KR101294076B1 - 차량용 이지알 쿨러 - Google Patents

차량용 이지알 쿨러 Download PDF

Info

Publication number
KR101294076B1
KR101294076B1 KR1020110105441A KR20110105441A KR101294076B1 KR 101294076 B1 KR101294076 B1 KR 101294076B1 KR 1020110105441 A KR1020110105441 A KR 1020110105441A KR 20110105441 A KR20110105441 A KR 20110105441A KR 101294076 B1 KR101294076 B1 KR 101294076B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
exhaust gas
flow path
valve assembly
cooling unit
main body
Prior art date
Application number
KR1020110105441A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130040586A (ko
Inventor
주지로
Original Assignee
기아자동차주식회사
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 기아자동차주식회사, 현대자동차주식회사 filed Critical 기아자동차주식회사
Priority to KR1020110105441A priority Critical patent/KR101294076B1/ko
Priority to DE102012109694A priority patent/DE102012109694A1/de
Publication of KR20130040586A publication Critical patent/KR20130040586A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101294076B1 publication Critical patent/KR101294076B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B47/00Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines
    • F02B47/04Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines the substances being other than water or steam only
    • F02B47/08Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines the substances being other than water or steam only the substances including exhaust gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/16Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
    • F28D7/1684Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation the conduits having a non-circular cross-section
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23Layout, e.g. schematics
    • F02M26/24Layout, e.g. schematics with two or more coolers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/29Constructional details of the coolers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation or materials
    • F02M26/30Connections of coolers to other devices, e.g. to valves, heaters, compressors or filters; Coolers characterised by their location on the engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/29Constructional details of the coolers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation or materials
    • F02M26/32Liquid-cooled heat exchangers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/26Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/05High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Supercharger (AREA)

Abstract

차량용 이지알 쿨러가 개시된다. 개시된 차량용 이지알 쿨러는 ⅰ)배기 매니폴드로부터 배출되는 배기 가스를 흡기 매니폴드로 순환시키는 EGR 라인에 구성되며, 배기 가스를 냉각수로서 냉각시키는 메인 쿨링유닛과, ⅱ)메인 쿨링유닛에 연결되게 장착되며, 메인 쿨링유닛으로 유입되는 배기 가스의 양을 조절하는 밸브 조립체와, ⅲ)메인 쿨링유닛에 일체로 구성되며, 밸브 조립체로 유입되는 배기 가스를 냉각수로서 먼저 냉각시키는 서브 쿨링유닛을 포함할 수 있다.

