KR101708777B1 - 배기가스 와류방지 기능을 구비하는 배기열 회수장치 - Google Patents

배기가스 와류방지 기능을 구비하는 배기열 회수장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 배기열 회수장치는, 배기가스 유입구와 배기가스 유출구와 냉각수 유입관과 냉각수 유출관을 구비하여, 배기가스의 배기열로 냉각수를 가열시키는 열교환기; 배기가스가 내부를 흐르되, 배기가스 유입구 및 배기가스 유출구가 내부와 연통되도록 상기 열교환기가 장착되는 배기가스 하우징; 상기 배기가스 하우징의 내부유로 중 상기 배기가스 유입구와 상기 배기가스 유출구 사이를 차단하도록 결합되되 가운데 부위에 개구부가 형성된 배플과, 상기 배플 중 상기 열교환기와 가까운 측으로부터 상기 배기가스 하우징의 길이방향으로 연장되어 끝단이 상기 배기가스 유입구 가장자리에 결합되는 가이드 플레이트와, 상기 배플의 개구부를 개폐시킬 수 있도록 회전 가능한 구조로 상기 배기가스 하우징 내에 결합되는 게이트를 구비하는 밸브조립체; 및 상기 게이트를 회전시키는 왁스액추에이터;를 포함한다.

Description

배기가스 와류방지 기능을 구비하는 배기열 회수장치 {Exhaust heat recovery device having preventing vortex function}
본 발명은 배기가스의 유동경로를 개폐시키는 게이트가 왁스액추에이터에 의해 회전됨으로써 배기열을 선택적으로 회수할 수 있는 배기열 회수장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 배기가스가 열교환기로 유입될 때 와류현상 없이 원활하게 흐를 수 있도록 구성되는 배기열 회수장치에 관한 것이다.
일반적으로 차량은 주행 상태에 따라 초기 시동시 엔진 웜업(warm up) 및 난방 단계가 이루어지고, 차량의 주행 시 열전발전 단계가 이루어지며, 차량이 경사진 곳을 올라가거나 과속시 바이패스 단계가 이루어진다.
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.
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.
차량에서 배출되는 오염 물질은 엔진이 워밍업되기 전인 공회전시에 가장 많이 배출되는데 배기열 회수장치를 사용하여 웜업 시간을 단축시킴으로써 차량에서 배출되는 오염물질을 저감할 수 있다. 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.
이하 첨부된 도면을 참조하여 종래의 배기열 회수장치에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 종래의 배기열 회수장치의 단면사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래 배기열 회수장치는, 배기가스 유입구(11)와 배기가스 유출구(12)와 냉각수 유입관 및 냉각수 유출관을 구비하여 배기가스의 배기열로 냉각수를 가열시키는 열교환기(10)와, 배기가스 유동방향을 따라 이격 배열된 배기가스 유입구(11) 및 배기가스 유출구(12)가 내부와 연통되도록 상기 열교환기(10)가 장착되는 배기가스 하우징(20)과, 상기 배기가스 하우징(20)의 내부유로 중 상기 배기가스 유입구(11)와 상기 배기가스 유출구(12) 사이를 선택적으로 차단하는 밸브조립체(30)를 포함한다.
상기 밸브조립체(30)는, 배기가스 하우징(20)의 내부유로를 차단하도록 결합되며 가운데 부위에 개구부가 형성된 배플(31)과, 회전 가능한 구조로 배기가스 하우징(20)에 결합되어 회전 방향에 따라 상기 배플(31)의 개구부를 개폐시키는 게이트(32)를 포함하여 구성된다.
따라서 도 1에 도시된 바와 같이 게이트(32)가 배플(31)의 개구부를 폐쇄시킨 상태에서는, 배기가스 하우징(20) 내부로 유입된 배기가스가 열교환기(10)를 거치면서 냉각수와 열교환한 후, 배기가스 하우징(20) 외부로 배출된다. 반대로 도 1에 도시된 상태에서 게이트(32)가 시계방향으로 회전하여 배플(31)의 개구부는 개방시키고 배기가스 유출구(12)를 폐쇄시키는 경우, 배기가스 하우징(20) 내부로 유입된 배기가스는 열교환기(10)를 거치지 아니하고 배플(31)의 개구부를 통과하여 그대로 배기가스 하우징(20) 외부로 배출된다.
