KR102487573B1 - Heat exchanger and energy conversation device 1ssembly including the same - Google Patents

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Abstract

소정의 장치에 대해 열교환을 수행하는 열교환기가 개시된다. 개시된 열교환기는 상기 장치와의 열교환을 위한 열교환 영역을 형성하여 열전달매체의 흐름을 통해 열교환을 수행하는 열교환채널 구조체 및 상기 장치에 포함된 회전자 유닛과 고정자 유닛을 공간적으로 분리하는 내부 분리벽, 상기 고정자 유닛 및 상기 회전자 유닛을 외부 공간으로부터 분리하는 하우징 및 커버에 의해 형성되며 열교환 대상체의 적어도 일부분이 열전달매체에 잠긴 상태로 열교환이 수행되도록 하는 담금 챔버를 포함하며, 상기 열교환채널 구조체는 나선형 모양을 가지는 제1 열교환채널 및 제2 열교환채널을 포함하되, 상기 열교환채널 구조체의 적어도 일부분에서 상기 제1 열교환채널 및 상기 제2 열교환채널은 서로 맞물려서 열교환을 수행한다.A heat exchanger for performing heat exchange with a predetermined device is disclosed. The disclosed heat exchanger includes a heat exchange channel structure for performing heat exchange through the flow of a heat transfer medium by forming a heat exchange area for heat exchange with the device, an internal partition wall for spatially separating a rotor unit and a stator unit included in the device, the and an immersion chamber formed by a housing and a cover separating the stator unit and the rotor unit from an external space and allowing heat exchange to be performed while at least a portion of the heat exchange object is submerged in a heat transfer medium, wherein the heat exchange channel structure has a spiral shape. Including a first heat exchange channel and a second heat exchange channel, wherein the first heat exchange channel and the second heat exchange channel are engaged with each other in at least a portion of the heat exchange channel structure to perform heat exchange.

Figure R1020200157418
Figure R1020200157418

Description

열교환기 및 이를 포함하는 에너지 변환 장치 어셈블리{HEAT EXCHANGER AND ENERGY CONVERSATION DEVICE 1SSEMBLY INCLUDING THE SAME}Heat exchanger and energy conversion device assembly including the same {HEAT EXCHANGER AND ENERGY CONVERSATION DEVICE 1SSEMBLY INCLUDING THE SAME}

본 발명은 열교환기 및 이를 포함하는 장치 어셈블리에 관한 것이다.The present invention relates to a heat exchanger and a device assembly including the same.

모터(전동기)나 발전기와 같은 장치에서 발생되는 열을 제어하기 위한 열관리 장치 또는 열관리 시스템이 사용되고 있다. 전기자동차(electric vehicle)(EV)의 경우, 내연기관 없이 모터로만 차량을 구동해야 하므로, 고출력 모터의 사용이 요구된다. 하이브리드(hybrid) 차량 대비 전기자동차(EV)에 적용되는 모터의 요구 동력은 상대적으로 매우 높다. A thermal management device or thermal management system for controlling heat generated from a device such as a motor (electric motor) or a generator has been used. In the case of an electric vehicle (EV), the use of a high-power motor is required because the vehicle must be driven only with a motor without an internal combustion engine. Compared to hybrid vehicles, the required power of motors applied to electric vehicles (EVs) is relatively very high.

전기자동차(EV)용 모터의 발열량이 증가함에 따라, 이를 제어/관리하기 위한 방안이 요구된다. 모터나 발전기 등을 설계하는 과정에서 모터 또는 발전기의 온도 특성이 영역 별로 달라질 수 있다. 하지만, 종래 열교환기는 영역 별로 열교환 특성을 다양하게 제공하지 못하는 문제가 있다.As the amount of heat generated by motors for electric vehicles (EVs) increases, a method for controlling/managing them is required. In the process of designing a motor or generator, temperature characteristics of the motor or generator may vary for each region. However, conventional heat exchangers have a problem in that they cannot provide various heat exchange characteristics for each region.

이로 인해 모터 또는 발전기의 온도가 국부적으로 달라질 수 있으며 이로 인해 모터 또는 발전기가 부분적으로 팽창하거나 수축하여 기계적 결함을 발생시킬 수 있다. 또한, 종래 열교환기의 효율 한계로 인하여 모터 또는 발전기의 출력 용량이 제한되는 문제가 있다.As a result, the temperature of the motor or generator may vary locally, which may cause the motor or generator to partially expand or contract, resulting in mechanical failure. In addition, there is a problem that the output capacity of the motor or generator is limited due to the efficiency limit of the conventional heat exchanger.

적어도 하나의 실시예에 따르면 모터(전동기)나 발전기와 같은 장치에서 열편중 현상이 있더라도 열편중 현상을 적절히 제어하고 효율적으로 열교환(즉, 냉각)을 수행할 수 있는 열교환기가 제공된다. 적어도 하나의 실시예에 따르면 발열체의 영역 별로 서로 다른 온도 특성을 가지도록 열교환을 수행할 수 있는 열교환기가 제공된다. 적어도 하나의 실시예에 따르면 비교적 단순한 구조를 가지면서도 효율적으로 열교환을 수행할 수 있고, 환경 문제나 제조 용의성, 적용 편의성 등에서도 유리한 구성 및 구동방식을 갖는 열교환기가 제공된다. 적어도 하나의 실시예에 따르면 상기한 열교환기를 포함하는 장치 어셈블리(예컨대, 에너지 변환 장치 어셈블리)가 제공된다. 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. According to at least one embodiment, a heat exchanger capable of properly controlling the heat localization phenomenon and efficiently performing heat exchange (ie, cooling) even if there is a heat localization phenomenon in a device such as a motor (electric motor) or a generator is provided. According to at least one embodiment, a heat exchanger capable of performing heat exchange to have different temperature characteristics for each region of a heating element is provided. According to at least one embodiment, a heat exchanger capable of efficiently performing heat exchange while having a relatively simple structure and having an advantageous configuration and driving method in terms of environmental issues, ease of manufacture, and convenience of application is provided. According to at least one embodiment, a device assembly (eg, an energy conversion device assembly) including the heat exchanger described above is provided. The problem to be solved by the present invention is not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.

일 측면에 있어서, 소정의 장치에 대해 열교환을 수행하는 열교환기가 개시된다.In one aspect, a heat exchanger that performs heat exchange for a given device is disclosed.

개시된 열교환기는 상기 장치와의 열교환을 위한 열교환 영역을 형성하여 열전달매체의 흐름을 통해 열교환을 수행하는 열교환채널 구조체 및 상기 장치에 포함된 회전자 유닛과 고정자 유닛을 공간적으로 분리하는 내부 분리벽, 상기 고정자 유닛 및 상기 회전자 유닛을 외부 공간으로부터 분리하는 하우징 및 커버에 의해 형성되며 열교환 대상체의 적어도 일부분이 열전달매체에 잠긴 상태로 열교환이 수행되도록 하는 담금 챔버를 포함하며, 상기 열교환채널 구조체는 나선형 모양을 가지는 제1 열교환채널 및 제2 열교환채널을 포함하되, 상기 열교환채널 구조체의 적어도 일부분에서 상기 제1 열교환채널 및 상기 제2 열교환채널은 서로 맞물려서 열교환을 수행한다.The disclosed heat exchanger includes a heat exchange channel structure for performing heat exchange through the flow of a heat transfer medium by forming a heat exchange area for heat exchange with the device, an internal partition wall for spatially separating a rotor unit and a stator unit included in the device, the and an immersion chamber formed by a housing and a cover separating the stator unit and the rotor unit from an external space and allowing heat exchange to be performed while at least a portion of the heat exchange object is submerged in a heat transfer medium, wherein the heat exchange channel structure has a spiral shape. Including a first heat exchange channel and a second heat exchange channel, wherein the first heat exchange channel and the second heat exchange channel are engaged with each other in at least a portion of the heat exchange channel structure to perform heat exchange.

상기 열교환기는 상기 담금 챔버와 상기 열교환채널 구조체 사이를 연결하는 방사 노즐을 더 포함할 수 있다.The heat exchanger may further include a radiation nozzle connecting between the immersion chamber and the heat exchange channel structure.

상기 열교환채널 구조체는 상기 제1 열교환채널이 독립적으로 열교환을 수행하는 1S 영역과, 상기 제2 열교환채널이 독립적으로 열교환을 수행하는 2S 영역과, 상기 1S 영역 및 상기 2S 영역 사이에 위치하며 상기 제1 열교환채널 및 상기 제2 열교환채널이 서로 맞물려서 열교환을 수행하는 IK 영역을 포함할 수 있다.The heat exchange channel structure is located between an 1S region in which the first heat exchange channel independently performs heat exchange, a 2S region in which the second heat exchange channel independently performs heat exchange, and between the 1S region and the 2S region, and The first heat exchange channel and the second heat exchange channel may include an IK region in which heat exchange is performed by being engaged with each other.

상기 제1 열교환채널은 제1-1 포트를 포함하고, 상기 제2 열교환채널은 제2-1 포트를 포함하되, 상기 제1 열교환채널은 상기 제1-1 포트로 유입된 열교환매체가 제1 방향으로 진행하는 영역 및 상기 제1-1 포트로 유입된 열교환매체가 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 진행하는 영역을 포함하고 상기 제2 열교환채널은 상기 제2-1 포트로 유입된 열교환매체가 제1 방향으로 진행하는 영역 및 제2-1 포트로 유입된 열교환매체가 상기 제2 방향으로 진행하는 영역을 포함할 수 있다.The first heat exchange channel includes a 1-1 port, the second heat exchange channel includes a 2-1 port, and the first heat exchange channel includes a heat exchange medium flowing into the 1-1 port. direction and a region in which the heat exchange medium introduced into the 1-1 port proceeds in a second direction opposite to the first direction, and the second heat exchange channel is formed by flowing into the 2-1 port. It may include a region in which the heat exchange medium proceeds in the first direction and a region in which the heat exchange medium introduced into the 2-1 port proceeds in the second direction.

상기 제1-1 포트 및 상기 제2-1 포트는 상기 IK 영역의 경계에 형성될 수 있다.The 1-1 port and the 2-1 port may be formed at the boundary of the IK region.

상기 제1 열교환채널은 제1-2 포트를 포함하고, 상기 제2 열교환채널은 제2-2 포트를 포함하고, 상기 담금 챔버는 상기 1S 영역과 연결된 제1 담금 챔버 및 상기 2S 영역과 연결된 제2 담금 챔버를 포함하고, The first heat exchange channel includes a 1-2 port, the second heat exchange channel includes a 2-2 port, and the immersion chamber includes a first immersion chamber connected to the 1S region and a second immersion chamber connected to the 2S region. 2 immersion chambers,

상기 열교환기는 상기 제1 담금 챔버 및 상기 제2 담금 챔버와 연결된 제2-1 링크 채널; 상기 제1-2 포트 및 상기 제2-2 포트와 연결된 제2-2 링크 채널; 및 상기 제2-1 링크 채널 및 상기 제2-2 링크 채널 사이를 이동하는 열전달매체의 유량을 제어하는 유량 분기 제어부를 포함할 수 있다.The heat exchanger may include a 2-1 link channel connected to the first immersion chamber and the second immersion chamber; a 2-2 link channel connected to the 1-2 port and the 2-2 port; and a flow rate branch controller controlling a flow rate of the heat transfer medium moving between the 2-1st link channel and the 2-2nd link channel.

상기 열교환채널 구조체는 상기 제1 열교환채널 및 상기 제2 열교환채널이 서로 맞물려서 열교환을 수행하는 IK 영역 및 상기 IK 영역 양단에 마련되며 상기 제1 열교환채널이 독립적으로 열교환을 수행하는 1S 영역들을 포함할 수 있다.The heat exchange channel structure may include an IK region in which the first heat exchange channel and the second heat exchange channel are engaged with each other to perform heat exchange, and 1S regions provided at both ends of the IK region and in which the first heat exchange channel independently performs heat exchange. can

상기 열교환채널 구조체는 상기 제1 열교환채널 및 상기 제2 열교환채널 중 어느 하나에 형성된 포트를 통해 열전달매체를 유입 받아 상기 제1 열교환채널 및 상기 제2 열교환채널 중 다른 하나에 형성된 포트를 통해 상기 열전달매체를 배출하며, 상기 제1 열교환채널 및 상기 제2 열교환채널 중 어느 하나에 유입된 열전달매체는 상기 담금 챔버를 통해 상기 상기 제1 열교환채널 및 상기 제2 열교환채널 중 다른 하나로 전달될 수 있다.The heat exchange channel structure receives a heat transfer medium through a port formed in any one of the first heat exchange channel and the second heat exchange channel, and transfers the heat through a port formed in the other one of the first heat exchange channel and the second heat exchange channel. The medium is discharged, and the heat transfer medium introduced into any one of the first heat exchange channel and the second heat exchange channel may be transferred to the other one of the first heat exchange channel and the second heat exchange channel through the immersion chamber.

상기 제1 열교환채널에 형성된 제1-1 포트(port)와 상기 제2 열교환채널 양단에 형성된 제2-1 포트 및 제2-3 포트와 연결되는 제1 링크 채널을 포함하되, 상기 제1 링크 채널은 상기 제1-1 포트, 제2-1 포트, 제2-3 포트에 유입되는 열전달 매체의 유량을 제어하는 유량 분기 제어부를 포함할 수 있다.A first link channel connected to a 1-1 port formed in the first heat exchange channel and a 2-1 port formed at both ends of the second heat exchange channel and a 2-3 port, wherein the first link channel The channel may include a flow rate branch controller for controlling the flow rate of the heat transfer medium introduced into the 1-1 port, 2-1 port, and 2-3 port.

상기 장치는 고정자 유닛 및 회전자 유닛을 포함하며, 상기 열교환기는 상기 제1 열교환채널 및 상기 제2 열교환채널 중 적어도 하나와 상기 고정자 유닛의 요크에 형성된 이(tooth)들 사이에 형성된 슬롯과 연통하도록 함으로써 상기 요크 채널을 통해 이동한 열교환매체가 상기 이와 코일 사이의 간극을 통해 상기 담금 챔버로 이동하도록 할 수 있다.The device includes a stator unit and a rotor unit, wherein the heat exchanger communicates with at least one of the first heat exchange channel and the second heat exchange channel and a slot formed between teeth formed in a yoke of the stator unit. By doing so, the heat exchange medium that has moved through the yoke channel can move into the immersion chamber through the gap between the tooth and the coil.

적어도 하나의 실시예에 따르면, 모터(전동기)나 발전기 등 열을 발생시키는 장치에서 열편중 현상이 있더라도 열편중 현상을 적절히 제어하고 효율적으로 열교환(즉, 냉각)을 수행할 수 있는 열교환기를 구현할 수 있다. According to at least one embodiment, it is possible to implement a heat exchanger capable of properly controlling the heat localization phenomenon and efficiently performing heat exchange (ie, cooling) even if there is a heat localization phenomenon in a device that generates heat such as a motor (electric motor) or a generator. there is.

