KR101532746B1 - A heat exchanging apparatus of pre-heater for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차량용 프리히터 열교환장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내통 내부의 연소실로 유입되는 연소가스의 이동을 효율적으로 가이드하여 배출될 수 있도록 구성함으로써 내통과 외통 사이를 순환하는 온수에 효율적으로 열을 전달할 수 있는 차량용 프리히터 열교환장치에 관한 것이다.The present invention relates to a preheater heat exchanger for a vehicle, and more particularly, to a preheater heat exchanger for a vehicle that efficiently guides and discharges combustion gas flowing into a combustion chamber in an inner cylinder to efficiently discharge hot water circulating between the inner- To a preheater heat exchanger for a vehicle.
일반적으로 차량의 실내 난방은 운전자가 차량에 탑승하여 시동을 걸고 일정시간이 경과되어야만 가능하다. 이는 차량의 실내 난방을 위한 난방장치가 엔진의 작동과정에서 발생하는 열을 이용하는 방식이기 때문이다. 이 때문에, 버스 등과 같이 디젤엔진을 이용하는 차량에서는 차량에 탑재된 배터리를 전원으로 하여, 연료를 연소시키는 일종의 차량용 보일러로서 프리히터(pre-heater)를 설치하여 이용하고 있다.Generally, the indoor heating of a vehicle is possible only after a certain period of time has elapsed after the driver starts the vehicle by boarding the vehicle. This is because the heating device for heating the interior of the vehicle uses the heat generated during the operation of the engine. Therefore, in a vehicle using a diesel engine such as a bus, a battery mounted on the vehicle is used as a power source, and a preheater is installed as a kind of vehicle boiler for burning fuel.
프리히터는 엔진 작동 및 히터스위치가 온(on)상태에서 냉각수 온도가 일정온도 이하일 경우(통상적으로 65℃ 정도) 배터리로부터 전원을 공급받아 차량의 냉각수를 급속히 가열시켜 이를 난방용으로 사용하고, 냉각수가 엔진에서 발생하는 열에 의해 일정온도 이상으로(통상적으로 75℃ 정도) 상승하게 되면 자동적으로 오프(off)되도록 구성되어 있다. The preheater is supplied with power from the battery when the engine coolant temperature is below a certain temperature (typically about 65 ° C) when the engine is running and the heater switch is turned on. The coolant of the vehicle is rapidly heated to be used for heating. And is automatically turned off when the temperature of the engine rises above a certain temperature (usually about 75 ° C) due to heat generated by the engine.
도 4는 종래 프리히터의 전형적인 일례를 보여준다. 도면에 개시된 것과 같이 프리히터는 기본적으로 연소장치와 열교환장치로 이루어지며, 이중에서 연소장치에는 구동모터(13)와 점화장치(11), 그리고 연료펌프(15) 및 확산판(20)이 구비된다. 또한, 열교환장치에는 외통(12) 및 내통(22)이 구비되며, 내통(22) 내부공간은 연소실로 기능하며, 그 내면 및 외면 각각에는 열전달수단 및 냉각수가이드(22a)가 마련된다. 프리히터를 이용한 개략적인 냉각수 예열과정을 살펴본다.Fig. 4 shows a typical example of a conventional preheater. As shown in the drawing, the preheater basically comprises a combustion device and a heat exchanger. In the combustion device, a
구동모터(13)가 작동하면 외부 공기가 흡입되어 확산판(20)에 형성된 복수개의 와류편(21)에 의해 와류되어 연소실 내부로 전달된다. 이와 동시에, 연료는 연료펌프(15)에 의해 고압으로 압축된 다음 미세한 관통공을 가진 분사노즐(19)을 통과하면서 무화상태로 되는데, 이때 점화장치(11)에 전류를 인가하면 점화전극봉에서 순간적으로 고전압이 방전되어 연료를 연소시키게 되고, 연소된 가스가 내통(22)의 연소실로 유입된다.When the driving
내통(22)의 연소실 중심축 방향으로 유입된 연소가스는 내통의 하단에서 역류하며, 내통 내주면에 설치된 열전달수단을 따라 이동한 다음 도면에 개시된 것과 같이 내통의 일측에 구비되는 연소가스배출구를 통해 외부로 배출된다. 한편, 내통과 외통 사이에는 냉각수가 채워져 있는데, 연소가스가 열전달수단을 따라 역류하는 과정에서 열은 냉각수로 자연스럽게 전달되고, 이에 따라 가열된 냉각수가 냉각수가이드(22a)에 의해 유도되어 배출된 다음 난방용으로 사용된다.The combustion gas introduced into the
