KR100709027B1 - EGR cooler - Google Patents

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KR100709027B1
KR100709027B1 KR1020017009058A KR20017009058A KR100709027B1 KR 100709027 B1 KR100709027 B1 KR 100709027B1 KR 1020017009058 A KR1020017009058 A KR 1020017009058A KR 20017009058 A KR20017009058 A KR 20017009058A KR 100709027 B1 KR100709027 B1 KR 100709027B1
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게이치 나카고메
다카쿠라다카시
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히노 지도샤 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 셸의 내부에 냉각수를 배급하고 또한 튜브 내에는 한 쪽의 보닛쪽으로부터 다른 쪽의 보닛쪽으로 향하여 배기 가스를 통과시켜 상기 배기 가스와 상기 냉각수를 열 교환하도록 한 EGR 쿨러에 관한 것이며, 배기 가스의 유로쪽으로 냉각수가 새어 나가지 않는 구조를 채용하여 엔진 고장의 발생을 미연에 방지할 수 있다. The present invention relates to an EGR cooler configured to distribute coolant to the inside of the shell and to allow the exhaust gas to pass through from one bonnet side to the other bonnet side in the tube to exchange heat between the exhaust gas and the coolant. By adopting a structure in which the coolant does not leak toward the gas flow path, an engine failure can be prevented in advance.

EGR 쿨러, 셸, 플레이트, 보닛, 튜브EGR cooler, shell, plate, bonnet, tube

Description

ＥＧＲ 쿨러{EGR cooler}エ ＧＲ cooler {EGR cooler}

본 발명은 엔진의 배기 가스를 재순환하여 질소 산화물의 발생을 저감시키는 EGR 장치에 부속되어 재순환용 배기 가스를 냉각하는 EGR 쿨러에 관한 것이다. The present invention relates to an EGR cooler, which is attached to an EGR device that recycles exhaust gas of an engine to reduce generation of nitrogen oxides, and cools the exhaust gas for recycling.

종래부터 자동차 등의 엔진의 배기 가스의 일부를 엔진으로 재순환하여 질소 산화물의 발생을 저감시키는 EGR 장치가 알려져 있지만, 이러한 EGR 장치에서는, 엔진으로 재순환하는 배기 가스를 냉각하면, 상기 배기 가스의 온도가 내려가거나 또한 그 용적이 작아짐으로써, 엔진의 출력을 그다지 저하시키지 않고서 연소 온도를 저하하여 효과적으로 질소 산화물의 발생을 저감시킬 수 있기 때문에, 엔진으로 배기 가스를 재순환하는 라인의 도중에, 배기 가스를 냉각하는 EGR 쿨러를 구비한 것이 있다. Background Art Conventionally, an EGR device is known in which a part of exhaust gas of an engine such as an automobile is recycled to an engine to reduce the generation of nitrogen oxides. However, in such an EGR device, when the exhaust gas recycled to the engine is cooled, the temperature of the exhaust gas is increased. By lowering or decreasing the volume, the combustion temperature can be reduced and the generation of nitrogen oxides can be effectively reduced without lowering the output of the engine so much. Some have an EGR cooler.

도 1은 상기 EGR 쿨러의 일 예를 도시하는 단면도이고, 도면 중 1은 원통형으로 형성된 셸을 도시하며, 상기 셸(1)의 축심 방향 양단에는, 셸(1)의 단면(端面)을 폐색하도록 플레이트(2, 2)가 고착되어 있고, 상기 각 플레이트(2, 2)에, 다수의 튜브(3)의 양단이 관통 상태로 고착되어 있으며, 이들 다수의 튜브(3)는 셸(1)의 내부를 축심 방향으로 연장하고 있다. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the EGR cooler, and FIG. 1 shows a shell formed in a cylindrical shape, and the end faces of the shell 1 are closed at both ends in the axial direction of the shell 1. Plates 2 and 2 are fixed, and both ends of the plurality of tubes 3 are fixed to each of the plates 2 and 2 in a penetrating state, and the plurality of tubes 3 of the shell 1 The inside extends in the axial direction.

그리고, 셸(1)의 한 쪽의 단부 부근에는, 외부로부터 냉각수 입구관(4)이 장 착되고, 셸(1)의 다른 쪽의 단부(端部) 부근에는, 외부로부터 냉각수 출구관(5)이 장착되어 있으며, 냉각수(9)가 냉각수 입구관(4)으로부터 셸(1)의 내부로 공급되어 튜브(3)의 외측을 흐르고, 냉각수 출구관(5)으로부터 셸(1)의 외부로 배출되도록 되어 있다. The coolant inlet pipe 4 is mounted from the outside near one end of the shell 1, and the coolant outlet pipe 5 from the outside near the other end of the shell 1. ), The coolant (9) is supplied from the coolant inlet pipe (4) to the inside of the shell (1) to flow out of the tube (3), and from the coolant outlet pipe (5) to the outside of the shell (1). It is intended to be discharged.

