KR101596700B1 - Sturucture for discharging air bubble of exhaust heat recovery device - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배기열 회수장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열교환기에 설치되어 열교환기의 내부로 냉각수를 공급하는 냉각수 유입구의 하단에 결합되는 제 1 기포 포집부, 열교환기에 설치되어 열교환기의 외부로 냉각수를 배출하는 냉각수 배출구의 하단에 결합되는 제 2 기포 포집부 및 상기 제 1 기포 포집부와 제 2 기포 포집부 사이를 연결하는 연결통로를 포함하며, 상기 냉각수 유입구의 제 1 기포 포집부에 포집된 기포는, 연결통로를 통해 제 2 기포 포집부에 전달된 후 냉각수 배출구를 통해 배출되는 것을 특징으로 하여, 차량의 정차 상태에 관계없이 냉각수 유입구 측에서 발생한 기포가 연결통로를 통해 용이하게 냉각수 배출구 쪽으로 배출되도록 하는 배기열 회수장치의 기포 배출구조에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust heat recovery apparatus, and more particularly, to an exhaust heat recovery apparatus that includes a first bubble collecting unit installed in a heat exchanger and coupled to a lower end of a cooling water inlet for supplying cooling water to the inside of a heat exchanger, A second bubble collecting unit coupled to a lower end of a cooling water discharge port for discharging the cooling water discharged from the first bubble collecting unit, and a connection passage connecting the first bubble collecting unit and the second bubble collecting unit, The bubbles are delivered to the second bubble collecting part through the connecting passage and then discharged through the cooling water outlet. Thus, the bubbles generated at the cooling water inlet side can be easily directed toward the cooling water outlet To a bubble discharging structure of an exhaust heat recovery device.

Description

배기열 회수장치의 기포 배출구조{STURUCTURE FOR DISCHARGING AIR BUBBLE OF EXHAUST HEAT RECOVERY DEVICE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a structure of an exhaust heat recovery apparatus,

본 발명은 차량의 배기열 회수장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 냉각수 유입구의 하단에 결합되는 제 1 기포 포집부, 냉각수 배출구의 하단에 결합되는 제 2 기포 포집부 및 상기 제 1 기포 포집부와 제 2 기포 포집부 사이를 연결하는 연결통로를 포함하며, 상기 냉각수 유입구의 제 1 기포 포집부에 포집된 기포는, 연결통로를 통해 제 2 기포 포집부에 전달된 후 냉각수 배출구를 통해 배출되는 것을 특징으로 하는 배기열 회수장치의 기포 배출구조에 관한 것이다.
The present invention relates to an exhaust heat recovery apparatus for a vehicle, and more particularly to an exhaust heat recovery apparatus for a vehicle that includes a first bubble collector coupled to a lower end of a cooling water inlet, a second bubble collector coupled to a lower end of a cooling water outlet, The bubbles trapped in the first bubble trapping portion of the cooling water inlet are delivered to the second bubble trapping portion through the connection passage and then discharged through the cooling water discharge port. To the bubble discharge structure of the exhaust heat recovery apparatus.

일반적으로 차량은 주행 상태에 따라 초기 시동시 엔진 웜업(warm up) 및 난방 단계가 이루어지고, 차량의 주행시 열전발전 단계가 이루어지며, 차량이 경사진 곳을 올라가거나 과속시 바이패스 단계가 이루어진다.Generally, the vehicle is warmed up and warmed up at the time of initial startup according to the driving state, thermally generated at the time of driving the vehicle, and bypassed when the vehicle is inclined or overspeed.

차량의 배기열 회수장치는 엔진 연소 후 버려지는 배기열을 회수하여 엔진의 웜업, 변속기의 웜업에 사용하거나 또는 회수된 열에너지를 공조장치에 전달하여 차량의 실내 난방에 사용하는 장치를 말한다.The exhaust heat recovery apparatus of a vehicle refers to a device used for warming up the engine, warming up the transmission, or transferring the recovered heat energy to the air conditioner to recover indoor heat of the vehicle by recovering exhaust heat discharged after engine combustion.

차량의 배기열 회수장치를 사용하는 경우 초기 시동시 고온의 배기가스를 이용하여 냉각수를 가열시킬 수 있고, 이에 따라 엔진의 예열시간을 단축하여 연비 향상 및 배기가스 저감의 효과를 얻을 수 있다.When the exhaust heat recovery apparatus of the vehicle is used, the cooling water can be heated by using the exhaust gas at high temperature at the time of the initial start, thereby shortening the preheating time of the engine and improving the fuel consumption and reducing the exhaust gas.

차량에서 배출되는 오염 물질은 엔진이 워밍업되기 전인 공회전시에 가장 많이 배출되는데 배기열 회수장치를 사용하여 웜업 시간을 단축시킴으로써 차량에서 배출되는 오염물질을 저감할 수 있다.The pollutants discharged from the vehicle are discharged most when idling before the engine is warmed up. By reducing the warm-up time using the exhaust heat recovery device, pollutants discharged from the vehicle can be reduced.

또한, 배기열 회수장치를 통해 가열된 냉각수는 엔진 냉각수 및 변속기 오일의 온도를 빠르게 상승시켜 엔진 내부 및 변속기 내부의 마찰을 저감시켜 주고, 겨울철 빠른 실내 난방의 효과를 얻을 수 있도록 한다.In addition, the cooling water heated through the exhaust heat recovery device rapidly raises the temperature of the engine cooling water and the transmission oil, thereby reducing the friction inside the engine and the transmission, and achieving the effect of fast indoor heating in winter.