종래 연소가스의 이동을 가이드함과 동시에 냉각수에 열을 전달하는 매개체로서 열전달수단에 대한 전형적인 일례가 도 5에 개시되어 있다. 도면과 같이, 종래 열전달수단은 내통의 내면에 수직으로 설치되되 상호간에 일정간격 이격되는 복수 개의 방열핀 구조로 이루어진다. 방열핀 구조는 단일의 판재를 반복 접철시켜 일체형으로 구현하거나 또는 개별적인 방열핀을 제작한 다음 이들을 일정간격 이격시켜 구현하기도 한다. 하지만, 어떠한 방식으로 방열핀 구조를 구현하더라도 최종적으로는 내통의 내면에 이들을 용접에 의해 결합시키게 되는데 이럴 경우 몇가지 문제점이 발생한다.A typical example of heat transfer means as a medium for guiding the movement of the conventional combustion gas and transferring heat to the cooling water is shown in Fig. As shown in the drawing, the conventional heat transfer means is composed of a plurality of heat dissipating fin structures which are vertically provided on the inner surface of the inner tube, but are spaced apart from each other by a predetermined distance. The radiating fin structure may be realized by repeatedly folding a single plate material into an integral type or by making individual radiating fins and then spacing them apart. However, even if the heat dissipation fin structure is implemented in any manner, finally, they are welded to the inner surface of the inner tube, which causes some problems.
종래 방식에 의하면, 각 방열핀의 후면을 내통의 내면에 일일이 용접하여야하는데 이럴 경우 제작 단가가 상승하는 것은 물론, 제작공정이 너무 번거로워 생산성이 현저히 떨어진다. 또한, 방열핀을 내통의 내면에 용접하는 경우 고열의 연소가스에 의해 방열핀과 내통 내면의 용접부위가 손상되어 방열핀을 통한 열전달 효율이 떨어진다. 각 방열핀을 개별적으로 용접하여 내통의 내면에 결합해야 함을 감안하면 전체적인 열전달 효율은 매우 낮아질 수 밖에 없다.According to the conventional method, the rear surface of each radiating fin must be individually welded to the inner surface of the inner tube. In this case, the manufacturing cost is increased, and the manufacturing process is so troublesome that the productivity is significantly reduced. In addition, when the radiating fin is welded to the inner surface of the inner tube, the welding parts of the radiating fin and the inner tube inner surface are damaged by the high-temperature combustion gas, and the heat transfer efficiency through the radiating fin is reduced. Considering the fact that each radiating fin must be individually welded and joined to the inner surface of the inner tube, the overall heat transfer efficiency can not but be lowered.
더욱이, 종래 방열핀 구조는 각 방열핀이 내통의 하단에서 상단까지 일체형으로 연결되는 구성으로 이루어지는데, 이럴 경우 연소가스는 인접하는 방열핀 사이를 순식간에 이동하게 됨에 따라 방열핀으로의 열전달 시간이 매우 짧을 수 밖에 없다. 이럴 경우, 방열핀이 고온의 연소가스로부터 적절하게 열을 흡수하지 못하기 때문에 냉각수를 일정온도 이상으로 가열하기 위해서는 보다 많은 연료를 소모해야 하는 현상이 발생한다.Further, in the conventional heat radiating fin structure, each radiating fin is integrally connected from the lower end to the upper end of the inner cylinder. In this case, since the combustion gas moves instantaneously between adjacent radiating fins, the heat transfer time to the radiating fin is very short none. In this case, since the radiating fins can not properly absorb heat from the high-temperature combustion gas, a phenomenon occurs in which more fuel is consumed in order to heat the cooling water to a certain temperature or more.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 제작이 용이할 뿐 아니라 고온의 연소가스로부터 효과적으로 열을 흡수하여 냉각수로 전달할 수 있는 열전달수단을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the problems of the prior art as described above, and it is an object of the present invention to provide a heat transfer means which is easy to manufacture and can effectively absorb heat from a high- .