또한, 비교적 단순한 구조를 가지면서도 효율적으로 열교환을 수행할 수 있고, 환경 문제나 제조 용의성, 적용 편의성 등에서도 유리한 구성 및 구동방식을 갖는 열교환기를 구현할 수 있다. In addition, it is possible to efficiently perform heat exchange while having a relatively simple structure, and it is possible to implement a heat exchanger having an advantageous configuration and driving method in terms of environmental problems, ease of manufacture, and convenience of application.

이러한 실시예에 따른 열교환기를 적용함으로써, 우수한 열교환 성능을 갖는 장치 어셈블리(ex, 에너지 변환 장치 어셈블리)를 구현할 수 있다.By applying the heat exchanger according to this embodiment, a device assembly (eg, an energy conversion device assembly) having excellent heat exchange performance can be implemented.

도 1은 예시적인 실시예에 따른 열교환기를 나타낸 도면이다.
도 2는 예시적인 실시예에 따른 열교환기에 의한 열교환 대상이 될 수 있는 장치(20)를 나타낸 사시도이다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른 열교환기에 의한 열교환 대상이 될 수 있는 장치(20)를 나타낸 단면도이다.
도 4는 예시적인 실시예에 다른 열교환채널 구조체(100)를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 예시적인 실시예에 따른 열교환채널 구조체(100)를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 또 다른 실시예에 따른 열교환채널 구조체(100)를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 또 다른 실시예에 따른 열교환채널 구조체(100)를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 또 다른 실시예에 따른 열교환채널 구조체(100)를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 또 다른 실시예에 따른 열교환채널 구조체(100)를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 또 다른 실시예에 따른 열교환기를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 다른 실시예에 따른 열교환기의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 12는 또 다른 실시예에 따른 열교환기의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 13은 또 다른 예시적인 실시예에 따른 열교환기의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 14는 또 다른 예시적인 실시예에 따른 열교환기의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 15는 또 다른 예시적인 실시예에 따른 열교환기의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 16은 또 다른 예시적인 실시예에 따른 열교환기의 구조를 나타낸 단면도이다.
도 17은 도 16에서 나타낸 요크 채널(322)을 통해 열전달매체가 이동하는 것을 나타낸 도면이다.
도 18은 또 다른 예시적인 실시예에 따른 열교환기를 나타낸 단면도이다.1 is a diagram illustrating a heat exchanger according to an exemplary embodiment.
2 is a perspective view illustrating a device 20 that may be a target for heat exchange by a heat exchanger according to an exemplary embodiment.
3 is a cross-sectional view showing a device 20 that may be a target for heat exchange by a heat exchanger according to an exemplary embodiment.
4 is a view for explaining a heat exchange channel structure 100 according to an exemplary embodiment.
5 is a diagram for explaining a heat exchange channel structure 100 according to an exemplary embodiment.
6 is a view for explaining a heat exchange channel structure 100 according to another embodiment.
7 is a view for explaining a heat exchange channel structure 100 according to another embodiment.
8 is a view for explaining a heat exchange channel structure 100 according to another embodiment.
9 is a view for explaining a heat exchange channel structure 100 according to another embodiment.
10 is a view for explaining a heat exchanger according to another embodiment.
11 is a cross-sectional view showing the structure of a heat exchanger according to another embodiment.
12 is a cross-sectional view showing the structure of a heat exchanger according to another embodiment.
13 is a cross-sectional view showing the structure of a heat exchanger according to another exemplary embodiment.
14 is a cross-sectional view showing the structure of a heat exchanger according to another exemplary embodiment.
15 is a cross-sectional view showing the structure of a heat exchanger according to another exemplary embodiment.
16 is a cross-sectional view showing the structure of a heat exchanger according to another exemplary embodiment.
FIG. 17 is a view illustrating the movement of the heat transfer medium through the yoke channel 322 shown in FIG. 16 .
18 is a cross-sectional view showing a heat exchanger according to another exemplary embodiment.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이하에서 설명할 본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 명학하게 설명하기 위하여 제공되는 것이고, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있다. The embodiments of the present invention to be described below are provided to more clearly explain the present invention to those skilled in the art, and the scope of the present invention is not limited by the following examples, Embodiments may be modified in many different forms.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용되는 단수 형태의 용어는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"이라는 용어는 언급한 형상, 단계, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 단계, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다. 또한, 본 명세서에서 사용된 "연결"이라는 용어는 어떤 부재들이 직접적으로 연결된 것을 의미할 뿐만 아니라, 부재들 사이에 다른 부재가 더 개재되어 간접적으로 연결된 것까지 포함하는 개념이다. Terms used in this specification are used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Terms in the singular form used herein may include plural forms unless the context clearly indicates otherwise. Also, as used herein, the terms "comprise" and/or "comprising" specify the presence of the stated shape, step, number, operation, member, element, and/or group thereof. and does not exclude the presence or addition of one or more other shapes, steps, numbers, operations, elements, elements and/or groups thereof. In addition, the term “connection” used in this specification means not only direct connection of certain members, but also a concept including indirect connection by intervening other members between the members.

아울러, 본원 명세서에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다. 본 명세서에서 사용된 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다. 또한, 본원 명세서에서 사용되는 "약", "실질적으로" 등의 정도의 용어는 고유한 제조 및 물질 허용 오차를 감안하여, 그 수치나 정도의 범주 또는 이에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 제공된 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. In addition, when a member is said to be located “on” another member in the present specification, this includes not only a case where a member is in contact with another member, but also a case where another member exists between the two members. As used herein, the term “and/or” includes any one and all combinations of one or more of the listed items. In addition, terms of degree such as "about" and "substantially" used in the present specification are used in a range of values or degrees or meanings close thereto, taking into account inherent manufacturing and material tolerances, and are used to help the understanding of the present application. Exact or absolute figures provided for this purpose are used to prevent undue exploitation by infringers of the stated disclosure.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 첨부된 도면에 도시된 영역이나 파트들의 사이즈나 두께는 명세서의 명확성 및 설명의 편의성을 위해 다소 과장되어 있을 수 있다. 상세한 설명 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The size or thickness of areas or parts shown in the accompanying drawings may be slightly exaggerated for clarity of the specification and convenience of description. Like reference numbers indicate like elements throughout the detailed description.

도 1은 예시적인 실시예에 따른 열교환기를 나타낸 도면이다. 도 1의 (a)는 열교환기의 구성을 나타낸 단면도이고, 도 1의 (b)는 열교환기의 구성을 분해하여 나타낸 단면도이다.1 is a diagram illustrating a heat exchanger according to an exemplary embodiment. Figure 1 (a) is a cross-sectional view showing the configuration of the heat exchanger, Figure 1 (b) is a cross-sectional view showing the configuration of the heat exchanger disassembled.

도 1을 참조하면, 열교환기는 장치(20)와 열교환 영역을 형성하여 열전달매체의 흐름을 통해 열교환을 수행하는 열교환채널 구조체(100), 장치(20)와 직접적으로 열교환을 수행하는 담금 챔버(410, 420)를 포함할 수 있다. 장치(20)는 열교환 대상체로서 고정자 유닛(23) 및 회전자 유닛(25)을 포함할 수 있다. 장치(20)는 모터 또는 발전기 등을 포함할 수 있으나 실시예가 이에 제한되는 것은 아니며 고정자 유닛 및 회전자 유닛을 포함하는 모든 종류의 장치들이 이에 해당할 수 있다.Referring to FIG. 1, the heat exchanger forms a heat exchange area with the device 20 to perform heat exchange through the flow of a heat transfer medium, the heat exchange channel structure 100, and an immersion chamber 410 to directly perform heat exchange with the device 20. , 420). The apparatus 20 may include a stator unit 23 and a rotor unit 25 as heat exchange objects. The device 20 may include a motor or a generator, but the embodiment is not limited thereto, and all types of devices including a stator unit and a rotor unit may correspond thereto.

도 2는 열교환 대상체에 해당하는 장치(20)를 예시적으로 나타낸 사시도이다. 도 2에서는 예시적으로 고정자 유닛(23) 안쪽에 코일부(22)가 배치된 것을 나타냈지만 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 고정자 유닛(23) 바깥쪽에 코일부(22)가 배치될 수도 있다.2 is a perspective view exemplarily showing a device 20 corresponding to a heat exchange object. 2 shows that the coil unit 22 is disposed inside the stator unit 23 by way of example, but the embodiment is not limited thereto. The coil unit 22 may be disposed outside the stator unit 23 .

도 2를 참조하면, 장치(20)는 고정자 유닛(23)을 포함할 수 있다. 고정자 유닛(23)은 요크(21) 및 요크(21)의 이(tooth)들 사이의 슬롯(slot)에 배치된 코일부(22)를 포함할 수 있다. 요크(21) 중공부를 갖는 원기둥 형상을 가질 수 있다. 요크(21)의 내주면에는 복수의 이들이 형성되어 있을 수 있다. 복수의 이들 사이에 코일부(22)가 배치될 수 있다. 코일부(22)는 복수의 이들을 따라 규칙적으로 감겨진 와인딩 코일(winding coil)일 수 있다. Referring to FIG. 2 , the device 20 may include a stator unit 23 . The stator unit 23 may include a yoke 21 and a coil unit 22 disposed in a slot between teeth of the yoke 21 . The yoke 21 may have a cylindrical shape having a hollow part. A plurality of them may be formed on the inner circumferential surface of the yoke 21 . The coil unit 22 may be disposed between a plurality of them. The coil unit 22 may be a winding coil regularly wound along a plurality of them.

도 2에 도시하지는 않았지만, 고정자 유닛(23)의 내부에는 회전자(rotor) 유닛이 구비될 수 있다. 도 2의 고정자 유닛(23) 안쪽에 회전자가 구비된 경우가 도 3의 단면도에 도시되어 있다. Although not shown in FIG. 2 , a rotor unit may be provided inside the stator unit 23 . A case in which a rotor is provided inside the stator unit 23 of FIG. 2 is shown in a cross-sectional view of FIG. 3 .

도 3은 예시적인 실시예에 따른 열교환 대상체에 해당하는 장치(20)를 나타낸 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a device 20 corresponding to a heat exchange target according to an exemplary embodiment.

도 3을 참조하면, 에너지 변환 장치는 고정자 유닛(23) 및 회전자 유닛(25)을 포함할 수 있다. 고정자 유닛(23)은, 도 2에 설명한 바와 같이, 요크(21) 및 코일부(22)를 포함할 수 있다. 요크(21)에는 복수의 이가 형성되고 코일부(22)는 이들 사이에 위치할 수 있다. 회전자 유닛(25)은 고정자 유닛(23)의 내측에 정의된 중공부에 배치될 수 있다. 회전자 유닛(25)은 그 중심에 회전축(24)을 구비할 수 있다. 또한, 회전자 유닛(25)은 영구 자석 또는 반영구 자석을 포함할 수 있다. 열교환기는 장치(20)의 외주면 또는 내주면에 형성된 열교환채널들에서의 열전달매체의 흐름에 의해 장치(20)와 열교환을 할 수 있다. 또한, 열교환기는 열교환과 동시에 장치(20)의 적어도 일부분에 열전달매체를 접촉시킴으로써 직접적으로 열교환을 할 수도 있다.Referring to FIG. 3 , the energy conversion device may include a stator unit 23 and a rotor unit 25 . As described in FIG. 2 , the stator unit 23 may include a yoke 21 and a coil unit 22 . A plurality of teeth are formed on the yoke 21 and the coil unit 22 may be positioned between them. The rotor unit 25 may be disposed in a hollow defined inside the stator unit 23 . The rotor unit 25 may have a rotation shaft 24 at its center. Also, the rotor unit 25 may include a permanent magnet or a semi-permanent magnet. The heat exchanger may exchange heat with the device 20 by the flow of a heat transfer medium in heat exchange channels formed on the outer or inner circumferential surface of the device 20 . In addition, the heat exchanger may perform direct heat exchange by bringing a heat transfer medium into contact with at least a portion of the device 20 simultaneously with the heat exchange.

차량의 모터(전동기)나 발전기의 경우, 열교환 성능을 높여 온도를 낮춰주면 성능과 에너지 효율이 크게 개선될 수 있다. 온도를 낮추면, 모터나 발전기 내부의 자기장 밀도 등의 파라미터가 개선될 수 있고, 에너지 효율이 높아질 수 있다. 또한, 과열 방지 및 적절한 온도 제어는 모터나 발전기의 열손상을 방지하고 수명을 연장하는데 중요하게 작용할 수 있다. In the case of a motor (electric motor) or generator of a vehicle, performance and energy efficiency can be greatly improved by increasing the heat exchange performance and lowering the temperature. By lowering the temperature, parameters such as magnetic field density inside the motor or generator can be improved, and energy efficiency can be increased. In addition, overheating prevention and proper temperature control may play an important role in preventing thermal damage and extending the life of a motor or generator.

다시 도 1을 참조하면, 고정자 유닛(23) 및 회전자 유닛(25)을 포함하는 장치(20)는 커버(310) 및 하우징(320)에 의해 정의되는 내부 공간에 안착될 수 있다.Referring back to FIG. 1 , the device 20 including the stator unit 23 and the rotor unit 25 may be seated in an inner space defined by the cover 310 and the housing 320 .

커버(310)는 장치(20)의 회전축(24)과 수직한 면을 포함할 수 있다. 커버(310)의 중앙에는 회전축(24) 및 베어링(330)이 설치되기 위한 베어링 하우징(390)이 형성될 수 있다. 베어링(330)은 회전축(24)이 회전할 때에 베어링 하우징(390)에서 회전축(24)의 위치를 안정적으로 유지하고 회전에 의해 발생하는 마찰 손실을 줄여줄 수 있다.The cover 310 may include a surface perpendicular to the axis of rotation 24 of the device 20 . A bearing housing 390 for installing the rotating shaft 24 and the bearing 330 may be formed at the center of the cover 310 . The bearing 330 may stably maintain the position of the rotary shaft 24 in the bearing housing 390 when the rotary shaft 24 rotates and reduce friction loss caused by rotation.

하우징(320)은 장치(20)의 회전축(24)과 평행한 면을 포함할 수 있다. 하우징(320)의 내부에는 열교환채널 구조체(100)가 설치될 수 있다. 열교환채널 구조체(100)는 나선형 구조를 가지는 채널들(110, 120)을 포함할 수 있다. 열교환채널 구조체(100)의 열교환 영역 중 적어도 일부에서 나선형 구조를 가지는 채널들(110, 120)은 서로 맞물릴 수 있다. 열교환채널 구조체(100)에 대해서는 후술하는 부분에서 보다 상세하 설명한다. The housing 320 may include a surface parallel to the axis of rotation 24 of the device 20 . A heat exchange channel structure 100 may be installed inside the housing 320 . The heat exchange channel structure 100 may include channels 110 and 120 having a spiral structure. In at least a part of the heat exchange area of the heat exchange channel structure 100, the channels 110 and 120 having a spiral structure may be engaged with each other. The heat exchange channel structure 100 will be described in more detail later.