Description

차량용 이지알 쿨러 {EXHAUST GAS RECIRCULATION COOLER FOR VEHICLE}
본 발명의 실시예는 차량의 배기 가스 재순환(Exhaust Gas Recirculation: EGR)(이하에서는 편의상 "EGR" 이라고 한다) 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 엔진의 배기 매니폴드로부터 흡기 매니폴드로 재순환되는 배기 가스를 냉각시키는 이지알 쿨러에 관한 것이다.
일반적으로, 차량의 EGR 시스템은 엔진에서 연소되어 배출된 배기 가스의 일부가 엔진의 흡기 측을 경유하여 연소실로 재유입되도록 함으로써 연소 가능한 신기의 양, 즉 산소농도를 감소시켜 최고 연소 온도를 저하시키고, 녹스(NOx: 질소 산화물)를 희석시킬 수 있는 이산화탄소를 증대시켜 녹스의 발생을 억제하는 시스템이다.
도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 따른 차량용 이지알 시스템을 개략적으로 도시한 블록 구성도이다.
먼저 도 1a를 참조하면, 종래 기술에 따른 차량용 이지알 시스템(300)은 엔진(1)의 배기 매니폴드(2)에서 배출되는 배기가스의 압력을 이용하여 흡기 매니폴드(3)로 흡입되는 흡기를 가압할 수 있는 터보 차져(4)를 구비하고 있다.
여기서, 터보 차져(4)는 엔진의 배기 계통에 설치되는 터빈(5)과, 터빈(5)과 동일 축으로 연결되며 흡기 계통 측에 설치되는 컴프레셔(6)를 구비한다.
그리고, 이지알 시스템(300)에는 터빈(5) 전단 측과 흡기 매니폴드(3)를 연결하며, 배기 매니폴드(2)로부터 배출되는 배기 가스를 흡기 매니폴드(3)로 순환시키는 이지알 라인(7)을 구비하고 있다.
이와 같은 이지알 라인(7)에는 순환되는 고온의 배기 가스를 냉각수로서 일정 온도로 냉각시키기 위한 이지알 쿨러(400)가 설치되는데, 이지알 쿨러(400)의 전단 측에는 배기 가스의 양을 조절하기 위한 이지알 밸브(101)가 설치된다.
따라서, 이지알 라인(7)으로 순환되는 고온의 배기 가스는 이지알 밸브(101)를 통과하며 이지알 쿨러(400)로 유입되면서 냉각수에 의해 일정 온도로 냉각될 수 있다.
그런데, 종래 기술에서는 이지알 라인(7)을 통해 이지알 밸브(101)로 유입되는 배기 가스의 온도가 너무 높은 경우, 배기 가스의 온도에 의해 이지알 밸브(101)의 내구력이 저하될 수 있다.
이를 방지하기 위해 종래 기술에서는 도 1b의 다른 예에서와 같이 이지알 밸브(101)를 이지알 쿨러(400)의 후단 측에 구성하기도 한다.
이에, 이지알 라인(7)으로 순환되는 고온의 배기 가스가 먼저 이지알 쿨러(400)로 유입되며 냉각수에 의해 일정 온도로 냉각되고, 이지알 밸브(101)를 통과하며 흡기 매니폴드(3)로 공급될 수 있다.
그러나, 이 경우는 이지알 밸브(101)로 유입되는 배기 가스의 온도가 이지알 쿨러(400)에 의해 낮아져서 이지알 밸브(101)의 내구력에는 유리하나, 배기 가스의 상당량이 이지알 쿨러(400) 내부에 항상 존재하게 되어 동절기나 엔진 미 작동 시 응축수가 발생하게 되고, 엔진(1)의 연소실 내부로 응축수가 유입될 수 있고, 동절기의 응축수 빙결에 의해 이지알 쿨러(400)가 파손될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 엔진의 배기 계통으로부터 흡기 계통으로 순환되며 이지알 밸브로 유입되는 배기 가스를 냉각수로서 먼저 냉각시킬 수 있도록 한 차량용 이지알 쿨러를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예에 따른 차량용 이지알 쿨러는, ⅰ)배기 매니폴드로부터 배출되는 배기 가스를 흡기 매니폴드로 순환시키는 EGR 라인에 구성되며, 상기 배기 가스를 냉각수로서 냉각시키는 메인 쿨링유닛과, ⅱ)상기 메인 쿨링유닛에 연결되게 장착되며, 상기 메인 쿨링유닛으로 유입되는 배기 가스의 양을 조절하는 밸브 조립체와, ⅲ)상기 메인 쿨링유닛에 일체로 구성되며, 상기 밸브 조립체로 유입되는 배기 가스를 상기 냉각수로서 먼저 냉각시키는 서브 쿨링유닛을 포함한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 이지알 쿨러에 있어서, 상기 메인 쿨링유닛은 상기 냉각수와 배기 가스가 각각 유통될 수 있는 본체를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 이지알 쿨러에 있어서, 상기 본체는 상기 냉각수가 유통되는 냉각수 유동 경로와, 상기 밸브 조립체를 통과한 배기 가스를 상기 냉각수 유동 경로로 유통시키는 제1 배기가스 유동 경로를 형성할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 이지알 쿨러에 있어서, 상기 서브 쿨링유닛은 상기 본체의 냉각수 유동 경로 상에 구성되며, 