더욱이, 각 플레이트(2, 2)의 반대(反) 셸(1)쪽에는, 사발형으로 형성된 보닛(6, 6; bonnet)이 상기 각 플레이트(2, 2)의 단면을 덮어 둘러싸도록(被包) 고착되고, 한 쪽의 보닛(6)의 중앙에는 배기 가스 입구(7)가, 다른 쪽의 보닛(6)의 중앙에는 배기 가스 출구(8)가 각각 설치되어 있고, 엔진의 배기 가스(10)가 배기 가스 입구(7)로부터 한 쪽의 보닛(6)의 내부로 들어가고, 다수의 튜브(3)를 통과하는 동안에 상기 튜브(3)의 외측을 흐르는 냉각수(9)와의 열 교환에 의해 냉각된 후에, 다른 쪽의 보닛(6)의 내부로 배출되어 배기 가스 출구(8)로부터 엔진으로 재순환하도록 되어 있다. Further, on the opposite shell 1 side of each plate 2, 2, bonnets 6, 6 formed in a bowl shape cover the end surfaces of the plates 2, 2 so as to surround each other. The exhaust gas inlet 7 is provided at the center of one bonnet 6, and the exhaust gas outlet 8 is provided at the center of the other bonnet 6, respectively. 10 enters the interior of one bonnet 6 from the exhaust gas inlet 7 and by heat exchange with coolant 9 flowing outside of the tube 3 while passing through the plurality of tubes 3. After cooling, it is discharged to the inside of the other bonnet 6 and recycled to the engine from the exhaust gas outlet 8.

그러나, 이러한 종래의 EGR 쿨러에 있어서는, 도 2에 확대하여 도시하는 바와 같이, 튜브(3)의 단부가 납땜부(11)를 통해서 플레이트(2)에 관통 고착되도록 되어 있지만, 특히 도시하는 바와 같은 배기 가스(10)의 출구쪽에서는, 튜브(3) 내에서 배기 가스(10)가 냉각되는 것에 의해 황산 성분을 포함하는 응축액이 생겨 튜브(3)의 출구로부터 유출되고, 상기 납땜부(11)를 이루는 납재(일반적으로는 니켈납)가 응축액에 의해 부식되어 버릴 우려가 있으며, 만일, 그곳으로부터 냉각수(9)가 새어 버리면, 냉각수(9)가 엔진쪽으로 유도되어 고장을 초래할 우려가 있었다.However, in such a conventional EGR cooler, as shown in an enlarged view in FIG. 2, the end of the tube 3 is fixed to the plate 2 through the soldering portion 11, but as illustrated in particular. At the outlet side of the exhaust gas 10, the exhaust gas 10 is cooled in the tube 3, so that a condensate containing sulfuric acid component is generated and flows out of the outlet of the tube 3, and the soldering part 11 is formed. There is a fear that the brazing filler metal (generally nickel lead), which forms the sintered metal, may be corroded by the condensate, and if the coolant 9 leaks from there, the coolant 9 may be led to the engine and cause a failure.

또한, 현재에 있어서는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 튜브(3)의 단부를 레이저 조사(L)에 의해 플레이트(2)에 용접하는 것도 생각되고 있지만, 이 종류의 레이저 용접을 채용한 경우에는, 응축액에 의한 부식에 강한 레이저 용접부(12)가 얻어지는 반면, 레이저 조사(L)에 의한 용해가 심부에까지 도달하지 않기 때문에 용접깊이(D)를 충분히 깊게 하는 것이 곤란하여, 결합 강도가 낮은 레이저 용접부(12)밖에 얻어지지 않으며, 만일, 튜브(3)가 과도하게 열팽창하여 버린 경우에는, 레이저 용접부(12)가 파손되어 냉각수(9)가 새어나갈 우려가 있었다.In addition, as shown in FIG. 3, although it is also possible to weld the edge part of the tube 3 to the plate 2 by laser irradiation L at present, when this type of laser welding is employ | adopted, While the laser welding part 12 which is resistant to corrosion by condensate is obtained, since the melting by laser irradiation L does not reach the deep part, it is difficult to deepen the welding depth D sufficiently, and the laser welding part with low bond strength is low. If only (12) was obtained, and the tube 3 was excessively thermally expanded, there was a risk that the laser welding portion 12 would break and the cooling water 9 would leak out.

즉, 튜브(3)의 단부를 플레이트(2)에 레이저 용접할 때에는, 플레이트(2)의 반대 셸(1)쪽으로부터 튜브(3)의 축심 방향과 평행하게 레이저 조사(L)를 행하고, 튜브(3)의 단면과 플레이트(2)의 경계를 튜브(3)의 두께 정도의 용접 깊이(D)로써 용접하는 것이 일반적이기 때문에, 튜브(3) 자체의 강도보다 낮은 강도의 레이저 용접부(12)밖에 얻어지지 않았다. That is, when laser-welding the end of the tube 3 to the plate 2, the laser irradiation L is performed in parallel with the axial center direction of the tube 3 from the opposite shell 1 side of the plate 2, Since it is common to weld the cross section of (3) and the boundary of the plate 2 by the welding depth D about the thickness of the tube 3, the laser welding part 12 of intensity lower than the intensity | strength of the tube 3 itself. It was only obtained.