고정자 유닛(23)과 회전자 유닛(25) 사이에는 내부 분리벽(350)이 마련될 수 있다. 내부 분리벽(350)에 의해 고정자 유닛(23)과 회전자 유닛(25)이 공간적으로 분리될 수 있다. 내부 분리벽(350)은 예시적으로 실린더 형상을 가질 수 있으나 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 예로 내부 분리벽은 다각 기둥 형상을 가질 수도 있다. 커버(310), 하우징(320) 및 내부 분리벽(350)에 챔버가 구현될 수 있다. 챔버에 고정자 유닛(23)이 내장된 후, 챔버 양단에 남은 공간들에는 열전달매체가 채워질 수 있다. 즉, 챔버 양단에는 제1 담금 챔버(410) 및 제2 담금 챔버(420)가 형성될 수 있다. 제1 담금 챔버(410) 및 제2 담금 챔버(420)에서 장치(20) 중 적어도 일부분(예를 들어, 엔드 와이어링)이 열전달매체에 담긴 상태로 열교환이 An internal partition wall 350 may be provided between the stator unit 23 and the rotor unit 25 . The stator unit 23 and the rotor unit 25 may be spatially separated by the inner partition wall 350 . The inner partition wall 350 may have a cylindrical shape by way of example, but the embodiment is not limited thereto. As another example, the internal partition wall may have a polygonal column shape. A chamber may be implemented in the cover 310 , the housing 320 and the inner partition wall 350 . After the stator unit 23 is embedded in the chamber, a heat transfer medium may be filled in spaces remaining at both ends of the chamber. That is, the first immersion chamber 410 and the second immersion chamber 420 may be formed at both ends of the chamber. In the first immersion chamber 410 and the second immersion chamber 420, heat exchange is performed in a state in which at least a portion (eg, end wiring) of the device 20 is immersed in a heat transfer medium.

제1 담금 챔버(410)는 제1 방사 노즐(332)을 통해 열교환채널 구조체(100)와 연결될 수 있다. 제2 담금 챔버(420)는 제2 방사 노즐(334)을 통해 열교환채널 구조체(100)와 연결될 수 있다. 제1 방사 노즐(332)은 복수 개의 노즐들로 구현될 수 있다. 도 1에서는 제1 방사 노즐(332)을 위쪽 노즐과 아래쪽 노즐로 나타냈지만 실시예가 이에 제한되는 것은 아니며 제1 방사 노즐(332)은 세 개 이상의 노즐들을 포함할 수도 있다. 마찬가지로 제2 방사 노즐(334) 또한 복수 개의 노즐들로 구현될 수 있다. 제1 방사 노즐(332)을 통해 열교환채널 구조체(100)와 제1 담금 챔버(410) 사이에 열전달매체의 이동이 있을 수 있다. 제1 방사 노즐(334)을 통해 열교환채널 구조체(100)와 제2 담금 챔버(420) 사이에 열전달매체의 이동이 있을 수 있다.The first immersion chamber 410 may be connected to the heat exchange channel structure 100 through the first radiation nozzle 332 . The second immersion chamber 420 may be connected to the heat exchange channel structure 100 through the second radiation nozzle 334 . The first spinning nozzle 332 may be implemented as a plurality of nozzles. In FIG. 1 , the first spinning nozzle 332 is shown as an upper nozzle and a lower nozzle, but the embodiment is not limited thereto, and the first spinning nozzle 332 may include three or more nozzles. Similarly, the second spinning nozzle 334 may also be implemented as a plurality of nozzles. The heat transfer medium may move between the heat exchange channel structure 100 and the first immersion chamber 410 through the first spinning nozzle 332 . The heat transfer medium may move between the heat exchange channel structure 100 and the second immersion chamber 420 through the first spinning nozzle 334 .

제1 담금 챔버(410) 및 제2 담금 챔버(420)에는 열전달매체가 담길 수 있다. 열전달매체는 오일 등의 비전도성 유체를 포함할 수 있으나 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 제1 담금 챔버(410) 및 제2 담금 챔버(420)에 담긴 열전달매체는 코일부(22)의 엔드 와이어링(end wiring)을 포함하는 영역과 접촉하여 직접적으로 열교환을 할 수 있다. 제1 담금 챔버(410) 및 제2 담금 챔버(420)에 담긴 열전달매체는 장치(20)의 적어도 일부분과 접촉하여 직접적으로 열교환을 수행할 수 있다.A heat transfer medium may be contained in the first immersion chamber 410 and the second immersion chamber 420 . The heat transfer medium may include a non-conductive fluid such as oil, but the embodiment is not limited thereto. The heat transfer medium contained in the first immersion chamber 410 and the second immersion chamber 420 may directly exchange heat by contacting an area including end wiring of the coil unit 22 . The heat transfer medium contained in the first immersion chamber 410 and the second immersion chamber 420 may contact at least a portion of the device 20 to directly perform heat exchange.

이하에서는 열교환기에 포함된 열교환채널 구조체(100)에 대하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the heat exchange channel structure 100 included in the heat exchanger will be described in more detail.

도 4는 예시적인 실시예에 다른 열교환채널 구조체(100)를 설명하기 위한 도면이다. 도 4의 (A)는 열교환채널 구조체(100)의 사시도이고, (B)는 측면도이다. 4 is a view for explaining a heat exchange channel structure 100 according to an exemplary embodiment. 4 (A) is a perspective view of the heat exchange channel structure 100, and (B) is a side view.

도 4의 (A) 및 (B)를 참조하면, 예시적인 실시예에 따른 열교환기는 소정의 장치와 열교환을 수행할 수 있다. 열교환채널 구조체(100)는 그 내부를 통과하여 흐르는 열전달매체를 이용해서 열교환을 수행할 수 있다. 여기서, 상기 열전달매체는, 예컨대, 물, 열전달용 기름 등을 포함할 수 있다. 그러나 상기 열전달매체의 종류는 상술한 유체에 한정되지 않고, 다른 유체로 변경될 수 있다.Referring to (A) and (B) of FIG. 4 , a heat exchanger according to an exemplary embodiment may perform heat exchange with a predetermined device. The heat exchange channel structure 100 may perform heat exchange using a heat transfer medium flowing therethrough. Here, the heat transfer medium may include, for example, water or oil for heat transfer. However, the type of the heat transfer medium is not limited to the above-mentioned fluid and may be changed to other fluids.

열교환채널 구조체(100)는 복수의 열교환채널들을 포함할 수 있다. 도 1에서는 예시적으로 열교환채널 구조체(100)가 제1 열교환채널(110) 및 제2 열교환채널(120)을 포함할 수 있는 경우를 나타냈지만 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 열교환채널 구조체(100)는 세 개 이상의 열교환채널들을 포함할 수도 있다. 제1 열교환채널(110) 및 제2 열교환채널(120)은 각각 나선형 구조를 가질 수 있다. 제1 열교환채널(110)은 열교환채널 구조체(100)의 제1 단부(E1)로부터 제2 단부(E2) 쪽으로 나선형으로 연장될 수 있다. 제2 열교환채널(120)은 열교환채널 구조체(100)의 제2 단부(E2)로부터 제1 단부(E1) 쪽으로 나선형으로 연장될 수 있다. The heat exchange channel structure 100 may include a plurality of heat exchange channels. In FIG. 1 exemplarily, a case in which the heat exchange channel structure 100 may include the first heat exchange channel 110 and the second heat exchange channel 120 is shown, but the embodiment is not limited thereto. For example, the heat exchange channel structure 100 may include three or more heat exchange channels. Each of the first heat exchange channel 110 and the second heat exchange channel 120 may have a spiral structure. The first heat exchange channel 110 may spirally extend from the first end E1 to the second end E2 of the heat exchange channel structure 100 . The second heat exchange channel 120 may spirally extend from the second end E2 toward the first end E1 of the heat exchange channel structure 100 .

열교환채널 구조체(100)는 열교환 영역(R10)을 형성할 수 있다. 열교환채널들(110, 120)이 나선형 모양을 형성하는 영역을 열교환 영역(R10)으로 정의할 수 있다. 열교환 영역(R10)에서 나선형 모양을 가지는 제1 열교환채널(110) 및 제2 열교환채널(120)은 열을 발생시키는 장치에 대해 열교환을 수행할 수 있다. 제1 열교환채널(110)과 제2 열교환채널(120)은 열교환 영역(R10) 밖에서 서로 분리되어 열교환 영역(R10) 내에서 서로 독립적으로 열전달매체를 이동시키기 때문에 서로 다른 채널로 취급될 수 있다. 반면, 후술하는 바와 같이 열교환 영역(R10) 내부에서 하나의 채널이 둘 이상의 유로 들로 분기된 경우, 분기된 유로 들은 동일한 채널의 분기 구조로 취급될 수 있다.The heat exchange channel structure 100 may form a heat exchange region R10. A region in which the heat exchange channels 110 and 120 form a spiral shape may be defined as a heat exchange region R10. In the heat exchange region R10, the first heat exchange channel 110 and the second heat exchange channel 120 having a spiral shape may perform heat exchange with a heat generating device. Since the first heat exchange channel 110 and the second heat exchange channel 120 are separated from each other outside the heat exchange region R10 and move the heat transfer medium independently of each other within the heat exchange region R10, they can be treated as different channels. On the other hand, as will be described later, when one channel is branched into two or more flow passages within the heat exchanging region R10, the branched flow passages may be treated as a branch structure of the same channel.

제1 열교환채널(110) 및 제2 열교환채널(120)은 열교환 대상이 되는 장치(20)의 내주면 또는 외주면을 따라 형성될 수 있다. 예를 들어, 장치(20)가 내륜 모터일 경우 제1 열교환채널(110) 및 제2 열교환채널(120)은 내륜 모터의 고정자(stator)의 외주면을 따라 형성될 수 있다. 다른 예로 장치가 외륜 모터일 경우 제1 열교환채널(110) 및 제2 열교환채널(120)은 외륜 모터의 고정자의 내주면을 따라 형성될 수 있다. The first heat exchange channel 110 and the second heat exchange channel 120 may be formed along an inner circumferential surface or an outer circumferential surface of the device 20 to be subjected to heat exchange. For example, when the device 20 is an inner wheel motor, the first heat exchange channel 110 and the second heat exchange channel 120 may be formed along the outer circumferential surface of a stator of the inner wheel motor. As another example, when the device is an outer wheel motor, the first heat exchange channel 110 and the second heat exchange channel 120 may be formed along the inner circumferential surface of the stator of the outer wheel motor.

제1 열교환채널(110)과 제2 열교환채널(120)은 열교환채널 구조체(100)의 전체 영역이 아닌 일부 영역에서 서로 맞물리도록 구성될 수 있다. 제1 열교환채널(110)과 제2 열교환채널(120)이 서로 맞물린다는 것은, 예를 들어, 제2 열교환채널(120)의 개재(삽입) 하에 제1 열교환채널(110)이 연장된 상태, 또는, 제1 열교환채널(110)의 개재(삽입) 하에 제2 열교환채널(120)이 연장된 상태를 의미할 수 있다. 본 실시예에서 제1 열교환채널(110)과 제2 열교환채널(120)이 서로 맞물린 영역, 즉, 맞물림 열교환 영역을 참조부호 IK로 표시하였다. 맞물림 열교환 영역(IK)에서는 열교환채널 구조체(100)의 길이 방향(즉, 중심축과 평행한 방향)을 따라서 제1 열교환채널(110)의 단위부와 제2 열교환채널(120)의 단위부가 교대로 배치될 수 있다. 하지만 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 후술하는 바와 같이 제1 열교환채널(110) 및 제2 열교환채널(120)이 둘 이상의 분기 채널들로 분기되는 경우, 분기된 채널들이 서로 맞물릴 수도 있다. 이 경우, 분기채널들 각각의 단위부가 맞물림 열교환 영역(IK)에서 교대로 배치될 수 있다. 맞물림 열교환 영역(IK)에서는 제1 열교환채널(110)과 제2 열교환채널(120)이 실질적으로 균등하게 혼합된 상태에서 이들에 의한 열교환 작용이 이루어질 수 있다. The first heat exchange channel 110 and the second heat exchange channel 120 may be configured to engage with each other in a partial region of the heat exchange channel structure 100 but not in the entire region. The fact that the first heat exchange channel 110 and the second heat exchange channel 120 are engaged with each other means, for example, that the first heat exchange channel 110 is extended under the interposition (insertion) of the second heat exchange channel 120, Alternatively, it may mean a state in which the second heat exchange channel 120 is extended under the interposition (insertion) of the first heat exchange channel 110 . In this embodiment, a region in which the first heat exchange channel 110 and the second heat exchange channel 120 are engaged with each other, that is, an interdigitated heat exchange region is denoted by reference numeral IK. In the interlocking heat exchange region IK, unit parts of the first heat exchange channel 110 and unit parts of the second heat exchange channel 120 are alternated along the longitudinal direction of the heat exchange channel structure 100 (ie, a direction parallel to the central axis). can be placed as However, the embodiment is not limited thereto. For example, as will be described later, when the first heat exchange channel 110 and the second heat exchange channel 120 are branched into two or more branched channels, the branched channels may be engaged with each other. In this case, unit units of each of the branch channels may be alternately arranged in the interdigitated heat exchange region IK. In the interlocking heat exchange region IK, heat exchange action may be performed by the first heat exchange channel 110 and the second heat exchange channel 120 in a state in which they are substantially evenly mixed.