일반적으로 배기열 회수장치는, 고온의 배기가스가 통과되는 바이패스 통로, 상기 바이패스 통로와 연통하여 바이패스 통로가 폐쇄되었을 때 바이패스 통로로부터 공급되는 고온의 배기가스가 저온의 냉각수와 열교환할 수 있도록 구성되는 열교환기로 이루어진다.Generally, the exhaust heat recovery apparatus includes: a bypass passage through which a high-temperature exhaust gas passes; a high-temperature exhaust gas supplied from a bypass passage when the bypass passage is closed in communication with the bypass passage, And a heat exchanger.

또한, 상기 열교환기에는, 열교환기 내부로 저온의 냉각수를 공급하는 냉각수 유입구 및 열교환기를 통해 유동된 냉각수가 배출되는 냉각수 배출구가 결합하게 된다.In addition, the heat exchanger is coupled with a cooling water inlet for supplying low-temperature cooling water to the inside of the heat exchanger and a cooling water outlet for discharging the cooling water flowing through the heat exchanger.

그러나 도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 종래 배기열 회수장치는 차량의 정차(KEY-OFF)시, 배기열 회수장치 내부에 정체돼있는 냉각수가 배기계의 여열로 인해 끓게(boiling) 되고 이때 발생한 기포가 열교환기 밖으로 배출되지 못하고 내부에 남아있게 되는 문제점이 있다.However, as shown in Figs. 1A and 1B, in the conventional exhaust heat recovery apparatus, the cooling water stagnated inside the exhaust heat recovery apparatus is boiled due to the heat of the exhaust system when the vehicle is stopped (KEY-OFF) Is not discharged out of the heat exchanger but remains inside.

즉, 열교환기(1)의 냉각수 유입구(2) 쪽에서 발생한 기포가 냉각수 배출구(3)를 통해 배출되지 못하고 열교환기(1) 내부에 계속해서 남아 있으면서 배기열 회수장치의 성능을 방해하는 문제점이 있다.That is, bubbles generated at the cooling water inlet port 2 of the heat exchanger 1 can not be discharged through the cooling water outlet port 3, but remain in the heat exchanger 1, which hinders the performance of the exhaust heat recovery apparatus.

이에 따라, 차량의 재시동 시 열교환기 내부의 냉각수 통로를 기포가 막게 되어 열교환 성능이 저하되며 냉각수 통로측 압력 증가에 따른 급격한 기포 배출로 충격 소음이 발생되는 문제가 있다.Accordingly, when the vehicle is restarted, the cooling water passage inside the heat exchanger is blocked by the air bubbles, so that the heat exchanging performance is lowered and the shock noise is generated due to the sudden bubble discharge due to the increase of the pressure on the cooling water passage side.

이러한 문제점을 개선하기 위해 종래에는, 열교환기의 냉각수 배출구가 열교환기의 다른 부분에 비해 최상단에 위치할 수 있도록 열교환기 자체를 기울어지게 장착하거나, 차량 정차시 냉각수 보일링을 방지하기 위해 냉각수를 순환시키는 보조 워터펌프를 추가하는 등의 방법을 사용해왔다.In order to solve such a problem, conventionally, the heat exchanger itself is tilted so that the cooling water outlet of the heat exchanger is positioned at the uppermost position relative to the other part of the heat exchanger, or the cooling water is circulated And adding an auxiliary water pump to the water.

그러나 열교환기 자체를 기울어진 상태로 장착하는 방법은 차량의 정차 상태(예를 들어, 차량이 경사진 길에 정차)에 따라 열교환기의 경사각이 영향을 받으므로 근본적인 해결책이 안되고, 보조 워터펌프를 추가하는 방법은 차량의 생산원가 및 차량중량을 지나치게 증대시키며 제조공정이 복잡해지는 문제점이 있다.
However, the method of mounting the heat exchanger itself in an inclined state is not a fundamental solution because the inclination angle of the heat exchanger is influenced by the vehicle's stationary state (for example, the vehicle stops on a sloping road) There is a problem in that the production cost is increased excessively and the manufacturing process becomes complicated.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 차량의 정차 상태에 관계없이 냉각수 유입구 측에서 발생한 기포가 연결통로를 통해 용이하게 냉각수 배출구 쪽으로 배출되도록 하는 배기열 회수장치의 기포 배출구조를 제공하고자 함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a bubble exhaust structure of an exhaust heat recovery apparatus that allows bubbles generated at a cooling water inlet side to be easily discharged toward a cooling water outlet through a connection passage regardless of a vehicle stop state It is in the cage.

또한, 본 발명은 추가적인 보조 워터펌프 등을 추가할 필요없이 비교적 간단한 구조로 열교환기 내부의 기포가 용이하게 배출될 수 있도록 함으로써, 차량의 생산원가 및 차량중량을 절감시키고 차량의 제조공정을 단순화시키는 배기열 회수장치의 기포 배출구조를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, the present invention allows the bubbles in the heat exchanger to be easily discharged with a relatively simple structure without the need to add an additional auxiliary water pump or the like, thereby reducing the production cost of the vehicle and the weight of the vehicle and simplifying the manufacturing process of the vehicle Another object is to provide a bubble discharge structure of an exhaust heat recovery apparatus.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
The technical objects to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical subjects which are not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the present invention .