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 일측에는 냉각수유입구(22)가 구비되며 타측에는 냉각수배출구(26)가 구비되는 외통(20)과, 내면 및 외면 각각에는 열전달수단(1) 및 냉각수가이드(16)가 구비되고 일측에는 개구된 연소가스유입구(12) 및 연소가스배출구(14)가 마련되어 외통(10)에 삽입되는 내통(10)으로 이루어지는 차량의 프리히터 열교환장치로서, 상기 열전달수단(1)은, 상호간에 일정간격 이격되어 원주형으로 배치되는 복수 개의 연소가스이동공(122)과, 연소가스이동공(122) 사이에 배치되는 복수 개의 핀결합공(126)이 형성되어, 내통(10)의 상부 내면에 고정결합되는 상부가이드링(120)과; 상호간에 일정간격 이격되어 원주형으로 배치되는 복수 개의 연소가스이동공(182)과, 연소가스이동공(182) 사이에 배치되는 복수 개의 핀결합공(186)이 형성되어, 내통(10)의 하부 내면에 고정결합되는 하부가이드링(180)과; 상호간에 일정간격 이격되어 원주형으로 배치되는 복수 개의 연소가스이동공(142, 162)과, 연소가스이동공(142, 162) 사이에 배치되는 복수 개의 핀결합공(146, 166)이 형성되어, 상부가이드링(120)과 하부가이드링(160) 사이에 위치하는 제1, 2중간가이드링(140, 160)과; 상호간에 일정간격 이격되어 배치되는 복수 개로 이루어지며, 각 일단은 상부가이드링(120)의 핀결합공(126)에 고정결합되고, 각 타단은 제1중간가이드링(140)의 핀결합공(146)에 고정결합되는 제1열전달핀(130)과; 상호간에 일정간격 이격되어 배치되는 복수 개로 이루어지며, 각 일단은 제1중간가이드링(140)의 핀결합공(146)에 고정결합되고, 각 타단은 제2중간가이드링(160)의 핀결합공(166)에 고정결합되는 제2열전달핀(150)과; 상호간에 일정간격 이격되어 배치되는 복수 개로 이루어지며, 각 일단은 제2중간가이드링(160)의 핀결합공(166)에 고정결합되고, 각 타단은 하부가이드링(180)의 핀결합공(186)에 고정결합되는 제3열전달핀(170)으로; 이루어지는 것을 그 기술적 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an air conditioner comprising an outer cylinder (20) having a cooling water inlet (22) at one side and a cooling water outlet (26) at the other side, A preheater heat exchanger for a vehicle comprising a guide (16) and an inner cylinder (10) provided with a combustion gas inlet (12) and a combustion gas outlet (14) opened at one side and inserted into the outer cylinder (10) A plurality of combustion
제1중간가이드링(140)의 핀결합공(146)에 결합되는 제1열전달핀(130)의 타단 및 제2열전달핀(150)의 일단 각각은 제1중간가이드링(140)의 핀결합공(146) 중에 인접하는 다른 핀결합공 각각에 고정결합되어 서로 연결되지 않도록 구성되며, 제2중간가이드링(160)의 핀결합공(166)에 결합되는 제2열전달핀(130)의 타단 및 제3열전달핀(170)의 일단 각각은 제2중간가이드링(160)의 핀결합공(166) 중에 인접하는 다른 핀결합공 각각에 고정결합되어 서로 연결되지 않도록 구성되는 것이 바람직하다.The other end of the first
본 발명은 연소가스의 이동을 가이드하는 복수 개의 열전달핀을 가이드링에 고정결합한 상태에서 가이드링만을 내통의 내면에 용접하는 구성을 제안함으로써 열교환장치의 제작공정을 대폭 단축시킬 수 있게 된다.The present invention proposes a construction in which only a guide ring is welded to the inner surface of the inner cylinder while a plurality of heat transfer fins guiding the movement of the combustion gas are fixedly coupled to the guide ring, thereby making it possible to drastically shorten the manufacturing process of the heat exchange apparatus.
또한, 본 발명은 열전달수단과 내통과의 용접을 최소한으로 축소함으로써 고열의 연소가스에 의해 용접부위가 손상되어 발생하는 열절단 효율 감소 문제를 최소화할 수 있게 된다.In addition, the present invention minimizes the problem of reduction in heat cutting efficiency caused by the damage of the welded portion due to the high-temperature combustion gas by minimizing the welding of the heat transfer means and the inner passage.
