KR100653694B1 - 배기열 회수장치 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배기가스의 열에너지를 이용하여 열교환 매체를 가열함으로써 동절기 때에도 차내를 급속 난방할 수 있는 자동차용 배기 열교환기에 있어서, 배기가스의 유동 방향을 제어하여 엔진 냉각성능에 영향을 주지 않음으로써 효과적으로 배기가스를 이용할 수 있는 배기열 회수장치 구조에 관한 것으로, 특히 유동방향을 제어하기 위한 한 쌍의 회전도어가 구비된 개폐밸브와 작동모터 만을 사용하는 간단한 구조를 사용함으로써 부품수가 적어 제작원가가 저렴하고, 고장 빈도가 낮은 배기열 회수장치 구조에 관한 것이다.

본 발명에 따른 배기열 회수장치 구조는 보조 소음기의 출구 파이프에 일측이 용접되는 유입 파이프(1)와, 상기 유입 파이프에 용접되고 배기가스의 유동방향을 제어할 수 있는 제 1, 2 회전도어가 구비됨과 아울러 제 1, 2 통공을 가지는 원구형의 개폐밸브(12)와, 상기 제 1, 2 회전도어를 작동시키는 작동모터(13)와, 상기 개폐밸브의 제 1 통공에 용접되는 제 1 파이프(14)와, 상기 개폐밸브의 제 2 통공에 용접됨과 동시에 배기 열교환기와 용접되는 제 2 파이프(15)와, 상기 제 2 파이프와 용접된 배기 열교환기의 유로관 타측으로 용접되고 동시에 상기 제 1 파이프의 타측으로 용접되는 제 3 파이프(16)와, 상기 제 1, 3 파이프에 용접되고 타측이 주 소음기의 입구 파이프와 용접되는 유출 파이프(17)를 포함하여 구성된다.

Description

배기열 회수장치 구조{SURUCTURE OF HEAT EXCHANGER FOR WITHDRAWING HEAT OF EXHAUST GAS}

도 1은 자동차 배기장치에 설치된 배기열 회수장치 구조의 장착 구성도이다.

도 2는 배기 열교환기를 나타낸 사시도이다.

도 3은 종래 배기열 회수장치 구조의 개략적 단면도이다.

도 4a는 도 3의 정상 모드를 나타낸 단면도이다.

도 4b는 도 3의 열교환 모드를 나타낸 단면도이다.

도 4c는 도 3의 배압 모드를 나타낸 단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 배기열 회수장치 구조의 개략적 단면도이다.

도 6a는 도 5의 정상 모드를 나타낸 단면도이다.

도 6b는 도 5의 열교환 모드를 나타낸 단면도이다.

도 6c는 도 5의 배압 모드를 나타낸 단면도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

12 : 개폐밸브, 122 : 제 1 회전도어

123 : 제 2 회전도어, 124 : 제 1 통공

125 : 제 2 통공, 13 : 작동모터

본 발명은 배기가스의 열에너지를 이용하여 열교환 매체를 가열함으로써 동절기 때에도 차내를 급속 난방할 수 있는 자동차용 배기 열교환기에 있어서, 배기가스의 유동 방향을 제어할 수 있는 한 쌍의 회전도어가 구비된 개폐밸브를 배기가스가 유입 또는 유출되는 곳에 설치하여 효과적으로 배기가스의 열에너지를 이용함으로써 열교환 매체의 가열로 인하여 엔진 냉각성능에 영향을 주지 않는 배기열 회수장치 구조에 관한 것이다.

자동차 공조장치용 열교환기는 열교환 매체가 갖는 성질을 이용하여 차내의 실외,내기와 열교환을 이룸으로써 실외,내기를 온기 또는 냉기로 만드는 장치로, 난방은, 혼합기의 연소에 따른 엔진의 과열을 방지하기 위하여 엔진과 열교환을 이루며 엔진을 냉각하는 열교환 매체(이하 "냉각수" 라 한다.)가 흡열된 상태로 공조장치 내의 히터 유닛에 내장된 열교환기로 도입되어 실외,내기와 열교환을 이룸으로써 만들어지는 온기를 송풍장치에 의해 차내로 송풍하여 이루어진다.