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 내부로 고온의 배기가스가 통과되는 바이패스 통로 및 상기 바이패스 통로와 연통하며, 고온의 배기가스와 저온의 냉각수 사이에 열교환이 이루어지는 열교환기를 포함하는 배기열 회수장치에 있어서, 상기 열교환기에 설치되어 열교환기의 내부로 냉각수를 공급하는 냉각수 유입구의 하단에 결합되는 제 1 기포 포집부; 상기 열교환기에 설치되어 열교환기의 외부로 냉각수를 배출하는 냉각수 배출구의 하단에 결합되는 제 2 기포 포집부; 및 상기 제 1 기포 포집부와 제 2 기포 포집부 사이를 연결하는 연결통로; 를 포함하며, 상기 냉각수 유입구의 제 1 기포 포집부에 포집된 기포는, 연결통로를 통해 제 2 기포 포집부에 전달된 후 냉각수 배출구를 통해 배출되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a heat exchanger including a bypass passage through which a high-temperature exhaust gas passes, and a heat exchanger communicating with the bypass passage and performing heat exchange between the hot exhaust gas and low- A first bubble trapping unit installed in the heat exchanger and coupled to a lower end of a cooling water inlet for supplying cooling water to the inside of the heat exchanger; A second bubble collecting unit installed in the heat exchanger and coupled to a lower end of a cooling water discharge port for discharging cooling water to the outside of the heat exchanger; And a connection passage for connecting the first bubble collector and the second bubble collector; Wherein the bubbles collected in the first bubble collecting part of the cooling water inlet are delivered to the second bubble collecting part through the connecting passage and then discharged through the cooling water outlet.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 배기열 회수장치의 기포 배출구조에서, 상기 제 1 기포 포집부의 상부면은, 냉각수 배출구를 향해 미리 정해진 각도의 경사각을 가지는 경사면으로 형성되는 것이 바람직하다.In the bubble exhaust structure of the exhaust heat recovery apparatus according to the embodiment of the present invention, it is preferable that the upper surface of the first bubble collector is formed as an inclined surface having an inclination angle at a predetermined angle toward the cooling water outlet.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 배기열 회수장치의 기포 배출구조에서, 상기 연결통로의 상부면은, 냉각수 배출구를 향해 미리 정해진 각도의 경사각을 가지는 경사면으로 형성되는 것이 좋다.In the bubble exhaust structure of the exhaust heat recovery apparatus according to the embodiment of the present invention, the upper surface of the connection passage may be formed as an inclined surface having an inclination angle at a predetermined angle toward the cooling water outlet.

아울러, 본 발명의 실시예에 따른 배기열 회수장치의 기포 배출구조에서, 상기 제 2 기포 포집부의 상부면은, 미리 정해진 각도의 경사각을 가지는 경사면으로 형성되고, 상기 제 2 기포 포집부의 경사면은 제 1 기포 포집부의 경사면과 동일한 각도의 경사각을 가지는 것이 바람직하다.Further, in the bubble discharge structure of the exhaust heat recovery apparatus according to the embodiment of the present invention, the upper surface of the second bubble collector is formed as an inclined surface having a predetermined angle of inclination, and the inclined surface of the second bubble collector has a first And has an inclination angle equal to that of the inclined plane of the bubble collector.

나아가, 본 발명의 실시예에 따른 배기열 회수장치의 기포 배출구조에서, 상기 연결통로는 제 1 기포 포집부와 제 2 기포 포집부 사이에 다수 개 형성되고, 다수의 연결통로는 서로 미리 정해진 간격만큼 이격되어 배치되는 것이 바람직하다.
Further, in the bubble exhaust structure of the exhaust heat recovery apparatus according to the embodiment of the present invention, a plurality of connection passages are formed between the first bubble collector and the second bubble collector, and the plurality of connection passages are spaced apart from each other by a predetermined distance It is preferable that they are spaced apart from each other.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명은, 냉각수 유입구의 하단에 제 1 기포 포집부를 결합하고 냉각수 배출구의 하단에 제 2 기포 포집부를 결합하며 제 1 기포 포집부와 제 2 기포 포집부의 사이를 연결통로로 연결하여, 냉각수 유입구 측에서 발생한 기포가 냉각수 배출구를 통해 용이하게 배출될 수 있도록 하는 효과가 있다.According to the present invention, the first bubble collector is coupled to the lower end of the cooling water inlet, the second bubble collector is coupled to the lower end of the cooling water outlet, and the first bubble collector and the second bubble collector are connected to each other So that bubbles generated at the cooling water inlet side can be easily discharged through the cooling water outlet.

또한, 본 발명은 차량의 정차 상태에 관계없이 열교환기 내부의 기포를 제거할 수 있는 근본적인 해결책이 되며, 별도의 워터펌프 등을 추가할 필요가 없으므로 차량의 생산원가 및 차량중량을 절감시키고 생산공정을 단순화시키는 효과가 있다.In addition, the present invention is a fundamental solution for removing air bubbles inside the heat exchanger regardless of the vehicle stop state, and it is unnecessary to add a separate water pump or the like, thereby reducing the production cost and vehicle weight of the vehicle, . ≪ / RTI >

또한, 제 1 기포 포집부의 상부면을, 냉각수 배출구를 향해 소정의 경사각을 가진 경사면 형태로 형성함으로써, 제 1 기포 포집부에서 포집된 기포를 제 2 기포 포집부 방향으로 용이하게 전달하는 효과가 있다.Further, the upper surface of the first bubble trapping portion is formed in an inclined surface shape having a predetermined inclination angle toward the cooling water discharge port, so that the bubble trapped by the first bubble trapping portion can be easily transferred toward the second bubble trapping portion .