더욱이, 실제의 작업에 있어서는, 튜브(3)를 직립시킨 상태로서 바로 위로부터 레이저 조사(L)를 행하기 때문에, 단순히 레이저 강도를 올려 용해 깊이를 크게 하려고 하여도, 녹은 부분이 튜브(3) 내로 흘러 들어와 유로를 좁힐 위험성이 높아져서, 레이저 강도를 올리는 것에도 자연히 한계가 있었다. Furthermore, in actual work, since the laser irradiation L is performed directly from the top in a state where the tube 3 is upright, the melted portion of the tube 3 is increased even when the laser intensity is simply increased to increase the melting depth. Increasing the risk of flowing into the channel and narrowing the flow path, there was a natural limit to increasing the laser intensity.

더욱이, 상술한 바와 같이, 용접 깊이(D)가 얕은 레이저 용접부(12)에서는, 플레이트(2)쪽의 관통 구멍(13)에 대하여 튜브(3)가 반대 셸(1)쪽의 약간의 범위에서밖에 용접되지 않기 때문에, 관통 구멍(13)과 튜브(3) 사이에 있어서의 대부분의 부분에 미소한 갭이 형성되게 되고, 이 갭에서 튜브(3)의 미소 진동에 기인하여 발 생하는 수압 변동에 의해 캐비테이션(cavitation)이 발생하고, 이 캐비테이션으로 상기 갭의 가장 안쪽의 개소[레이저 용접부(12)에 맞부딪치는 개소]에 갭 부식(crevice corrosion)이 발생하여, 튜브(3)의 단부에 손상이 생겨 냉각수(9)가 새어나갈 우려가 있었다. Furthermore, as described above, in the laser welding portion 12 with a shallow welding depth D, the tube 3 is slightly in the range of the opposite shell 1 side with respect to the through hole 13 on the plate 2 side. Since only welding is performed, a minute gap is formed in most portions between the through hole 13 and the tube 3, and the hydraulic pressure fluctuations generated due to the minute vibration of the tube 3 in this gap. Cavitation occurs, and gap cavitation occurs at the innermost part of the gap (the part that hits the laser welding part 12) by the cavitation, thereby damaging the end of the tube 3. This occurred, and there exists a possibility that the cooling water 9 may leak out.

본 발명은 상술한 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 배기 가스의 유로쪽으로 냉각수가 새어 나가지 않도록 하여 엔진 고장의 발생을 미연에 방지하는 것을 목적으로 하고 있다. The present invention has been made in view of the above-described situation, and an object thereof is to prevent the occurrence of engine failure by preventing the cooling water from leaking toward the flow path of the exhaust gas.

본 발명의 청구항 1에 기재된 발명은, 원통형으로 형성된 셸과, 상기 셸의 축심 방향 양단에 셸 단면을 폐색하도록 고착된 플레이트와, 상기 플레이트의 반대 셸쪽에 플레이트 단면을 덮어 둘러싸도록 고착된 보닛과, 상기 셸의 내부를 축심 방향으로 연장하고 또한 그 양단을 상기 각 플레이트에 관통 고착한 튜브를 구비하며, 상기 셸의 내부에 냉각수를 배급하고 또한 상기 튜브 내에는 한 쪽의 보닛쪽으로부터 다른 쪽의 보닛쪽으로 향하여 배기 가스를 통과시켜 상기 배기 가스와 상기 냉각수를 열 교환하도록 한 EGR 쿨러로서, 플레이트에 관통하는 튜브의 단부의 전체 영역을 반대 셸쪽으로 향하여 구경을 점차 증가시키는 테이퍼 형상부로 하고, 상기 테이퍼 형상부의 전체 영역을 반대 셸쪽으로부터의 레이저 조사에 의해 플레이트에 용접한 것을 특징으로 하는 것이다. The invention according to claim 1 of the present invention includes a shell formed in a cylindrical shape, a plate secured to block the shell end face at both ends in the axial direction of the shell, a bonnet fixed to cover the plate end face at an opposite shell side of the plate, A tube extending in the axial direction of the shell and having both ends penetrated and fixed to the respective plates, distributing coolant to the inside of the shell, and in the tube from one bonnet side to the other bonnet; An EGR cooler configured to heat the exhaust gas and the cooling water through the exhaust gas toward the side thereof, wherein the entire area of the end of the tube passing through the plate is tapered to gradually increase in diameter toward the opposite shell, and the tapered shape Welded to the plate by laser irradiation from the opposite shell side To a gong.