제1 열교환채널(110)과 제2 열교환채널(120)이 서로 맞물렸다는 것은 제1 열교환채널(110)과 제2 열교환채널(120)이 상호 '중첩'된 것으로 표현할 수 있고, 또는, 제1 열교환채널(110)과 제2 열교환채널(120)이 상호 '교차'된 것으로 표현할 수 있다. 따라서, 맞물림 열교환 영역(IK)은 '중첩 영역' 또는 '교차 영역'이라고 지칭할 수 있다. 제1 열교환채널(110)은 맞물림 열교환 영역(IK)을 제외한 나머지 영역(맞물림 열교환 영역의 왼쪽 영역)에서는 제2 열교환채널(120)과 맞물리지 않을 수 있다. 제2 열교환채널(120)은 맞물림 열교환 영역(IK)을 제외한 나머지 영역(맞물림 열교환 영역의 오른쪽 영역)에서는 제1 열교환채널(110)과 맞물리지 않을 수 있다. 열교환채널 구조체(100)는 제1 열교환채널(110) 및 제2 열교환채널 중 어느 하나가 독립적으로 열교환을 수행하는 독립 채널 열교환 영역을 포함할 수 있다. 독립 채널 열교환 영역에서 제1 열교환채널(110) 또는 제2 열교환채널은 단일 채널 구조 및 분기 채널 구조 중 적어도 하나의 구조를 포함할 수 있다. The fact that the first heat exchange channel 110 and the second heat exchange channel 120 are engaged with each other can be expressed as 'overlapping' the first heat exchange channel 110 and the second heat exchange channel 120 with each other, or, The heat exchange channel 110 and the second heat exchange channel 120 may be expressed as 'intersecting' each other. Accordingly, the interdigitated heat exchange region IK may be referred to as an 'overlapping region' or an 'intersecting region'. The first heat exchange channel 110 may not engage the second heat exchange channel 120 in areas other than the interdigitated heat exchange area IK (a left area of the interdigitated heat exchange area). The second heat exchange channel 120 may not engage with the first heat exchange channel 110 in areas other than the interdigitated heat exchange area IK (the right area of the interdigitated heat exchange area). The heat exchange channel structure 100 may include an independent channel heat exchange region in which one of the first heat exchange channel 110 and the second heat exchange channel independently performs heat exchange. In the independent channel heat exchange region, the first heat exchange channel 110 or the second heat exchange channel may include at least one of a single channel structure and a branched channel structure.

도 4에서 나타낸 실시예에 따르면, 맞물림 열교환 영역(IK)의 일측에는 제1 열교환채널(110)만으로 열교환이 수행되는 영역(1S)이 배치되고, 맞물림 열교환 영역(IK)의 타측에는 제2 열교환채널(120)만으로 열교환이 수행되는 영역(2S)이 배치될 수 있다. 다시 말해, 열교환채널 구조체(100)의 제1 단부(E1)에 인접한 영역에서는 제2 열교환채널(120)의 개재 없이 제1 열교환채널(110)이 2회 이상 감겨진(회전된) 영역이 존재할 수 있고, 열교환채널 구조체(100)의 제2 단부(E2)에 인접한 영역에서는 제1 열교환채널(110)의 개재 없이 제2 열교환채널(120)이 2회 이상 감겨진(회전된) 영역이 존재할 수 있다. 맞물림 열교환 영역(IK)의 상기 일측에서는 제1 열교환채널(110) 부분에 의한 열교환이 주로 이루어질 수 있고, 맞물림 열교환 영역(IK)의 상기 타측에서는 제2 열교환채널(120) 부분에 의한 열교환이 주로 이루어질 수 있다. According to the embodiment shown in FIG. 4, a region 1S in which heat exchange is performed only through the first heat exchange channel 110 is disposed on one side of the interlocking heat exchange region IK, and the second heat exchange region 1S is disposed on the other side of the interlocking heat exchange region IK. A region 2S in which heat exchange is performed only through the channel 120 may be disposed. In other words, in a region adjacent to the first end E1 of the heat exchange channel structure 100, there is a region in which the first heat exchange channel 110 is wound (rotated) two or more times without the interposition of the second heat exchange channel 120. In addition, in a region adjacent to the second end portion E2 of the heat exchange channel structure 100, a region in which the second heat exchange channel 120 is wound (rotated) two or more times without the interposition of the first heat exchange channel 110 may exist. can On the one side of the interdigitated heat exchange region IK, heat exchange may be mainly performed by the first heat exchange channel 110, and on the other side of the interdigitated heat exchange region IK, heat exchange may be mainly performed by the second heat exchange channel 120. It can be done.

제1 열교환채널(110)은 제1 열전달매체의 흐름을 위한 제1-1 포트(112) 및 제1-2 포트(114)를 구비할 수 있고, 제2 열교환채널(120)은 제2 열전달매체의 흐름을 위한 제2-1 포트(122) 및 제2-2 포트(124)를 구비할 수 있다. 제1-1 포트(112)는 제1 단부(E1)에 배치될 수 있고, 제2-1 포트(122)는 제2 단부(E2)에 배치될 수 있다. 제1-2 포트(114)는 제2-1 포트(122)와 제2-2 포트(124) 사이에 배치될 수 있고, 제2-2 포트(124)는 제1-1 포트(112)와 제1-2 포트(114) 사이에 배치될 수 있다. 제1-2 포트(114)는 제2-1 포트(122) 보다 열교환채널 구조체(100)의 중앙부(길이 방향에 따른 중앙부)에 가까이 배치될 수 있고, 이와 유사하게, 제2-2 포트(124)는 제1-1 포트(112) 보다 열교환채널 구조체(100)의 상기 중앙부에 가까이 배치될 수 있다. 제1-2 포트(114)와 제2-2 포트(124) 사이의 영역에서 제1 열교환채널(110)과 제2 열교환채널(120)이 서로 맞물리도록 구비될 수 있다. 다시 말해, 제1-2 포트(114)와 제2-2 포트(124) 사이의 영역이 맞물림 열교환 영역(IK)으로 정의될 수 있다. The first heat exchange channel 110 may include a 1-1 port 112 and a 1-2 port 114 for the flow of the first heat transfer medium, and the second heat exchange channel 120 may transfer the second heat. A 2-1 port 122 and a 2-2 port 124 for media flow may be provided. The 1-1 port 112 may be disposed at the first end E1, and the 2-1 port 122 may be disposed at the second end E2. The 1-2 port 114 may be disposed between the 2-1 port 122 and the 2-2 port 124, and the 2-2 port 124 is the 1-1 port 112 And may be disposed between the 1-2 port (114). The 1-2 port 114 may be disposed closer to the central portion (central portion along the length direction) of the heat exchange channel structure 100 than the 2-1 port 122, and similarly, the 2-2 port ( 124 may be disposed closer to the central portion of the heat exchange channel structure 100 than the 1-1 port 112 . In a region between the 1-2 port 114 and the 2-2 port 124, the first heat exchange channel 110 and the second heat exchange channel 120 may be provided to engage with each other. In other words, the area between the 1-2nd port 114 and the 2-2nd port 124 may be defined as the interdigitated heat exchange area IK.

상기 제1 열전달매체는 열교환채널 구조체(100)의 제1 단부(E1)에 위치하는 제1 열교환채널(110)의 제1-1 포트(112)로 주입되어 제1 열교환채널(110)을 통과한 후, 제1-2 포트(114)로 배출될 수 있다. 상기 제2 열전달매체는 열교환채널 구조체(100)의 제2 단부(E2)에 위치하는 제2 열교환채널(120)의 제2-1 포트(122)로 주입되어 제2 열교환채널(120)을 통과한 후, 제2-2 포트(124)로 배출될 수 있다. 따라서, 제1 열교환채널(110)을 통과하는 상기 제1 열전달매체의 진행 방향과 제2 열교환채널(120)을 통과하는 상기 제2 열전달매체의 진행 방향은 서로 반대일 수 있다. 두 개의 열교환채널(110, 120)을 사용하고, 아울러, 이들을 통과하는 열전달매체들(즉, 상기 제1 및 제2 열전달매체)의 통과 방향이 서로 반대일 수 있기 때문에, 이런 관점에서, 실시예에 따른 열교환채널 구조체(100)는 이른바 "Double and Counter Flow (DC Flow)" 구성/특징을 갖는다고 할 수 있다. The first heat transfer medium is injected into the 1-1 port 112 of the first heat exchange channel 110 located at the first end E1 of the heat exchange channel structure 100 and passes through the first heat exchange channel 110. After that, it can be discharged to the first-second port (114). The second heat transfer medium is injected into the 2-1 port 122 of the second heat exchange channel 120 located at the second end E2 of the heat exchange channel structure 100 and passes through the second heat exchange channel 120. After that, it can be discharged to the 2-2 port (124). Accordingly, the traveling direction of the first heat transfer medium passing through the first heat exchange channel 110 and the traveling direction of the second heat transfer medium passing through the second heat exchange channel 120 may be opposite to each other. Since two heat exchange channels 110 and 120 are used, and the passage directions of the heat transfer media passing through them (ie, the first and second heat transfer media) may be opposite to each other, from this point of view, the embodiment It can be said that the heat exchange channel structure 100 according to has a so-called "Double and Counter Flow (DC Flow)" configuration/characteristic.

도 4에서는 열교환채널 구조체(100) 양단의 포트들(112, 122)에서 열전달매체가 주입되어 열교환 열교환채널 구조체(100)의 중간에 형성된 포트들(114, 124)에서 열전달매체가 배출되는 것을 예시적으로 설명하였다. 하지만, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 포트들(114, 124)과 포트들(112, 114)의 역할이 서로 바뀔 수도 있다. 이 경우, 열교환채널 구조체(100)의 중간에 형성된 포트들(114, 124)을 통해 열전달매체가 유입되고 열교환채널 구조체(100) 양단의 포트들(112, 122)을 통해 열전달매체가 배출될 수도 있다.열교환채널 구조체(100)에서 맞물림 열교환 영역(IK)의 비율과 위치, 크기 등은 응용분야에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 4 illustrates that the heat transfer medium is injected from the ports 112 and 122 at both ends of the heat exchange channel structure 100 and the heat transfer medium is discharged from the ports 114 and 124 formed in the middle of the heat exchange channel structure 100. negatively explained. However, the embodiment is not limited thereto. The roles of ports 114 and 124 and ports 112 and 114 may be interchanged. In this case, the heat transfer medium is introduced through the ports 114 and 124 formed in the middle of the heat exchange channel structure 100, and the heat transfer medium may be discharged through the ports 112 and 122 on both ends of the heat exchange channel structure 100. In the heat exchange channel structure 100, the ratio, position, and size of the interdigitated heat exchange region IK may be variously changed depending on the application field.

부가적으로, 제1 열교환채널(110) 및 제2 열교환채널(120)은 각각 나선형 구조를 가질 수 있다. 제1 열교환채널(110) 및 제2 열교환채널(120)이 나선형 관모양의 채널 구조를 갖는 경우, 열전달매체는 그 유속에 관계없이 정해진 경로(즉, 110 or 120)를 따라 원활하게 흐를 수 있다. 그러나, 제1 열교환채널(110) 및 제2 열교환채널(120)의 구조/형태는 변화될 수 있다. Additionally, each of the first heat exchange channel 110 and the second heat exchange channel 120 may have a spiral structure. When the first heat exchange channel 110 and the second heat exchange channel 120 have a spiral tubular channel structure, the heat transfer medium can smoothly flow along a predetermined path (ie, 110 or 120) regardless of its flow rate. . However, the structure/shape of the first heat exchange channel 110 and the second heat exchange channel 120 may be changed.

도 5는 예시적인 실시예에 따른 열교환채널 구조체(100)를 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for explaining a heat exchange channel structure 100 according to an exemplary embodiment.

도 5를 참조하면, 제1 열교환채널(110)은 맞물림 열교환 영역(IK)에서는 제2 열교환채널(120)과 서로 맞물릴 수 있다. 제1 열교환채널(110)은 영역(1S)에서는 제2 열교환채널(120)과 맞물리지 않을 수 있다. 제2 열교환채널(120)은 맞물림 열교환 영역(IK)에서는 제1 열교환채널(110)과 서로 맞물릴 수 있다. 제2 열교환채널(120)은 영역(2S)에서는 제1 열교환채널(110)과 맞물리지 않을 수 있다. 도 5에서는 도 4와 다르게 영역(1S)의 크기와 영역(2S)의 크기가 서로 다를 수 있다. 도 5에서는 영역(1S)의 크기가 영역(2S)의 크기보다 더 큰 경우를 나타냈지만, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 영역(1S)의 크기가 영역(2S)의 크기보다 더 작을 수도 있다.Referring to FIG. 5 , the first heat exchange channel 110 may be engaged with the second heat exchange channel 120 in the interdigitated heat exchange region IK. The first heat exchange channel 110 may not engage with the second heat exchange channel 120 in the region 1S. The second heat exchange channel 120 may be engaged with the first heat exchange channel 110 in the interdigitated heat exchange region IK. The second heat exchange channel 120 may not engage with the first heat exchange channel 110 in the region 2S. Unlike FIG. 4 , in FIG. 5 , the size of the region 1S and the size of the region 2S may be different from each other. Although FIG. 5 shows a case where the size of the region 1S is larger than that of the region 2S, the embodiment is not limited thereto. For example, the size of region 1S may be smaller than that of region 2S.

도 5의 실시예에서는 제1 열교환채널(110)이 단독으로 열교환을 수행하는 영역(1S)과 제2 열교환채널(120)이 독립적으로 열교환을 수행하는 영역(2S)의 크기가 서로 다를 수 있다. 즉, 열교환채널 구조체(100)가 비대칭적 모양을 가질 수 있다. 도 5에서 나타낸 열교환채널 구조체(100)는 열이 비대칭적으로 발생하는 장치의 열교환을 위해 사용될 수 있다.In the embodiment of FIG. 5 , the area 1S where the first heat exchange channel 110 performs heat exchange alone and the area 2S where the second heat exchange channel 120 performs heat exchange independently may have different sizes. . That is, the heat exchange channel structure 100 may have an asymmetrical shape. The heat exchange channel structure 100 shown in FIG. 5 may be used for heat exchange in a device in which heat is generated asymmetrically.

도 6은 또 다른 실시예에 따른 열교환채널 구조체(100)를 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining a heat exchange channel structure 100 according to another embodiment.

도 6을 참조하면, 제2 열교환채널(120) 전체가 제1 열교환채널(110)과 서로 맞물릴 수 있다. 반면, 제1 열교환채널(110) 중 일부 영역(1S)은 제2 열교환채널(120)과 맞물리지 않을 수 있다. 즉, 제1 열교환채널(110)은 다른 열교환채널과 맞물리는 영역(IK) 및 다른 열교환채널과 맞물리지 않는 영역(1S)을 모두 포함할 수 있다. 반면, 제2 열교환채널(120)은 실질적으로 모든 영역이 제1 열교환채널(110)과 맞물릴 수 있다. 도 6에서는 맞물림 열교환 영역(IK)이 오른쪽에 위치하는 경우를 예시적으로 나타냈지만 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 맞물림 열교환 영역(IK)은 왼쪽에 위치할 수도 있다. 또한, 도 6에서 나타낸 바와 달리 제1 열교환채널(110)의 전 영역이 제2 열교환채널(120)과 맞물리고, 제2 열교환채널(120) 중 일부가 제1 열교환채널(110)과 맞물리지 않을 수 있다.Referring to FIG. 6 , the entire second heat exchange channel 120 may be engaged with the first heat exchange channel 110 . On the other hand, some regions 1S of the first heat exchange channel 110 may not engage with the second heat exchange channel 120 . That is, the first heat exchange channel 110 may include both a region IK engaged with other heat exchange channels and a region 1S not engaged with other heat exchange channels. On the other hand, substantially all regions of the second heat exchange channel 120 may be engaged with the first heat exchange channel 110 . Although FIG. 6 exemplarily shows the case where the interlocking heat exchange region IK is located on the right side, the embodiment is not limited thereto. For example, the interdigitated heat exchange region IK may be located on the left side. In addition, unlike shown in FIG. 6, the entire area of the first heat exchange channel 110 is engaged with the second heat exchange channel 120, and some of the second heat exchange channel 120 is not engaged with the first heat exchange channel 110. can

도 7은 또 다른 실시예에 따른 열교환채널 구조체(100)를 설명하기 위한 도면이다. 7 is a view for explaining a heat exchange channel structure 100 according to another embodiment.

