통해 열교환을 수행하게 되는 작동 유체의 증발 온도(예컨대 55℃)는 일정하므로, 서로 다른 온도 상태인 동시에 각기 냉각되어 복원되고자 하는 기준 냉각 온도가 다른 냉매 유로 파이프(110,120,130)의 각 냉매를 동시에 방열시켜 만족시키기 위해, 상기 냉매 유로 파이프(110,120,130)는 내측에서부터 엔진 냉매 유로 파이프(110), 전장 냉매 유로 파이프(120), 콘덴서 냉매 유로 파이프(130)의 순으로 적층됨으로써 각 냉매를 효과적으로 방열시킬 수 있도록 한다.According to the present invention, since the evaporation temperature (for example, 55 ° C.) of the working fluid that performs heat exchange through the state change as the heat medium inside the heat pipe 140 is constant, it is desired to be cooled and restored at the same time at different temperatures. In order to satisfy and dissipate each refrigerant in the refrigerant passage pipes 110, 120, and 130 having different reference cooling temperatures at the same time, the refrigerant passage pipes 110, 120, and 130 are provided from the inside of the engine refrigerant passage pipe 110, the electric field refrigerant passage pipe 120, and the condenser. By stacking the coolant flow path pipes 130 in order, each coolant can be effectively radiated.

다시 말해, 앞에서 언급한 바와 같이, 상기 냉매 유로 파이프(110,120,130)들을 각 냉매 온도의 고저에 따라 순차적으로 삽입하여 동축 구조로 적층 배열시킴으로써, 외측에 배열된 냉매 유로 파이프(120,130)의 냉매에 의해 내측에 삽입된 냉매 유로 파이프(110,120)의 냉매를 추가로 방열시킬 수 있다.In other words, as mentioned above, the refrigerant flow path pipes 110, 120, and 130 are sequentially inserted according to the height of each refrigerant temperature to be stacked and arranged in a coaxial structure, whereby the refrigerant flow path pipes 120 and 130 are arranged on the inside. The refrigerant of the refrigerant passage pipes 110 and 120 inserted into the heat sink may be further radiated.

예컨대, 도 4와 같이, 엔진 냉각 냉매의 경우 히트 파이프(140)에 의한 방열과 더불어 엔진 냉매 유로 파이프(110)의 외표면에서 유동되는 전장 냉각 냉매에 의한 추가 방열이 이루어지며, 전장 냉매 유로 파이프(120)의 경우 히트 파이프(140)에 의한 방열과 더불어 전장 냉매 유로 파이프의 외표면에서 유동되는 콘덴서 냉매에 의한 추가 방열이 이루어진다.For example, as shown in FIG. 4, in the case of the engine cooling refrigerant, additional heat dissipation is performed by the electric field cooling refrigerant flowing in the outer surface of the engine refrigerant passage pipe 110 together with heat dissipation by the heat pipe 140. In the case of 120, heat dissipation by the heat pipe 140 is performed, and additional heat dissipation is performed by the condenser refrigerant flowing in the outer surface of the electric field refrigerant path pipe.

상기 히트 파이프(140)에 의한 냉매들의 열교환을 위해 상기 냉매 유로 파이프(110,120,130)들은 히트 파이프(140)의 증발부에 의해 관통되며, 상기 증발부는 냉매 유로 파이프(110,120,130)들 내측에 위치하게 되고, 냉매 유로 파이프(110,120,130) 내부를 흐르는 냉매들은 증발부 표면을 지나면서 유동하게 된다.The refrigerant flow path pipes 110, 120, and 130 pass through the evaporation part of the heat pipe 140, and the evaporation part is located inside the refrigerant flow path pipes 110, 120, and 130 for heat exchange of the refrigerants by the heat pipe 140. The refrigerant flowing in the refrigerant passage pipes 110, 120, and 130 flows through the evaporator surface.

그리고, 상기 히트 파이프(140)의 응축부는, 도 3에 도시된 바와 같이, 냉각계 코어부(100)를 통해 외기에 노출된 구조를 형성한다.In addition, as illustrated in FIG. 3, the condensation part of the heat pipe 140 forms a structure exposed to the outside air through the cooling system core part 100.