이와 같이 튜브의 단부의 전체 영역을 반대 셸쪽으로 향하여 구경을 점차 증가시키는 테이퍼 형상부로 하면, 상기 테이퍼 형상부의 내주면이 반대 셸쪽으로 향하여 연마되고 주발형으로 경사면을 이루어 열린 형상이 되고, 그 내주면의 전체 영역에 대하여 반대 셸쪽으로부터 용이하게 레이저 조사를 행하는 것이 가능해진다. In this way, if the entire area of the end of the tube is a tapered portion that gradually increases its aperture toward the opposite shell, the inner circumferential surface of the tapered portion is polished toward the opposite shell and is inclined to form a main shape to form an open shape, and the entire inner circumferential surface thereof. It is possible to easily perform laser irradiation with respect to the area from the opposite shell side.

그리고, 그 결과로서 이루어지는 레이저 용접부는, 플레이트의 두께에 상당하는 정도로까지 용접 깊이를 크게 한 결합 강도가 높은 것으로 되고, 더욱이, 플레이트의 관통 구멍과 튜브 사이에 미소한 갭이 형성되지 않게 되어 갭 부식이 발생하지 않게 된다. As a result, the resultant laser welding part has a high bonding strength in which the welding depth is increased to an extent corresponding to the thickness of the plate, and furthermore, a minute gap is not formed between the through-hole of the plate and the tube, and the gap is corroded. This will not happen.

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도 1은 종래의 EGR 쿨러의 일 예를 도시하는 단면도.1 is a cross-sectional view showing an example of a conventional EGR cooler.

도 2는 도 1의 튜브와 플레이트의 관통 고착부의 상세를 도시하는 확대 단면도.FIG. 2 is an enlarged cross sectional view showing details of the through-fixed portion of the tube and plate of FIG. 1; FIG.

도 3은 튜브와 플레이트의 관통 고착부의 다른 예를 도시하는 확대 단면도.3 is an enlarged cross-sectional view showing another example of the through fixing portion of the tube and the plate;

도 4는 본 발명의 청구항 1에 기재된 발명을 실시하는 형태의 일 예를 도시하는 확대 단면도.4 is an enlarged cross-sectional view showing an example of the embodiment of the invention according to claim 1 of the present invention.

도 5는 도 4의 튜브를 플레이트에 레이저 용접한 상태를 도시하는 확대 단면도.Fig. 5 is an enlarged cross sectional view showing a state in which the tube of Fig. 4 is laser welded to a plate;

도 6은 본 발명의 청구항 2(삭제됨)에 기재된 발명을 실시하는 형태의 일 예를 도시하는 확대 단면도.6 is an enlarged cross-sectional view showing an example of the embodiment of the invention according to claim 2 (deleted) of the present invention.

도 7은 도 6의 튜브를 플레이트에 레이저 용접한 상태를 도시하는 확대 단면도.FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view showing a state in which the tube of FIG. 6 is laser welded to a plate. FIG.

도 8은 본 발명의 청구항 3(삭제됨)에 기재된 발명을 실시하는 형태의 일 예를 도시하는 확대 단면도.8 is an enlarged cross-sectional view showing an example of the embodiment of the invention according to claim 3 (deleted) of the present invention.

도 9는 본 발명의 청구항 4(삭제됨)에 기재된 발명을 실시하는 형태의 일 예를 도시하는 확대 단면도. 9 is an enlarged cross-sectional view showing an example of the embodiment of the invention according to claim 4 (deleted) of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예를 도면에 의거하여 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the Example of this invention is described based on drawing.

도 4 및 도 5는 본 발명의 청구항 1에 기재된 발명을 실시하는 형태의 일 예를 도시하는 것으로, 도 1 내지 도 3과 동일 부분에 대해서는 동일 부호를 붙인다.4 and 5 show an example of an embodiment for carrying out the invention according to claim 1 of the present invention, and the same parts as in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals.

본 실시예에 있어서는, 먼저 도 1에서 설명한 EGR 쿨러와 거의 동일하게 구 성한 EGR 쿨러에 관하여, 플레이트(2)에 관통하는 튜브(3)의 단부를 반대 셸(1)쪽으로 향하여 구경을 점차 증가시키는 테이퍼 형상부(14)로서 형성하고, 상기 테이퍼 형상부(14)의 전체 영역을 반대 셸(1)쪽으로부터의 레이저 조사(L)에 의해 플레이트(2)에 용접하도록 하고 있다. In this embodiment, first, with respect to the EGR cooler configured substantially the same as the EGR cooler described with reference to FIG. 1, the diameter of the tube 3 penetrating the plate 2 toward the opposite shell 1 is gradually increased. It is formed as a tapered portion 14, and the entire region of the tapered portion 14 is welded to the plate 2 by laser irradiation L from the opposite shell 1 side.

이와 같이 튜브(3)의 단부를 반대 셸(1)쪽으로 향하여 구경을 점차 증가시키는 테이퍼 형상부(14)로 하면, 상기 테이퍼 형상부(14)의 내주면이 반대 셸(1)쪽으로 향하여 연마되고 주발형으로 경사면을 이루어 열린 형상이 되며, 그 내주면의 전체 영역에 대하여 반대 셸(1)쪽으로부터 용이하게 레이저 조사(L)를 행하는 것이 가능해진다. Thus, when the end of the tube 3 is made into the tapered portion 14 which gradually increases the aperture toward the opposite shell 1, the inner circumferential surface of the tapered portion 14 is polished toward the opposite shell 1, It becomes inclined surface by the shape, and becomes open shape, and it becomes possible to perform laser irradiation L easily from the opposite shell 1 side with respect to the whole area | region of the inner peripheral surface.