도 7을 참조하면, 제2 열교환채널(120) 전체가 제1 열교환채널(110)과 서로 맞물릴 수 있다. 반면, 제1 열교환채널(110) 중 가장자리의 두 영역들(1S)은 다른 열교환채널과 맞물리지 않을 수 있다. 도 6에서와 달리 제2 열교환채널(120)는 제1 열교환채널(110) 안에서 어느 한 쪽에 편중되지 않고 가운데 위치할 수 있다. 따라서, 제1 열교환채널(110)의 가장자리 영역(1S)은 제2 열교환채널(120)과 서로 맞물리지 않을 수 있다. 두 가장자리 영역들(1S)의 크기는 같을 수 있다. 따라서, 열교환채널 구조체(100)는 대칭적인 구조를 가질 수 있다. 하지만, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 두 가장자리 영역들(1S)의 크기는 서로 다를 수 있으며 이 경우 열교환채널 구조체(100)는 비대칭적인 구조를 가질 수도 있다.Referring to FIG. 7 , the entire second heat exchange channel 120 may be engaged with the first heat exchange channel 110 . On the other hand, the two regions 1S of the edge of the first heat exchange channel 110 may not engage with other heat exchange channels. Unlike in FIG. 6 , the second heat exchange channel 120 may be located in the center of the first heat exchange channel 110 without being biased to either side. Accordingly, the edge region 1S of the first heat exchange channel 110 may not engage with the second heat exchange channel 120 . The size of the two edge regions 1S may be the same. Thus, the heat exchange channel structure 100 may have a symmetrical structure. However, the embodiment is not limited thereto. For example, the two edge regions 1S may have different sizes, and in this case, the heat exchange channel structure 100 may have an asymmetrical structure.

도 8은 또 다른 실시예에 따른 열교환채널 구조체(100)를 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining a heat exchange channel structure 100 according to another embodiment.

도 8을 참조하면, 열교환채널 구조체(100)는 제1 열교환채널 및 제2 열교환채널을 포함할 수 있다. 제1 열교환채널은 둘 이상의 분기채널들(110a, 110b)을 포함할 수 있다. 분기채널들(110a, 110b)은 연결링크채널들(110c, 110d)을 통해 서로 연통할 수 있다. 열전달매체가 출입하는 포트는 연결링크채널들(110c, 110d)에 형성될 수 있다. 예를 들어, 열전달매체가 유입되는 포트는 연결링크채널(110c)에 형성되고 열전달매체가 배출되는 포트는 연결링크채널(110d)에 형성될 수 있다. 다른 예로, 열전달매체가 유입되는 포트가 연결링크채널(110d)에 형성되고 열전달매체가 배출되는 포트는 연결링크채널(110c)에 형성될 수도 있다. 제1 열교환채널이 복수의 분기채널들(110a, 110b)을 포함하도록 함으로써 제1 열교환채널에 주입된 열전달매체가 분기채널들(110a, 110b)에 분산되어 유동할 수 있다. 이를 통해 제1 열교환채널 내에서 열전달매체에 대한 저항 등과 같은 파라미터가 조절될 수 있다.Referring to FIG. 8 , the heat exchange channel structure 100 may include a first heat exchange channel and a second heat exchange channel. The first heat exchange channel may include two or more branch channels 110a and 110b. Branch channels 110a and 110b may communicate with each other through connection link channels 110c and 110d. A port through which a heat transfer medium enters and exits may be formed in the connection link channels 110c and 110d. For example, a port through which the heat transfer medium is introduced may be formed in the connection link channel 110c and a port through which the heat transfer medium is discharged may be formed in the connection link channel 110d. As another example, a port through which the heat transfer medium is introduced may be formed in the connection link channel 110d and a port through which the heat transfer medium is discharged may be formed in the connection link channel 110c. Since the first heat exchange channel includes a plurality of branch channels 110a and 110b, the heat transfer medium injected into the first heat exchange channel can be dispersed and flowed in the branch channels 110a and 110b. Through this, parameters such as resistance to the heat transfer medium in the first heat exchange channel may be adjusted.

마찬가지로 제2 열교환채널은 둘 이상의 분기채널(120a, 120b)을 포함할 수 있다. 분기채널들(120a, 120b)은 연결링크채널들(120c, 120d)을 통해 서로 연통할 수 있다. 제2 열교환채널에 열전달매체를 주입하기 위한 포트 및 열전달매체가 배출되는 포트는 연결링크채널들(120c, 120d)에 형성될 수 있다. 예를 들어, 열전달매체가 유입되는 포트는 연결링크채널(120c)에 형성되고 열전달매체가 배출되는 포트는 연결링크채널(120d)에 형성될 수 있다. 다른 예로, 열전달매체가 유입되는 포트가 연결링크채널(120d)에 형성되고 열전달매체가 배출되는 포트는 연결링크채널(120c)에 형성될 수도 있다. 제2 열교환채널이 복수의 분기채널들(120a, 120b)을 포함하도록 함으로써 제2 열교환채널에 주입된 열전달매체가 분기채널들(120a, 120b)에 분산되어 유동할 수 있다. 이를 통해 제2 열교환채널 내에서 열전달매체에 대한 저항 등과 같은 파라미터가 조절될 수 있다.Likewise, the second heat exchange channel may include two or more branch channels 120a and 120b. Branch channels 120a and 120b may communicate with each other through connection link channels 120c and 120d. A port for injecting the heat transfer medium into the second heat exchange channel and a port through which the heat transfer medium is discharged may be formed in the connection link channels 120c and 120d. For example, a port through which the heat transfer medium is introduced may be formed in the connection link channel 120c and a port through which the heat transfer medium is discharged may be formed in the connection link channel 120d. As another example, a port through which the heat transfer medium is introduced may be formed in the connection link channel 120d and a port through which the heat transfer medium is discharged may be formed in the connection link channel 120c. By allowing the second heat exchange channel to include a plurality of branch channels 120a and 120b, the heat transfer medium injected into the second heat exchange channel can be dispersed and flowed in the branch channels 120a and 120b. Through this, parameters such as resistance to the heat transfer medium in the second heat exchange channel may be adjusted.

도 8에서는 제1 열교환채널 및 제2 열교환채널이 모두 각각 둘 이상의 분기채널을 포함하는 경우를 나타냈다. 하지만, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 열교환채널 및 제2 열교환채널 중 어느 하나는 둘 이상의 분기채널을 포함하고, 다른 하나는 단일 채널로 구성될 수도 있다. 다만, IK 영역에서는 두 열교환채널이 모두 분기채널들로만 구성되거나 혹은 단일채널들로만 구성될 수 있다.8 shows a case where both the first heat exchange channel and the second heat exchange channel each include two or more branch channels. However, the embodiment is not limited thereto. For example, one of the first heat exchange channel and the second heat exchange channel may include two or more branch channels, and the other may be composed of a single channel. However, in the IK region, both heat exchange channels may be composed of only branched channels or only single channels.

도 9는 또 다른 실시예에 따른 열교환채널 구조체(100)를 설명하기 위한 도면이다.9 is a view for explaining a heat exchange channel structure 100 according to another embodiment.

도 9를 참조하면, 제1 열교환채널(110) 및 제2 열교환채널(120)이 맞물림 열교환 영역(IK-II)에서 서로 맞물릴 수 있다. 제1 열교환채널(110)은 영역(1S)에서 제2 열교환채널(120)와 맞물리지 않을 수 있다. 제2 열교환채널(120)은 영역(2S)에서 제1 열교환채널(110)과 맞물리지 않을 수 있다.Referring to FIG. 9 , the first heat exchange channel 110 and the second heat exchange channel 120 may be engaged with each other in the interdigitated heat exchange region IK-II. The first heat exchange channel 110 may not engage with the second heat exchange channel 120 in the region 1S. The second heat exchange channel 120 may not engage with the first heat exchange channel 110 in the region 2S.

영역(1S)에서 제1 열교환채널(110)은 단일 채널로 구성될 수 있다. 마찬가지로 영역(2S)에서 제2 열교환채널(120)은 단일 채널로 구성될 수 있다. 맞물림 열교환 영역(IK-II)에서 제1 열교환채널(110)은 두 개의 분기채널들(110a, 110b)로 분기될 수 있다. 분기채널들(110a, 110b)은 연결링크채널(110c)을 통해 서로 연통할 수 있다. 마찬가지로 맞물림 열교환 영역(IK-II)에서 제2 열교환채널(120)은 두 개의 분기채널들(120a, 120b)로 분기될 수 있다. 분기채널들(120a, 120b)은 연결링크채널(120c)을 통해 서로 연통할 수 있다. 도 9에서 나타낸 바와 같이 맞물림 열교환 영역(IK-II)에서 제1 열교환채널(110) 및 제2 열교환채널(120) 각각이 복수의 분기채널들로 분기되도록 함으로써 두 채널이 맞물리지 않는 영역(1S, 2S)에서 각 채널의 저항과 두 채널이 맞물리는 영역(IK)에서 각 채널의 저항이 달라지도록 할 수 있다. In region 1S, the first heat exchange channel 110 may be configured as a single channel. Likewise, the second heat exchange channel 120 in region 2S may be configured as a single channel. In the interdigitated heat exchange region IK-II, the first heat exchange channel 110 may branch into two branch channels 110a and 110b. The branch channels 110a and 110b may communicate with each other through the connection link channel 110c. Similarly, in the interdigitated heat exchange region IK-II, the second heat exchange channel 120 may branch into two branch channels 120a and 120b. The branch channels 120a and 120b may communicate with each other through the connection link channel 120c. As shown in FIG. 9, each of the first heat exchange channel 110 and the second heat exchange channel 120 is branched into a plurality of branch channels in the interdigitated heat exchange region IK-II, so that the two channels do not engage region 1S, 2S), the resistance of each channel and the resistance of each channel may be different in the region (IK) where the two channels are engaged.

도 9에서는 영역(1S) 및 영역(2S)의 크기가 동일한 경우를 예시적으로 나타냈지만 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 영역(1S) 및 영역(2S)의 크기가 서로 다를 수도 있다. 즉, 열교환채널 구조체(100)는 대칭적 구조가 아닌 비대칭적 구조를 가질 수도 있다. 또한, 도 9에서는 제1 열교환채널(110) 및 제2 열교환채널(120)이 모두 맞물림 열교환 영역(IK-II)에서 둘 이상의 분기채널들로 분기되는 것을 예시적으로 나타냈지만 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 열교환채널(110)미 제2 열교환채널(120) 중 어느 하나만 맞물림 열교환 영역(IK-II)에서 둘 이상의 분기채널들로 분기될 수도 있다.In FIG. 9, the case where the size of the area 1S and the area 2S are the same is exemplified, but the embodiment is not limited thereto. For example, regions 1S and 2S may have different sizes. That is, the heat exchange channel structure 100 may have an asymmetrical structure rather than a symmetrical structure. In addition, although FIG. 9 exemplarily shows that both the first heat exchange channel 110 and the second heat exchange channel 120 branch into two or more branch channels in the interdigitated heat exchange region IK-II, the embodiment is limited thereto. It is not. For example, only one of the first heat exchange channel 110 and the second heat exchange channel 120 may branch into two or more branch channels in the interdigitated heat exchange region IK-II.

도 10은 또 다른 실시예에 따른 열교환기를 설명하기 위한 도면이다.10 is a view for explaining a heat exchanger according to another embodiment.

도 10을 참조하면, 또 다른 실시예에 따른 열교환채널 구조체(100)는 제1 열교환채널(110) 및 제2 열교환채널(120)을 포함할 수 있다. 제1 열교환채널(110)은 제1-1 열교환채널(110a) 및 제1-2 열교환채널(110b)로 분기될 수 있다. 제1-1 열교환채널(110a) 및 제1-2 열교환채널(110b)은 연결링크(110c)를 통해 서로 연결될 수 있다. 제2 열교환채널(120)은 제2-1 열교환채널(120a) 및 제2-2 열교환채널(120b)로 분기될 수 있다. 제2-1 열교환채널(120a) 및 제2-2 열교환채널(120b)은 연결링크(120c)를 통해 서로 연결될 수 있다. 제1-1 열교환채널(110a), 제1-2 열교환채널(110b), 제2-1 열교환채널(120a), 제2-2 열교환채널(120b)은 열교환 영역 중앙에서 서로 맞물려서 함께 열교환을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 10 , a heat exchange channel structure 100 according to another embodiment may include a first heat exchange channel 110 and a second heat exchange channel 120 . The first heat exchange channel 110 may branch into a 1-1 heat exchange channel 110a and a 1-2 heat exchange channel 110b. The 1-1 heat exchange channel 110a and the 1-2 heat exchange channel 110b may be connected to each other through a connection link 110c. The second heat exchange channel 120 may branch into a 2-1 heat exchange channel 120a and a 2-2 heat exchange channel 120b. The 2-1 heat exchange channel 120a and the 2-2 heat exchange channel 120b may be connected to each other through a connection link 120c. The 1-1 heat exchange channel 110a, 1-2 heat exchange channel 110b, 2-1 heat exchange channel 120a, and 2-2 heat exchange channel 120b are engaged with each other in the center of the heat exchange area to perform heat exchange together. can do.

실시예에 따른 열교환기는 다양한 방식으로 변경될 수 있다. 예를 들어, 2개의 열교환 채널들이 일부에서 맞물리는 경우들을 표 1과 같이 나타낼 수 있다.The heat exchanger according to the embodiment may be changed in various ways. For example, cases in which two heat exchange channels are partly engaged may be shown in Table 1.