상기와 같이 구성되는 종래의 배기열 회수장치는, 배기가스에 포함되어 있는 배기열을 선택적으로 회수할 수 있다는 장점은 있지만, 배플(31)의 개구부가 막힌 상태에서는 배기가스 하우징(20) 내부로 유입된 배기가스가 배플(31)에 부딪힌 후 역류하여 배기가스 유입구(11)로 유입되는바, 배플(31)과 배기가스 유입구(11) 사이에서 배기가스의 와류가 발생된다는 문제점이 있다.
상기 배플(31)은 가장자리부위 전체가 배기가스 하우징(20)의 내측면에 밀착되도록 결합되어야 하는데, 도 1에 도시된 바와 같이 배기가스 하우징(20)이 중공형 파이프 형상으로 형성되는 경우, 배기가스 하우징(20) 내부에 배플(31)을 안정적으로 결합시키는데 많은 어려움이 야기된다는 단점이 있다.
KR 10-1499221 B1
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 냉각수 온도에 따라 배기가스의 유동 경로를 변경시켜 배기열을 선택적으로 회수하되, 배기열 회수 여부에 상관없이 배기가스가 원활하게 흐를 수 있고, 배기가스의 유동 경로를 변경시키기 위한 밸브조립체의 장착이 보다 안정적이고 용이하게 이루어질 수 있는 배기열 회수장치를 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 배기열 회수장치는, 배기가스 유입구와 배기가스 유출구와 냉각수 유입관과 냉각수 유출관을 구비하여, 배기가스의 배기열로 냉각수를 가열시키는 열교환기; 배기가스가 내부를 흐르되, 배기가스 유입구 및 배기가스 유출구가 내부와 연통되도록 상기 열교환기가 장착되는 배기가스 하우징; 상기 배기가스 하우징의 내부유로 중 상기 배기가스 유입구와 상기 배기가스 유출구 사이를 차단하도록 결합되되 가운데 부위에 개구부가 형성된 배플과, 상기 배플 중 상기 열교환기와 가까운 측으로부터 상기 배기가스 하우징의 길이방향으로 연장되어 끝단이 상기 배기가스 유입구 가장자리에 결합되는 가이드 플레이트와, 상기 배플의 개구부를 개폐시킬 수 있도록 회전 가능한 구조로 상기 배기가스 하우징 내에 결합되는 게이트를 구비하는 밸브조립체; 및 상기 게이트를 회전시키는 왁스액추에이터;를 포함한다.
상기 배기가스 하우징은, 중공파이프를 길이방향 중심축을 따라 절개한 형상으로 형성되어 상기 배기가스 유입구와 상기 배기가스 유출구가 결합되는 로어하우징과, 중공파이프를 길이방향 중심축을 따라 절개한 형상으로 형성되어 상기 로어 하우징의 개방단을 덮는 어퍼하우징으로 구성되며, 상기 가이드플레이트는, 폭방향 양단이 상기 로어하우징의 폭방향 양단에 결합된다.
상기 어퍼하우징은, 상기 로어 하우징의 개방단 중 상기 배기가스 유출구가 결합된 측을 덮는 제1 어퍼하우징과, 상기 로어 하우징의 개방단 중 상기 배기가스 유입구가 결합된 측을 덮는 제2 어퍼하우징으로 구성되며, 상기 배플의 가장자리 중 상기 어퍼하우징의 내측면에 결합되는 부위는 상기 제1 어퍼하우징 중 상기 제2 어퍼하우징을 향하는 측의 길이방향 끝단에 결합된다.
상기 밸브조립체는, 자전 가능한 구조로 상기 배기가스 하우징에 결합되며 상기 게이트의 일단이 고정 결합되는 회전샤프트와, 상기 배기가스 하우징 외부로 돌출되도록 상기 회전샤프트의 길이방향 일측으로부터 돌출되는 샤프트브라켓을 더 포함하고, 상기 액추에이터는, 냉각수 온도에 따라 내부로 유입되는 왁스량이 조절되는 왁스하우징과, 상기 왁스하우징 내부로 왁스가 유입됨에 따라 돌출되어 상기 샤프트브라켓을 가압하여 상기 게이트를 회전시키는 푸시로드를 포함한다.