또한, 본 발명은 각 가이드링에 연소가스가 통과할 수 있는 연소가스이동공을 일정간격 이격되게 형성하여 연소가스의 이동을 일시 정체시킴과 동시에, 연소가스의 이동을 가이드하는 열전달핀을 지그재그로 상호 엇갈리게 구성하여 연소가스가 배출되기 이전에 보다 긴 거리를 이동하도록 유도함으로써 동일한 연소열을 이용하더라도 보다 많은 열이 냉각수로 전달될 수 있도록 해준다.According to the present invention, a combustion gas moving hole through which a combustion gas can pass can be formed at a predetermined interval in each guide ring to temporarily stagnate the movement of the combustion gas, and a heat transfer pin for guiding the movement of the combustion gas is staggered By mutually staggering, the combustion gas is guided to travel a longer distance before being discharged, so that even more heat can be transferred to the cooling water even if the same combustion heat is used.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 프리히터 열교환장치의 개략적인 외관 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 차량용 프리히터 열교환장치의 개략적인 단면 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 차량용 프리히터 열교환장치에 있어 열전달수단의 개략적인 구성도.
도 4는 종래 차량용 프리히터의 개략적인 일 구성도.
도 5는 종래 차량용 프리히터 열교환장치에 있어 열교환수단의 개략적인 일 구성도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic external view of a preheater heat exchanger for a vehicle according to the present invention. FIG.
2 is a schematic cross-sectional view of a preheater heat exchanger for a vehicle according to the present invention.
3 is a schematic structural view of a heat transfer means in a preheater heat exchanger for a vehicle according to the present invention;
4 is a schematic structural view of a conventional preheater for a vehicle.
5 is a schematic structural view of a heat exchanging means in a conventional preheater heat exchanger for a vehicle.
본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명의 실시예를 상술함에 있어 본 발명의 기술적 특징과 직접적인 관련성이 없거나, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 사항에 대해서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the technical features of the present invention, A detailed description thereof will be omitted.
도 1은 본 발명에 따른 차량용 프리히터 열교환장치의 개략적인 외관 구성도이며, 도 2는 본 발명에 따른 차량용 프리히터 열교환장치의 개략적인 단면 구성도이다. 본 발명은 차량용 프리히터의 열교환장치에 관한 것으로서, 기본적으로 외통(20)과 내통(10), 그리고 내통(10)의 내면에 구비되는 열교환수단(1)으로 이루어지는 특징이 있다. 이하 이들 구성 각각을 구체적으로 살펴본다.FIG. 1 is a schematic outline configuration diagram of a preheater heat exchanger for a vehicle according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic sectional configuration diagram of a preheater heat exchanger for a vehicle according to the present invention. BACKGROUND OF THE
외통(20)은 일측이 개구되며 타측은 밀폐되어 내부 공간이 형성되며, 냉각수유입구(22)과 냉각수배출구(26)이 마련된다. 냉각수유입구(22) 및 냉각수배출구(26) 각각은 차량의 난방용으로 사용되는 냉각수가 유입되고 배출되는 부분으로서, 후술할 열교환수단(1)으로부터 최대한의 열을 전달받을 수 있도록 일정간격 이격되어 형성되는 것이 바람직하다.The
