KR100446665B1 - 내연기관용 듀얼히터 히팅시스템 및 듀얼히터 열교환기 - Google Patents

내연기관용 듀얼히터 히팅시스템 및 듀얼히터 열교환기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내연기관용 듀얼히터의 히팅시스템 및 듀얼히터의 열교환기에 관한 것으로, 엔진정지시 실내난방만을 하고자 할 때에는 상기한 외부공기 흡입튜브측 에어댐퍼를 개방작동시키고 버너를 점화시켜 듀얼히터 열교환기를 가열시키도록 함과 동시 에어히터용 워터펌프를 가동시켜서 냉각수가 제2 바이패스라인측에서부터 워터재킷→제2 바이패스라인→체크밸브→제2 바이패스라인을 순환되게 하는 작동이 반복적으로 이루어지게 하여 듀얼히터 열교환기의 워터재킷을 순환하는 냉각수를 단시간내에 가열시켜서 외부공기 흡입튜브를 통해 도입되는 외부공기가 듀얼히터 열교환기를 통과하는 과정에서 열교환작용으로 가열되어 난방용공기 배출튜브를 통해 실내로 공급되게 하는 실내난방 수단과; 엔진웜업만을 하고자 할 때에는 외부공기 흡입튜브측 에어댐퍼를 폐쇄작동시키고 버너를 점화시켜 듀얼히터 열교환기를 가열시킴과 동시 프리히터용 워터펌프를 가동시켜서 냉각수가 제1 바이패스라인측에서부터 워터재킷→제2 바이패스라인→캐빈히터→냉각수 공급라인→엔진→냉각수 회수라인→제1 바이패스라인으로 순환되는 작동이 반복적으로 이루어지게 하는 엔진웜업 수단과; 실내난방과 엔진웜업이 동시에 이루어지게 할 때에는 외부공기 흡입튜브측 에어댐퍼를 개방시킨 상태에서 버너를 점화시키고 또한 프리히터용 워터펌프를 가동시켜서 냉각수가 듀얼히터 열교환기의 워터재킷을 거쳐 엔진을 돌아오게 하는 실내난방과 엔진원업을 동시에 수행하는 수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 발명이다.

Description

내연기관용 듀얼히터 히팅시스템 및 듀얼히터 열교환기{Heating system and exchanging device of dual heater}
본 발명은 내연기관용 듀얼히터의 히팅시스템 및 듀얼히터의 열교환기에 관한 것이다.
일반적으로 내연기관으로부터 얻어지는 동력을 동력원으로 하는 각종 차량이나 건설용 차량(굴삭기, 크레인 따위)은 물론이고 선박, 항공기 등등은 내연기관 즉, 엔진을 냉각시키기 위하여 엔진 내부를 순환하는 냉각수의 열을 이용하여 실내를 난방하고 있다.
그런데 엔진은 초기시동시에는 냉각수의 수온이 적정온도로 올라가지 아니한 상태이기 때문에 초기시동시에는 실내난방을 할 수 없으며, 엔진시동 후 일정시간이 경과하여 냉각수가 어느 정도 가열된 상태가 되어야만 실내난방이 가능해진다.
예를 들어, 차량의 경우에는 한국의 동절기를 기준할 때 엔진의 냉각수가 실내난방이 가능한 온도(대략 50℃ 이상)로 가열되기 까지는 대략 10분 이상의 시간이 소요되고 있으며, 혹한기에는 조금 더 긴 시간이 소요되기도 한다.
그리고 엔진은 냉시동시에는 연소효율이 떨어지게 될 뿐 아니라 배기가스에 유해성분이 많이 함유된 상태로 배출되기 때문에 차량의 경우에는 엔진시동 건 후 바로 출발하지 않고 일정시간동안 엔진웜업(ENGIN WARM UP)을 위해 공회전시키는사례가 발생되고 있으며, 또한 차량을 장시간 정차하거나 주차시킨 상태에서 실내난방을 위해 엔진을 공회전시키는 사례가 많이 발생되고 있는데, 이렇게 엔진을 공회전시킬 경우에는 머플러로 배출되는 배기가스에 함유되는 유해성분이 주행시보다 더 많이 배출되기 때문에 엔진의 공회전시 배출되는 배기가스가 대기환경을 오염시키는 심각한 문제점을 발생시키게 된다.
위와 같은 이유에 의해 세계적 추세로서 각국별로는 차량의 시동을 걸고 출발시킬 때나 차량을 정차 또는 주차시켰을 때에는 일정시간(대략 2분 정도) 이상은 엔진을 공회전시키지 못하도록 규제하고 있는 실정이지만 그 짧은 시간동안의 엔진가동으로는 엔진웜업이 제대로 이루어질 수 없을 뿐 아니라 난방작동도 할 수 없는 상태이다.
따라서 이를 해결하기 위해 엔진과는 별도로 실내를 난방하는 에어히터를 장착한 차량이 개발되어 현재 실용화되고 있는데, 상기한 에어히터는 엔진을 공회전시켜서 실내를 난방하는데 소요되는 연료의 소비량에 비하여 연료를 적게 소비하는 버너로 열교환기를 가열시켜서 외부의 차가운 공기가 가열된 열교환기를 통과하는 과정에서 열교환으로 가열되게 하여 실내난방만을 할 수 있는 구조로 되어 있을 뿐 엔진의 냉각수를 가열시켜줄 수는 없는 구조로 되어 있다.