상기 배기 매니폴드로부터 상기 밸브 조립체로 유입되는 배기 가스를 유통시키는 유통부재를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 이지알 쿨러에 있어서, 상기 유통부재는 상기 본체에 일체로 형성되며, 상기 배기 가스를 유통시키는 제2 배기가스 유동 경로를 구획할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 이지알 쿨러에 있어서, 상기 제2 배기가스 유동 경로는 상기 밸브 조립체를 통해 상기 제1 배기가스 유동 경로와 연결될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 상기 차량용 이지알 쿨러에 있어서, 상기 본체는 상기 냉각수 유동 경로와 연결되며 냉각수를 유출입시키는 냉각수 유·출입구와, 상기 제2 배기가스 유동 경로와 연결되며 상기 배기 매니폴드로부터 상기 밸브 조립체로 유입되는 배기 가스를 상기 유통부재로 유입시키는 배기가스 유입구와, 상기 제1 배기가스 유동 경로와 연결되며 상기 제2 배기가스 유동 경로를 통과하며 제1 배기가스 유동 경로를 거친 배기가스를 유출시키는 배기가스 유출구를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 엔진의 배기 계통에서 흡기 계통으로 순환되며 밸브 조립체로 유입되는 고온의 배기 가스를 서브 쿨링유닛을 통해 냉각수로 먼저 냉각시킴으로써 배기 가스의 고온에 의한 밸브 조립체의 내구 한계를 극복할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에서는 밸브 조립체를 메인 쿨링유닛의 전단에 설치하여도 서브 쿨링유닛에 의해 배기 가스의 온도에 의한 밸브 조립체의 내구 문제를 해결할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 배기 가스의 온도에 의한 밸브 조립체의 내구 문제를 극복하기 위하여 종래 기술과 같이 밸브 조립체를 메인 쿨링유닛의 후단에 설치하는데 따른 응축수 문제를 해결할 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에서는 서브 쿨링유닛을 메인 쿨링유닛에 일체로 구성함에 따라 이지알 시스템의 레이아웃을 변경할 필요가 없으며, 전체 시스템의 부품 수를 줄일 수 있고, 엔진의 컴팩트화를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 본체의 주조 시 서브 쿨링유닛의 유통부재 위치를 변경하여 배기 가스가 유통되는 제2 배기가스 유동 경로의 단면적을 조절할 수 있으므로, 밸브 조립체로 유입되는 배기 가스의 온도를 선택적으로 조절할 수 있다.
이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 따른 차량용 이지알 시스템을 개략적으로 도시한 블록 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 이지알 쿨러가 적용되는 이지알 시스템을 개략적으로 도시한 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 이지알 쿨러를 도시한 일부 절개 사시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 이지알 쿨러가 적용되는 이지알 시스템을 개략적으로 도시한 블록 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 차량용 이지알 쿨러(100)는 엔진(1)의 배기 매니폴드(2)에서 배출되는 배기 가스를 흡기 매니폴드(3)로 재순환시켜 배기가스 중의 녹스(NOX)를 저감시키는 배기 가스 재순환(Exhaust Gas Recircula)(이하에서는 편의 상 "이지알" 이라고 한다) 시스템(200)에 적용될 수 있다.
예를 들면, 상기 이지알 시스템(200)은 엔진(1)의 배기 매니폴드(2)에서 배출되는 배기가스의 압력을 이용하여 흡기 매니폴드(3)로 흡입되는 흡기를 가압할 수 있는 터보 차져(4)를 포함하고 있다.
여기서, 상기 터보 차져(4)는 엔진(1)의 배기 계통에 설치되는 터빈(5)과, 터빈(5)과 동일 축으로 연결되며 흡기 계통 측에 설치되는 컴프레셔(6)를 포함하여 이루어진다.
이러한 터보 차져(4)는 당 업계에서 널리 알려진 공지 기술의 과급장치로서 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.
그리고, 상기 이지알 시스템(200)에는 터빈(5) 전단 측과 흡기 매니폴드(3)를 연결하며, 배기 매니폴드(2)로부터 배출되는 배기 가스를 흡기 매니폴드(3)로 순환시키는 이지알 라인(7)을 더 포함하고 있다.
이와 같은 이지알 라인(7)에는 본 발명의 실시예에 따른 이지알 쿨러(100)가 구성되는 바, 상기 이지알 쿨러(100)는 이지알 라인(7)을 통해 순환하는 고온의 배기 가스를 일정 온도 냉각시키기 위한 것이다.