대칭 또는 비 대칭 형
(IK영역 양단에 두 개의 채널 각각이 독립적으로 열교환을 수행하는 영역이 마련됨) symmetrical or non-symmetrical
(An area is provided at both ends of the IK area where each of the two channels performs heat exchange independently) 삽입형
(IK영역 양단에서 동일한 채널이 독립적으로 열교환을 수행하는 영역이 마련됨) insertion type
(An area where the same channel independently performs heat exchange is provided at both ends of the IK area) 편중
(IK영역 일단에서 한 개의 채널이 독립적으로 열교환을 수행하는 영역이 마련됨) bias
(In one end of the IK area, an area where one channel performs heat exchange independently is provided) SIS
(1S + IK + 2S)SIS
(1S + IK + 2S) sIS
(1S + IK + 1S)sIS
(1S + IK + 1S) SI
(1S + IK)SI
(1S + IK) SIIS
(1S + IK-II + 2S)SIIS
(1S + IK-II + 2S) sIIS
(1S + IK-II + 1S)sIIS
(1S + IK-II + 1S) SII
(1S + IK-II)SII
(1S + IK-II) SIIB
(1S + IK-II +2B)SIIB
(1S + IK-II +2B) sIIB
(1S + IK-II + 1B)sIIB
(1S + IK-II + 1B) BIIB
(1B + IK-II + 2B)BIIB
(1B + IK-II + 2B) bIIB
(1B + IK-II + 1B)bIIB
(1B + IK-II + 1B) BII
(1B + IK-II)BII
(1B + IK-II) SBIIS
(1S + 1B + IK-II + 2S)SBIIS
(1S + 1B + IK-II + 2S) sbIIS
(1S + 1B + IK-II + 1S)sbIIS
(1S + 1B + IK-II + 1S) SBIIB
(1S + 1B + IK-II + 2B)SBIIB
(1S + 1B + IK-II + 2B) sbIIB
(1S + 1B + IK-II + 1B)sbIIB
(1S + 1B + IK-II + 1B) SBII
(1S + 1B + IK-II)SBII
(1S + 1B + IK-II) SBIIBS
(1S + 1B + IK-II + 2B + 2S)SBIIBS
(1S + 1B + IK-II + 2B + 2S) sbIIBS
(1S + 1B + IK-II + 1B + 1S)sbIIBS
(1S + 1B + IK-II + 1B + 1S)

도 11은 다른 실시예에 따른 열교환기의 구조를 나타낸 단면도이다. 도 11에서는 도 1의 커버들(310, 320, 330) 등의 일부 구성들은 편의상 생략하여 표시하였다.11 is a cross-sectional view showing the structure of a heat exchanger according to another embodiment. In FIG. 11, some components of the covers 310, 320, and 330 of FIG. 1 are omitted for convenience.

도 11을 참조하면, 열교환기는 제1 열교환채널(110), 제2 열교환채널(120)을 포함할 수 있다. 제1 열교환채널(110) 및 제2 열교환채널(120)은 상호간 서로 맞물린 IK 영역, 제1 열교환채널(110)이 독립적으로 열교환을 수행하는 1S 영역, 제2 열교환채널(120)이 독립적으로 열교환을 수행하는 2S 영역을 포함할 수 있다. 1S 영역은 제1 방사 노즐(332)을 통해 제1 담금 챔버(410)와 연결될 수 있다. 2S 영역은 제2 방사 노즐(334)을 통해 제2 담금 챔버(420)와 연결될 수 있다. Referring to FIG. 11 , the heat exchanger may include a first heat exchange channel 110 and a second heat exchange channel 120 . The first heat exchange channel 110 and the second heat exchange channel 120 are interdigitated with each other in an IK region, an 1S region in which the first heat exchange channel 110 performs heat exchange independently, and a second heat exchange channel 120 independently heat exchanges It may include a 2S region that performs The 1S region may be connected to the first immersion chamber 410 through the first spinning nozzle 332 . The 2S region may be connected to the second immersion chamber 420 through the second spinning nozzle 334 .

제1 열교환채널(110)에 유입된 열전달매체 전부가 제1 담금 챔버(410)로 이동할 수 있다. 따라서, 제1 방사 노즐(332)의 단면적은 제1 열교환채널(110)의 단면적보다 크거나 같을 수 있다. 마찬가지로 제2 방사 노즐(334)의 단면적은 제2 열교환채널(120)의 단면적보다 크거나 같을 수 있다. 만약, 제1 방사 노즐(332)이 복수의 노즐들로 구성된 경우, 제1 방사 노즐(332)의 단면적은 상기 복수의 노즐들의 단면적의 합을 의미할 수 있다. 또한, 여기서 채널의 단면적은 해당 채널에서 열전달매체가 이동하는 경로의 단면의 면적을 의미할 수 있다. All of the heat transfer medium flowing into the first heat exchange channel 110 may move to the first immersion chamber 410 . Accordingly, the cross-sectional area of the first spinning nozzle 332 may be greater than or equal to the cross-sectional area of the first heat exchange channel 110 . Similarly, the cross-sectional area of the second spinning nozzle 334 may be greater than or equal to the cross-sectional area of the second heat exchange channel 120 . If the first spin nozzle 332 is composed of a plurality of nozzles, the cross-sectional area of the first spin nozzle 332 may mean the sum of the cross-sectional areas of the plurality of nozzles. Also, here, the cross-sectional area of a channel may mean the area of a cross-section of a path along which a heat transfer medium moves in a corresponding channel.

열교환기는 제1 링크 채널(210)을 포함할 수 있다. 제1 링크 채널(210)은 제1 열교환채널(110)의 제1-1 포트(112) 및 제2 열교환채널(120)의 제2-1 포트(122)와 연결될 수 있다. 제1 링크 채널(210)을 통해 제1-1 포트(112) 및 제2-1 포트(122)에 열전달매체가 유입될 수 있다. 제1 및 제2 포트(112, 124)에 유입된 열전달매체는 제1 열교환채널(110) 및 제2 열교환채널(120)을 통해 흘러서 제1 및 제2 방사 노즐(332, 334)을 통과할 수 있다. 제1 열교환채널(110)에 유입된 열전달매체는 제1 방사 노즐(332)을 통해 제1 담금 챔버(410)로 이동하고, 제2 열교환채널(120)에 유입된 열전달매체는 제2 방사 노즐(334)을 통해 제2 담금 챔버(420)로 이동할 수 있다. 제1 및 제2 담금 챔버(410), 420)에 담긴 열전달매체는 제2 링크 채널(220)을 통해 배출될 수 있다.The heat exchanger may include a first link channel 210 . The first link channel 210 may be connected to the 1-1 port 112 of the first heat exchange channel 110 and the 2-1 port 122 of the second heat exchange channel 120 . A heat transfer medium may flow into the 1-1 port 112 and the 2-1 port 122 through the first link channel 210 . The heat transfer medium introduced into the first and second ports 112 and 124 flows through the first heat exchange channel 110 and the second heat exchange channel 120 and passes through the first and second spinning nozzles 332 and 334. can The heat transfer medium introduced into the first heat exchange channel 110 moves to the first immersion chamber 410 through the first spinning nozzle 332, and the heat transfer medium introduced into the second heat exchange channel 120 moves through the second spinning nozzle It may move to the second immersion chamber 420 through 334 . The heat transfer medium contained in the first and second immersion chambers 410 and 420 may be discharged through the second link channel 220 .

제1 담금 챔버(410) 및 제2 담금 챔버(420)에 유입된 열전달매체는 장치(20)의 고정자 유닛(23)의 적어도 일부분 및 코일부(22)의 적어도 일부분과 접촉하여 직접적으로 열교환을 수행할 수 있다. 상술한 열교환이 냉각인 경우, 열전달매체는 제1 열교환채널(110) 및 제2 열교환채널(120)에 유입된 후부터 제1 담금 챔버(410) 및 제2 담금 챔버(420)를 통과할 때까지 점진적으로 온도가 높아질 수 있다. 열전달매체의 온도가 상대적으로 낮을 때에는 열전달매체가 제1 및 제2 열교환채널(110, 120)을 통과하면서 열교환을 수행하고, 열전달매체의 온도가 상대적으로 높을 때에는 열전달매체가 제1 및 제2 담금 챔버(410, 420)에서 직접적으로 열교환을 수행할 수 있다. 제1 및 제2 담금 챔버(410, 420)는 장치(20)의 회전축(24)의 베어링 하우징(390)과도 열교환을 수행할 수 있다. 이를 통해 회전자 유닛(25) 및 회전축(24)이 회전하는 동안 베어링(330)과 회전축(24) 사이의 마찰로 인해 발생하는 베어링 하우징(390)의 온도 상승 효과를 억제할 수 있다.The heat transfer medium introduced into the first immersion chamber 410 and the second immersion chamber 420 contacts at least a portion of the stator unit 23 and at least a portion of the coil unit 22 of the device 20 to directly exchange heat. can be done When the heat exchange described above is cooling, the heat transfer medium flows from the first heat exchange channel 110 and the second heat exchange channel 120 until it passes through the first immersion chamber 410 and the second immersion chamber 420. The temperature may increase gradually. When the temperature of the heat transfer medium is relatively low, the heat transfer medium performs heat exchange while passing through the first and second heat exchange channels 110 and 120, and when the temperature of the heat transfer medium is relatively high, the heat transfer medium performs first and second immersion. Heat exchange may be performed directly in the chambers 410 and 420 . The first and second immersion chambers 410 and 420 may also perform heat exchange with the bearing housing 390 of the rotating shaft 24 of the device 20 . Through this, while the rotor unit 25 and the rotary shaft 24 rotate, the effect of increasing the temperature of the bearing housing 390 caused by friction between the bearing 330 and the rotary shaft 24 can be suppressed.

제1-1 포트(112) 및 제2-1 포트(122)는 IK 영역의 경계, 즉 IK 영역의 양단에 위치할 수 있다. 열전달매체는 IK 영역 양단에 진입한 후 열교환채널 구조체(100)의 양단으로 흐를 수 있다. 따라서, 냉각 상황의 경우, 열전달매체의 온도는 IK 영역에서 상대적으로 낮을 수 있고 IK 영역에서 열교환 성능이 우수할 수 있다. 그 대신 열전달매체가 1S, 2S 영역의 가장자리에 마련된 제1 및 제2 담금 챔버(410, 420)에서 직접적인 열교환을 수행함으로써 열교환채널 구조체(100) 가장자리에서의 열교환 성능 열화를 보상할 수 있다.The 1-1 port 112 and the 2-1 port 122 may be located at the boundary of the IK area, that is, at both ends of the IK area. The heat transfer medium may flow to both ends of the heat exchange channel structure 100 after entering both ends of the IK region. Therefore, in the case of a cooling situation, the temperature of the heat transfer medium may be relatively low in the IK region and heat exchange performance may be excellent in the IK region. Instead, the heat transfer medium performs direct heat exchange in the first and second immersion chambers 410 and 420 provided at the edges of the 1S and 2S regions, thereby compensating for the heat exchange performance deterioration at the edge of the heat exchange channel structure 100.

이를 통해 열전달매체가 장치(20)의 전 영역에 걸쳐서 거의 균등하게 열교환을 수행하면서 열교환 효율이 높아질 수 있다. 또한, 열전달매체의 온도가 증가한 영역에서는 직접적으로 열교환이 이루어지도록 함으로써 열전달매체의 진행에 따른 열교환 성능의 열화를 방지할 수 있다.Through this, heat exchange efficiency can be increased while the heat transfer medium performs heat exchange almost equally over the entire area of the device 20 . In addition, since heat exchange is performed directly in a region where the temperature of the heat transfer medium is increased, deterioration of heat exchange performance due to the progress of the heat transfer medium can be prevented.

도 12는 또 다른 실시예에 따른 열교환기의 구조를 나타낸 단면도이다. 도 12의 실시예를 설명함에 있어서 상술한 설명과 중복되는 내용은 생략한다.12 is a cross-sectional view showing the structure of a heat exchanger according to another embodiment. In the description of the embodiment of FIG. 12 , details overlapping with the above description will be omitted.

도 12를 참조하면, 열교환기는 제1 및 제2 담금 챔버(410, 420)와 연결된 제2-1 링크 채널(222) 및 제1 열교환채널(110)의 제1-2 포트(114) 및 제2 열교환채널(120)의 제2-2 포트(124)와 연결된 제2-2 링크 채널(224)을 포함할 수 있다. 열교환기는 제2-1 링크 채널(222) 및 제2-2 링크 채널(224) 사이를 이동하는 열전달매체의 유량을 제어하는 유량 분기 제어부(226)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 12, the heat exchanger includes a 2-1 link channel 222 connected to the first and second immersion chambers 410 and 420 and a 1-2 port 114 of the first heat exchange channel 110 and 2 may include a 2-2 link channel 224 connected to the 2-2 port 124 of the heat exchange channel 120 . The heat exchanger may include a flow branch control unit 226 for controlling the flow rate of the heat transfer medium moving between the 2-1st link channel 222 and the 2-2nd link channel 224 .

제1 및 제2 열교환채널(110, 120)에 유입된 열전달매체 중 일부는 제1 및 제2 담금 챔버(410, 420)를 거쳐 제2-1 링크 채널(222)로 배출되고, 다른 일부는 제1-2 및 제2-2 포트(114, 124)를 통해 제2-2 링크 채널(224)로 배출될 수 있다. 제1 열교환채널(110)에 유입된 열전달매체의 일부만 제1 담금 챔버(410)로 전달되므로 제1 방사 노즐(332)의 단면적은 제1 열교환채널(110)의 단면적보다 작거나 같을 수 있다. 마찬가지로, 제2 방사 노즐(334)의 단면적은 제2 열교환채널(120)의 단면적보다 작거나 같을 수 있다. Some of the heat transfer medium introduced into the first and second heat exchange channels 110 and 120 are discharged to the 2-1 link channel 222 through the first and second immersion chambers 410 and 420, and the other part is discharged to the 2-1 link channel 222. It may be discharged to the 2-2nd link channel 224 through the 1-2nd and 2-2nd ports 114 and 124 . Since only a portion of the heat transfer medium introduced into the first heat exchange channel 110 is transferred to the first immersion chamber 410, the cross-sectional area of the first spinning nozzle 332 may be smaller than or equal to the cross-sectional area of the first heat exchange channel 110. Similarly, the cross-sectional area of the second spinning nozzle 334 may be smaller than or equal to the cross-sectional area of the second heat exchange channel 120 .

유량 분기 제어부(226)는 제1 및 제2-2 링크 채널(222, 224) 사이를 통과하는 열전달매체의 유량을 제어할 수 있다. 예를 들어, 열교환기는 중앙 영역의 열교환 성능을 더 높이고자 하는 경우, 제2-1 링크 채널(222)을 통해 배출되는 열전달매체의 유량을 줄일 수 있다. 이 경우, 제1-2 및 제2-2 포트(114, 124)를 통해 배출되는 열전달매체의 양이 증가하여 IK 영역에서의 열교환 성능을 높일 수 있다. 반면, 열교환기는 1S, 2S 영역들에서의 열교환 성능을 높이고자 하는 경우, 제2-1 링크 채널(222)을 통해 배출되는 열전달매체의 유량을 증가시킬 수 있다. 이 경우, 1S 및 2S 영역을 통과하는 열전달매체의 유량이 증가하여 1S 및 2S 영역에서 열교환 성능이 높아질 수 있다. 이와 같이 열교환기는 장치(20)에서 열이 편중되는 위치에 따라 유량 분기 제어부(226)를 이용하여 영역 별로 열교환 특성을 변경해 가면서 장치(20)의 온도가 균일해지도록 할 수 있다.The flow branch control unit 226 may control the flow rate of the heat transfer medium passing between the first and second-second link channels 222 and 224 . For example, the heat exchanger may reduce the flow rate of the heat transfer medium discharged through the 2-1 link channel 222 when the heat exchange performance of the central region is to be further improved. In this case, since the amount of the heat transfer medium discharged through the 1-2 and 2-2 ports 114 and 124 increases, the heat exchange performance in the IK region can be improved. On the other hand, the heat exchanger may increase the flow rate of the heat transfer medium discharged through the 2-1 link channel 222 when it is desired to improve heat exchange performance in the 1S and 2S regions. In this case, since the flow rate of the heat transfer medium passing through the 1S and 2S regions increases, heat exchange performance in the 1S and 2S regions may be increased. In this way, the heat exchanger can make the temperature of the device 20 uniform while changing the heat exchange characteristics for each region using the flow branch control unit 226 according to the location where the heat is concentrated in the device 20 .