아울러, 연결통로의 상부면 또는 제 2 기포 포집부의 상부면을, 소정의 경사각을 가진 경사면 형태로 형성함으로써, 제 1 기포 포집부에서 포집된 기포를 제 2 기포 포집부 방향으로 더욱 용이하게 전달하는 효과가 있다.In addition, by forming the upper surface of the connecting passage or the upper surface of the second bubble collecting portion in the form of an inclined surface having a predetermined inclination angle, the bubbles trapped by the first bubble collecting portion can be more easily transferred toward the second bubble collecting portion It is effective.

나아가, 제 2 기포 포집부의 경사면이 제 1 기포 포집부의 경사면과 동일한 각도의 경사각을 가지도록 함으로써, 제 1 기포 포집부에서 제 2 기포 포집부로 전달되는 기포가 전달 중 내부 구조에 의해 걸리지 않도록 하는 효과가 있다.Further, by making the inclined surface of the second bubble collecting portion have an inclination angle equal to that of the inclined surface of the first bubble collecting portion, it is possible to prevent the bubble transferred from the first bubble collecting portion to the second bubble collecting portion .

또한, 본 발명은, 연결통로를 다수 개 형성함으로써 연결통로를 통해 다량의 기포를 전달할 수 있으며, 다수의 연결통로를 소정의 간격만큼 이격하여 배치함으로써 커다란 기포를 잘게 나누어 주어 배출효과를 높일 수 있다.
Further, according to the present invention, a large number of bubbles can be transmitted through the connection passage by forming a plurality of connection passages. By arranging a plurality of connection passages spaced apart by a predetermined distance, large bubbles can be finely divided, .

도 1a는 종래 배기열 회수장치의 열교환기 내부에 기포가 생성된 모습을 도시한 단면도.
도 1b는 종래 배기열 회수장치의 열교환기 내부에 기포가 남아있는 모습을 도시한 평면도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 배기열 회수장치의 전체적인 모습을 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 배기열 회수장치의 기포 배출구조를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 배기열 회수장치의 기포 배출구조를 도시한 측면도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 배기열 회수장치의 열교환기 내부에서 기포가 이동하는 모습을 도시한 단면도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 배기열 회수장치의 열교환기 내부에서 기포가 이동하는 모습을 도시한 평면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1A is a sectional view showing a state where bubbles are generated in a heat exchanger of a conventional exhaust heat recovery apparatus. FIG.
FIG. 1B is a plan view showing a state in which air bubbles remain in the heat exchanger of the conventional exhaust heat recovery apparatus. FIG.
FIG. 2 is a perspective view showing the entire structure of an exhaust heat recovery apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG.
3 is a perspective view illustrating a bubble discharging structure of an exhaust heat recovery apparatus according to an embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a side view showing a bubble discharge structure of an exhaust heat recovery apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 5 is a sectional view showing a state in which bubbles move within a heat exchanger of an exhaust heat recovery apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 6 is a plan view showing a state in which bubbles move within a heat exchanger of an exhaust heat recovery apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 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.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings in order that the present invention can be easily carried out by those skilled in the art. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

또한, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
In addition, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventor should properly define the concept of the term to describe its invention in the best way. It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 배기열 회수장치의 전체적인 모습을 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 배기열 회수장치의 기포 배출구조를 도시한 사시도이다.FIG. 2 is a perspective view showing an overall structure of an exhaust heat recovery apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a perspective view illustrating a bubble discharge structure of the exhaust heat recovery apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 배기열 회수장치의 기포 배출구조는, 내부로 고온의 배기가스가 통과되는 바이패스 통로(10) 및 상기 바이패스 통로(10)와 연통하며, 고온의 배기가스와 저온의 냉각수 사이에 열교환이 이루어지는 열교환기(20)를 포함하는 배기열 회수장치에 있어서, 상기 열교환기(20)에 설치되어 열교환기(20)의 내부로 냉각수를 공급하는 냉각수 유입구(34)의 하단에 결합되는 제 1 기포 포집부(30), 상기 열교환기(20)에 설치되어 열교환기(20)의 외부로 냉각수를 배출하는 냉각수 배출구(44)의 하단에 결합되는 제 2 기포 포집부(40) 및 상기 제 1 기포 포집부(30)와 제 2 기포 포집부(40) 사이를 연결하는 연결통로(50)를 포함하는 것을 특징으로 한다.The bubble discharge structure of the exhaust heat recovery apparatus according to the embodiment of the present invention includes a bypass passage 10 through which a high temperature exhaust gas passes and a bypass passage 10 communicating with the bypass passage 10, And a cooling water inlet (34) provided in the heat exchanger (20) for supplying cooling water to the inside of the heat exchanger (20), the exhaust heat recovery device comprising a heat exchanger (20) A second bubble collecting part 40 installed in the heat exchanger 20 and coupled to a lower end of a cooling water discharge port 44 for discharging cooling water to the outside of the heat exchanger 20, And a connection passage (50) connecting between the first bubble collector (30) and the second bubble collector (40).