그러나 차량이 정지된 상태에서 에어히터를 가동시켜 실내를 난방하고 있더라도 차량을 출발시키게 될 때에는 엔진의 냉각수가 차가운 냉시동상태에서 시동을 걸어야 하고, 또 냉시동 후 바로 출발하지 못하고 엔진이 충분히 웜업되는 시간동안에는 엔진을 공회전시켜야 한다는 것이 문제점으로 지적되고 있었으며, 또한 엔진냉각수의 수온이 실내를 난방할 수 있는 적정온도(대략 50℃ 이상)로 높아질 때까지는 에어히터를 계속하여 가동하여야 하기 때문에 연료가 이중으로 소비된다는 것이 문제점으로 지적되어 왔다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술에서 나타나는 제반 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 엔진과는 별도로 장착되어지되, 엔진의 냉각수 순환라인과 연결되는 구조로 설치되어 엔진이 정지된 상태에서도 실내를 난방할 수 있을 뿐 아니라 엔진웜업도 동시에 수행할 수 있는 히팅시스템을 제공함에 목적이 있으며, 또한 버너의 연소열이 엔진냉각수를 빠른 시간안에 적정수온(30℃ 이상)으로 가열되게 하는 전열효과가 우수하고 또 적정수온으로 가열된 냉각수열이 외부 공기와의 열교환작용이 잘되게 하는 방열효과가 우수한 열교환기를 제공하는데 다른 목적을 두고 발명한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명의 듀얼히터 히팅시스템은,
엔진과, 난방용공기를 실내에 공급하는 캐빈히터와, 상기 엔진과 캐빈히터를 냉각수 공급라인과 냉각수 회수라인으로 연결시켜주는 구조로서 상기 냉각수 공급라인 및 회수라인을 순환하는 냉각수로 엔진을 냉각시키고, 엔진 냉각시 데워진 냉각수 수온을 이용하여 외부의 차가운 공기를 열교환시켜 가열된 공기로 실내를 난방할 수 있도록 구성된 것에 있어서,
상기한 냉각수 회수라인에 연결되는 제1 및 제2 바이패스라인과, 상기 제1및 제2 바이패스라인이 연결부위 사이의 냉각수 회수라인에 장설되는 체크밸브와, 상기 제1 및 제2 바이패스라인 각각에 장설되는 프리히터용 워터펌프 및 에어히터용 워터펌프와, 워터재킷의 양측에는 상기 제1 및 제2 바이패스라인이 연결되는 제1 및 제2 입출수관이 설치되어 있는 듀얼히터 열교환기와, 상기 듀얼히터 열교환기를 가열하기 위하여 장착되는 버너와, 상기 듀얼히터 열교환기를 감싸주면서 공기가 유동할 수 있는 열교환통로가 형성되게 설치되는 에어덕트와, 상기 에어덕트의 일측에는 외부의 신선한 공기를 도입시킬 수 있도록 연결되는 외부공기 흡입튜브와, 상기 에어덕트의 일측에 장착되어 외부공기를 흡입하는 공기흡입휀 및 외부공기의 흡입을 제어하는 에어댐퍼와, 상기 에어덕트의 타측에는 열교환통로를 통과하는 과정에서 열교환작용으로 가열된 더운공기를 실내로 공급하는 난방용공기 배출튜브로 구성되어지며,
엔진정지시 실내난방만을 하고자 할 때에는 상기한 외부공기 흡입튜브측 에어댐퍼를 개방작동시키고 버너를 점화시켜 듀얼히터 열교환기를 가열시키도록 함과 동시 에어히터용 워터펌프를 가동시켜서 냉각수가 제2 바이패스라인측에서부터 워터재킷→제2 바이패스라인→체크밸브→제2 바이패스라인으로 순환되게 하는 작동이 반복적으로 이루어지게 하여 듀얼히터 열교환기의 워터재킷을 순환하는 냉각수를 단시간내에 가열시켜서 외부공기 흡입튜브를 통해 도입되는 외부공기가 듀얼히터 열교환기의 외주에 형성된 열교환통로를 통과하는 과정에서 열교환작용으로 가열되어 난방용공기 배출튜브를 통해 실내로 공급되게 하는 실내난방 수단과,
엔진웜업만을 하고자 할 때에는 외부공기 흡입튜브측 에어댐퍼를 폐쇄작동시키고 버너를 점화시켜 듀얼히터 열교환기를 가열시킴과 동시 프리히터용 워터펌프를 가동시켜서 냉각수가 제1 바이패스라인측에서부터 워터재킷→제2 바이패스라인→캐빈히터→냉각수 공급라인→엔진→냉각수 회수라인→제1 바이패스라인으로 순환되는 작동이 반복적으로 이루어지게 하는 엔진웜업 수단과,
실내난방과 엔진웜업이 동시에 이루어지게 할 때에는 외부공기 흡입튜브측 에어댐퍼를 개방시킨 상태에서 버너를 점화시키고 또한 프리히터용 워터펌프를 가동시켜서 냉각수가 듀얼히터 열교환기의 워터재킷을 거쳐 엔진을 돌아오게 하는 작동이 반복적으로 이루어지게 하여 실내난방과 엔진웜업을 동시에 수행하는 수단;
을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 것이며,
또한, 상기 제1 및 제2 바이패스라인 중 어느 하나의 바이패스라인에는 냉각수를 순환시키는 워터펌프를, 다른 하나의 바이패스라인에는 3웨이 전자밸브를 장설하고, 상기 3웨이 전자밸브와 워터펌프가 장설된 바이패스라인을 제3 바이패스라인으로 연결시키는 구조로서 상기 3웨이 전자밸브를 선택적으로 제어하는 수단으로 실내난방, 엔진웜업을 개별적으로 수행하거나 실내난방과 엔진웜업을 동시에 수행할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 것이다.