그리고, 그 결과로서 이루어지는 레이저 용접부(12)는, 플레이트(2)의 두께에 상당하는 정도로까지 용접 깊이(D)를 크게 한 결합 강도가 높은 것으로 되고, 더욱이, 플레이트(2)의 관통 구멍(13)과 튜브(3) 사이에 미소한 갭이 형성되지 않게 되어 갭 부식이 발생하지 않게 된다. And the resultant laser welding part 12 becomes high in the bond strength which enlarged the welding depth D to the grade corresponded to the thickness of the plate 2, Furthermore, the through-hole 13 of the plate 2 is carried out. ) And no small gap is formed between the tube 3 and no gap corrosion occurs.

따라서, 상기 실시예에 따르면, 부식에 강한 레이저 용접부(12)에 의해 용접깊이(D)를 종래보다 크게 잡아 플레이트(2)와 튜브(3)를 높은 결합 강도로 관통 고착할 수 있고, 더욱이, 플레이트(2)의 관통 구멍(13)과 튜브(3) 사이에 있어서의 미소한 갭의 형성을 회피하여 갭 부식의 발생을 방지할 수도 있기 때문에, 배기 가스(10)의 유로쪽으로 냉각수(9)가 새어 나가버리는 것을 확실하게 방지할 수 있고, 이로써, 냉각수(9)가 엔진쪽으로 유도되어 버릴 우려를 없애고, 엔진 고장의 발생을 미연에 막을 수 있다. Therefore, according to the above embodiment, the welding depth D is made larger by the laser welding portion 12 resistant to corrosion, and the plate 2 and the tube 3 can be penetrated and adhered with high bonding strength. Since the formation of a small gap between the through hole 13 of the plate 2 and the tube 3 can be avoided and the occurrence of gap corrosion can be prevented, the cooling water 9 toward the flow path of the exhaust gas 10. Can be reliably prevented from leaking out, thereby eliminating the risk of the coolant 9 being led to the engine and preventing the occurrence of engine failure.

또한, 도 6 및 도 7은 본 발명의 다른 실시예를 실시하는 형태의 일 예를 도시하는 것으로, 본 실시예에 있어서는, 튜브(3)의 단부가 관통하는 플레이트(2)의 관통 구멍(13)의 셸(1)쪽에 노치부(15)를 형성하고, 상기 튜브(3)의 단부를 반대 셸(1)쪽으로부터의 레이저 조사(L)에 의해 레이저 용접부(12)가 상기 노치부(15)에 도달하도록 플레이트(2)에 용접하고 있다. 6 and 7 show an example of an embodiment of another embodiment of the present invention. In this embodiment, the through hole 13 of the plate 2 through which the end of the tube 3 passes. A notch 15 is formed on the side of the shell 1 of the shell), and the laser welding portion 12 causes the notch 15 to be formed by the laser irradiation L from the opposite shell 1 side. Is welded to the plate 2 so as to reach.

이와 같이 플레이트(2)의 관통 구멍(13)의 셸(1)쪽에 노치부(15)를 형성하면, 튜브(3)의 단부를 반대 셸(1)쪽으로부터의 레이저 조사(L)에 의해 레이저 용접부(12)가 상기 노치부(15)에 도달하도록 플레이트(2)에 용접하였을 때에, 용접되지 않는 부분이 노치부(15)로서 셸(1)쪽으로 크게 열린 상태에서 남겨지게 되기 때문에, 플레이트(2)의 관통 구멍(13)과 튜브(3) 사이에 미소한 갭이 형성되지 않게 되어 갭 부식이 발생하지 않게 되며, 상기 갭 부식이 발생하지 않는 조건하에 있어서, 레이저 조사(L)에 의해 녹은 부분이 튜브(3) 내로 흘러들어와 유로를 좁혀 버리지 않을 정도로까지 레이저 강도를 올리고, 그 용해 깊이(D)를 극력 크게 하여 레이저 용접부(12)의 결합 강도를 가능한 한 높인 구조로 하는 것이 가능해진다. Thus, when the notch part 15 is formed in the shell 1 side of the through-hole 13 of the plate 2, the edge part of the tube 3 is lasered by the laser irradiation L from the opposite shell 1 side. When the welded portion 12 is welded to the plate 2 so as to reach the notched portion 15, the unwelded portion is left as the notched portion 15 largely open toward the shell 1, so that the plate ( No microscopic gap is formed between the through hole 13 and the tube 3 of 2), so that no gap corrosion occurs, and melted by laser irradiation L under the condition that the gap corrosion does not occur. It is possible to raise the laser intensity to such an extent that the portion flows into the tube 3 and not narrow the flow path, and the dissolution depth D is maximized so that the bonding strength of the laser welding portion 12 can be as high as possible.