도 2에 도시된 바와 같이, 바이패스 통로(10)는 내부로 고온의 배기가스가 통과될 수 있도록 파이프 형태로 형성되고, 상기 바이패스 통로(10) 상에는 바이패스 밸브(12)가 설치되어 바이패스 통로(10)를 개폐시키고 있다.As shown in FIG. 2, the bypass passage 10 is formed in a pipe shape so that a high-temperature exhaust gas can pass therethrough. A bypass valve 12 is installed on the bypass passage 10, Thereby opening and closing the pass passage 10.

상기 바이패스 통로(10)는 차량의 종류, 배출되는 배기가스의 양, 차체 내부의 레이아웃에 따른 다른 부품과의 관계 등을 고려하여 그 단면의 형상이 원형, 타원형 또는 다각형 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.The bypass passage 10 is formed in various shapes such as a circular shape, an elliptical shape, or a polygonal shape in consideration of the type of vehicle, the amount of exhaust gas discharged, the relationship with other parts depending on the layout of the interior of the vehicle, .

상기 바이패스 밸브(12)는, 전자식 또는 기계식 방식으로 구동되며 바이패스 통로(10)를 가로지르도록 배치되어 바이패스 통로(10)를 폐쇄하거나 바이패스 통로(10)의 측면에 붙도록 배치되어 바이패스 통로(10)를 개방시키는 역할을 한다.The bypass valve 12 is driven to be electronically or mechanically driven and disposed to cross the bypass passage 10 to close the bypass passage 10 or to be attached to the side surface of the bypass passage 10 And serves to open the bypass passage 10.

상기 바이패스 통로(10)의 측부에는, 바이패스 통로(10)가 폐쇄되었을 때 바이패스 통로(10)로부터 공급되는 고온의 배기가스와 냉각수 유입구(34)를 통해 유입되고 냉각수 배출구(44)를 통해 배출되는 저온의 냉각수 사이에 열교환이 이루어지는 열교환기(20)가 연통 설치된다.When the bypass passage 10 is closed, the high-temperature exhaust gas supplied from the bypass passage 10 flows into the side of the bypass passage 10 through the cooling water inlet 34 and the cooling water outlet 44 And a heat exchanger (20) in which heat exchange is performed between the cooling water discharged at a low temperature and the cooling water discharged through the heat exchanger (20).

상기 열교환기(20) 내부를 통과하는 저온의 냉각수는 고온의 배기가스와 열교환을 통해 가열된 다음 냉각수 배출구(44)를 통해 배출되어 변속기(미도시) 및 엔진(미도시)를 웜업(warm up)하게 된다.The low temperature cooling water passing through the inside of the heat exchanger 20 is heated through heat exchange with the high temperature exhaust gas and then discharged through the cooling water outlet 44 to warm up the transmission (not shown) and the engine (not shown) ).

상기 열교환기(20) 내부를 통과하는 냉각수가 충분히 가열되면 과도한 열부하를 방지하기 위해 바이패스 밸브(12)가 회전하여 바이패스 통로(10)를 개방하고, 이때 대부분의 배기가스는 열교환기(20)를 통한 열교환 없이 바이패스 통로(10)를 통해 배출된다.When the cooling water passing through the inside of the heat exchanger 20 is sufficiently heated, the bypass valve 12 rotates to open the bypass passage 10 in order to prevent excessive heat load. At this time, most of the exhaust gas passes through the heat exchanger 20 Through the bypass passage 10 without heat exchange.

도시된 실시예에서 상기 열교환기(20)는 냉각수 통로 및 배기가스 통로가 교대로 번갈아가며 적층된 적층형 열교환기(20)로 형성되어 있으나, 차량의 종류, 배출되는 배기가스의 양, 차체 내부의 레이아웃에 따른 다른 부품과의 관계 등을 고려하여 다양한 형태로 형성될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.In the illustrated embodiment, the heat exchanger 20 is formed of a laminated heat exchanger 20 in which cooling water passages and exhaust gas passages are alternately stacked alternately. However, the type of vehicle, the amount of exhaust gas to be discharged, It will be understood that the present invention can be formed in various forms in consideration of the relationship with other parts depending on the layout and the like.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 냉각수 유입구(34) 및 냉각수 배출구(44)는 열교환기(20)의 상단에 수직으로 결합되어 있으며, 냉각수 유입구(34) 및 냉각수 배출구(44)의 하단에는 각각 제 1 기포 포집부(30) 및 제 2 기포 포집부(40)가 결합된다.2 and 3, the cooling water inlet 34 and the cooling water outlet 44 are vertically coupled to the upper end of the heat exchanger 20, and the cooling water inlet 34 and the cooling water outlet 44 And the first bubble collecting unit 30 and the second bubble collecting unit 40 are respectively coupled to the lower end.

즉, 상기 제 1 기포 포집부(30) 및 제 2 기포 포집부(40)는, 열교환기(20)의 상단과 냉각수 유입구(34) 및 냉각수 배출구(44)의 하단 사이에 배치되어 열교환기(20)와 냉각수 유입구(34) 및 냉각수 배출구(44)를 연결하게 된다.That is, the first bubble collector 30 and the second bubble collector 40 are disposed between the upper end of the heat exchanger 20 and the lower ends of the cooling water inlet 34 and the cooling water outlet 44, 20, the cooling water inlet 34 and the cooling water outlet 44 are connected to each other.