제1 열교환채널(110) 중 제1-1 포트(112) 우측 영역에서는 열전달매체가 제1 방향(오른쪽)으로 이동하고, 제1-1 포트(112) 좌측 영역에서는 열전달매체가 제2 방향(왼쪽)으로 이동할 수 있다. 즉, 하나의 열교환채널에 유입된 열전달매체가 서로 다른 방향으로 분기되어 진행될 수 있다. 하나의 열교환채널에 유입된 열전달매체가 한 방향으로만 이동하는 경우, 열교환채널의 양단에서 열전달매체의 온도차가 크게 발생할 수 있다. 하지만, 상술한 바와 같이 하나의 열교환채널에서 열전달매체가 분기되어 양 방향으로 이동하면, 열전달매체의 온도가 변하는 구간이 짧아져서 하나의 열교환채널에서 열전달매체의 온도 편차를 줄일 수 있다. Among the first heat exchange channels 110, the heat transfer medium moves in the first direction (right) in the right area of the 1-1 port 112, and the heat transfer medium moves in the second direction (right) in the left area of the 1-1 port 112. left) can be moved. That is, the heat transfer medium flowing into one heat exchange channel may be branched and progressed in different directions. When the heat transfer medium introduced into one heat exchange channel moves in only one direction, a large temperature difference between the heat transfer medium may occur at both ends of the heat exchange channel. However, as described above, when the heat transfer medium diverges and moves in both directions in one heat exchange channel, the temperature variation period of the heat transfer medium is shortened, thereby reducing the temperature deviation of the heat transfer medium in one heat exchange channel.

도 13은 또 다른 예시적인 실시예에 따른 열교환기의 구조를 나타낸 단면도이다. 도 13의 실시예를 설명함에 있어서 상술한 내용과 중복되는 내용은 생략한다.13 is a cross-sectional view showing the structure of a heat exchanger according to another exemplary embodiment. In the description of the embodiment of FIG. 13 , details overlapping with those described above will be omitted.

도 13을 참조하면, 제1 열교환채널(110) 및 제2 열교환채널(120)은 IK 영역 및 IK 영역 양단에 마련된 1S 영역들을 형성할 수 있다. 열전달매체는 제2 열교환채널(120)에 형성된 제2-1 포트(122)에 유입될 수 있다. 제2-1 포트(122)에 유입된 열전달매체는 분기되어 양방향으로 진행할 수 있다. 제2 열교환채널(120)의 양단은 제1 및 제2 연결 링크 채널(282, 284)을 통해 제1 및 제2 담금 챔버(410, 420)와 연결될 수 있다. 제1 및 제2 담금 챔버(410, 420)에 유입된 열전달매체는 제1 열교환채널(110)의 양단으로 유입될 수 있다. 제1 열교환채널(110)의 양단에 유입된 열전달매체는 중앙의 포트(114)를 향해 진행할 수 있다. 이 경우, 제2 열교환채널(120)에서 열교환이 이루어진 후, 제1 및 제2 담금 챔버(410, 420)에서 직접 열교환이 이루어지고, 마지막으로 제1 열교환채널(110)에서 다시 열교환이 이루어질 수 있다. 도 11 및 도 12에서는 열교환이 완료된 후 직접 열교환이 이루어져서 직접 열교환이 이루어지는 시점에 열전달매체의 온도가 높을 수 있다. 하지만, 도 13에서 나타낸 실시예에 따르면, 나선형 열교환 채널과 열교환 -> 담금 챔버에 의한 열교환 열교환 -> 나선형 열교환 채널과 열교환이 이루어지도록 하여 직접 열교환 시점에서 열전달매체의 온도를 다르게 도 11 및 도 12와 다르게 제어할 수 있다.Referring to FIG. 13 , the first heat exchange channel 110 and the second heat exchange channel 120 may form an IK region and 1S regions provided at both ends of the IK region. The heat transfer medium may flow into the 2-1 port 122 formed in the second heat exchange channel 120 . The heat transfer medium introduced into the 2-1 port 122 may branch and proceed in both directions. Both ends of the second heat exchange channel 120 may be connected to the first and second immersion chambers 410 and 420 through first and second connection link channels 282 and 284 . The heat transfer medium introduced into the first and second immersion chambers 410 and 420 may be introduced to both ends of the first heat exchange channel 110 . The heat transfer medium introduced to both ends of the first heat exchange channel 110 may proceed toward the central port 114 . In this case, after heat exchange is performed in the second heat exchange channel 120, heat exchange may be performed directly in the first and second immersion chambers 410 and 420, and finally heat exchange may be performed again in the first heat exchange channel 110. there is. In FIGS. 11 and 12 , since direct heat exchange is performed after heat exchange is completed, the temperature of the heat transfer medium may be high at the time of direct heat exchange. However, according to the embodiment shown in FIG. 13, heat exchange with the spiral heat exchange channel -> heat exchange with the immersion chamber -> heat exchange with the spiral heat exchange channel, so that the temperature of the heat transfer medium is different at the time of direct heat exchange in FIGS. 11 and 12 can be controlled differently.

도 14는 또 다른 예시적인 실시예에 따른 열교환기의 구조를 나타낸 단면도이다. 도 14의 실시예를 설명함에 있어서 상술한 내용과 중복되는 내용은 생략한다.14 is a cross-sectional view showing the structure of a heat exchanger according to another exemplary embodiment. In the description of the embodiment of FIG. 14 , overlapping contents with those described above will be omitted.

도 13에서는 제2 열교환채널(120)에 유입된 열전달매체가 제1 및 제2 담금 챔버(410, 420)를 거쳐 제1 열교환채널(110)에 유입되는 것을 나타냈지만 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 다른 예로 도 14에서 나타낸 바와 같이 열전달매체는 제1 열교환채널(110)에 먼저 유입된 후 제1 및 제2 담금 챔버(410, 420)를 거쳐 제2 열교환채널(120)을 통과한 후 배출될 수도 있다.Although FIG. 13 shows that the heat transfer medium introduced into the second heat exchange channel 120 flows into the first heat exchange channel 110 via the first and second immersion chambers 410 and 420, the embodiment is not limited thereto. . As another example, as shown in FIG. 14, the heat transfer medium first flows into the first heat exchange channel 110, passes through the first and second immersion chambers 410 and 420, passes through the second heat exchange channel 120, and then is discharged. may be

도 15는 또 다른 예시적인 실시예에 따른 열교환기의 구조를 나타낸 단면도이다. 도 15의 실시예를 설명함에 있어서 상술한 내용과 중복되는 내용은 생략한다.15 is a cross-sectional view showing the structure of a heat exchanger according to another exemplary embodiment. In the description of the embodiment of FIG. 15 , overlapping contents with those described above will be omitted.

도 15를 참조하면, 열교환기는 제1 열교환채널(110)에 형성된 제1-1 포트(112), 제2 열교환채널(120)에 형성된 제2-1 포트(122) 및 제2-3 포트(122, 123)와 연결된 제1 링크 채널(210)을 포함할 수 있다. 열교환기는 제1 및 제2 담금 챔버(410, 420)와 제2 열교환채널(120)에 형성된 포트(124)와 연결된 제2 링크 채널(220)을 포함할 수 있다. 제1 링크 채널(210)은 유량 분기 제어부(216)를 포함할 수 있다. 유량 분기 제어부(216)는 제1-1 포트(122), 제2-1 포트(122) 및 제2-3 포트(123)에 유입되는 열전달매체의 유량을 제어할 수 있다. 예를 들어, 장치(20)의 중앙 영역의 열 편중 현상이 있는 경우, 열교환기는 제2-1 포트 및 제2-3 포트(122, 123)에 유입되는 열전달매체의 유량을 증가시켜서 IK 영역의 열교환 성능을 높일 수 있다. 다른 예로 장치(20)의 가장자리 영역에서 열 편중 현상이 있는 경우, 열교환기는 제1-1 포트(112)에 유입되는 열전달매체의 유량을 증가시켜 1S 영역들 및 제1 및 제2 담금 챔버(410, 420)에서의 열교환 성능을 높일 수 있다. 15, the heat exchanger includes a 1-1 port 112 formed in the first heat exchange channel 110, a 2-1 port 122 formed in the second heat exchange channel 120, and a 2-3 port ( 122 and 123 may include a first link channel 210 connected thereto. The heat exchanger may include a second link channel 220 connected to the first and second immersion chambers 410 and 420 and a port 124 formed in the second heat exchange channel 120 . The first link channel 210 may include a flow branch control unit 216 . The flow rate branch control unit 216 may control the flow rate of the heat transfer medium introduced into the 1-1 port 122 , the 2-1 port 122 and the 2-3 port 123 . For example, when there is a heat bias phenomenon in the central region of the device 20, the heat exchanger increases the flow rate of the heat transfer medium flowing into the 2-1 and 2-3 ports 122 and 123 so that the IK region Heat exchange performance can be improved. As another example, when there is a heat bias in the edge region of the device 20, the heat exchanger increases the flow rate of the heat transfer medium flowing into the 1-1 port 112 to form the 1S regions and the first and second immersion chambers 410 , 420) can improve the heat exchange performance.

도 16은 또 다른 예시적인 실시예에 따른 열교환기의 구조를 나타낸 단면도이다. 도 16의 실시예를 설명함에 있어서 상술한 내용과 중복되는 내용은 생략한다.16 is a cross-sectional view showing the structure of a heat exchanger according to another exemplary embodiment. In the description of the embodiment of FIG. 16 , overlapping content with the above description will be omitted.

도 16을 참조하면, 열교환기는 제1 열교환채널(110) 및 제2 열교환채널(120) 중 적어도 하나와 요크(21)의 이(26)들 사이에 형성된 슬롯을 연통하도록 하는 요크 채널(322)을 포함할 수 있다. 도 16에서는 요크 채널(322)이 하우징(320)과 요크(21)에 걸쳐서 형성되는 것을 예시적으로 나타냈다. 하지만, 실시예가 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 열교환채널(110) 및 제2 열교환채널(120)이 요크(21)와 직접적으로 접촉하도록 형성된 경우, 요크 채널(322)은 요크(21)에만 형성될 수도 있다. 요크 채널(322)은 제1 및 제2 열교환채널(110, 120) 중 적어도 하나와 연결될 수 있다. 제1 및 제2 열교환채널(110, 120) 중 적어도 하나를 통과하는 열전달매체 중 일부는 요크 채널(322)을 통해 요크(21)의 이(26)들 사이에 형성된 슬롯으로 이동할 수 있다.Referring to FIG. 16, the heat exchanger includes a yoke channel 322 communicating a slot formed between at least one of the first heat exchange channel 110 and the second heat exchange channel 120 and teeth 26 of the yoke 21 can include 16 exemplarily shows that the yoke channel 322 is formed over the housing 320 and the yoke 21 . However, the embodiment is not limited thereto. For example, when the first heat exchange channel 110 and the second heat exchange channel 120 are formed to directly contact the yoke 21 , the yoke channel 322 may be formed only on the yoke 21 . The yoke channel 322 may be connected to at least one of the first and second heat exchange channels 110 and 120 . A portion of the heat transfer medium passing through at least one of the first and second heat exchange channels 110 and 120 may move to a slot formed between the teeth 26 of the yoke 21 through the yoke channel 322 .

도 17은 도 16에서 나타낸 요크 채널(322)을 통해 열전달매체가 이동하는 것을 나타낸 도면이다.FIG. 17 is a view illustrating the movement of the heat transfer medium through the yoke channel 322 shown in FIG. 16 .

도 17을 참조하면, 하우징(320)에 요크 채널(322)이 형성될 수 있다. 요크 채널(322)은 복수 개의 채널들을 포함할 수도 있다. 요크 채널(322)을 통해 유입된 열전달매체는 요크(21)의 이(26)와 코일부(22) 사이에 형성된 간극(27)에 도달할 수 있다. 요크(21)와 회전자 유닛(25) 사이에는 실린더 형상의 내부 분리벽(350)가 위치할 수 있다. 내부 분리벽(350)의 외주면에는 복수의 돌기부(352)가 형성될 수 있다. 돌기부(352)는 요크(21)의 이(26)들 사이의 빈 공간에 삽입될 수 있다. 이를 통해 간극(27)이 밀폐된 상태를 유지할 수 있다.Referring to FIG. 17 , a yoke channel 322 may be formed in the housing 320 . The yoke channel 322 may include a plurality of channels. The heat transfer medium introduced through the yoke channel 322 may reach the gap 27 formed between the teeth 26 of the yoke 21 and the coil unit 22 . Between the yoke 21 and the rotor unit 25, an internal partition wall 350 having a cylindrical shape may be positioned. A plurality of protrusions 352 may be formed on an outer circumferential surface of the inner partition wall 350 . The protrusion 352 may be inserted into an empty space between the teeth 26 of the yoke 21 . Through this, the gap 27 can be maintained in a sealed state.

열전달매체는 간극(27)을 통해서 코일부(22)의 가장자리로 이동하여 제1 및 제2 담금 챔버(410, 420) 중 어느 하나로 이동할 수 있다. 열전달매체는 간극(27)을 통과하는 동안 코일부(22) 및 요크(21)와 직접적으로 열교환을 수행하기 때문에 열교환기의 열교환 성능이 높아질 수 있다.The heat transfer medium may move to the edge of the coil unit 22 through the gap 27 and move to one of the first and second immersion chambers 410 and 420 . Since the heat transfer medium directly exchanges heat with the coil unit 22 and the yoke 21 while passing through the gap 27, the heat exchange performance of the heat exchanger can be improved.

도 18은 또 다른 예시적인 실시예에 따른 열교환기를 나타낸 단면도이다. 도 18의 실시예를 설명함에 있어서 상술한 내용과 중복되는 내용은 생략한다.18 is a cross-sectional view showing a heat exchanger according to another exemplary embodiment. In describing the embodiment of FIG. 18 , overlapping contents with those described above will be omitted.