그러나, 이러한 난방이 여름철과 같이 엔진이 열을 흡수한 상태에서는 바로 이루어지지만 동절기와 같이 추운 날씨에는 엔진이 동결된 상태에서 냉각수의 온도가 저온이기 때문에 냉각수가 고온으로 되기까지는 많은 시간이 걸림으로써 히터를 작동하더라도 난방이 즉시 이루어지지 않고 일정한 시간이 지나야 차내에서 서서히 냉각수의 온도가 상승하여 난방이 이루어지게 된다. 이런 이유로 운전자는 난방이 이루어질 때 까지는 차안에서 추위에 떨어야 하는 불편을 감수해야 했다.

이런 문제점을 해소하기 위한 방법으로서 동절기시 엔진 시동 직후 혼합기가 연소됨으로써 고온고압(온도는 600 ∼ 800 ℃이고, 압력은 3 ∼ 5 kgf/㎠ 정도)의 배기가스가 대기로 배출된다는 것에 착안하여 이 고온의 배기가스를 이용하여 냉각수를 가열함으로써 초기 난방 성능을 향상하는 방법이 제안되었다.

도 1은 자동차 배기장치에 설치된 배기열 회수장치 구조의 장착 구성도이다.

이러한 제안으로서, 도 1에 도시한 바와 같이, 배기가스를 이용한 배기 열교환기(3)는 공조 열교환기(61)의 냉각수 유로와 연결(구체적으로, 배기 열교환기(3)는 공조 열교환기(61)에서 유출되어 수온 조절기(63)로 유입되는 사이에서 분기된 냉각수를 유입하도록 설치되며, 엔진(62)에서 유출되어 공조 열교환기(61)로 유입되는 사이에 분기된 곳으로 냉각수가 유출되도록 설치된다.)되어 공조 열교환기(61)로부터 유입된 냉각수를 가열하여 다시 공조 열교환기(61) 내로 반환하여 차내를 난방할 수 있게 해준다.

또한, 배기 열교환기(3)는, 도 1에서 도시한 바와 같이, 배기가스가 배출되는 보조 소음기(4)와 주 소음기 사이(5)에 개재되어 공조 열교환기(61)로부터 유입된 냉각수를 가열하도록 되어 있다.

도 2는 배기 열교환기를 나타낸 사시도이다.

상기 구성과 같이 설치되는 배기 열교환기(3)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 양단이 개방된 원통형으로 냉각수의 유로를 형성하는 유로관(31)과; 상기 유로관(31)의 중간에 삽입되는 배플(32)과; 상기 유로관(31)의 양단 개방구를 밀폐하는 원판(33)과; 상기 원판(33)과 배플(32)에 삽입되어 배기가스의 유로를 형성하 는 다수 개의 튜브들(34)과; 상기 유로관(31)의 양단에 근접하는 외주면에 냉각수가 유입, 유출할 수 있게 설치된 유입,유출관(35)(36)을 포함하여 구성된다.

이와 같은 배기 열교환기(3)는, 엔진 시동 직후 저온의 냉각수가 공조 열교환기(61)로 유입되기 전에 배기장치로 배출되는 고온의 배기가스를 이용하여 냉각수를 가열한 후 다시 공조 열교환기(61)로 반환하도록 함으로써 동절기와 같이 히터의 난방 성능이 떨어지는 계절에도 급속으로 난방이 이루어지게 한다.

그러나, 이러한 배기 열교환기(3)는 공조 열교환기(61)로 유입되는 냉각수의 온도가 차내를 충분히 난방할 수 있는 높은 온도로 상승한 후에도 계속해서 냉각수의 온도를 상승시킴으로써 라디에이터의 냉각 효율을 저하시켜 냉각수의 엔진 냉각성능을 나쁘게 하는 원인이 되기도 한다.

따라서, 배기 열교환기(3)를 효과적으로 이용할 수 있게 배기가스의 유동방향을 제어하여 냉각수의 온도를 제어 할 수 있는 배기열 회수장치 구조가 제안되었다.

도 3은 종래 배기열 회수장치 구조의 개략적 단면도이다.