상기와 같은 본 발명의 실시예에 따른 이지알 쿨러(100)의 구성은 도 3을 참조하여 뒤에서 더욱 자세하게 설명될 것이다.
도면에서 미설명된 도면 참조 부호 8은 터보 차져(4)의 컴프레셔(6)와 흡기 매니폴드(3)를 연결하는 흡기 라인(9)에 설치되는 인터쿨러를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량용 이지알 쿨러를 도시한 일부 절개 사시도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 상기 이지알 쿨러(100)는 기본적으로, 메인 쿨링유닛(10)과, 밸브 조립체(40)와, 서브 쿨링유닛(70)을 포함하며, 이를 구성 별로 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시예에서, 상기 메인 쿨링유닛(10)은 엔진(1)의 배기 계통에서 흡기 계통으로 순환되는 배기 가스를 냉각수로서 냉각시키기 위한 것으로서, 냉각수와 배기 가스가 각각 유통될 수 있는 본체(11)를 포함하고 있다.
상기 본체(11)는 냉각수가 유통되는 냉각수 유동 경로(21)와, 뒤에서 더욱 설명될 밸브 조립체(40)를 통과한 배기 가스를 냉각수 유동 경로(21)로 유통시키는 제1 배기가스 유동 경로(31)를 형성한다.
여기서, 상기 냉각수 유동 경로(21)는 본체(11)의 내부에 구성되며 냉각수의 유출입이 가능한 워터 코어로서 이루어진다.
그리고, 상기 제1 배기가스 유동 경로(31)는 냉각수 유동 경로(21) 상에 배치되며, 엔진(1)의 배기 계통으로부터 공급되며 밸브 조립체(40)를 통과한 배기 가스를 유통시키는 배기가스 복층의 튜브로서 이루어진다.
본 발명의 실시예에서, 상기 밸브 조립체(40)는 메인 쿨링유닛(10)의 제1 배기가스 유동 경로(31)로 유입되는 배기 가스의 양을 조절하는 이지알 밸브로 구비된다.
상기 밸브 조립체(40)는 본체(11)의 일측 단부에 연결되게 장착되며, 일측의 밸브 통로가 제1 배기가스 유동 경로(31)와 연결될 수 있다.
이러한 밸브 조립체(40)는 당 업계에서 널리 알려진 이지알 시스템에 채용되며, DC 모터와 공압식 엑츄에이터로 작동하는 공지 기술의 이지알 밸브로 이루어지므로, 본 명세서에서 그 구성의 더욱 자세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 실시예에서, 상기 서브 쿨링유닛(70)은 엔진(1)의 배기 계통에서 흡기 계통으로 순환되며 밸브 조립체(40)로 유입되는 배기 가스를 위의 냉각수로서 먼저 냉각시키기 위한 것이다.
즉, 본 발명의 실시예에서는 엔진(1)의 배기 계통에서 흡기 계통으로 순환되며 밸브 조립체(40)로 유입되는 고온의 배기 가스를 상기 서브 쿨링유닛(70)을 통해 냉각수로 먼저 냉각시킴으로써 배기 가스의 고온에 의한 밸브 조립체(40)의 내구 한계를 극복할 수 있다.
부연 설명하면, 본 발명의 실시예에서는 밸브 조립체(40)를 메인 쿨링유닛(10)의 전단에 설치하여도 서브 쿨링유닛(70)에 의해 배기 가스의 온도에 의한 밸브 조립체(40)의 내구 문제를 해결할 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에서는 배기 가스의 온도에 의한 밸브 조립체(40)의 내구 문제를 극복하기 위하여 종래 기술과 같이 밸브 조립체(40)를 메인 쿨링유닛(10)의 후단에 설치하는데 따른 응축수 문제를 해결할 수 있다.
이를 위한 상기 서브 쿨링유닛(70)은 메인 쿨링유닛(10)에 일체로 구성되는 바, 본체(11)의 냉각수 유동 경로(21) 상에 구성되며, 엔진(1)의 배기 계통으로부터 밸브 조립체(40)로 유입되는 배기 가스를 유통시키는 유통부재(71)를 포함한다.
상기 유통부재(71)는 메인 쿨링유닛(10)의 본체(11)에 일체로 주조되며, 밸브 조립체(40)로 유입되는 배기 가스를 유통시키는 제2 배기가스 유동 경로(73)를 구획 형성한다.
이 경우, 상기 제2 배기가스 유동 경로(73)는 밸브 조립체(40)를 통해 위에서 언급한 바 있는 메인 쿨링유닛(10)의 제1 배기가스 유동 경로(31)와 연결되는데, 밸브 조립체(40)의 다른 일측 밸브 통로와 연결될 수 있다.
여기서, 상기 유통부재(71)는 본체(11)의 내부에 일체로 형성되며 냉각수 유동 경로(21) 상에서 제2 배기가스 유동 경로(73)를 구획하는 격벽 형태로 이루어지는 바, 본체(11)의 주조 시 격벽의 위치를 변경하여 제2 배기가스 유동 경로(73)의 단면적을 조절할 수 있다.
이와 같은 제2 배기가스 유동 경로(73)의 단면적 조절은 밸브 조립체(40)로 유입되는 배기 가스의 온도를 선택적으로 조절할 수 있음을 의미한다.
한편, 상기에서와 같은 본체(11)는 냉각수 유동 경로(21)와 연결되며 냉각수를 유출입시키는 냉각수 유입구(81) 및 냉각수 유출구(82)를 형성하고 있다.