이하, 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 냉각 장치의 작동상태를 설명한다.Hereinafter, an operating state of the multi cooling device according to an embodiment of the present invention.

보통 히트 파이프(140) 작동 유체의 증발 온도는 55℃ 이고 각 냉매 유로 파이프(110,120,130)로 유입되는 엔진 냉각 냉매, 전장 냉각 냉매, 콘덴서 냉매의 온도는 각기 100℃, 80℃, 60℃ 이상이라는 가정하에 살펴보면, 먼저 히트 파이프(140)의 증발부에서 작동 유체는 55℃의 액체 상태이고 각 냉매 유로 파이프(110,120,130)들의 냉매는 작동 유체보다 높은 온도 상태이므로 상기 히트 파이프(140)의 증발부 표면을 지나 유동하면서 작동 유체와의 열교환에 의해 감온되고, 상기 작동 유체는 기화되어 증발하게 된다.It is assumed that the evaporation temperature of the working fluid of the heat pipe 140 is 55 ° C. and that the temperatures of the engine cooling refrigerant, the electric field cooling refrigerant, and the condenser refrigerant flowing into the refrigerant flow path pipes 110, 120, and 130 are 100 ° C., 80 ° C., and 60 ° C., respectively. Referring to the bottom, first, the working fluid in the evaporation part of the heat pipe 140 is a liquid state of 55 ℃ and the refrigerant in each of the refrigerant flow path pipe (110, 120, 130) is a higher temperature than the working fluid, so the surface of the evaporation part of the heat pipe 140 As it flows past, it is cooled by heat exchange with the working fluid, and the working fluid vaporizes and evaporates.

그리고, 외측에 위치한 냉매 유로 파이프(120,130)의 냉매에 의한 감온도 이루어지는데, 엔진 냉각 냉매의 경우 전장 냉각 냉매에 의해 추가로 감온되고, 전장 냉각 냉매의 경우 콘덴서 냉매에 의해 추가로 감온된다.And, the temperature reduction by the refrigerant of the coolant flow path pipes 120 and 130 located on the outside, the temperature is further reduced by the electric field cooling refrigerant in the case of the engine cooling refrigerant, and further reduced by the condenser refrigerant in the case of the electric field cooling refrigerant.

또한, 냉각계 코어부(100)에 의한 감온도 이루어져서 각 냉매들은 모두 효과적인 방열이 이루어지게 된다.In addition, the derating temperature is made by the cooling system core part 100 so that each refrigerant is effectively radiated.

이때, 상기 냉매 유로 파이프(110,120,130)에서 유동되는 냉매와의 열교환에 의해 기화된 작동 유체는 기화되어 히트 파이프(140)의 응축부 측으로 상승 이동하게 된다.At this time, the working fluid vaporized by heat exchange with the refrigerant flowing in the refrigerant flow path pipes 110, 120, and 130 is vaporized to move upwardly toward the condensation side of the heat pipe 140.

이렇게 기화되어 상승 유동된 작동 유체(온도 55℃의 기체 상태)는 응축부에서 55℃ 미만인 외기에 노출되어 냉각 및 액화되어 결국 증발부로 복귀하게 된다.This vaporized upflow working fluid (gas state at a temperature of 55 ° C.) is exposed to outside air at less than 55 ° C. in the condensate, cooled and liquefied, and eventually returns to the evaporation part.

상기와 같은 작동을 위해, 본 발명의 멀티 냉각 장치에서 상기 엔진 냉매 유로 파이프(110), 전장 냉매 유로 파이프(120), 콘덴서 냉매 유로 파이프(130)는 각 냉매 온도의 고저에 따라 삽입된 구조로 적층되어 동축으로 배열되고, 상기 히트 파이프(140)의 증발부에 의해 관통되어 냉매들을 냉각시킬 수 있도록 구성된다.In order to operate as described above, in the multi-cooling apparatus of the present invention, the engine refrigerant flow path pipe 110, the electric field refrigerant flow path pipe 120, and the condenser refrigerant flow path pipe 130 have a structure inserted according to the elevation of each refrigerant temperature. It is stacked and arranged coaxially, and is configured to penetrate by the evaporation part of the heat pipe 140 to cool the refrigerants.