이와 같은 배기 열교환기의 배기열 회수장치 구조는, 도 1 및 도 3에 도시한 바와 같이, 배기가스가 배출되는 보조 소음기(4)의 출구 파이프(41)에 일측이 용접되고 배기가스를 유입하는 유입 파이프(21)와, 상기 유입 파이프(21)에 일측이 용접되고 배기가스의 유동을 제어할 수 있게 관로를 개폐하는 제 1 개폐밸브(221)를 구비한 제 1 파이프(22)와, 상기 제 1 개폐밸브(221)를 작동시키는 제 1 작동모터(23)와, 상기 유입 파이프(21)와 제 1 파이프(22)가 용접된 부위에 일측이 연접되어 분기로를 형성하고 타측이 배기 열교환기(3)의 유로관(31)과 용접되어 유로를 형성하는 제 2 파이프(24)와, 상기 제 2 파이프(24)와 일측으로 용접된 배기 열교환기(3)의 유로관(31) 타측으로 용접되고 동시에 상기 제 1 파이프(22)의 타측으로 용접됨과 아울러 관로를 개폐하는 제 2 개폐밸브(251)를 구비한 제 3 파이프(25)와, 상기 제 2 개폐밸브(251)를 작동시키는 제 2 작동모터(26)와, 상기 제 1 파이프(22)와 상기 제 3 파이프(25)에 일측이 용접되고 타측이 주 소음기(5)의 입구 파이프(51)와 용접되어 배기가스를 유출하는 유출 파이프(27)를 포함하여 구성된다.

상기 구성으로 이루어진 배기열 회수장치 구조는 냉각수의 온도에 따라 배기열을 효과적으로 사용하기 위하여 정상 모드, 열교환 모드, 배압모드로 구분되는 작동모드를 갖는다.

도 4a는 도 3의 정상 모드를 나타낸 단면도이고, 도 4b는 도 3의 열교환 모드를 나타낸 단면도이고, 그리고, 도 4c는 도 3의 배압 모드를 나타낸 단면도이다.

정상모드의 경우는 여름과 같이 냉각수의 온도가 고온일 때 사용하는 작동모드로서, 도 4a에 도시한 바와 같이, 제 1 작동모터(23)의 작동으로 제 1 개폐밸브(221)를 개방하여 제 1 파이프(22)에 형성된 제 1 유로(222)로 배기가스가 유동할 수 있도록 하고, 제 2 작동모터(26)의 작동으로 제 2 개폐밸브(251)를 차폐하여 제 2 파이프(24)와 동일 유로(241)를 형성하는 배기 열교환기(3)로 배기가스가 유입되지 않도록 함으로써 배기가스가 바로 대기로 배출되도록 하는 작동모드이다.

또, 열교환 모드의 경우는 동절기와 같이 급난방이 필요할 때 배기 열교환기(3)를 이용하는 작동모드로서, 도 4b에 도시한 바와 같이, 제 1 작동모터(23)의 작동으로 제 1 개폐밸브(221)를 차폐하여 제 1 파이프에 형성된 제 1 유로(222)로 배기가스가 유동되지 못하게 하고, 제 2 작동모터(26)의 작동으로 제 2 개폐밸브(251)를 개방하여 제 2 파이프(24)와 동일 유로(241)를 형성하는 배기 열교환기(3)로 배기가스를 유입하여 고온고압의 배기가스가 공조 열교환기(61)로부터 유입된 저온의 냉각수를 가열할 수 있도록 하는 작동모드이다.

또한, 배압 모드의 경우는 디젤 엔진의 경우에 배기가스의 배출구를 막음으로써 얻을 수 있는 엔진의 부하열로 엔진 내에 순환하는 냉각수를 가열하는 방식으로서, 도 4c에 도시한 바와 같이, 제 1 작동모터(23)의 작동으로 제 1 개폐밸브(221)를 차폐하여 제 1 파이프(22)에 형성된 제 1 유로(222)로 배기가스가 유동되지 못하게 하고, 제 2 작동모터(26)의 작동으로 제 2 개폐밸브(251)를 반 이하로 개방하여 제 2 파이프(24)와 동일 유로(241)를 형성하는 배기 열교환기(3)로 배기가스를 유입함에 있어, 유입을 악화시킴으로써 엔진의 부하를 증가시켜 그 부하로 발생되는 열로 냉각수를 가열하는 작동모드이다.