상기 밸브조립체는, 상기 게이트가 상기 개구부를 덮는 방향으로 회전되도록 상기 회전샤프트에 탄성력을 인가하는 복원스프링과, 상기 배플의 개구부 개방이 시작되도록 상기 게이트가 회전될 때 상기 배기가스 유출구에 끼워맞춤 방식으로 삽입될 수 있도록 게이트의 일면으로부터 돌출되는 삽입블록을 더 포함한다.
본 발명에 의한 배기열 회수장치는, 냉각수 온도에 따라 배기가스의 유동 경로를 변경시켜 배기열을 선택적으로 회수하되, 배기열 회수 여부에 상관없이 배기가스가 원활하게 흐를 수 있고, 배기가스의 유동 경로를 변경시키기 위한 밸브조립체의 장착이 보다 안정적이고 용이하게 이루어질 수 있다는 장점이 있다.
도 1은 종래의 배기열 회수장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 배기열 회수장치의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명에 의한 배기열 회수장치의 단면도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 의한 배기열 회수장치에 포함되는 밸브조립체의 분해사시도 및 작동상태도이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명에 의한 배기열 회수장치 제2 실시예의 조립과정을 순차적으로 도시한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 배기열 회수장치의 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 의한 배기열 회수장치의 분해사시도이고, 도 3은 본 발명에 의한 배기열 회수장치의 단면도이며, 도 4 및 도 5는 본 발명에 의한 배기열 회수장치에 포함되는 밸브조립체의 분해사시도 및 작동상태도이다.
본 발명에 의한 배기열 회수장치는 차량의 엔진에서 배출되는 배기가스의 배기열을 이용하여 냉각수를 가열시키기 위한 열교환장치의 일종으로서, 냉각수의 온도에 따라 배기가스와 냉각수 간의 열교환을 선택적으로 구현하되, 배기가스가 열교환기로 유입되는 과정에서 와류가 발생되지 아니하고 정상상태(steady state)를 유지하면서 흐를 수 있도록 구성된다는 점에 가장 큰 특징이 있다.
즉, 본 발명에 의한 배기열 회수장치는, 배기가스 유입구(110)와 배기가스 유출구(120)와 냉각수 유입관(130)과 냉각수 유출관(140)을 구비하여 배기가스의 배기열로 냉각수를 가열시키는 열교환기(100)와, 차량의 엔진으로부터 배출되는 배기가스가 내부를 흐르되 배기가스 유동방향을 따라 이격 배열된 배기가스 유입구(110) 및 배기가스 유출구(120)가 내부와 연통되도록 상기 열교환기(100)가 장착되는 배기가스 하우징(200)과, 상기 배기가스의 내부유로를 개폐시켜 배기가스 유동방향을 제어함으로써 배기가스와 냉각수 간의 열교환 여부를 조절하는 밸브조립체(300)와, 상기 배기가스 하우징(200)의 내부유로가 개폐되도록 상기 밸브조립체(300)를 구동시키는 왁스액추에이터(400)를 포함한다.
상기 배기가스 하우징(200)은 배기가스가 내부를 흐를 수 있도록 원통형상으로 형성되되, 내부에 밸브조립체(300)를 장착시킬 수 있도록 로어하우징(210)과 어퍼하우징(220)으로 구성된다.