내통(10)은 일측이 개구되고 타측은 밀폐되며, 냉각수가이드(16) 및 열교환수단(1)이 마련되어 외통(20)의 내부 공간에 삽입된다. 도면에서 알 수 있듯이, 내통(10)이 외통(20)에 삽입되면 외통 내면과 내통 외면 사이는 일정간격 이격되어 공간이 형성되며, 이 공간을 통해 냉각수가 유동한다.The
내통(10)에 있어 개구된 일측은 연소가스유입구(12)로 기능하며, 내부 공간은 연소실로 기능한다. 연소가스유입구(12)에는 도 4와 같이 구동모터와, 점화장치, 연료펌프, 확산판 등으로 이루어지는 통상적인 연소장치가 설치된다. One side opened in the
연소가스유입구(12) 일측에는 연소가스배출구(14)가 마련된다. 연소가스배출구(14)는 연소장치에 의해 발화되어 연소실로 유입되는 연소가스(combustion gas)가 열교환수단(1)을 이동한 다음 외부로 배출되는 부분이다. 연소가스배출구(14)로 배출되는 연소가스는 냉각수로 전달된 열만큼 온도가 떨어진 상태로 외부로 배출된다.A combustion gas outlet (14) is provided at one side of the combustion gas inlet (12). The combustion
냉각수가이드관(16)은 내통(10)의 외면에 마련된다. 냉각수가이드관의 형상은 특별히 제한되지 않으나, 냉각수유입구(22)를 통해 유입되는 냉각수가 내통의 외면을 따라 이동하면서 자연스럽게 열을 흡수한 다음 냉각수배출구(26)를 통해 배출되도록 나선형상으로 이루어지는 것이 바람직하다(도 2에서 부호 ⊙, ⓧ 각각은 냉각수의 개략적인 이동방향이다). 연소가스로부터 열을 흡수하여 가열된 냉각수는 차량의 난방용으로 사용된다.The cooling water guide pipe (16) is provided on the outer surface of the inner cylinder (10). Although the shape of the cooling water guide pipe is not particularly limited, it is preferable that the cooling water flowing through the
열전달수단(1)은 연소가스의 이동을 가이드함과 동시에 연소가스의 열을 내통(10)으로 전달하는 매개체로서, 본 발명은 열전달수단(1)을 구성함에 있어 도 3에 개시된 것과 같이, 가이드링과 열전달핀으로 이루어지는 구성을 제안한다.The heat transfer means 1 is a medium for guiding the movement of the combustion gas and transferring the heat of the combustion gas to the
먼저, 가이드링은 상, 하부가이드링(120, 180) 및 제1, 2중간가이드링(140, 160)으로 구성하되 이중에서, 상부가이드링(120) 및 하부가이드링(180) 각각은 내통(10)의 상부 내면 및 하부 내면에 용접 등으로 고정결합하며, 제1, 2중간가이드링(140, 160)은 상, 하부가이드링(120, 180) 사이에 위치하도록 배치한다. 제1, 2중간가이드링의 구체적인 위치는 상, 하부가이드링 사이에서 임의 변경 가능하다.First, the guide ring includes upper and lower guide rings 120 and 180 and first and second intermediate guide rings 140 and 160, wherein the
각 가이드링에는 복수 개의 연소가스이동공(122, 142, 166, 182)과 복수 개의 핀결합공(126, 146, 166, 186)이 형성된다. 이 중에서, 연소가스이동공은 연소가스의 이동을 위한 부분으로서, 상호간에 일정간격 이격되어 원주형으로 배치된다. 핀결합공은 열전달핀의 양단이 고정결합되는 부분으로서, 연소가스이동공 사이에 배치된다. A plurality of combustion
즉, 본 발명은 가이드링 중에서 상, 하부가이드링(120, 180)만을 내통에 고정결합하고, 그 사이에 매개되는 중간가이드링은 후술할 열전달핀에 의해 지지되는 구조로 구성하여 내통과의 용접 부위를 최소화함으로써, 고온의 연소가스에 의해 용접부위가 손상되어 발생하는 열절단 효율을 현저히 감소시킬 수 있게 된다. That is, according to the present invention, only the upper and lower guide rings 120 and 180 among the guide rings are fixedly coupled to the inner cylinder, and the intermediate guide ring mediated therebetween is structured to be supported by heat- By minimizing the area, it is possible to drastically reduce the heat cutting efficiency caused by the damage of the welded portion by the high temperature combustion gas.