그러나 상기와 같은 배기열 회수장치 구조는 작동모드의 조작으로 배기 열교환기를 효과적으로 선택하여 사용할 수 있다는 장점은 있지만, 제 1 개폐밸브와 제 1 작동모터, 그리고 제 2 개폐밸브와 제 2 작동모터와 같이 많은 부품이 사용되고 있어 제작원가가 비싸다는 문제점이 있으며, 또한 부품수가 많음으로 인해 고장이 빈번하게 발생한다는 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상기한 종래 배기열 회수장치 구조의 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 배기가스가 유입 또는 유출되는 분기로에 간단하게 배기가스의 유동 방향을 제어할 수 있는 한 쌍의 회전도어를 구비한 개폐밸브와 작동모터만을 사용함으로써 종래 배기열 회수장치 구조와 동일한 기능을 갖을 수 있는 부품수가 적고, 또 부품수가 적음으로 인해 제작원가와 고장 빈도가 낮은 배기열 회수장치 구조의 제공을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 배기열 회수장치 구조는, 배기가스가 배출되는 보조 소음기의 출구 파이프에 일측이 용접되고 배기가스를 유입하는 유입 파이프와; 상기 유입 파이프에 일측이 용접되고 배기가스의 유동방향을 제어할 수 있는 제 1, 2 회전도어가 구비됨과 아울러 제 1, 2 통공을 가지는 원구형의 개폐밸브와; 상기 제 1, 2 회전도어를 작동시키는 작동모터와; 상기 개폐밸브의 제 1 통공에 일측이 용접되어 제 1 유로를 형성하는 제 1 파이프와; 상기 개폐밸브의 제 2 통공에 일측이 용접되고 타측이 배기 열교환기의 유로관과 용접되어 제 2 유로를 형성하는 제 2 파이프와; 상기 제 2 파이프와 일측으로 용접된 배기 열교환기의 유로관 타측으로 용접됨과 동시에 상기 제 1 파이프의 타측으로 용접되어 제 2 유로를 형성하는 제 3 파이프와; 상기 제 1 파이프와 상기 제 3 파이프에 일측이 용접되고 타측이 주 소음기의 입구 파이프와 용접되어 배기가스를 유출하는 유출 파이프를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면에 의거 본 발명의 실시예를 구체적으로 설명하며, 종래 반복되는 내용은 명료성을 위하여 간략하게 설명한다.

도 1은 자동차 배기장치에 설치된 배기열 회수장치 구조의 장착 구성도이고, 도 5는 본 발명에 따른 배기열 회수장치 구조의 개략적 단면도이며, 도 6a는 도 5의 정상 모드를 나타낸 단면도이다. 그리고, 도 6b는 도 5의 열교환 모드를 나타낸 단면도이고, 도 6c는 도 5의 배압 모드를 나타낸 단면도이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 배기열 회수장치 구조는 보조 소음기(4)의 출구 파이프(41)에 일측이 용접되는 유입 파이프(11)와, 상기 유입 파이프(11)에 용접되고 배기가스의 유동방향을 제어할 수 있는 제 1, 2 회전도어(122)(123)를 구비함과 아울러 제 1, 2 통공(124)(125)을 가지는 원구형의 개폐밸브(12)와, 상기 제 1,2 회전도어(122)(123)를 작동시키는 작동모터(13)와, 상기 개폐밸브(12)의 제 1 통공(124)에 일측이 용접되는 제 1 파이프(14)와, 상기 개폐밸브(12)의 제 2 통공(125)에 용접됨과 동시에 배기 열교환기(3)의 유로관(31)과 용접되는 제 2 파이프(15)와, 상기 제 2 파이프(15)와 일측으로 용접된 배기 열교환기의 유로관 타측으로 용접됨과 동시에 상기 제 1 파이프(14)의 타측으로 용접되는 제 3 파이프(16)와, 상기 제 1 파이프(14)와 상기 제 3 파이프(16)에 용접되고 타측이 주 소음기(5)의 입구 파이프(51)와 용접되는 유출 파이프(17)를 포함하여 구성된다.