따라서, 이 실시예의 경우도, 플레이트(2)의 관통 구멍(13)과 튜브(3) 사이에 있어서의 미소한 갭의 형성을 회피하여 갭 부식의 발생을 방지할 수도 있기 때문에, 배기 가스(10)의 유로쪽으로 냉각수(9)가 새어나가는 것을 확실하게 방지할 수 있으며, 이로써, 냉각수(9)가 엔진쪽으로 유도되어 버릴 유려를 없애며, 엔진 고장의 발생을 미연에 막을 수 있다. Therefore, even in this embodiment, since the formation of a small gap between the through hole 13 and the tube 3 of the plate 2 can be avoided, the occurrence of gap corrosion can be prevented, so that the exhaust gas 10 It is possible to reliably prevent the cooling water 9 from leaking toward the flow path of the c), thereby eliminating the possibility that the cooling water 9 will be led to the engine and preventing the occurrence of engine failure.

또한, 도 8은 본 발명의 다른 실시예를 실시하는 형태의 일 예를 도시하는 것으로, 본 실시예에 있어서는, 플레이트(2)에 대하여 일단이 소요 길이 연장되어 나오도록 튜브(3)를 관통하여 납땜부(11)를 통해서 고착하고, 또한 연장되어 나온 튜브(3)의 선단을 관통시켜 레이저 용접부(12)를 통해서 고착시킨 서브 플레이트(16)를 설치하며, 상기 서브 플레이트(16)에 의해 상기 납땜부(11)를 피복하도록 구성하고 있다. 8 shows an example of an embodiment of another embodiment of the present invention. In this embodiment, one end of the plate 2 extends through the tube 3 so as to extend the required length. The subplate 16 fixed through the soldering part 11 and penetrating the tip of the extended tube 3 and fixed through the laser welding part 12 is installed. It is comprised so that the soldering part 11 may be coat | covered.

더욱이, 특히 본 실시예에 있어서는, 플레이트(2)의 외주부를 튜브(3)의 축심 방향으로 향하여 단차부를 통해서 구부려 형성하고, 이 플레이트(2)의 외주부를 끼워 셸(1)과 보닛(6)을 맞대어 용접하도록 하고 있다. Moreover, in particular in this embodiment, the outer peripheral portion of the plate 2 is formed by bending through the stepped portion toward the axial direction of the tube 3, and the shell 1 and the bonnet 6 are sandwiched by the outer peripheral portion of the plate 2. To be welded face to face.

따라서, 이와 같이 플레이트(2)를 서브 플레이트(16)로 피복하면, 튜브(3) 내에서 배기 가스(10)가 냉각되는 것에 의해 황산 성분을 포함하는 응축액이 발생하여 튜브(3)의 출구로부터 유출하더라도, 그 유출한 응축액은, 부식에 강한 레이저 용접부(12)를 통해서 튜브(3)를 관통 고착하고 있는 서브 플레이트(16)에 의해 플레이트(2)의 납땜부(11)에 접촉하지 않도록 격리되기 때문에, 상기 납땜부(11)를 이루는 납재가 응축액에 의해 부식하는 것이 확실하게 회피되며, 더구나, 플레이트(2)에 대한 튜브(3)의 결합 강도가 납땜부(11)에 의해 높게 보유되는 것으로 되고, 또한, 만일, 상기 납땜부(11)에 균열이 생겨 누수가 생겼다고 하여도, 냉각수(9)는 서브 플레이트(16)에 의해 막혀서 상기 서브 플레이트(16)와 플레이트(2)의 사이에 고이게 된다. Therefore, when the plate 2 is covered with the sub plate 16 in this way, the exhaust gas 10 is cooled in the tube 3, so that a condensate containing sulfuric acid component is generated, and from the outlet of the tube 3. Even if it flows out, the spilled condensate is isolated so as not to come into contact with the soldering portion 11 of the plate 2 by the sub-plate 16 fixed through the tube 3 through the laser welding portion 12 resistant to corrosion. Therefore, the brazing material constituting the soldering portion 11 is reliably avoided from being corroded by the condensate, and furthermore, the bonding strength of the tube 3 to the plate 2 is held high by the soldering portion 11. In addition, even if the solder part 11 cracks and leaks, the cooling water 9 is blocked by the subplate 16 and between the subplate 16 and the plate 2 is prevented. Going.