도시된 실시예에서 상기 제 1 기포 포집부(30) 및 제 2 기포 포집부(40)는, 윗면이 각각 냉각수 유입구(34) 및 냉각수 배출구(44)와 연통되고 아랫면이 열교환기(20)와 연통된 직육면체 형태로 형성되어 있으나, 통상의 기술자는 제 1 기포 포집부(30) 및 제 2 기포 포집부(40)가 다양한 형태로 형성될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.In the illustrated embodiment, the first bubble collector 30 and the second bubble collector 40 are arranged such that the upper surface thereof communicates with the cooling water inlet 34 and the cooling water outlet 44 respectively and the lower surface communicates with the heat exchanger 20 It will be understood by those skilled in the art that the first bubble collector 30 and the second bubble collector 40 may be formed in various shapes.

상기 제 1 기포 포집부(30)와 제 2 기포 포집부(40)의 사이는 연결통로(50)에 의해 연결되고, 상기 연결통로(50)는 제 1 기포 포집부(30)에서 포집된 기포를 제 2 기포 포집부(40)로 전달하는 역할을 한다.The first bubble trapping part 30 and the second bubble trapping part 40 are connected by a connecting passage 50. The connecting passage 50 is connected to the bubble trapping part 30, To the second bubble collecting unit (40).

즉, 차량의 정차(KEY-OFF)시 냉각수 유입구(34) 측에서 발생한 기포는 먼저 제 1 기포 포집부(30)에 포집된 후 연결통로(50)를 통해 제 2 기포 포집부(40)로 전달되고, 제 2 기포 포집부(40)로 전달된 기포는 냉각수 배출구(44)를 통해 배출된다.That is, the bubbles generated at the cooling water inlet port 34 at the time of the KEY-OFF of the vehicle are first collected in the first bubble collecting unit 30 and then passed through the connecting passage 50 to the second bubble collecting unit 40 And the bubbles transferred to the second bubble collecting section 40 are discharged through the cooling water discharge port 44.

상기 연결통로(50)의 폭은 열교환기(20)의 크기, 제 1 기포 포집부(30)와 제 2 기포 포집부(40)의 폭 등에 따라 다양하게 형성될 수 있으나, 제 1 기포 포집부(30) 및 제 2 기포 포집부(40)의 폭의 1/10 이상 1/3 이하가 되도록 형성되는 것이 바람직하다.The width of the connection passage 50 may be varied according to the size of the heat exchanger 20, the width of the first bubble collector 30 and the width of the second bubble collector 40, And not more than 1/3 of the width of the second bubble trapping part 30 and the second bubble trapping part 40, respectively.

이는, 상기 연결통로(50)의 폭이 제 1 기포 포집부(30)와 제 2 기포 포집부(40)의 폭의 1/10 미만이면 연결통로(50)가 기포 전달 기능을 거의 할 수 없게 되고, 상기 연결통로(50)의 폭이 제 1 기포 포집부(30)와 제 2 기포 포집부(40)의 폭의 1/3을 초과하면 연결통로(50)를 통해 기포뿐만 아니라 냉각수도 같이 이동되어 열교환 시스템의 효율이 저하되기 때문이다.This is because if the width of the connecting passage 50 is less than 1/10 of the width of the first bubble collecting portion 30 and the second bubble collecting portion 40, the connecting passage 50 can hardly perform the bubble transfer function And when the width of the connection passage 50 exceeds 1/3 of the width of the first bubble collector 30 and the second bubble collector 40, not only bubbles but also cooling water flows through the connection passage 50 And the efficiency of the heat exchange system is lowered.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 배기열 회수장치의 기포 배출구조를 도시한 측면도이다.FIG. 4 is a side view illustrating a bubble discharge structure of the exhaust heat recovery apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 기포 포집부(30)의 상부면(32)은, 냉각수 배출구(44) 및 제 2 기포 포집부(40)를 향해 미리 정해진 각도의 경사각(θ)을 가지는 경사면으로 형성되는 것이 바람직하다.4, the upper surface 32 of the first bubble trapping portion 30 is inclined at an angle of inclination (?) Of a predetermined angle toward the cooling water outlet 44 and the second bubble trapping portion 40 It is preferable that the branch is formed as an inclined surface.

이와 같이 상기 제 1 기포 포집부(30)의 상부면(32)을 경사면으로 형성함으로써, 제 1 기포 포집부(30)에 포집된 기포가 용이하게 연결통로(50) 및 제 2 기포 포집부(40) 방향(도면에서 왼쪽 방향)으로 전달되도록 하는 효과가 발생한다.Since the upper surface 32 of the first bubble collector 30 is formed as an inclined surface as described above, the bubbles trapped in the first bubble collector 30 can easily be collected in the connection passage 50 and the second bubble collector 40 (the left direction in the drawing).

이때, 상기 제 1 기포 포집부(30)의 경사면의 경사각(θ)은 약 5° 내지 50°를 이루는 것이 바람직하며, 이는 제 1 기포 포집부(30)의 경사면의 경사각(θ)이 5° 미만이면 기포 전달 효과가 현저히 감소되고, 제 1 기포 포집부(30)의 경사면의 경사각(θ)이 50°를 초과하면 냉각수 유입구(34)를 포함한 전체 열교환기(20)가 차지하는 높이가 지나치게 높아지며 기포 전달 기능을 오히려 방해하기 때문이다.The angle of inclination of the inclined surface of the first bubble collector 30 is preferably about 5 to 50 degrees because the inclination angle of the inclined surface of the first bubble collector 30 is 5 degrees The bubble transferring effect is remarkably reduced. If the inclination angle? Of the inclined surface of the first bubble collector 30 exceeds 50 degrees, the height occupied by the entire heat exchanger 20 including the cooling water inflow port 34 becomes excessively high This is because it interferes with the bubble transfer function.