도 5에 도시한 바와 같이, 유입 파이프(11)는 배기장치에 설치된 보조 소음기(4)의 출구 파이프(41)에 용접되어 보조 소음기(4)를 통해 배출되는 배기가스를 유입하기 위한 유로를 형성한다.

개폐밸브(12)는, 도 5에 도시한 바와, 3개의 통공을 구비한 원구형 몸체(121)와 몸체안에 내재되어 상기 통공들을 개폐하여 배기가스의 유동방향을 변경할 수 있도록 소정의 각도로 형성된 2 개의 회전도어(122)(123)로 구성된다. 이 개폐밸브(12)는 1 개의 통공을 통하여 상기 유입 파이프(11)와 용접되고 나머지 제 1 통공(124)과 제 2 통공(125)은 후술하는 제 1 파이프(14)와 제 2 파이프(15)와 용접되어 제 1, 2 유로(141)(151)를 형성함으로써 원구형 몸체(121) 내에 설치된 2 개의 회전도어(122)(123)를 작동시켜 상기 제 1 통공(124)과 제 2 통공(125)을 개방하거나 차폐하여 제 1, 2 유로(141)(151)를 개폐하는 역할을 한다.

한편, 상기 제 1, 2 회전도어(122)(123)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 제 1 회전도어(122)와 제 2 회전도어(123)로 구분되며, 제 1 회전도어(122)가 제 2 통공(125)을 차폐할 경우에는 제 2 유로(151)가 차폐됨과 동시에 제 1 유로(141)가 개방되어 배기가스가 제 1 유로(141)로 배출되고 반대로, 제 2 회전도어(123)가 제 1 통공(124)을 차폐할 경우에는 제 1 유로(141)가 차폐됨과 동시에 제 2 유로(151)가 개방되어 배기가스가 제 2 유로(151)로 배출되게 유동방향을 결정해준다. 또한 제 1 회전도어(122)가 제 1 통공(124)을 차폐할 경우에는 제 2 회전도어(123)가 제 2 통공(125)을 반 이상을 차폐하는 위치상에 있고, 제 2 회전도어(123)가 제 2 통공(125)을 차폐할 경우에는 제 1 회전도어(122)가 제 1 통공(124)을 반 이상을 차폐하는 위치상에 있도록 제 1 회전도어(122)와 제 2 회전도어(123)는 일정한 각으로 성형되어 있다.

상기 작동모터(13)는 전원 인가로 작동되는 전기 구동 장치로서, 상기 개폐밸브(12)의 회전도어(122)(123)를 작동시켜 회전도어(122)(123)가 회전되도록 하는 역할을 한다.

상기 제 1 파이프(14)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 개폐밸브(12)의 몸체(121)에 형성된 제 1 통공(124)과 용접되어 배기가스의 제 1 유로(141)를 형성한다.

상기 제 2 파이프(15)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 개폐밸브(12)의 몸체(121)에 형성된 제 2 통공(125)과 용접되고 타측이 배기 열교환기(3)의 유로관(31)과 용접되어 배기가스를 배기 열교환기로 유입하는 제 2 유로(151)를 형성한다.

상기 제 3 파이프(16)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 제 2 파이프(15)와 일측으로 용접된 배기 열교환기(3)의 유로관(31) 타측으로 용접되어 제 2 파이프(15)와 같이 제 2 유로(151)를 형성하고 동시에 제 1 유로(141)를 형성하는 상기 제 1 파이프(14)의 타측으로 용접되는 제 2 유로(151)를 형성한다.

상기 유출 파이프(17)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 제 1 유로(141)를 형성하는 제 1 파이프(14)와 상기 제 2 유로(151)를 형성하는 제 3 파이프(16)에 일측이 용접되고 타측이 주 소음기(5)의 입구 파이프(51)와 용접되어 배기가스를 주 소음기(5)로 유출하는 역할을 한다. 또한, 제 1 파이프(14)와 제 3 파이프(16)와 용접됨으로써 제 1 유로(141)와 제 2 유로(151)가 한 곳으로 집결되어 유동하게 하는 역할을 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 배기열 회수장치 구조는 배기 열교환기와 같이 자동차 배기장치에 설치되어 배기열을 효과적으로 이용할 수 있게 해주며, 이러한 배기열 회수장치 구조에 의해 유동되는 냉각수와 배기가스의 유동은 다음과 같은 구성으로 이루어진다.