도 18을 참조하면, 열교환기는 제1 열교환채널(110) 및 제2 열교환채널(120)에 형성된 분사 노즐들(362, 364) 및 드레인 챔버(510)를 포함할 수 있다. 제1 열교환채널(110) 및 제2 열교환채널(120)에 형성된 분사 노즐들(362, 364)을 통해 열전달매체가 제1 및 제2 담금 챔버(410, 420) 안에 분사될 수 있다. 제1 및 제2 담금 챔버(410, 420)에 분사된 열전달매체는 제1 및 제2 담금 챔버(410, 420)에 담기지 않고, 개구부들(322, 324)을 통해 드레인 챔버(510)에 담길 수 있다. 이 경우, 제1 및 제2 담금 챔버(410, 420)에 열전달매체를 담기게 하지 않고, 제1 및 제2 담금 챔버(410, 420) 내에서 열전달매체에 의한 직접 냉각을 구현할 수 있다.Referring to FIG. 18 , the heat exchanger may include spray nozzles 362 and 364 and a drain chamber 510 formed in the first heat exchange channel 110 and the second heat exchange channel 120 . The heat transfer medium may be sprayed into the first and second immersion chambers 410 and 420 through the spray nozzles 362 and 364 formed in the first heat exchange channel 110 and the second heat exchange channel 120 . The heat transfer medium sprayed into the first and second immersion chambers 410 and 420 is not immersed in the first and second immersion chambers 410 and 420, but flows into the drain chamber 510 through the openings 322 and 324. can be contained In this case, direct cooling by the heat transfer medium in the first and second immersion chambers 410 and 420 may be implemented without the heat transfer medium being immersed in the first and second immersion chambers 410 and 420 .

이상에서 설명한 적어도 하나의 실시예에 따르면, 모터(전동기)나 발전기와 같은 장치에서 열편중 현상이 있더라도 열편중 현상을 적절히 제어하고 효율적으로 열교환(즉, 냉각)을 수행할 수 있는 열교환기를 구현할 수 있다. 또한, 비교적 단순한 구조를 가지면서도 효율적으로 열교환을 수행할 수 있고, 환경 문제나 제조 용의성, 적용 편의성 등에서도 유리한 구성 및 구동방식을 갖는 열교환기를 구현할 수 있다. 이러한 실시예에 따른 열교환기를 적용함으로써, 우수한 열교환 성능을 갖는 장치 어셈블리(ex, 에너지 변환 장치 어셈블리)를 구현할 수 있고, 이 경우, 상기 장치 어셈블리의 내구성(수명), 효율, 성능 등이 개선될 수 있다. According to at least one embodiment described above, even if there is a heat localization phenomenon in a device such as a motor (electric motor) or a generator, a heat exchanger capable of properly controlling the heat localization phenomenon and efficiently performing heat exchange (ie, cooling) can be implemented. there is. In addition, it is possible to efficiently perform heat exchange while having a relatively simple structure, and it is possible to implement a heat exchanger having an advantageous configuration and driving method in terms of environmental problems, ease of manufacture, and convenience of application. By applying the heat exchanger according to this embodiment, a device assembly (ex, energy conversion device assembly) having excellent heat exchange performance can be implemented, and in this case, durability (life), efficiency, performance, etc. of the device assembly can be improved. there is.

본 명세서에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 예들 들어, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 도 1 내지 도 18을 참조하여 설명한 실시예들에 따른 열교환기 및 이를 포함하는 에너지 변환 장치 어셈블리는 다양하게 변형될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 구체적인 예로, 실시예에 따른 열교환기는 전동기나 발전기와 같은 에너지 변환 장치가 아닌 다른 장치에도 적용될 수 있음을 알 수 있을 것이다. 때문에 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정하여 질 것이 아니고 특허 청구범위에 기재된 기술적 사상에 의해 정하여져야 한다.In this specification, preferred embodiments of the present invention have been disclosed, and although specific terms have been used, they are only used in a general sense to easily explain the technical details of the present invention and help understanding of the present invention, and do not limit the scope of the present invention. It is not meant to be limiting. It is obvious to those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention can be implemented in addition to the embodiments disclosed herein. For example, those skilled in the art will know that the heat exchanger according to the embodiments described with reference to FIGS. 1 to 18 and the energy conversion device assembly including the heat exchanger may be modified in various ways. will be. As a specific example, it will be appreciated that the heat exchanger according to the embodiment may be applied to devices other than energy conversion devices such as electric motors or generators. Therefore, the scope of the invention should not be determined by the described embodiments, but by the technical idea described in the claims.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호설명 *
100 : 열교환채널 구조체
110 : 제1 열교환채널
120 : 제2 열교환채널
1S : 제1 열교환채널이 독립적으로 열교환을 수행하는 영역
2S : 제2 열교환채널이 독립적으로 열교환을 수행하는 영역
1B : 제1 열교환채널의 분기채널들이 열교환을 수행하는 영역
2B : 제2 열교환채널의 분기채널들이 열교환을 수행하는 영역
IK : 제1 및 제2 열교환채널이 맞물린 영역
410 : 제1 담금 챔버
420 : 제2 담금 챔버
310 : 커버
320 : 하우징
330 : 내부 분리벽
332 : 제1 방사 노즐
334 : 제2 방사 노즐* Description of symbols for main parts of drawings *
100: heat exchange channel structure
110: first heat exchange channel
120: second heat exchange channel
1S: Area in which the first heat exchange channel independently performs heat exchange
2S: Area in which the second heat exchange channel independently performs heat exchange
1B: Area in which branch channels of the first heat exchange channel perform heat exchange
2B: Area in which branch channels of the second heat exchange channel perform heat exchange
IK: area where the first and second heat exchange channels are engaged
410: first immersion chamber
420: second immersion chamber
310: cover
320: housing
330: internal partition wall
332: first spinning nozzle
334: second spinning nozzle

Claims (10)

소정의 장치에 대해 열교환을 수행하는 열교환기에 있어서,
상기 장치와의 열교환을 위한 열교환 영역을 형성하여 열전달매체의 흐름을 통해 열교환을 수행하는 열교환채널 구조체 및
상기 장치에 포함된 회전자 유닛과 고정자 유닛을 공간적으로 분리하는 내부 분리벽, 상기 고정자 유닛 및 상기 회전자 유닛을 외부 공간으로부터 분리하는 하우징 및 커버에 의해 구현된 챔버에서 상기 고정자 유닛이 내장된 후 남은 공간에 열전달 매체가 채워짐으로써 형성된 담금 챔버를 포함하며,
상기 담금 챔버에서는 열교환 대상체의 적어도 일부분이 열전달매체에 잠긴 상태로 열교환이 수행되고,
상기 열교환채널 구조체는 나선형 모양을 가지는 제1 열교환채널 및 제2 열교환채널을 포함하되, 상기 열교환채널 구조체의 적어도 일부분에서 상기 제1 열교환채널 및 상기 제2 열교환채널은 서로 맞물려서 열교환을 수행하는 열교환기.In a heat exchanger that performs heat exchange for a predetermined device,
A heat exchange channel structure for performing heat exchange through the flow of a heat transfer medium by forming a heat exchange area for heat exchange with the device; and
After the stator unit is embedded in a chamber implemented by an internal partition wall for spatially separating the rotor unit and the stator unit included in the device, a housing and a cover for separating the stator unit and the rotor unit from an external space, And a immersion chamber formed by filling the remaining space with a heat transfer medium,
In the immersion chamber, heat exchange is performed in a state in which at least a portion of the heat exchange object is immersed in a heat transfer medium,
The heat exchange channel structure includes a first heat exchange channel and a second heat exchange channel having a spiral shape, and the first heat exchange channel and the second heat exchange channel are engaged with each other in at least a portion of the heat exchange channel structure to perform heat exchange. . 제 1 항에 있어서,
상기 담금 챔버와 상기 열교환채널 구조체 사이를 연결하는 방사 노즐을 더 포함하는 열교환기.According to claim 1,
Heat exchanger further comprising a radiation nozzle connecting between the immersion chamber and the heat exchange channel structure. 제 2 항에 있어서,
상기 열교환채널 구조체는 상기 제1 열교환채널이 독립적으로 열교환을 수행하는 1S 영역과, 상기 제2 열교환채널이 독립적으로 열교환을 수행하는 2S 영역과, 상기 1S 영역 및 상기 2S 영역 사이에 위치하며 상기 제1 열교환채널 및 상기 제2 열교환채널이 서로 맞물려서 열교환을 수행하는 IK 영역을 포함하는 열교환기.According to claim 2,
The heat exchange channel structure is located between an 1S region in which the first heat exchange channel independently performs heat exchange, a 2S region in which the second heat exchange channel independently performs heat exchange, and between the 1S region and the 2S region, and A heat exchanger comprising an IK region in which a first heat exchange channel and the second heat exchange channel are engaged with each other to perform heat exchange. 제 3 항에 있어서,
상기 제1 열교환채널은 제1-1 포트를 포함하고, 상기 제2 열교환채널은 제2-1 포트를 포함하되,
상기 제1 열교환채널은 상기 제1-1 포트로 유입된 열교환매체가 제1 방향으로 진행하는 영역 및 상기 제1-1 포트로 유입된 열교환매체가 상기 제1 방향과 반대인 제2 방향으로 진행하는 영역을 포함하고
상기 제2 열교환채널은 상기 제2-1 포트로 유입된 열교환매체가 제1 방향으로 진행하는 영역 및 제2-1 포트로 유입된 열교환매체가 상기 제2 방향으로 진행하는 영역을 포함하는 열교환기.According to claim 3,
The first heat exchange channel includes a 1-1 port, and the second heat exchange channel includes a 2-1 port,
The first heat exchange channel is a region in which the heat exchange medium introduced into the 1-1 port proceeds in a first direction and the heat exchange medium introduced into the 1-1 port proceeds in a second direction opposite to the first direction. includes the area
The second heat exchange channel is a heat exchanger including a region in which the heat exchange medium introduced into the 2-1 port proceeds in a first direction and a region in which the heat exchange medium introduced into the 2-1 port proceeds in the second direction. . 제 4 항에 있어서,
상기 제1-1 포트 및 상기 제2-1 포트는 상기 IK 영역의 경계에 형성되는 열교환기.According to claim 4,
The 1-1 port and the 2-1 port are formed at the boundary of the IK region. 제 3 항에 있어서,
상기 제1 열교환채널은 제1-2 포트를 포함하고, 상기 제2 열교환채널은 제2-2 포트를 포함하고,
상기 담금 챔버는 상기 1S 영역과 연결된 제1 담금 챔버 및 상기 2S 영역과 연결된 제2 담금 챔버를 포함하고,
상기 제1 담금 챔버 및 상기 제2 담금 챔버와 연결된 제2-1 링크 채널; 상기 제1-2 포트 및 상기 제2-2 포트와 연결된 제2-2 링크 채널; 및 상기 제2-1 링크 채널 및 상기 제2-2 링크 채널 사이를 이동하는 열전달매체의 유량을 제어하는 유량 분기 제어부를 포함하는 열교환기.According to claim 3,
The first heat exchange channel includes a 1-2 port, the second heat exchange channel includes a 2-2 port,
The immersion chamber includes a first immersion chamber connected to the 1S region and a second immersion chamber connected to the 2S region,
a 2-1 link channel connected to the first immersion chamber and the second immersion chamber; a 2-2 link channel connected to the 1-2 port and the 2-2 port; and a flow rate branch controller controlling a flow rate of the heat transfer medium moving between the 2-1st link channel and the 2-2nd link channel. 제 2 항에 있어서,
상기 열교환채널 구조체는 상기 제1 열교환채널 및 상기 제2 열교환채널이 서로 맞물려서 열교환을 수행하는 IK 영역 및 상기 IK 영역 양단에 마련되며 상기 제1 열교환채널이 독립적으로 열교환을 수행하는 1S 영역들을 포함하는 열교환기.According to claim 2,
The heat exchange channel structure includes an IK region in which the first heat exchange channel and the second heat exchange channel are engaged with each other to perform heat exchange, and 1S regions provided at both ends of the IK region and in which the first heat exchange channel independently performs heat exchange. heat exchanger. 제 7 항에 있어서,
상기 제1 열교환채널 및 상기 제2 열교환채널 중 어느 하나의 채널에 형성된 포트를 통해 유입된 열전달매체가 상기 어느 하나의 채널의 양단으로 분기되어 링크 채널, 상기 담금 챔버 및 상기 방사 노즐을 통과하도록 하고,
상기 링크 채널, 상기 담금 챔버 및 상기 방사 노즐을 통과한 열전달매체가 상기 제1 열교환채널 및 상기 제2 열교환채널 중 다른 하나의 채널의 양단으로 유입되어 상기 다른 하나의 채널에 형성된 포트를 통해 배출되도록 구성되는 열교환기.According to claim 7,
The heat transfer medium introduced through the port formed in any one of the first heat exchange channel and the second heat exchange channel is branched to both ends of the one channel to pass through the link channel, the immersion chamber, and the spinning nozzle, ,
The heat transfer medium passing through the link channel, the immersion chamber, and the spinning nozzle flows into both ends of the other one of the first heat exchange channel and the second heat exchange channel and is discharged through a port formed in the other one channel. heat exchanger made up. 제 7 항에 있어서,
상기 제1 열교환채널에 형성된 제1-1 포트(port)와 상기 제2 열교환채널 양단에 형성된 제2-1 포트 및 제2-3 포트와 연결되는 제1 링크 채널을 포함하되,
상기 제1 링크 채널은 상기 제1-1 포트, 제2-1 포트, 제2-3 포트에 유입되는 열전달 매체의 유량을 제어하는 유량 분기 제어부를 포함하는 열교환기.According to claim 7,
A first link channel connected to a 1-1 port formed in the first heat exchange channel and a 2-1 port formed at both ends of the second heat exchange channel and a 2-3 port,
The first link channel is a heat exchanger including a flow rate branch control unit for controlling the flow rate of the heat transfer medium flowing into the 1-1 port, 2-1 port, and 2-3 port. 제 1 항에 있어서,
상기 장치는 고정자 유닛 및 회전자 유닛을 포함하며,
상기 제1 열교환채널 및 상기 제2 열교환채널 중 적어도 하나와 상기 고정자 유닛의 요크에 형성된 이(tooth)들 사이에 형성된 슬롯과 연통하도록 함으로써 요크 채널을 통해 이동한 열교환매체가 상기 이와 코일 사이의 간극을 통해 상기 담금 챔버로 이동하도록 하는 열교환기.According to claim 1,
The device includes a stator unit and a rotor unit,
At least one of the first heat exchange channel and the second heat exchange channel communicates with a slot formed between teeth formed in the yoke of the stator unit, so that the heat exchange medium moved through the yoke channel is in the gap between the tooth and the coil. A heat exchanger to move to the immersion chamber through.
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