이와 같은 본 발명의 차량용 멀티 냉각 장치는 1개 이상의 히트 파이프(140)로 엔진 냉각 냉매, 전장 냉각 냉매, 콘덴서 냉매를 동시에 냉각시킬 수 있도록 하기 위해 동축으로 적층되게 구성됨으로써 1개의 냉각계 코어부(100)로 축소 구성됨이 가능하고, 이에 따라 제한된 설치 공간 내에서 공간 패키지가 개선되어 유리하게 된다.Such a vehicle multi-cooling device of the present invention is configured to be coaxially stacked so as to be able to simultaneously cool the engine cooling refrigerant, the electric field cooling refrigerant, and the condenser refrigerant with one or more heat pipes 140, thereby providing one cooling system core unit ( It is possible to reduce the configuration to 100, thereby improving the space package within the limited installation space is advantageous.

따라서, 차량의 냉각 성능을 위한 개구면적의 증대가 방지되어 디자인 자유도가 향상되고, 냉각 사양의 증대가 방지되어 원가 및 중량 절감이 가능하게 된다.Therefore, an increase in the opening area for the cooling performance of the vehicle is prevented, so design freedom is improved, and an increase in the cooling specification is prevented, so that cost and weight can be reduced.

또한, 냉각팬 사양 역시 증대가 방지되어 충방전 성능이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.In addition, the cooling fan specification is also prevented from increasing, it is possible to obtain the effect of improving the charge and discharge performance.

아울러, 본 발명에 따른 멀티 냉각 장치는 하이브리드 차량 뿐만 아니라, 3가지 이상의 열교환기를 가지는 여러 타입의 차량에 적용 가능하며, 예컨대 표 1과 같이 나타낼 수 있다.In addition, the multi-cooling device according to the present invention can be applied to not only a hybrid vehicle but also various types of vehicles having three or more heat exchangers, for example, as shown in Table 1.

100 : 냉각계 코어부
110 : 엔진 냉매 유로 파이프
120 : 전장 냉매 유로 파이프
130 : 콘덴서 냉매 유로 파이프
140 : 히트 파이프100: cooling system core
110: engine refrigerant euro pipe
120: electric field refrigerant path pipe
130: condenser refrigerant path pipe
140: heat pipe

Claims

엔진 냉매 유로 파이프, 전장 냉매 유로 파이프, 콘덴서 냉매 유로 파이프 중 선택된 2개의 냉매 유로 파이프는 어느 하나가 다른 하나의 냉매 유로 파이프에 삽입되고, 상기 선택된 2개의 냉매 유로 파이프는 나머지 하나의 냉매 유로 파이프에 삽입되어 적층된 구조로 배열되며,
적층된 상기 냉매 유로 파이프들의 외표면을 동시에 관통하는 히트 파이프가 적어도 하나 이상 구성되어, 상기 히트 파이프의 열교환에 의해 엔진 냉각 냉매, 전장 냉각 냉매, 콘덴서 냉매를 동시에 냉각하도록 된 것을 특징으로 하는 차량용 멀티 냉각 장치.
Two refrigerant path pipes selected from an engine refrigerant path pipe, an electric field refrigerant path pipe, and a capacitor refrigerant path pipe are inserted into one refrigerant path pipe, and the selected two refrigerant path pipes are connected to the other refrigerant path pipe. Inserted into a stacked structure,
At least one heat pipe that penetrates the outer surface of the refrigerant flow path pipes at the same time is configured, so that the engine cooling refrigerant, electric field cooling refrigerant, condenser refrigerant by the heat exchange of the heat pipe at the same time multi Cooling system.

청구항 1에 있어서,
상기 냉매 유로 파이프들은 각 냉매의 온도의 고저에 따라 순차적으로 삽입되어 동축으로 적층 배열됨으로써, 외측에 배열된 냉매 유로 파이프의 냉매에 의해 내측에 위치한 냉매 유로 파이프의 냉매가 방열되도록 된 것을 특징으로 하는 차량용 멀티 냉각 장치.The method according to claim 1,
The refrigerant flow path pipes are sequentially inserted according to the elevation of the temperature of each refrigerant, and are stacked in a coaxial manner, so that the refrigerant in the refrigerant flow path pipe located inside is radiated by the refrigerant of the refrigerant flow path pipe arranged outside. Automotive multi cooling device.