다음으로, 열전달핀은 제1, 2, 3열전달핀(130, 150, 170)으로 구성하되, 제1열전달핀(130)의 양단 각각은 상부가이드링(120)과 제1중간가이드링(140)에 고정결합하며, 제2열전달핀(150)의 양단 각각은 제1중간가이드링(140)과 제2중간가이드링(160)에 고정결합하고, 제3열전달핀(170)의 양단 각각은 제2중간가이드링(160)과 하부가이드링(180)에 고정결합한다. 제1, 2, 3열전달핀(130, 150, 170) 각각은 공히 상호간에 일정간격 이격되어 배치되는 복수 개로 이루어진다.The first and second
이들 열전달핀 각각은 연소가스의 이동을 가이드하는 부분이며, 각 양단은 용접에 의해 가이드링에 고정결합된다. 이처럼, 본 발명은 연소가스의 이동을 가이드하는 복수 개의 열전달핀을 개별적으로 내통 내면에 직접 용접결합하지 않고, 열전달핀을 가이드링에 미리 고정결합한 상태에서 가이드링만(특히 상, 하부가이드링)을 내통의 내면에 용접함으로써, 용접부위를 최소화할 수 있음은 물론이며, 열교환장치의 제작공정을 대폭 단축시킬 수 있다는 이점이 있다.Each of these heat transfer fins is a part for guiding the movement of the combustion gas, and both ends are fixedly coupled to the guide ring by welding. As described above, according to the present invention, since the plurality of heat transfer fins guiding the movement of the combustion gas are not directly welded to the inner surface of the inner tube, but only the guide ring (particularly the upper and lower guide rings) Is welded to the inner surface of the inner tube, it is possible to minimize the welded portion, and the manufacturing process of the heat exchanger can be greatly shortened.
한편, 본 발명은 각 가이드링의 일면 및 타면 각각에 인접하는 열전달핀을 고정결합함에 있어, 가이드링을 기준으로 인접하는 열전달핀이 서로 연속되지 않고 엇갈리는 구조로 고정결합되는 구성을 제안한다. In the meantime, the present invention proposes a configuration in which heat transfer fins adjacent to one side and the other side of each guide ring are fixedly coupled to each other, and adjacent heat transfer fins are fixedly coupled with each other by a staggered structure.
즉, 도 3에 개시된 것과 같이, 제1중간가이드링(140)의 핀결합공(146)에 고정결합되는 제1열전달핀(130)의 타단 및 제2열전달핀(150)의 일단 각각은 제1중간가이드링(140)의 핀결합공(146) 중에 인접하는 다른 핀결합공 각각에 고정결합되어 서로 연결되지 않도록 구성하며, 제2중간가이드링(160)의 핀결합공(166)에 결합되는 제2열전달핀(130)의 타단 및 제3열전달핀(170)의 일단 각각은 제2중간가이드링(160)의 핀결합공(166) 중에 인접하는 다른 핀결합공 각각에 고정결합되어 서로 연결되지 않도록 구성하는 것이다.3, the other end of the first
이럴 경우, 각 가이드링에 형성되는 연소가스이동공의 구성과 연계되면서 냉각수는 연소가스로부터 최대의 열을 흡수할 수 있게 된다. 그 이유를 개략적으로 살펴본다.In this case, the cooling water can absorb the maximum amount of heat from the combustion gas while being associated with the constitution of the combustion gas moving hole formed in each guide ring. Here's an overview of why.
도 2와 같이 연소가스가 연소가스유입구(12)로 유입되면, 연소가스는 연소실(내부 공간)을 거쳐 내통(10)의 하부로 이동한 다음 방사형으로 분지되면서 열전달수단(1)의 하부가이드링(180)으로 향한다. 하부가이드링(180)에서 연소가스가 이동할 수 있는 부분은 일정간격 이격되어 형성되는 연소가스이동공(182) 뿐이기 때문에 연소가스의 이동은 일시 정체되며 이에 따라 연소가스가 가진 열 중 일부가 하부가이드링(180)을 거쳐 냉각수로 전달된다. As shown in FIG. 2, when the combustion gas flows into the
하부가이드링(180)의 연소가스이동공(182)을 빠져 나온 연소가스는 제3열전달핀(170)에 의해 가이드되어 제2중간가이드링(160)으로 향하며, 그 이동과정 중에 연소가스의 열 중 일부가 내통(10)을 통해 냉각수로 전달된다. 하부가이드링(180)의 경우와 동일하게 제2중간가이드링(160)에서 연소가스가 이동할 수 있는 부분은 연소가스이동공(162)이기 때문에, 연소가스는 제2중간가이드링(160)을 만나게 되면서 일시 정체되며 이에 따라 연소가스가 가진 열 중 일부는 제2중간가이드링(160)을 거쳐 냉각수로 전달된다.The combustion gas exiting the combustion
한편, 제2중간가이드링(160)에 고정결합되는 제3열전달핀(170) 및 제2열전달핀(150) 각 단부는 서로 연결되지 않고 제2중간가이드링(16)에 대하여 서로 엇갈리게 구조로 고정결합되어 있기 때문에, 제2중간가이드링(160)을 통과한 연소가스는 곧바로 제2열전달핀(150)에 의해 가이드되지 않고 도 3과 같이 그 이동경로가 일정각도 틀어지면서 제2열전달핀(150) 사이로 진입한 다음 가이드된다. 즉, 연소가스는 가이드링을 매개로 지그재그의 이동경로을 이루면서 길어지게 되는 것이다. 연소가스의 이동경로가 길어진다는 것은 냉각수와의 접촉시간이 길어진다는 것을 의미하게 때문에 보다 많은 열이 냉각수로 전달될 수 있게 된다.The ends of the third