그리고, 상기 본체(11)는 유통부재(71)의 제2 배기가스 유동 경로(73)와 연결되며, 엔진(1)의 배기 계통으로부터 밸브 조립체(40)로 유입되는 배기 가스를 유통부재(71)의 제2 배기가스 유동 경로(73)로 유입시키는 배기가스 유입구(83)를 형성하고 있다.
또한, 상기 본체(11)는 제1 배기가스 유동 경로(31)와 연결되는 배기가스 유출구(84)를 구비하고 있는데, 배기가스 유출구(84)는 유통부재(71)의 제2 배기가스 유동 경로(73)를 통과하며 제1 배기가스 유동 경로(31)를 거친 배기가스를 유출시킬 수 있다.
따라서, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 차량용 이지알 쿨러(100)에 의하면, 우선 이지알 시스템(200)에서는 터보 차져(4)를 통해 엔진(1)의 흡기 매니폴드(3)로 흡입되는 흡기를 가압할 수 있다.
즉, 상기 터보 차져(4)는 엔진(1)의 배기 매니폴드(2)에서 배출되는 배기가스의 압력을 이용하여 흡기 매니폴드(3)로 흡입되는 흡기를 가압할 수 있다.
이 과정에서, 상기 배기 매니폴드(2)로부터 배출되는 배기 가스는 이지알 라인(7)을 통해 흡기 매니폴드(3)로 순환되며, 본체(11)의 배기가스 유입구(83)를 통해 서브 쿨링유닛(70)의 유통부재(71)로 공급된다.
이 때, 상기 본체(11)의 내부에는 냉각수 유동 경로(21)를 통해 냉각수가 유통되고 있는데, 그 냉각수는 본체(11)의 냉각수 유입구(81)를 통해 냉각수 유동 경로(21)로 유입되고 냉각수 유출구(82)를 통해 유출될 수 있다.
상기와 같은 상태에서 이지알 라인(7)으로 순환되는 고온의 배기 가스는 유통부재(71)의 제2 배기가스 유동 경로(73)를 통해 유동하며 냉각수 유동 경로(21)를 따라 유동하는 냉각수에 의해 일정 온도로 먼저 냉각된다.
이렇게 냉각수에 의해 냉각된 상기 배기 가스는 그 배기 가스의 양을 조절하는 밸브 조립체(40)를 통과하며 본체(11)의 제1 배기가스 유동 경로(31)로 유입된다.
따라서, 상기 배기 가스는 제1 배기가스 유동 경로(31)를 통해 유동하며 냉각수 유동 경로(21)를 따라 유동하는 냉각수에 의해 일정 온도로 냉각되며, 본체(11)의 배기가스 유출구(84)를 통해 배출될 수 있다.
지금까지 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 차량용 이지알 쿨러(100)에 의하면, 이지알 라인(7)을 통해 엔진(1)의 배기 계통으로부터 흡기 계통으로 순환하며 밸브 조립체(40)로 유입되는 배기 가스를 서브 쿨링유닛(70)을 통해 냉각수로 먼저 냉각시킬 수 있다.
이로써, 본 발명의 실시예에서는 엔진(1)의 배기 계통에서 흡기 계통으로 순환되며 밸브 조립체(40)로 유입되는 고온의 배기 가스를 서브 쿨링유닛(70)을 통해 냉각수로 먼저 냉각시킴으로써 배기 가스의 고온에 의한 밸브 조립체(40)의 내구 한계를 극복할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에서는 밸브 조립체(40)를 메인 쿨링유닛(10)의 전단에 설치하여도 서브 쿨링유닛(70)에 의해 배기 가스의 온도에 의한 밸브 조립체(40)의 내구 문제를 해결할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 배기 가스의 온도에 의한 밸브 조립체(40)의 내구 문제를 극복하기 위하여 종래 기술과 같이 밸브 조립체(40)를 메인 쿨링유닛(10)의 후단에 설치하는데 따른 응축수 문제를 해결할 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에서는 서브 쿨링유닛(70)을 메인 쿨링유닛(10)에 일체로 구성함에 따라 이지알 시스템(200)의 레이아웃을 변경할 필요가 없으며, 전체 시스템의 부품수를 줄일 수 있고, 엔진의 컴팩트화를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 본체(11)의 주조 시 서브 쿨링유닛(70)의 유통부재(71) 위치를 변경하여 배기 가스가 유통되는 제2 배기가스 유동 경로(73)의 단면적을 조절할 수 있으므로, 밸브 조립체(40)로 유입되는 배기 가스의 온도를 선택적으로 조절할 수도 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
1... 엔진 2... 배기 매니폴드
3... 흡기 매니폴드 4... 터보 차져
5... 터빈 6... 컴프레셔
7... 이지알 라인 8... 인터쿨러
9... 흡기라인 10... 메인 쿨링유닛
11... 본체 21... 냉각수 유동 경로
31... 제1 배기가스 유동 경로 40... 밸브 조립체
70... 서브 쿨링유닛 71... 유통부재
73... 제2 배기가스 유동 경로 81... 냉각수 유입구
82... 냉각수 유출구 83... 배기가스 유입구
84... 배기가스 유출구