그리고, 본 발명의 듀얼히터 열교환기는,
단면이 "ㄷ"자형을 이루면서 환형상으로 된 다수의 전열부재들이 원통형을 이루도록 연결시킨 상태에서 브레이징 용접되어 내측에는 연소실이 형성되게 하면서 원통형으로 연결되며, 상기한 다수의 전열부재들 중 후단측에 위치한 전열부재에 브레이징 용접되는 후단측 원통체를 포함하여 형성되는 워터재킷 내벽체와;
상기 워터재킷 내벽체의 후단측 원통체의 내주면에 용접되는 연소실 밀폐판의 내측에 고정 설치되어 버너의 연소열이 워터재킷 내벽체를 향해 사방으로 확산되도록 유도하는 확산판재와;
상기 워터재킷 내벽체의 선단측 전열부재에 브레이징 용접되며, 버너의 연소통을 연소실 내부로 장입시킬 수 있도록 양측이 개구된 원통체로 형성된 채 일측에는 배기관이 설치되어 있는 선단측 원통체와;
상기 워터재킷 내벽체를 구성하는 전열부재들보다 큰 직경을 가지면서 환형상으로 된 다수의 방열부재들이 원통형을 이루도록 연결시킨 상태에서 브레이징 용접되어 원통형으로 연결된 채 상기 워터재킷 내벽체와의 사이에 워터재킷이 형성되게 설치되는 워터재킷 외벽체와;
상기 워터재킷 외벽체를 구성하는 다수의 방열부재들 중 선단측 방열부재의 일측에 고정 부착된 채 워터재킷과 연통하도록 설치되는 제1 입출수관과;
상기 워터재킷 외벽체를 구성하는 다수의 방열부재들 중 후단측 방열부재의 일측에 고정 부착된 채 워터재킷과 연통하도록 설치되는 제2 입출수관;
으로 구성되어진 된 것을 특징으로 하는 것이며,
또한 상기 듀얼히터 열교환기의 워터재킷 내벽체를 구성하는 다수의 전열부재들의 내측에는 연소실 내측을 향해 환형상으로 돌출된 채 상호간에 연소열 및 배기가스의 유입을 허용하도록 이격틈새를 형성시키는 제1 전열핀과, 상기 제1 전열핀들 각각에는 상기한 이격틈새로 유입되는 연소열 및 배기가스가 연소실의 후방측에서 전방측을 향해 소용돌이치면서 이동되도록 유도하는 다수의 스월유도공이 일정간격을 유지한 채 원형을 이루도록 형성되어 있으며, 또한 상기한 다수의 전열부재들의 외측에는 단면이 ""자형을 이루면서 워터재킷 내부를 향해 방사상으로 돌출되는 다수의 제2 전열핀들이 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이며,
또한 상기 듀얼히터 열교환기의 워터재킷 외벽체를 구성하는 다수의 방열부재들의 외측에는 후방을 향해 경사지게 절곡된 채 듀얼히터 열교환기의 외부를 감싸주는 에어덕트를 향해 방사상으로 돌출되는 다수의 방열핀들이 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이며,
또한 상기 듀얼히터 열교환기에 장착되는 버너는, 선단측 원통체의 플랜지에 밀착 고정되는 버너몸체에서 연장되는 연소통이 연소실 내부를 향해 1/3 정도 깊숙히 장입된 상태로 설치되는 것임을 특징으로 하는 것이며,
또는 상기 듀얼히터 열교환기는 원통형으로 된 워터재킷 내벽체와 워터재킷 외벽체로 형성되며, 상기 워터재킷 내벽체의 내면에만 연소실을 향해 돌출되는 다수의 전열핀이 형성되고, 상기 워터재킷 외벽체의 외주면에는 에어덕트를 향해 돌출되는 다수의 방열핀이 형성된 것임을 특징으로 하는 것이다.
도 1 내지 도 3은 본 발명을 설명하기 위한 듀얼히터 히팅시스템의 설치상태
및 작동상태를 나타내는 계통도로서,
도 1은 실내난방시의 작동상태도이며,
도 2는 엔진웜업시의 작동상태도이고,
도 3은 실내난방과 엔진웜업을 동시에 수행할 때의 작동상태도이다.
도 4는 본 발명의 듀얼히터 히팅시스템의 다른 실시예의 계통도.
도 5는 본 발명의 듀얼히터 열교환기의 조립상태 단면도.
도 6은 본 발명의 듀얼히터 열교환기의 워터재킷 내벽체를 구성하는 전열부
재 발췌 사시도.
도 7은 본 발명의 워터재킷 내벽체를 구성하는 전열부재의 평면도.
도 8 및 도 9는 도 7의 A-A선 및 B-B선 단면도.
도 10은 본 발명의 듀얼히터 열교환기의 워터재킷 외벽체를 구성하는 방열부
재의 평면도.
도 11은 도 9의 C-C선 단면도.
도 12는 본 발명의 듀얼히터 열교환기의 다른 실시예의 종단면도.
※ 도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 듀얼히터 히팅시스템 2a,2b,2c : 제1,제2,제3 바이패스라인
3 : 듀얼히터 열교환기 4 : 프리히터용 워터펌프
4a : 워터펌프 5 : 에어히터용 워터펌프
5a : 3웨이 전자밸브 6 : 에어덕트
7 : 버너 8 : 열교환통로
10 : 엔진 11 : 캐빈히터
12 : 냉각수 공급라인 13 : 냉각수 회수라인
21 : 체크밸브 31 : 워터재킷 내벽체
311 : 전열부재 312 : 제1 전열핀
313 : 제2 전열핀 314 : 스월유도공
315 : 이격틈새 316 : 스월통로
317 : 용접플랜지 32 : 후단측 원통체
33 : 연소실 34 : 워터재킷 외벽체
341 : 방열부재 342 : 방열핀
341a : 선단측 방열부재 341b : 후단측 방열부재
35 : 워터재킷 35a,35b : 제1 및 제2 입출수관
36 : 선단측 원통체 37 : 배기관
38 : 연소실 밀폐판 39 : 확산판재
61 : 외부공기 흡입튜브 62 : 난방용공기 배출튜브
63 : 에어댐퍼 71 : 연소공기유입구
72 : 외부공기 흡입휀 73 : 연소통
본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 따라서 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 내지 도 3은 본 발명을 설명하기 위한 듀얼히터 히팅시스템의 설치상태 및 작동상태를 나타내는 계통도이며, 도 4는 본 발명의 듀얼히터 히팅시스템의 다른 실시예의 계통도이고, 도 5는 본 발명의 듀얼히터 열교환기의 조립상태 단면도이며, 도 6은 본 발명의 듀얼히터 열교환기의 워터재킷 내벽체를 구성하는 전열부재 발췌 사시도이고, 도 7은 본 발명의 워터재킷 내벽체를 구성하는 전열부재의 평면도이며, 도 8 및 도 9는 도 7의 A-A선 및 B-B선 단면도이고, 10은 본 발명의 듀얼히터 열교환기의 워터재킷 외벽체를 구성하는 방열부재의 평면도이며, 도 11은 도 9의 C-C선 단면도이고, 도 12는 본 발명의 듀얼히터 열교환기의 다른 실시예의 종단면도를 도시한 것으로,
도면부호 1은 듀얼히터 히팅시스템을 나타내는 것으로, 상기 듀얼히터 히팅시스템(1)은 엔진(내연기관)을 동력원으로 움직이는 자동차를 비롯하여 선박, 항공기 및 크레인이나 굴삭기와 같은 건설차량 등의 엔진을 냉각시키기 위하여 설치되는 냉각수 순환라인에 적용된다.
또한 상기 듀얼히터 히팅시스템(1)은 도면(도1, 도2, 도3)에 도시된 바와 같이 엔진(10)과 엔진의 열을 이용하여 실내를 난방하는 캐빈히터(11 : CABIN HEATER)에 연결되는 냉각수 공급라인(12) 및 냉각수 회수라인(13)으로 구성되는 냉각수 순환라인에 설치함에 있어 냉각수 공급라인(12)을 통해 엔진(10)에 공급되어 엔진내부를 순환하면서 엔진을 냉각시킬 때 엔진과의 열교환작용으로 데워진 냉각수가 회수되는 냉각수 회수라인(13)에 연결되는 구조로 설치된다.