전술한 과정은 연소가스가 제2열전달핀(150)에 가이드되어 제1중간가이드링(140)과 만나고, 뒤이어 제1열전달핀(130)에 가이드되어 상부가이드링(120)과 만나는 과정에서도 동일하게 일어난다. 즉, 연소가스의 열은 중간가이드링(140) 및 상부가이드링(120)에서 일시 정체되면서 냉각수로 전달되며 중간가이드링(140)에 의해 그 이동경로가 지그재그로 변하면서 냉각수로 전달된다.In the above-described process, the combustion gas is guided by the second
이처럼, 본 발명은 연소가스이동공이라는 구성을 통해 연소가스의 이동을 최대한 억제하고, 이에 부가하여 연소가스가 지그재그로 이동하도록 유도하여 냉각수의 접촉시간을 최대한 늘리는 것이 가능하다는 점에서 동일한 연소열이 투입되더라도 보다 많은 열이 냉각수로 전달될 수 있게 된다. 도면에서 상부가이드링(120)의 일부분이 폐쇄되지 않고 일부 영역에서 개구된 구조로 이루어진 것은 연소가스배출구(14)를 감안한 것이다. As described above, in the present invention, it is possible to suppress the movement of the combustion gas to the maximum through the constitution of the combustion gas moving hole and additionally to induce the combustion gas to move in a zigzag manner, thereby maximally increasing the contact time of the cooling water. So that more heat can be transferred to the cooling water. In the drawing, a structure in which a part of the
전술한 예는 4개의 가이드링(3개의 열전달핀)을 전제로 한 것이나, 본 발명의 특징을 훼손하지 않는다면 가이드링의 개수(열전달핀의 개수)는 다양하게 변경될 수 있을 것이다. 또한, 나아가 개시된 이러한 기술적 사상에 기초하여 별도의 기술적 특징이 부가되어 실시될 수도 있음은 자명하다.Although the above-described example is based on four guide rings (three heat transfer fins), the number of guide rings (the number of heat transfer fins) may be variously changed without deteriorating the characteristics of the present invention. Further, it is apparent that other technical features may be added and implemented based on the disclosed technical idea.
10 : 내통 20 : 외통
120 : 상부가이드링 130 : 제1열전달핀
140 : 제1중간가이드링 150 : 제2열전달핀
160 : 제2중간가이드링 170 : 제3열전달핀
180 : 하부가이드링10: inner tube 20: outer tube
120: upper guide ring 130: first heat transfer pin
140: first intermediate guide ring 150: second heat transfer pin
160: second intermediate guide ring 170: third heat transfer pin
180: Lower guide ring
Claims (2)
상기 열전달수단(1)은,
상호간에 일정간격 이격되어 원주형으로 배치되는 복수 개의 연소가스이동공(122)과, 연소가스이동공(122) 사이에 배치되는 복수 개의 핀결합공(126)이 형성되어, 내통(10)의 상부 내면에 고정결합되는 상부가이드링(120)과;
상호간에 일정간격 이격되어 원주형으로 배치되는 복수 개의 연소가스이동공(182)과, 연소가스이동공(182) 사이에 배치되는 복수 개의 핀결합공(186)이 형성되어, 내통(10)의 하부 내면에 고정결합되는 하부가이드링(180)과;
상호간에 일정간격 이격되어 원주형으로 배치되는 복수 개의 연소가스이동공(142, 162)과, 연소가스이동공(142, 162) 사이에 배치되는 복수 개의 핀결합공(146, 166)이 형성되어, 상부가이드링(120)과 하부가이드링(160) 사이에 위치하는 제1, 2중간가이드링(140, 160)과;
상호간에 일정간격 이격되어 배치되는 복수 개로 이루어지며, 각 일단은 상부가이드링(120)의 핀결합공(126)에 고정결합되고, 각 타단은 제1중간가이드링(140)의 핀결합공(146)에 고정결합되는 제1열전달핀(130)과;
상호간에 일정간격 이격되어 배치되는 복수 개로 이루어지며, 각 일단은 제1중간가이드링(140)의 핀결합공(146)에 고정결합되고, 각 타단은 제2중간가이드링(160)의 핀결합공(166)에 고정결합되는 제2열전달핀(150)과;
상호간에 일정간격 이격되어 배치되는 복수 개로 이루어지며, 각 일단은 제2중간가이드링(160)의 핀결합공(166)에 고정결합되고, 각 타단은 하부가이드링(180)의 핀결합공(186)에 고정결합되는 제3열전달핀(170)으로;
이루어지는 것을 특징으로 하는 차량의 프리히터 열교환장치.An outer tube 20 having a cooling water inlet 22 on one side and a cooling water outlet 26 on the other side and a heat transfer means 1 and a cooling water guide 16 on the inner and outer surfaces, A preheater heat exchanger for a vehicle, comprising a gas inlet (12) and a combustion gas outlet (14) and an inner cylinder (10) inserted into the outer cylinder (10)