Claims (6)

  1. 배기 매니폴드로부터 배출되는 배기 가스를 흡기 매니폴드로 순환시키는 EGR 라인에 구성되며, 상기 배기 가스를 냉각수로서 냉각시키는 메인 쿨링유닛;
    상기 메인 쿨링유닛에 연결되게 장착되며, 상기 메인 쿨링유닛으로 유입되는 배기 가스의 양을 조절하는 밸브 조립체; 및
    상기 메인 쿨링유닛에 일체로 구성되며, 상기 밸브 조립체로 유입되는 배기 가스를 상기 냉각수로서 먼저 냉각시키는 서브 쿨링유닛을 포함하고,
    상기 메인 쿨링유닛은 상기 냉각수와 배기 가스가 각각 유통될 수 있는 본체를 포함하며,
    상기 본체는 상기 냉각수가 유통되는 냉각수 유동 경로와, 상기 밸브 조립체를 통과한 배기 가스를 상기 냉각수 유동 경로로 유통시키는 제1 배기가스 유동 경로를 형성하는 것을 특징으로 하는 차량용 이지알 쿨러.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 서브 쿨링유닛은,
    상기 본체의 냉각수 유동 경로 상에 구성되며, 상기 배기 매니폴드로부터 상기 밸브 조립체로 유입되는 배기 가스를 유통시키는 유통부재
    를 포함하는 차량용 이지알 쿨러.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 서브 쿨링유닛은 상기 본체의 냉각수 유동 경로 상에 구성되며 상기 배기 매니폴드로부터 상기 밸브 조립체로 유입되는 배기 가스를 유통시키는 유통부재를 포함하며,
    상기 유통부재는 상기 본체에 일체로 형성되며, 상기 배기 가스를 유통시키는 제2 배기가스 유동 경로를 구획하는 차량용 이지알 쿨러.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 서브 쿨링유닛은 상기 본체의 냉각수 유동 경로 상에 구성되며 상기 배기 매니폴드로부터 상기 밸브 조립체로 유입되는 배기 가스를 유통시키는 유통부재를 포함하며,
    상기 유통부재는 상기 본체에 일체로 형성되며, 상기 배기 가스를 유통시키는 제2 배기가스 유동 경로가 상기 밸브 조립체를 통해 상기 제1 배기가스 유동 경로와 연결되는 차량용 이지알 쿨러.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 본체는,
    상기 냉각수 유동 경로와 연결되며 냉각수를 유출입시키는 냉각수 유·출입구와,
    상기 제2 배기가스 유동 경로와 연결되며 상기 배기 매니폴드로부터 상기 밸브 조립체로 유입되는 배기 가스를 상기 유통부재로 유입시키는 배기가스 유입구와,
    상기 제1 배기가스 유동 경로와 연결되고, 상기 제2 배기가스 유동 경로를 통과하며 제1 배기가스 유동 경로를 거친 배기가스를 유출시키는 배기가스 유출구
    를 포함하는 차량용 이지알 쿨러.