상기 듀얼히터 히팅시스템(1)은 냉각수 회수라인(13)상에 각기 위치를 달리하여 연결되는 제1 및 제2 바이패스라인(2a)(2b)과, 상기 제1 및 제2 바이패스라인 각각을 통해 순환되는 냉각수를 데워주기 위한 듀얼히터 열교환기(3)가 구성되어 있다.
또한 상기 듀얼히터 히팅시스템(1)은 제1 및 제2 바이패스라인(2a)(2b) 각각에 하나씩 장설되는 프리히터용 워터펌프(4) 및 에어히터용 워터펌프(5)와, 상기 제1 및 제2 바이패스라인(2a)(2b) 사이의 냉각수 회수라인(13)에 장설되는 체크밸브(21)를 포함하고 있다.
또한 상기 듀얼히터 히팅시스템(1)은 듀얼히터 열교환기(3)의 외주면에는 공기가 흐르는 열교환통로(8)가 형성되게 감싸주는 에어덕트(6)와, 이 에어덕트(6)의 양단에 연결되는 외부공기 흡입튜브(61) 및 난방용공기 배출튜브(62)를 포함하고 있으며, 또 듀얼히터 열교환기(3)에 장착되는 버너(7)도 포함하고 있다.
상기 외부공기 흡입튜브(61)가 연결되는 에어덕트(6)의 일단 내측에는 외부공기의 흡입을 제어하는 에어댐퍼(63)가 설치되어 있으며, 또 상기 버너(7)와 에어댐퍼(63) 사이에는 버너에 연소용 공기를 공급하는 연소공기유입구(71)와 외부공기 흡입튜브(61)를 통해 외부공기를 흡입하여 듀얼히터 열교환기(3) 외주로 송풍시켜주는 외부공기 흡입휀(72)이 설치되어 있는데, 상기한 외부공기 흡입휀(72)은 버너(7)에 장착된 모터의 동력으로 회전작동시키거나 또는 버너(7)와는 별개의 동력으로 회전작동시킬 수도 있다.
또한 본 발명의 듀얼히터 히팅시스템(1)은 도 4의 도시예와 같이 구성할 수도 있다. 도 4의 실시예에서는 제1 바이패스라인(2a)에 냉각수를 펌핑하여 강제순환시키는 워터펌프(4a)가 장설되고, 제2 바이패스라인(2b)에는 도시하지 않은 콘트롤장치(예를 들면, 자동차의 전자자동제어장치)의 신호에 의해 냉각수의 흐름방향을 자동으로 바꿔주는 3웨이 전자밸브(5a)가 장설되어 있으며, 또한 상기 3웨이 전자밸브(52)와 워터펌프(4a)가 장설된 제1 바이패스라인(2a)을 연결시켜주는 제3 바이패스라인(2c)이 설치되어 있다.
다음, 상기 듀얼히터 열교환기(3)의 구성에 대하여 설명한다.
상기 듀얼히터 열교환기(3)의 워터재킷 내벽체(31)는 단면이 대체로 "ㄷ"자형을 이루면서 환형상으로 된 다수의 전열부재(311)들이 원통형을 이루도록 연결된 상태에서 브레이징 용접되어 있으며, 또한 상기 워터재킷 내벽체(31)는 그 후단에 소경부(321)의 개구단이 용접되는 후단측 원통체(32)를 포함하고 있다.
상기한 워터재킷 내벽체(31)를 구성하는 다수의 전열부재(311)들 각각에는 연소실(33) 내측을 향해 돌출되는 제1 전열핀(312)과, 워터재킷(34) 내부를 향해 방사상으로 돌출된 다수의 제2 전열핀(313)과, 그리고 상기의 제1 전열핀(312)측에 원형을 이루도록 배열되는 다수의 스월유도공(314)이 형성되어 있다.
상기에서의 제1 전열핀(312)들은 연소실(33)의 후방을 향해 개구된 상태에서 서로 이웃한 것들 사이에는 이격틈새(315)와 스월통로(316)가 다수 형성되어 있으며, 또한 상기한 다수의 스월유도공(314) 각각은 서로 반대방향을 향해 찢어지면서 경사지게 벌어지는 양측 개구돌편(317)(318)이 형성되어 있는데, 상기의 양측 개구돌편들은 같은 방향을 향해 경사진 상태로 형성되어 있다. 따라서 각 전열부재(311)들 각각의 제1 전열핀(312)에 형성된 다수의 스월유도공(314)들은 모두 같은 방향(시계방향 또는 반시계방향)을 향해 경사진 상태로 형성되어 있다.
그리고 상기에서 다수의 전열부재(311)들 각각에 방사상으로 형성되어 있는 다수의 제2 전열핀(313)들 각각은 원주방향을 향한 양단면이 서로 반대방향으로 향해 절곡되어 있다. 즉, 상기한 제2 전열핀(313)들은 원주방향을 기준할 때 모두 똑같이 ""자형으로 절곡된 구조를 가지고 있다.
상기 듀얼히터 열교환기(3)의 워터재킷 외벽체(34)는 워터재킷 내벽체(31)를 구성하는 전열부재(311)에 방사상으로 형성된 제2 전열핀(313)의 외경보다 조금 큰 직경을 가지면서 원형으로 형성된 다수의 방열부재(341)들을 원통을 이루도록 연결시킨 상태에서 브레이징 용접되어 원통형으로 형성되어 있으며, 상기한 다수의 방열부재(341)들 각각에는 일정간격을 유지한 채 외측을 향해 방사상으로 돌출되는 다수의 방열핀(342)들이 형성되어 있는데, 이들 다수의 방열핀(342)들은 모두 같은 방향을 향해 ""자형으로 절곡된 구조를 가지고 있다.
그리고, 상기의 워터재킷 외벽체(34)를 형성하는 다수의 방열부재(341)들 중에서 선단측 방열부재(341a)와 후단측 방열부재(341b)들은 그들의 사이에 형성되는 다수의 방열부재(341)들에 비하여 축방향으로 긴 길이로 형성되어 있으며, 이와 같이 긴 길이를 갖는 선단측 방열부재(341a)의 일측에는 제1 입출수관(35a)이 용접으로 고정 설치되며, 후단측 방열부재(341b)의 일측에는 제2 입출수관(35b)이 용접으로 고정 설치된다.