따라서, 상기 실시예에 따르면, 플레이트(2)에 대한 튜브(3)의 결합 강도를 납땜부(11)에 의해 높게 유지하면서, 상기 납땜부(11)를 서브 플레이트(16)에 의해 배기 가스(10)의 응축액으로부터 보호할 수 있기 때문에, 납땜부(11)에 있어서의 부식의 발생을 방지할 수 있고, 더구나, 가령 배기 가스(10)의 응축액과는 다른 요인으로 납땜부(11)에 균열이 생겨 누설이 생겼다고 하여도, 냉각수(9)를 서브 플레이트(16)로 막아서 상기 서브 플레이트(16)와 플레이트(2) 사이에서 모을 수 있기 때문에, 냉각수(9)가 엔진쪽으로 유도되어 버릴 우려를 없애고, 엔진 고장의 발생을 미연에 막을 수 있다. Therefore, according to this embodiment, the soldering portion 11 is discharged by the subplate 16 by the subplate 16 while the bonding strength of the tube 3 to the plate 2 is kept high by the soldering portion 11. Since it is possible to protect from the condensate of 10), it is possible to prevent the occurrence of corrosion in the soldering section 11, and furthermore, cracks in the soldering section 11 due to factors different from the condensate of the exhaust gas 10, for example. Even if this leak occurs, the coolant 9 can be blocked by the subplate 16 and collected between the subplate 16 and the plate 2, so that the coolant 9 may be guided toward the engine. It can eliminate the engine failure in advance.

또한, 도 9는 본 발명의 다른 실시예를 실시하는 형태의 일 예를 도시하는 것으로, 본 실시예에 있어서는, 셸(1)을 원통 용기형으로 형성하고, 상기 셸(1)의 내부를 축심 방향으로 연장되는 튜브(3)의 양단을 상기 셸(1)의 축심 방향 양단면에 대하여 관통 고착시키도록 한 구조를 채용하고 있으며, 상기 튜브(3)의 구경 및 두께를 종래보다 증가시켜, 유로 단면적 및 강도를 올리는 것에 의해 튜브(3)의 개수를 필요 최소한(예를 들면 3개 정도)으로 삭감하고, 셸(1)의 외부로 튀어나온 각 튜브(3)의 선단에 가스 플랜지(17)를 설치하고 있다. 9 shows an example of an embodiment of another embodiment of the present invention. In this embodiment, the shell 1 is formed in a cylindrical container shape, and the inside of the shell 1 is axially formed. A structure in which both ends of the tube 3 extending in the direction are fixed to both end surfaces of the shell 1 in the axial direction is adopted, and the diameter and the thickness of the tube 3 are increased compared to the conventional ones. By increasing the cross-sectional area and strength, the number of tubes 3 is reduced to the minimum necessary (for example, about three), and the gas flange 17 is provided at the tip of each tube 3 protruding out of the shell 1. Is installing.

즉, 종래에 있어서의 EGR 쿨러의 경우, 재순환한 배기 가스(10)를 냉각수(9)에 의해 효율 좋게 냉각할 수 있도록 튜브(3)의 구경을 가늘게 하고 또한 두께를 얇게 하고 있었기 때문에, 튜브(3) 1개당의 유로 단면적이 적어져 다수의 튜브(3)가 필요하게 되며, 이들을 플레이트(2)에 의해 지탱하여 보닛(6) 내에 모든 튜브(3)를 연통시킨 구조를 채용하지 않을 수 없지만, 본 실시예에서는, 튜브(3)의 구경 및 두께를 종래보다 증가시켜 유로 단면적 및 강도를 올리는 것으로 튜브(3)의 개수를 필요 최소한으로 감소시키도록 하고 있다. That is, in the conventional EGR cooler, since the diameter of the tube 3 is made thinner and thinner so that the recycled exhaust gas 10 can be efficiently cooled by the cooling water 9, the tube ( 3) The cross-sectional area of each flow path is reduced, so that a plurality of tubes 3 are required, and the structure in which all the tubes 3 are communicated in the bonnet 6 is supported by the plates 2. In this embodiment, the diameter and the thickness of the tube 3 are increased to increase the cross-sectional area and strength of the tube 3 so as to reduce the number of the tubes 3 to the minimum necessary.                 

단, 종래와 동일한 냉각 효율을 유지하기 위해서, 셸(1) 및 튜브(3)의 길이를 적당하게 증가할 필요가 있는 것은 물론이다. Of course, in order to maintain the same cooling efficiency as in the prior art, it is of course necessary to appropriately increase the lengths of the shell 1 and the tube 3.

이와 같이 튜브(3)의 개수를 필요 최소한으로 감소시켜 상기 각 튜브(3)의 단부를 셸(1)의 축심 방향 양단면에 대하여 관통 고착시키면, 셸(1)의 외부로 튀어나온 각 튜브(3)의 선단의 가스 플랜지(17)에 대하여, 배기 가스(10)를 재순환하는 라인을 적당하게 분기하여 직접 접속하는 것이 가능해지기 때문에, 튜브(3) 내에서 배기 가스(10)가 냉각되는 것에 의해 황산 성분을 포함하는 응축액이 생기더라도, 그 응축액이 셸(1)에 대한 튜브(3)의 관통 고착부에 부식 등의 악영향을 미치는 것이 회피되고, 더욱이, 만일, 셸(1)에 대한 튜브(3)의 관통 고착부에 균열이 생겨 누수가 생겼다고 하여도, 그 새어 나간 냉각수(9)는 단지 셸(1)의 외부로 새어 나가는 것뿐이며, 배기 가스(10)의 유로쪽에 침입하여 버리는 것이 회피된다. In this way, the number of tubes 3 is reduced to the minimum necessary, and the ends of the respective tubes 3 are fixed through the axially opposite end faces of the shell 1, so that each tube protrudes out of the shell 1 With respect to the gas flange 17 at the tip of 3), it is possible to connect the line for recirculating the exhaust gas 10 appropriately and directly connect it, so that the exhaust gas 10 is cooled in the tube 3. Even if a condensate containing a sulfuric acid component is produced, the condensate is avoided from adversely affecting the through-fixed portion of the tube 3 with respect to the shell 1, such as corrosion, and furthermore, if the tube with respect to the shell 1 Even if a crack occurs due to a crack in the through-fixed portion of (3), the leaked cooling water 9 is only leaked to the outside of the shell 1, and it is invaded into the flow path side of the exhaust gas 10. Avoided.