또한, 상기 연결통로(50)의 상부면(52)도 역시 제 2 기포 포집부(40) 또는 냉각수 배출구(44)를 향해 미리 정해진 각도의 경사각을 가지는 경사면으로 형성되는 것이 바람직하다.The upper surface 52 of the connection passage 50 may also be formed as an inclined surface having an inclination angle of a predetermined angle toward the second bubble collector 40 or the cooling water outlet 44.

상기 제 1 기포 포집부(30)의 상부면(32)과 마찬가지로 연결통로(50)의 상부면(52)을 경사면으로 형성함으로써, 제 1 기포 포집부(30)와 제 2 기포 포집부(40) 사이를 연결하는 연결통로(50)의 기포 전달 효과를 극대화시킬 수 있다.The upper surface 52 of the connecting passage 50 is formed as an inclined surface in the same manner as the upper surface 32 of the first bubble collecting part 30 so that the first bubble collecting part 30 and the second bubble collecting part 40 The bubble transfer effect of the connection passage 50 connecting between the baffles can be maximized.

상기 제 1 기포 포집부(30)의 경사면의 경사각(θ)과 마찬가지로 연결통로(50) 경사면의 경사각(θ)도 약 5° 내지 50°를 이루는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 연결통로(50)의 경사면은 제 1 기포 포집부(30)의 경사면과 동일한 경사각(θ)을 가지는 것이 좋다.The angle of inclination of the inclined surface of the connection passage 50 is preferably about 5 to 50 degrees as well as the inclination angle of the inclined surface of the first bubble collector 30. More preferably, May have the same inclination angle &thetas; as the inclined surface of the first bubble trapping portion 30.

나아가, 상기 제 2 기포 포집부(40)의 상부면(42)은, 제 2 기포 포집부(40)의 일측 끝단을 향해(도시된 실시예에서 왼쪽 방향) 미리 정해진 각도의 경사각을 가지는 경사면으로 형성되는 것이 바람직하다.Further, the upper surface 42 of the second bubble trapping portion 40 is inclined toward an end of the second bubble trapping portion 40 (leftward in the illustrated embodiment) at an inclination angle of a predetermined angle .

상기 제 2 기포 포집부(40)의 상부면(42)을 경사면으로 형성함으로써, 제 2 기포 포집부(40)로 전달된 기포를 자연스럽게 냉각수 배출구(44)로 유도할 수 있으며, 이에 따라 기포 배출 효과를 증대시킬 수 있다.The upper surface 42 of the second bubble trapping part 40 is formed as an inclined surface so that the bubbles transmitted to the second bubble trapping part 40 can be naturally introduced to the cooling water discharge port 44, The effect can be increased.

상기 제 1 기포 포집부(30)의 경사면의 경사각(θ)과 마찬가지로 제 2 기포 포집부(40)의 경사면의 경사각(θ)도 약 5° 내지 50°를 이루는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 제 2 기포 포집부(40)의 경사면은 제 1 기포 포집부(30)의 경사면과 동일한 경사각(θ)을 가지는 것이 좋다.The inclination angle? Of the inclined surface of the second bubble collector 40 is preferably about 5 to 50 degrees as well as the inclination angle? Of the inclined surface of the first bubble collector 30, It is preferable that the inclined surface of the second bubble trapping portion 40 has the same inclination angle? As the inclined surface of the first bubble trapping portion 30. [

즉, 위에서 살펴본 바와 같이, 상기 제 1 기포 포집부(30), 연결통로(50) 및 제 2 기포 포집부(40)의 상부면(42)은 소정의 경사각(θ)을 가지는 경사면으로 이루어지는 것이 바람직하며, 이에 따라 상기 제 1 기포 포집부(30), 연결통로(50) 및 제 2 기포 포집부(40)는 전체적으로 측면에서 보았을 때 직사각형과 유사한 단면을 가지게 된다.That is, as described above, the upper surface 42 of the first bubble collector 30, the connection passage 50, and the second bubble collector 40 are formed of inclined surfaces having a predetermined inclination angle? The first bubble collector 30, the connection passage 50, and the second bubble collector 40 have a cross section similar to a rectangle when viewed from the side.

아울러, 도시되지는 않았지만 상기 연결통로(50)는 제 1 기포 포집부(30)와 제 2 기포 포집부(40) 사이에 다수 개 형성되고, 다수의 연결통로(50)는 서로 미리 정해진 간격만큼 이격되어 배치되는 것이 바람직하다.Although not shown, a plurality of connecting passages 50 are formed between the first bubble collecting portion 30 and the second bubble collecting portion 40, and the plurality of connecting passages 50 are spaced apart from each other by a predetermined distance It is preferable that they are spaced apart from each other.

상기 연결통로(50)를 다수 개 형성함으로써 연결통로(50)를 통해 다량의 기포를 전달할 수 있으며, 다수의 연결통로(50)를 소정의 간격만큼 이격하여 배치함으로써 커다란 기포를 잘게 나누어 주어 배출효과를 높일 수 있다.By forming a plurality of the connection passages 50, a large amount of bubbles can be transmitted through the connection passages 50. By arranging the plurality of connection passages 50 at a predetermined interval, large bubbles can be finely divided, .