한편, 상기한 워터재킷 내벽체(31)와 워터재킷 외벽체(34)는 그것들의 선단 및 후단이 밀폐상태로 연결되는데, 워터재킷 내벽체(31)와 워터재킷 외벽체(34)들 각각의 후단측의 경우에는 워터재킷 내벽체(31)의 후단에 용접된 후단측 원통체(32)의 대경부(322)와 워터재킷 외벽체(34)의 후단측 방열부재(341b)가 서로 겹쳐진 상태에서 용접되는 구조로 연결되며, 워터재킷 내벽체(31)와 워터재킷 외벽체(34)들 각각의 선단측의 경우에는 워터재킷 내벽체(31)의 선단측에 위치한 전열부재(311)와 워터재킷 외벽체(34)의 선단측 방열부재(341a)가 용접되는 구조로 연결된다. 이를 위해 워터재킷 내벽체(31)의 선단측에 조립 연결되는 전열부재(311)의 경우에는 다른 전열부재들과 달리 그 외주에 환형을 이루는 용접플랜지(317)을 형성하고, 그 용접플랜지(317)를 워터재킷 외벽체(34)의 선단측 방열부재(341a)의 내주면에 용접하는 구조로 연결시키도록 구성되어 있다.
또한 상기 듀얼히터 열교환기(3)의 선단에는 원통상으로 된 선단측 원통체(36)이 용접되어 있으며, 상기 선단측 원통체(36)의 일측에는 배기가스를 배출시키기 위한 배기관(37)이 형성되어 있다.
한편, 상기와 같이 구성된 듀얼히터 열교환기(3)의 선단측 원통체(36)에는 버너(7)가 장착되어 있으며, 상기한 버너(7)의 연소통(73)은 연소실(33) 내부로 삽입된 상태로 설치되는데, 상기한 연소통(73)은 연소실(33)의 선단측에서 대략 1/3 정도 깊이로 삽입된 상태로 설치되며, 또한 상기의 듀얼히터 열교환기(3)의 후방에는 후단측 원통체(32)의 소경부(321)에 용접된 연소실 밀폐판(38)과 그 내면측에 볼트 또는 리벳구조로서 고정 설치된 확산판재(39)가 각각 설치되어 있다.
상기에서의 확산판재(39)는 내열강판재로서 곡면상으로 형성되어 상기 버너(6)의 연소열이 워터재킷 내벽체(31)에 형성된 다수의 제1 전열핀(312)들과 그것들에 의해 형성되는 이격틈새(315) 및 스월통로(316)을 향해 확산작용이 잘 이루어질 수 있도록 구성되어 있다.
또한 본 발명의 듀얼히터 열교환기(3)는 도 12에 도시된 바와 같이 직경이 작은 단일체의 원통형으로 된 워터재킷 내벽체(31a)와 직경이 큰 단일체의 원통형으로 된 워터재킷 외벽체(34a)가 워터재킷(35)이 형성되도록 이중구조로 조립되며, 또 상기한 워터재킷 내벽체(31a)의 경우에는 내면에만 연소실(33)을 향해 돌출되는 전열핀(312a)이 다수 형성되어 있고, 상기한 워터재킷 외벽체(34a)의 경우에는 에어덕트(8)를 향해 돌출되는 방열핀(342a)이 다수 형성되어 있는데, 상기한 전열핀(321a) 및 방열핀(342a)들은 원통형으로 된 워터재킷 내·외벽체의 길이방향을 향해 일자형으로 길게 돌출된 구조를 가지고 있다.
이와 같이 구성된 본 발명에 있어 듀얼히터 열교환기의 작용을 설명한다.
먼저 도 5 내지 도 11에 도시된 실시예의 경우를 설명하면, 상기 듀얼히터 열교환기(3)에 장착되어 있는 버너(7)를 점화시키게 되면 연소실(33) 내부로 삽입된 연소통(73)에서 점화된 연소불꽃이 연소실(33)을 가열하게 되는데, 이때 연소통(73)의 연료분사력에 의해 연소불꽃의 연소열은 연소통(73) 끝단에서부터 연소실(33)의 후방측에 형성된 다수의 제1 전열핀(312)들을 직접 가열하는 상태가 되며, 또한 연소통(73)에 분사되는 연소불꽃은 버너(7)의 분사력에 의해 연소실(33) 후방에 설치된 확산판재(39)에 부딪치면서 사방으로 확산되면서 제1 전열핀(312)을 가열하게 되며, 또한 상기와 같이 연소통(73)에서 분사된 연소불꽃의 연소열 및 배기가스는 연소실(33)에 형성되어 있는 다수의 제1 전열핀(312)들 사이에 형성된 이격틈새(315)를 통해 스월통로(316)로 유입되며, 이와 같이 스월통로(316)로 유입된 연소열 및 배기가스는 그 스월통로(316)상에 원주방향을 향해 일정간격으로 다수 형성되어 있는 스월유도공(314)들을 통해 선단측 원통체(35)쪽으로 이동하게 되는데, 상기한 스월유도공(314)들을 형성하고 있는 양측 개구돌편(317)(318)들은 모두일측 방향을 향해 경사진 상태로 형성되어 있으므로 스월유도공(314)을 통과하는 연소열 및 배기가스는 양측 개구돌편(317)(318)에 의해 경사진 방향 즉, 일측방향을 향해 회전하는 상태로 이동하게 되며, 이에 따라서 연소실(33)의 후방측에 있는 스월통로(316)를 통해서 연소실(33) 전방의 선단측 원통체(35)쪽으로 이동하는 연소열과 배기가스는 각 스월통로(316) 내부에서 소용돌이치면서 이동하게 되므로서 제1 전열핀(312)들은 연소열 및 배기가스와의 접촉시간이 길어져 단시간내에 뜨껍게 가열되는 특징을 나타낸다.