KR1020110105441A 2011-10-14 2011-10-14 차량용 이지알 쿨러 KR101294076B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110105441A KR101294076B1 (ko) 2011-10-14 2011-10-14 차량용 이지알 쿨러
DE102012109694A DE102012109694A1 (de) 2011-10-14 2012-10-11 Abgasrückführungskühler für ein fahrzeug

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110105441A KR101294076B1 (ko) 2011-10-14 2011-10-14 차량용 이지알 쿨러

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130040586A KR20130040586A (ko) 2013-04-24
KR101294076B1 true KR101294076B1 (ko) 2013-08-07

Family

ID=47990834

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110105441A KR101294076B1 (ko) 2011-10-14 2011-10-14 차량용 이지알 쿨러

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101294076B1 (ko)
DE (1) DE102012109694A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101480633B1 (ko) * 2013-08-30 2015-01-08 현대자동차주식회사 이지알 쿨러 및 이를 이용한 이지알 쿨러 유닛

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050025421A (ko) * 2003-09-08 2005-03-14 현대자동차주식회사 이중 냉각수 흐름 경로를 갖는 배기가스 재 순환장치
JP2005525505A (ja) 2002-05-15 2005-08-25 ベール ゲーエムベーハー ウント コー カーゲー 切換可能な排気熱交換器
US20090056909A1 (en) 2007-08-30 2009-03-05 Braun Catherine R Heat exchanger having an internal bypass
KR100955213B1 (ko) 2009-08-25 2010-04-29 주식회사 유니크 이지알 밸브 일체형 바이패스 밸브

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110105441A (ko) 2010-03-19 2011-09-27 에스케이커뮤니케이션즈 주식회사 동영상 광고 운영 방법 및 시스템과 이를 위한 기록매체

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005525505A (ja) 2002-05-15 2005-08-25 ベール ゲーエムベーハー ウント コー カーゲー 切換可能な排気熱交換器
KR20050025421A (ko) * 2003-09-08 2005-03-14 현대자동차주식회사 이중 냉각수 흐름 경로를 갖는 배기가스 재 순환장치
US20090056909A1 (en) 2007-08-30 2009-03-05 Braun Catherine R Heat exchanger having an internal bypass
KR100955213B1 (ko) 2009-08-25 2010-04-29 주식회사 유니크 이지알 밸브 일체형 바이패스 밸브

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130040586A (ko) 2013-04-24
DE102012109694A1 (de) 2013-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4906847B2 (ja) エンジンの空気管理装置
KR101542992B1 (ko) 자동차의 냉각 장치
US20090260605A1 (en) Staged arrangement of egr coolers to optimize performance
JP6144240B2 (ja) ガス取り入れ装置
JP4519176B2 (ja) 車輌の過給式内燃機関の排気ガス再循環構造
JP4739453B2 (ja) 過給燃焼機関の排ガス循環装置
KR101610153B1 (ko) 두 개의 냉각루프를 갖는 엔진 시스템
JP2002004955A (ja) 排気ガス再循環システムを備える、特に自動車用内燃機関
JP2007040141A (ja) Egrクーラシステム
KR102169316B1 (ko) Egr 밸브 유닛 및 이를 갖는 배기가스 재순환 시스템
KR20100096277A (ko) 자동차 내연기관의 egr 루프
KR20150018546A (ko) 배기 가스 순환계에서의 에너지 회수 시스템
JPWO2005010330A1 (ja) ターボチャージャ
KR20120101529A (ko) 재순환 배기가스 및 공기를 위한 혼합 파이프
KR101655174B1 (ko) 수냉식 인터쿨러 장치
KR20080098843A (ko) 차량의 배기가스 재순환 시스템
KR101294076B1 (ko) 차량용 이지알 쿨러
US7581532B2 (en) Method for recirculating a partial exhaust gas flow to an internal combustion engine of a motor vehicle
KR101769747B1 (ko) 차량용 엔진 냉각 시스템
JP2021161979A (ja) エンジンのegrシステム
KR20100116376A (ko) 배기가스 재순환 시스템
KR20170103090A (ko) 자동차의 배기가스 재순환 시스템
JP2004132180A (ja) エンジン冷却水回路
JP5918474B2 (ja) Egr装置
KR100844655B1 (ko) 차량의 엔진 시스템 냉각장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160729

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180730

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190729

Year of fee payment: 7