도 1은 자동차 배기장치에 설치된 배기열 회수장치 구조의 장착 구성도이다.

먼저, 난방을 할 수 있게 공조 열교환기(61)의 내부에서 열교환을 이루는 냉각수는, 도 1에 도시한 바와 같이, 냉각수가 엔진(62)으로부터 유출되어 공조 열교환기(61)의 일측으로 유입되고, 공조 열교환기(61)에서 열교환을 이룬 후, 다시 엔진의 수온 조절기(63)로 유입된다. 한편, 수온 조절기(63)는 온도에 따라 밸브가 개폐되는 장치로, 저온시에는 밸브가 닫혀 있어 냉각수를 물펌프(64)로 유출하고, 고온시에는 밸브가 열려 있어 냉각수를 라디에이터(65)로 유출한다. 엔진 시동 직후에는 엔진이 아직 흡열되지 않은 상태이기 때문에 냉각수의 온도가 낮아 냉각수는 수온 조절기(63)를 통해 물펌프(64)를 거쳐 다시 엔진(62)으로 유입되며 순환하고, 엔진(62)이 구동되어 일정한 시간이 지나면 엔진(62)이 흡열된 상태가 되고 냉각수의 온도가 상승하여 수온 조절기(63)의 밸브가 열리고 냉각수는 공조 열교환기(61)에서 유출되어 수온 조절기(63)를 통해 라디에이터(65)로 유출된 후, 열교환을 이룬 후 다시 물펌프(64)를 거쳐 엔진(62)으로 유입되며 순환을 이루게 된다.

이 과정에서, 배기 열교환기(3)는 공조 열교환기(61)에서 유출되어 수온 조절기(63)로 유입되는 사이에서 분기된 냉각수를 유입하도록 설치되며, 엔진(62)에 서 유출되어 공조 열교환기(61)로 유입되는 사이에 분기된 곳으로 냉각수가 유출되도록 설치된다. 또, 배기 열교환기(3)는, 배기가스가 배출되는 보조 소음기(4)와 주 소음기(5) 사이에 개재되어 공조 열교환기로부터 유입된 냉각수를 가열하도록 되어 있다.

상기 구성과 같이, 본 발명에 따른 배기열 회수장치 구조는 보조 소음기(3)를 통해 배출된 배기가스가 유입 파이프(11)를 통해 유입된 후, 유입 파이프(11)의 출구측에 설치된 개폐밸브(12)의 개폐작용에 의해 제 1 유로(141)를 형성하는 제 1 파이프(14)와, 제 2 유로(151)를 형성하는 제 2 파이프(15)와 배기 열교환기,그리고 제 3 파이프(16)로 배출되게 함으로써 배기열을 개폐밸브(12)에 의해 선택적으로 사용하도록 해준다. 한편, 개폐밸브(12)는 작동모터(13)의 작동으로 제 1, 2 회전도어(122)(123)를 작동시켜 이루어진다.

이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 배기열 회수장치 구조는 냉각수의 온도에 따라 배기열을 효과적으로 사용하기 위하여 정상 모드, 열교환 모드, 배압모드로 구분되는 작동모드를 갖는다.

정상모드는, 도 6a에 도시한 바와 같이, 개폐밸브(12)의 제 1 회전도어(122)가 제 2 통공(125)을 차폐함으로써 개방되는 제 1 유로(141)로 배기가스가 배출될 수 있게 하는 작동모드로서, 여름철과 같이 엔진이 열해된 상태로 냉각수의 온도가 고온일때나 엔진의 구동이 어느 정도 진행되어 냉각수의 온도가 고온 상태일 때 배기가스로 인해 냉각수가 열해를 받지 않도록 배기가스가 배기 열교환기를 거치지 않고 대기로 바로 배출되게 함으로써 냉각수의 엔진 냉각성능을 향상하도록 하는 작동모드이다.