상기와 같이 다수의 제1 전열핀(312)들이 가열됨에 따라 그 열이 워터재킷 내벽체(31)에 전달됨과 동시 워터재킷(35) 내부로 돌출되어 있는 다수의 제2 전열핀(313)에 전달되므로서 워터재킷(35)에 저장된 냉각수를 가열하게 되는데, 상기 워터재킷(35) 내부로 돌출되어 있는 다수의 제2 전열핀(313)들 각각은 워터재킷 내벽체(31)의 원주방향을 향한 양단이 서로 반대방향으로 절곡된 ""자형의 단면으로 형성되어 있으므로 워터재킷(34)을 순환하는 냉각수는 상기한 제2 전열핀(313)들에 의하여 워터재킷 내벽체(31)를 나선형으로 회전하면서 흐르게 되므로서 열교환작용이 증대되는 것이다. 예를 들어 냉각수가 제1 입출수관(35a)를 통해 워터재킷(35)으로 유입될 경우에는 워터재킷(35)으로 유입된 냉각수가 제2 입출수관(35b)로 배출되는 동안에 워터재킷 내벽체(31)와 다수의 제2 전열핀(313)과의 열교환작용이 향상되어 단시간내에 원하는 수온으로 가열되는 것을 기대할 수 있게 된다.
또한 상기와 같이 워터재킷(35)내에서 가열된 냉각수의 열이 워터재킷 외벽체(34)를 형성하고 있는 다수의 방열부재(341)와 그 외주에 일정간격을 두고 방사상으로 돌출되어 있는 다수의 방열핀(342)들에 전달되므로서 상기한 다수의 방열부재(341)들과 그 각각의 외주에 형성된 다수의 방열핀(342)들도 단시간내에 가열되어 에어덕트(6)에 의하여 형성된 열교환통로(8)로 흐르는 공기와 열교환하게 되는데, 상기한 다수의 방열핀(342)들 각각은 원주방향을 향해 모두 똑같이 경사지게 절곡되어 있으므로 유동공간(8)으로 흐르는 공기는 다수의 방열핀(342)들의 경사진 절곡부에 의하여 열교환통로(8)에서 일방향을 향해 회전하면서 이동하게 되어 워터재킷 외벽체(34) 및 다수의 방열핀(342)들과 열교환하는 시간이 길어져 외부공기 흡입튜브(61)를 통해 유입된 차가운 공기가 열교환통로(8)를 통과하는 동안 가열되어 난방용공기 배출튜브(62)로 배출되는 것이다.
그리고, 도 12에 도시된 실시예의 경우 역시 듀얼히터 열교환기(3)를 구성하고 있는 워터재킷 내벽체(31a)의 내면에 형성된 전열핀(312a)들이 버너(7)의 연소불꽃에 직접 접촉하여 가열되어 그 가열된 열을 워터재킷(35)을 순환하는 냉각수에 전달하게 되고, 또한 워터재킷(35)을 순환하는 냉각수의 수온은 워터재킷 외벽체(34)와 그 외주면에 형성된 방열핀(342a)에 전달하게 되므로서 열교환통로(8)를 통과하는 공기를 가열시키는 작용을 기대할 수 있다. 그런데 이 실시예에서는 워터재킷(35) 내부에 냉각수가 스월되게 하는 작용과 버너(7)의 연소불꽃실의 연소열이 열소실(33) 내부에서 스월되는 작용 및 에어덕트(6)를 통과하는 공기가 스월되는 작용을 기대할 수 없기 때문에 전술한 실시예의 듀얼히터 열교환기에 비하여 열교환작용이 다소 뒤떨어지나 듀얼히터 열교환기의 제작이 용이하여 열교환기의 제작비를 절감시키는 특징이 있다.
다음, 본 발명의 듀얼히터 히팅시스템의 작용을 설명한다.
본 발명에서의 듀얼히터 히팅시스템(1)은 운전실(또는 조타실, 조정실 등)에 장착되어 있는 히팅시스템 콘트롤장치의 해당스위치를 조작하게 되면 전자자동제어장치에 의하여 자동으로 작동하도록 구성되어 있으며, 상기한 전자자동제어장치 및 선택스위치에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
먼저, 도 1 내지 도 3에 도시된 실시예를 설명하면, 엔진(10)을 가동시키지 아니한 상태에서 실내난방만을 하고자 할 경우에는 외부공기 흡입튜브(61)측 에어댐퍼(63)은 개방작동시키고 버너(7)를 점화시켜주고, 에어히터용 워터펌프(5)를 작동시킨다.
상기와 같이 점화된 버너(7)는 전술한 바와 같이 듀얼히터 열교환기(3)를 단시간내에 가열하게 되며, 제2 바이패스라인(2b)에 장설되어 있는 에어히터용 워터펌프(5)는 냉각수를 펌핑순환시키게 되므로서 냉각수는 듀얼히터 열교환기(3)의 제2 입출수관(35b)을 통해 워터재킷(35)으로 유입되며, 워터재킷(35)으로 유입된 냉각수는 제2 전열핀(313)들에 의하여 원통형으로 형성된 워터재킷(35) 내부를 빙글빙글 회전하면서 제1 입출수관(35a)쪽으로 이동하는 과정에서 열교환작용으로 가열되면서 제1 입출수관(35a)을 통해 제1 바이패스라인(2a)을 거쳐 냉각수 회수라인(13)으로 순환하게 되는데, 이때 냉각수 회수라인(13)으로 유입되는 냉각수는 정지된 엔진(10)의 저항에 의해 엔진(10)쪽으로 흐르지 않고 체크밸브(21)쪽으로 흐르게 되며, 또한 체크밸브(21)를 통과한 냉각수는 에어히터용 워터펌프(5)의 펌핑작동에 의해 캐빈히터(11)쪽으로 흐르지 않고 제2 바이패스라인(2b)쪽으로흐르게 된다.
그러므로 엔진(10)이 정지된 상태에서 에어히터용 워터펌프(5)가 작동하게 되면 냉각수는 도 1의 도시에서 화살표방향으로 표시한 바와 같이 에어히터용 워터펌프(5)→제2 입출수관(35b)→워터재킷(35)→제1 입출수관(35a)→제1 바이패스라인(2a)→체크밸브(21)→제2 바이패스라인(2b)을 반복적으로 순환하게 되며, 이와 같이 제1 및 제2 바이패스라인(2a)(2b)을 반복적으로 순환하게 되면 듀얼히터 열교환기(3)와의 열교환작용으로 가열된 냉각수의 열효율을 극대화시킬 수 있게 되어 듀얼히터 열교환기(3)의 방열효과를 높일 수 있게 된다.