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 배기열 회수장치의 열교환기(20) 내부에서 기포가 이동하는 모습을 도시한 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 배기열 회수장치의 열교환기(20) 내부에서 기포가 이동하는 모습을 도시한 평면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a state in which bubbles move within a heat exchanger 20 of an exhaust heat recovery apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a cross-sectional view of a heat exchanger of an exhaust heat recovery apparatus according to an embodiment of the present invention. (Bubbles) in the interior of the container body 20.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 냉각수 유입구(34)의 근처에서 발생하거나 제 1 기포 포집부(30)에 포집된 기포는 연결통로(50)를 통해 제 2 기포 포집부(40)에 전달된 후 냉각수 배출구(44)를 통해 배출된다.5, bubbles generated in the vicinity of the cooling water inlet 34 or collected in the first bubble trapping portion 30 are transmitted to the second bubble trapping portion 40 through the connection passage 50 And then discharged through the cooling water outlet 44.

따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 냉각수의 이동 경로 상에는 종래(도 1b 참조)와 같이 기포가 남아있지 않게 되고, 열교환기(20)의 열교환 성능도 방해받지 않게 된다.Therefore, as shown in FIG. 6, no bubbles remain on the moving path of the cooling water as in the conventional case (see FIG. 1B), and the heat exchanging performance of the heat exchanger 20 is not hindered.

이에 따라, 추가적인 보조 워터펌프 등을 추가할 필요없이 비교적 간단한 구조로 열교환기(20) 내부의 기포를 용이하게 배출할 수 있으며, 차량의 생산원가 및 차량중량을 절감시키는 효과가 발생한다.Accordingly, the bubbles in the heat exchanger 20 can be easily discharged with a relatively simple structure without the need to add an additional auxiliary water pump or the like, and the production cost of the vehicle and the weight of the vehicle are reduced.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Will be apparent to those of ordinary skill in the art.

10 : 바이패스 통로
12 : 바이패스 밸브
20 : 열교환기
30 : 제 1 기포 포집부
32 : 제 1 기포 포집부의 상부면
34 : 냉각수 유입구
40 : 제 2 기포 포집부
42 : 제 2 기포 포집부의 상부면
44 : 냉각수 배출구
50 : 연결통로
52 : 연결통로의 상부면10: Bypass passage
12: Bypass valve
20: Heat exchanger
30: First bubble collector
32: upper surface of the first bubble collecting part
34: Cooling water inlet
40: second bubble trapping part
42: upper surface of the second bubble collector
44: Cooling water outlet
50: connection passage
52: upper surface of the connecting passage

Claims (5)

내부로 고온의 배기가스가 통과되는 바이패스 통로 및 상기 바이패스 통로와 연통하며, 고온의 배기가스와 저온의 냉각수 사이에 열교환이 이루어지는 열교환기를 포함하는 배기열 회수장치에 있어서,
상기 열교환기에 설치되어 열교환기의 내부로 냉각수를 공급하는 냉각수 유입구의 하단에 결합되는 제 1 기포 포집부; 상기 열교환기에 설치되어 열교환기의 외부로 냉각수를 배출하는 냉각수 배출구의 하단에 결합되는 제 2 기포 포집부; 및 상기 제 1 기포 포집부와 제 2 기포 포집부 사이를 연결하는 연결통로; 를 포함하며,
상기 제 1 기포 포집부의 상부면은, 냉각수 배출구를 향해 미리 정해진 각도의 경사각을 가지는 경사면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 배기열 회수장치의 기포 배출구조.
And a heat exchanger communicating with the bypass passage and performing heat exchange between the high temperature exhaust gas and the low temperature cooling water,
A first bubble collector installed in the heat exchanger and coupled to a lower end of a cooling water inlet for supplying cooling water to the inside of the heat exchanger; A second bubble collecting unit installed in the heat exchanger and coupled to a lower end of a cooling water discharge port for discharging cooling water to the outside of the heat exchanger; And a connection passage for connecting the first bubble collector and the second bubble collector; / RTI >
Wherein the upper surface of the first bubble trapping portion is formed as an inclined surface having an inclination angle at a predetermined angle toward the cooling water discharge port.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 연결통로의 상부면은, 냉각수 배출구를 향해 미리 정해진 각도의 경사각을 가지는 경사면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 배기열 회수장치의 기포 배출구조.
The method according to claim 1,
Wherein the upper surface of the connection passage is formed as an inclined surface having an inclination angle of a predetermined angle toward the cooling water discharge port.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 기포 포집부의 상부면은, 미리 정해진 각도의 경사각을 가지는 경사면으로 형성되고,
상기 제 2 기포 포집부의 경사면은 제 1 기포 포집부의 경사면과 동일한 각도의 경사각을 가지는 것을 특징으로 하는 배기열 회수장치의 기포 배출구조.
The method according to claim 1,
The upper surface of the second bubble trapping portion is formed as an inclined surface having an inclination angle of a predetermined angle,
Wherein the inclined surface of the second bubble trapping portion has an inclination angle equal to an inclination angle of the inclined surface of the first bubble trapping portion.
제 1 항에 있어서,
상기 연결통로는 제 1 기포 포집부와 제 2 기포 포집부 사이에 다수 개 형성되고,
다수의 연결통로는 서로 미리 정해진 간격만큼 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 배기열 회수장치의 기포 배출구조.The method according to claim 1,
A plurality of connection passages are formed between the first bubble collecting part and the second bubble collecting part,
Wherein the plurality of connecting passages are spaced apart from each other by a predetermined distance.
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