The heat transfer means (1)
A plurality of combustion gas moving holes 122 are arranged circumferentially spaced apart from each other by a predetermined distance and a plurality of pin coupling holes 126 arranged between the combustion gas moving holes 122 are formed, An upper guide ring 120 fixedly coupled to the upper inner surface;
A plurality of combustion gas moving holes 182 are disposed circumferentially spaced apart from each other by a predetermined distance and a plurality of pin coupling holes 186 are formed between the combustion gas moving holes 182, A lower guide ring 180 fixedly coupled to the lower inner surface;
A plurality of combustion gas moving holes 142 and 162 arranged circumferentially spaced apart from each other by a predetermined distance and a plurality of pin coupling holes 146 and 166 disposed between the combustion gas moving holes 142 and 162 are formed First and second intermediate guide rings 140 and 160 positioned between the upper guide ring 120 and the lower guide ring 160;
And one end thereof is fixedly coupled to the pin coupling hole 126 of the upper guide ring 120 and the other end is fixed to the pin coupling hole (not shown) of the first intermediate guide ring 140 146; < / RTI >
And one end of each end is fixedly coupled to the pin coupling hole 146 of the first intermediate guide ring 140 and the other end is fixed to the pin coupling hole 146 of the second intermediate guide ring 160 A second heat transfer fin (150) fixedly coupled to the hole (166);
And one end thereof is fixedly coupled to the pin engagement hole 166 of the second intermediate guide ring 160 and the other end is fixed to the pin engagement hole 167 of the lower guide ring 180 186; < / RTI >
Wherein the preheater heat exchanger is a heat exchanger.
제1중간가이드링(140)의 핀결합공(146)에 결합되는 제1열전달핀(130)의 타단 및 제2열전달핀(150)의 일단 각각은 제1중간가이드링(140)의 핀결합공(146) 중에 인접하는 다른 핀결합공 각각에 고정결합되어 서로 연결되지 않도록 구성되며, 제2중간가이드링(160)의 핀결합공(166)에 결합되는 제2열전달핀(130)의 타단 및 제3열전달핀(170)의 일단 각각은 제2중간가이드링(160)의 핀결합공(166) 중에 인접하는 다른 핀결합공 각각에 고정결합되어 서로 연결되지 않도록 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 프리히터 열교환장치.The method according to claim 1,
The other end of the first heat transfer fin 130 coupled to the pin coupling hole 146 of the first intermediate guide ring 140 and one end of the second heat transfer fin 150 are connected to each other by pin coupling The other end of the second heat transfer fin 130 coupled to the pin coupling hole 166 of the second intermediate guide ring 160 is fixedly coupled to each of the adjacent pin coupling holes in the hole 146, And one end of the third heat transfer fin (170) are fixedly coupled to each other in adjacent pin coupling holes in the pin coupling hole (166) of the second intermediate guide ring (160) Preheater heat exchanger.
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