따라서 외부공기 흡입튜브(61)를 통해 에어덕트(6)와 듀얼히터 열교환기(3) 사이의 열교환통로(8)로 유입되는 외부의 차가운 공기는 듀얼히터 열교환기(3)의 가열된 외벽체 및 다수의 방열핀(342)와 접촉하면서 열교환하게 되는데, 상기한 다수의 방열핀(342)들은 일측방향을 향해 경사지게 절곡되어 있으므로 열교환통로(8)로 유입되는 공기는 방열핀(342)에 부딪치면서 일측방향으로 회전하면서 이동하게 되어 열교환작용이 잘 이루어지게 되며, 이에 따라 열교환통로(8)로 유입되는 공기는 그 열교환통로(8)를 통과하는 동안 충분히 데워진 상태가 되어 난방용공기 배출튜브(62)에서는 충분히 데워진 공기를 배출시켜서 실내를 난방하게 되는 것이다.
다음, 엔진(10)이 정지된 상태에서 엔진웜업을 하고자 할 때에는 에어댐퍼(63)는 폐쇄작동시킨 상태에서 버너(7)와 프리히터용 워터펌프(4)를 작동시킨다.
상기 프리히터용 워터펌프(4)가 작동하게 되면 엔진(10)에 연결된 냉각수 회수라인(13)에 있는 냉각수는 제2 바이패스라인(2a)→제1 입출수관(35a)→ 워터재킷(35)→제2 입출수관(35b)→제2 바이패스라인→캐빈히터(11)→냉각수 공급라인→엔진(10)을 거쳐 다시 냉각수 회수라인(13)으로 흐르게 되며, 또한 버너(7)의 작동에 의해 듀얼히터 열교환기(3)의 워터재킷(35)을 순환하는 냉각수가 열교환작용으로 가열된 상태에서 엔진(10) 내부를 순환하게 되어 엔진웜업이 이루어지게 되는 것이다.
다음, 엔진(10)을 정지시킨 상태에서 엔진웜업 및 실내난방을 동시에 실시하고자 할 때에는 에어댐퍼(63)를 개방시킨 상태에서 프리히터용 워터펌프(4)와 버너(7)를 작동시킨다.
상기 프리히터용 워터펌프(4)가 작동하게 되면 냉각수는 전기한 엔진웜업시와 마찬가지로 제2 바이패스라인(2a)→제1 입출수관(35a)→ 워터재킷(35)→제2 입출수관(35b)→제2 바이패스라인→캐빈히터(11)→냉각수 공급라인→엔진(10)을 거쳐 다시 냉각수 회수라인(13)으로 흐르게 되므로서 정지된 엔진(10)을 듀얼히터 열교환기(3)에서 열교환작용으로 가열된 냉각수를 순환시켜서 엔진을 웜업시키게 되며, 이와 동시에 외부공기 흡입튜브(61)를 통해 유입되는 외부공기는 전술한 실내난방시와 마찬가가지로 에어덕트(6)와 듀얼히터 열교환기(3) 사이에 형성된 열교환통로(8)를 통과하는 동안 충분히 데워져 난방용공기 배출튜브(62)로 배출되어 실내를 난방하게 되는 것이다.
그리고, 도 4에 도시된 실시예는 운전실에 설치된 튜얼히터 히팅시스템(1)의 작동스위치를 선택적으로 조작하여 3웨이 전자밸브(5a)를 자동으로 제어하여 냉각수의 흐름방향을 설정함과 동시 에어댐퍼(63)를 개방 및 폐쇄작동을 설정하는 수단으로 실내난방과 엔진웜업을 선택할 수 있을 뿐 아니라 실내난방과 엔진웜업을 동시에 수행할 수 있다. 예를 들어, 에어댐퍼(63)는 개방시키고 3웨이 전자밸브(5a)는 냉각수를 제3 바이패스라인(2c)으로 순환되게 작동시키게 되면 워터펌프(4a)의 펌핑작동으로 순환되는 냉각수는 제1 바이패스라인(2a)→제1 입출수관(35a)→워터재킷(35)→제2 입출수관(35b)→제2 바이패스라인(2b)→3웨이 전자밸브(5a)→제3 바이패스라인(2c)을 반복하여 순환하게 되므로서 냉각수를 단시간에 실내난방에서 요구되는 적정온도로 가열시킬 수 있게 되는 것이다.
상기와 같은 본 발명에 의하면 엔진을 가동시킬 때 소요되는 연료에 비하여 훨씬 적은 연료로 냉각수를 가열시킬 수 있는 듀얼히터 히팅시스템을 엔진과 캐빈히터 사이의 냉각수 회수라인상에 설치하는 수단으로 엔진이 정지된 상태에서 실내를 난방할 수 있을 뿐 아니라 엔진웜업을 선택적으로 수행할 수 있게 하는 효과가 있으며, 또한 실내난방과 엔진웜업을 동시에 수행할 수 있는 효과를 제공하며, 또한 히팅시스템 콘트롤장치에 실내난방 및 엔진웜업이 자동으로 이루어지게 하는 타이머회로장치를 설치하게 되면 엔진이 정지된 상태에서도 실내난방 및 엔진웜업이 자동으로 이루어질 수 있게 하는 효과를 제공할 수 있는 유용한 발명이다.