따라서, 상기 실시예에 따르면, 배기 가스(10)의 응축액이 셸(1)에 대한 튜브(3)의 관통 고착부에 부식 등의 악영향을 미치는 것을 확실하게 회피할 수 있고, 더욱이, 가령 배기 가스(10)의 응축액과는 다른 요인으로 상기 관통 고착부에 균열이 생겨 누수가 생겼다고 해도, 그 새어 나간 냉각수(9)가 배기 가스(10)의 유로쪽으로 침입하여 버리는 것을 확실하게 회피할 수 있기 때문에, 냉각수(9)가 엔진쪽으로 유도되어 버릴 우려를 없애고, 엔진 고장의 발생을 미연에 막을 수 있다. Therefore, according to the above embodiment, it is possible to reliably avoid that the condensate of the exhaust gas 10 adversely affects the through-fixed portion of the tube 3 with respect to the shell 1, such as corrosion, and moreover, for example, exhaust gas Even if a crack occurs and leaks due to a different factor from the condensate of (10), the leaked cooling water 9 can be reliably avoided from invading into the flow path of the exhaust gas 10. This eliminates the risk of the coolant 9 being guided to the engine and prevents engine failure from occurring.

한편, 본 발명의 EGR 쿨러는, 상술한 실시예에만 한정되는 것이 아니며, 도시한 것에서는 배기 가스의 출구쪽에 대하여 도시하고 있지만, 배기 가스의 입구쪽에 동일한 구성을 채용하여도 좋으며, 그 외, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범 위 내에서 여러가지 변경을 가할 수 있는 것은 물론이다. In addition, although the EGR cooler of this invention is not limited only to the above-mentioned embodiment, In the figure, although shown about the exit side of exhaust gas, the same structure may be employ | adopted on the inlet side of exhaust gas. It goes without saying that various changes can be made without departing from the spirit of the invention.

이상과 같이, 본 발명에 따른 EGR 쿨러는, 엔진의 배기 가스를 재순환하여 질소 산화물의 발생을 저감시키는 EGR 장치에 사용하는 데 적합하다. As mentioned above, the EGR cooler which concerns on this invention is suitable for using for the EGR apparatus which recycles exhaust gas of an engine and reduces generation | occurrence | production of nitrogen oxide.

Claims (4)

원통형으로 형성된 셸과, 상기 셸의 축심 방향 양단에 셸 단면을 폐색하도록 고착된 플레이트와, 상기 플레이트의 반대 셸쪽에 플레이트 단면을 덮어 둘러싸도록 고착된 보닛과, 상기 셸의 내부를 축심 방향으로 연장하고 또한 그 양단을 상기 각 플레이트에 관통 고착된 튜브를 구비하며, 상기 셸의 내부에 냉각수를 배급하고 또한 상기 튜브 내에는 한 쪽의 보닛쪽으로부터 다른 쪽의 보닛쪽을 향하여 배기 가스를 통과시켜 상기 배기 가스와 상기 냉각수를 열 교환하도록 한 EGR 쿨러에 있어서, A shell formed in a cylindrical shape, a plate fixed to cover the shell end face at both ends of the shell in the axial direction, a bonnet fixed to cover the plate end face at an opposite shell side of the plate, and an inner portion of the shell extending in the axial direction And a tube fixed at both ends through the plates, and distributing the coolant inside the shell, and passing the exhaust gas from one bonnet side to the other bonnet side in the tube. In the EGR cooler for heat-exchanging gas and the cooling water, 플레이트를 관통하는 튜브의 단부의 전체 영역을 반대 셸쪽으로 향하여 구경을 점차 증가시키는 테이퍼 형상부로 하고, 상기 테이퍼 형상부의 전체 영역을 반대 셸쪽으로부터의 레이저 조사에 의해 플레이트에 용접한 것을 특징으로 하는 EGR 쿨러.EGR characterized in that the entire area of the end of the tube passing through the plate is tapered to gradually increase the aperture toward the opposite shell, and the entire area of the tapered shape is welded to the plate by laser irradiation from the opposite shell. Cooler. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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