또, 열교환 모드는, 도 6b에 도시한 바와 같이, 작동모터(13)의 작동으로 개폐밸브(12)의 제 2 회전도어(123)가 제 1 통공(124)을 차폐함으로써 개방되는 제 2 유로(151)에 형성된 제 2 파이프(15)와 배기 열교환기(3) 그리고, 제 3 파이프(16)를 통해 배기가스가 배출되도록 하는 작동모드로서, 동절기와 같이 엔진 시동 초기 냉각수의 온도가 저온일 때 배기 열교환기(3)로 배기가스를 유입하여 고온고압의 배기가스가 공조 열교환기(61)로부터 유입된 저온의 냉각수를 가열하도록 함으로써 차내를 급난방할 수 있도록 하는 작동모드이다.

또한, 배압 모드는 디젤 엔진의 경우에 사용하는 모드로서, 도 6c에 도시한 바와 같이, 상기 개폐밸브(12)의 제 1 회전도어(122)가 제 1 통공(124)을 완전히 차폐하여 제 2 회전도어(123)가 제 2 통공(125)을 반 이상을 차폐하거나, 또는 상기 개폐밸브(12)의 제 2 회전도어(123)가 제 2 통공(125)을 완전히 차폐하여 제 1 회전도어(122)가 제 1 통공(124)을 반 이상을 차폐하도록 함으로써 배기가스의 배출을 악화시키는 작동모드로서, 디젤 엔진의 압축착화 연료분사방식을 사용한 것이다. 이 작동모드는 배기가스의 배출을 악화시켜 엔진의 구동을 곤란하게 함으로써 엔진에 걸리는 부하열을 이용하여 엔진 내에 순환하는 냉각수의 온도를 상승시켜 차내를 난방할 수 있게 한다.

상기와 같이 작동되는 본 발명에 따른 배기열 회수장치 구조는 종래 배기열 회수장치 구조와 동일한 기능을 하는 간단한 구조를 가짐으로써 부품수를 줄임과 동시에 제작원가를 낮출 수 있고, 또 부품수가 적음으로 인해 고장 빈도가 낮아 제 품의 신뢰도가 상승하게 됨으로써 배기 열교환기의 사용을 용이하게 해준다.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 배기열 회수장치 구조는, 배기가스를 이용하는 배기 열교환기를 효과적으로 사용하기 위하여 종래 배기열 회수장치 구조가 2 개의 개폐밸브와 2 개의 액츄에이터를 사용했던 것과는 다르게 본 발명은 1 개의 개폐밸브와 1 개의 액츄에이터만을 사용한 간단한 구조로 동일한 기능을 갖도록 함으로써 제조원가를 대폭 감소할 수 있고, 아울러 부품수의 감소로 고장 빈도를 낮추는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 배기가스가 배출되는 보조 소음기(4)의 출구 파이프(41)에 일측이 용접되고 배기가스를 유입하는 유입 파이프(11);

   상기 유입 파이프(11)에 일측이 용접되고 배기가스의 유동방향을 제어할 수 있는 제 1, 2 회전도어(122)(123)가 구비됨과 아울러 제 1, 2 통공(124)(125)을 가지는 원구형의 개폐밸브(12);

   상기 제 1, 2 회전도어(122)(123)를 작동시키는 작동모터(13);

   상기 개폐밸브(12)의 제 1 통공(124)에 일측이 용접되어 제 1 유로(141)를 형성하는 제 1 파이프(14);

   상기 개폐밸브(12)의 제 2 통공(125)에 일측이 용접되고 타측이 배기 열교환기(3)의 유로관(31)과 용접되어 제 2 유로(151)를 형성하는 제 2 파이프(15);

   상기 제 2 파이프(15)와 일측으로 용접된 배기 열교환기(3)의 유로관(31) 타측으로 용접됨과 동시에 상기 제 1 파이프(14)의 타측으로 용접되어 제 2 유로(151)를 형성하는 제 3 파이프(16); 및

   상기 제 1 파이프(14)와 상기 제 3 파이프(16)에 일측이 용접되고 타측이 주 소음기(5)의 입구 파이프(51)와 용접되어 배기가스를 유출하는 유출 파이프(17);를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 배기열 회수장치 구조

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