Claims (5)

  1. 엔진과, 난방용공기를 실내에 공급하는 캐빈히터와, 상기 엔진과 캐빈히터를 냉각수 공급라인과 냉각수 회수라인으로 연결시켜주는 구조로서 상기 냉각수 공급라인 및 회수라인을 순환하는 냉각수로 엔진을 냉각시키고, 엔진 냉각시 데워진 냉각수 수온에다 외부의 차가운 공기를 열교환시켜 가열된 공기로 실내를 난방할 수 있도록 구성된 것에 있어서,
    상기한 냉각수 회수라인에 연결되는 제1 및 제2 바이패스라인과, 상기 제1 및 제2 바이패스라인이 연결부위 사이의 냉각수 회수라인에 장설되는 체크밸브와, 상기 제1 및 제2 바이패스라인 각각에 장설되는 프리히터용 워터펌프 및 에어히터용 워터펌프와, 워터재킷의 양측에는 상기 제1 및 제2 바이패스라인이 연결되는 제1 및 제2 입출수관이 설치되어 있는 듀얼히터 열교환기와, 상기 듀얼히터 열교환기를 가열하기 위하여 장착되는 버너와, 상기 듀얼히터 열교환기를 감싸주면서 공기가 유동할 수 있는 열교환통로가 형성되게 설치되는 에어덕트와, 상기 에어덕트의 일측에는 외부의 신선한 공기를 도입시킬 수 있도록 연결되는 외부공기 흡입튜브와, 상기 에어덕트의 일측에 장착되어 외부공기를 흡입하는 공기흡입휀 및 외부공기의 흡입을 제어하는 에어댐퍼와, 상기 에어덕트의 타측에는 열교환통로를 통과하는 과정에서 열교환작용으로 가열된 더운공기를 실내로 공급하는 난방용공기 배출튜브로 구성되어지며,
    엔진정지시 실내난방만을 하고자 할 때에는 상기한 외부공기 흡입튜브측 에어댐퍼를 개방작동시키고 버너를 점화시켜 듀얼히터 열교환기를 가열시키도록 함과 동시 에어히터용 워터펌프를 가동시켜서 냉각수가 제2 바이패스라인측에서부터 워터재킷→제2 바이패스라인→체크밸브→제2 바이패스라인으로 순환되게 하는 작동이 반복적으로 이루어지게 하여 듀얼히터 열교환기의 워터재킷을 순환하는 냉각수를 단시간내에 가열시켜서 외부공기 흡입튜브를 통해 도입되는 외부공기가 듀얼히터 열교환기의 외주에 형성된 열교환통로를 통과하는 과정에서 열교환작용으로 가열되어 난방용공기 배출튜브를 통해 실내로 공급되게 하는 실내난방 수단과,
    엔진웜업만을 하고자 할 때에는 외부공기 흡입튜브측 에어댐퍼를 폐쇄작동시키고 버너를 점화시켜 듀얼히터 열교환기를 가열시킴과 동시 프리히터용 워터펌프를 가동시켜서 냉각수가 제1 바이패스라인측에서부터 워터재킷→제2 바이패스라인→캐빈히터→냉각수 공급라인→엔진→냉각수 회수라인→제1 바이패스라인으로 순환되는 작동이 반복적으로 이루어지게 하는 엔진웜업 수단과,
    실내난방과 엔진웜업이 동시에 이루어지게 할 때에는 외부공기 흡입튜브측 에어댐퍼를 개방시킨 상태에서 버너를 점화시키고 또한 프리히터용 워터펌프를 가동시켜서 냉각수가 듀얼히터 열교환기의 워터재킷을 거쳐 엔진을 돌아오게 하는 작동이 반복적으로 이루어지게 하여 실내난방과 엔진웜업을 동시에 수행하는 수단;
    을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 내연기관용 듀얼히터 히팅시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 바이패스라인 중 어느 하나의 바이패스라인에는 냉각수를순환시키는 워터펌프를, 다른 하나의 바이패스라인에는 3웨이 전자밸브를 장설하고, 상기 3웨이 전자밸브와 워터펌프가 장설된 바이패스라인을 제3 바이패스라인으로 연결시키는 구조로서 상기 3웨이 전자밸브를 선택적으로 제어하는 수단으로 실내난방 및 엔진웜업을 각기 개별적으로 수행하거나 실내난방과 엔진웜업을 동시에 수행할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 듀얼히터 히팅시스템.
  3. 버너와 연소실이 구성되어 있는 열교환기에 있어서,
    단면이 "ㄷ"자형을 이루면서 환형상으로 된 다수의 전열부재들이 원통형을 이루도록 연결시킨 상태에서 브레이징 용접되어 내측에는 연소실이 형성되게 하면서 원통형으로 연결되며, 상기한 다수의 전열부재들 중 후단측에 위치한 전열부재에 브레이징 용접되는 후단측 원통체를 포함하여 형성되는 워터재킷 내벽체와;
    상기 워터재킷 내벽체의 후단측 원통체의 내주면에 용접되는 연소실 밀폐판의 내측에 고정 설치되어 버너의 연소열이 워터재킷 내벽체를 향해 사방으로 확산되도록 유도하는 확산판재와;
    상기 워터재킷 내벽체의 선단측 전열부재에 브레이징 용접되며, 버너의 연소통을 연소실 내부로 장입시킬 수 있도록 양측이 개구된 원통체로 형성된 채 일측에는 배기관이 설치되어 있는 선단측 원통체와;
    상기 워터재킷 내벽체를 구성하는 전열부재들보다 큰 직경을 가지면서 환형상으로 된 다수의 방열부재들이 원통형을 이루도록 연결시킨 상태에서 브레이징 용접되어 원통형으로 연결된 채 상기 워터재킷 내벽체와의 사이에 워터재킷이 형성되게 설치되는 워터재킷 외벽체와;
    상기 워터재킷 외벽체를 구성하는 다수의 방열부재들 중 선단측 방열부재의 일측에 고정 부착된 채 워터재킷과 연통하도록 설치되는 제1 입출수관과;
    상기 워터재킷 외벽체를 구성하는 다수의 방열부재들 중 후단측 방열부재의 일측에 고정 부착된 채 워터재킷과 연통하도록 설치되는 제2 입출수관과;
    상기 워터재킷 외벽체와의 사이에 열교환통로를 형성시키며, 양단에는 외부공기 흡입튜브와 난방용공기 배출튜브가 연결되는 에어덕트;
    를 포함하여 듀얼히터 열교환기를 구성하여서 된 것을 특징으로 하는 내연기관용 듀얼히터 열교환기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 듀얼히터 열교환기의 워터재킷 내벽체를 구성하는 다수의 전열부재들의 내측에는 연소실 내측을 향해 환형상으로 돌출된 채 상호간에 연소열 및 배기가스의 유입을 허용하도록 이격틈새를 형성시키는 제1 전열핀과, 상기 제1 전열핀들 각각에는 상기한 이격틈새로 유입되는 연소열 및 배기가스가 연소실의 후방측에서 전방측을 향해 소용돌이치면서 이동될 수 있도록 유도하는 다수의 스월유도공 및 상기한 다수의 전열부재들의 외측에는 워터재킷 내부를 향해 방사상으로 돌출되는 다수의 제2 전열핀들이 일체로 형성되어 있으며, 또한 상기 워터재킷 외벽체를 구성하는 다수의 방열부재들의 외측에는 듀얼히터 열교환기의 외부를 감싸주는 에어덕트를 향해 방사상으로 돌출되는 다수의 방열핀들이 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 내연기관용 듀얼히터 열교환기.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 듀얼히터 열교환기의 워터재킷 내벽체는 연소실을 향해 돌출되는 다수의 전열핀이 형성되어 있는 원통형으로 형성된 것이며, 또한 워터재킷 외벽체는 에어덕트를 향해 돌출되는 다수의 방열핀이 형성되어 있는 원통형으로 형성된 것임을 특징으로 하는 내연기관용 듀얼히터 열교환기.
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