상기 밸브조립체(300)는, 배기가스 하우징(200)의 내부유로 중 상기 배기가스 유입구(110)와 상기 배기가스 유출구(120) 사이를 차단하도록 결합되며 가운데 부위에 개구부(312)가 형성된 배플(310)과, 상기 배플(310) 중 상기 열교환기(100)와 가까운 측으로부터 상기 배기가스 하우징(200)의 길이방향으로 연장되어 끝단이 상기 배기가스 유입구(110) 가장자리에 결합되는 가이드 플레이트(314)와, 자전 가능한 구조로 상기 배기가스 하우징(200)에 결합되는 회전샤프트(330)와, 상기 배기가스 하우징(200) 외부로 돌출되도록 상기 회전샤프트(330)의 길이방향 일측으로부터 연장되는 샤프트브라켓(360)과, 일측(도 3에서는 상측)이 회전샤프트(330)에 결합되어 상기 회전샤프트(330)가 일측으로 회전되었을 배플(310)의 개구부(312)를 덮고 상기 회전샤프트(330)가 타측으로 회전되었을 때 배기가스 유출구(120)를 덮는 게이트(320)와, 상기 게이트(320)가 상기 개구부(312)를 덮는 방향으로 회전되도록 상기 회전샤프트(330)에 탄성력을 인가하는 복원스프링(340)과, 상기 복원스프링(340)을 덮도록 배플(310)에 장착되는 샤프트캡(350)을 포함하여 구성된다.
또한, 왁스액추에이터(400)는, 왁스공급관(420)을 통해 내부로 왁스가 유입되는 왁스하우징(410)과, 일측이 상기 왁스하우징(410) 내부에 삽입되어 상기 왁스하우징(410) 외부로 돌출되거나 내부로 인입되도록 슬라이딩되는 푸시로드(430)를 포함하여 구성된다. 냉각수 온도에 상승할수록 상기 왁스하우징(410) 내부로 유입되는 왁스량은 증가하고, 왁스하우징(410) 내부로 유입되는 왁스량이 증가할수록 상기 푸시로드(430)는 돌출되어 상기 샤프트브라켓(360)을 가압하게 된다. 상기 샤프트브라켓(350)은 회전샤프트(330)의 자전축으로부터 일정거리 이격된 지점에 위치되므로, 푸시로드(430)가 샤프트브라켓(360)을 가압할 때 회전샤프트(330)는 자전하게 되고, 이에 따라 상기 게이트(320)는 배플(310)의 개구부(312)를 개방시키는 방향으로 회전되어 종국에는 열교환기(100)의 배기가스 유출구(120)를 덮게 된다.
즉, 상기 게이트(320)는 냉각수 온도에 따라 배플(310)의 개구부(312)와 열교환기(100)의 배기가스 유출구(120) 중 어느 하나를 선택적으로 밀폐시킴으로써 배기가스의 유동경로를 변경시키는 기능을 수행하게 된다. 예를 들어 상기 게이트(320)가 도 3에 도시된 바와 같이 배플(310)의 개구부(312)를 덮어 밀폐시키고 있는 경우, 배기가스 하우징(200) 내부로 유입된 고온의 배기가스는 배기가스 유입구(110)를 통해 열교환기(100) 내부로 유입되어 냉각수와 열교환한 후 배기가스 유출구(120)를 통해 배출된다. 이때, 도 1에 도시된 종래의 배기열 회수장치는 배기가스 하우징(20)의 상부를 타고 내부로 유입된 배기가스가 배플(31)의 상측에 부딪힌 이후 역류하여 배기가스 유입구(11)로 유입되므로 배기가스의 와류가 발생되지만, 본 발명에 의한 배기열 회수장치는 도 3에 도시된 바와 같이 배기가스 하우징(200)의 내부 상측으로 흐르던 배기가스가 가이드 플레이트(314)에 의해 곧바로 배기가스 유입구(110)로 유입되는바 배기가스의 와류가 발생되지 아니한다는 장점 즉, 배기가스가 보다 원활하게 열교환기(100)로 유입될 수 있다는 장점이 있다.
열교환기(100)로의 배기가스 유입이 원활하게 이루어지면, 그만큼 배기가스와 냉각수 간의 열교환이 효과적으로 발생되는바, 배기열 회수효율이 높아진다는 장점이 있다. 또한, 배기가스의 와류가 발생되지 아니하면, 배기가스 유동에 따른 진동이나 소음이 방지된다는 효과도 얻을 수 있다.
한편, 도 3에 도시된 상태에서 상기 게이트(320)가 회전샤프트(330)를 중심으로 시계방향으로 회전하여 배기가스 유출구(120)를 덮어 밀폐시키면, 배기가스 하우징(200) 내부로 유입된 고온의 배기가스는 열교환기(100) 내부로 유입되지 아니하고 배플(310)의 개구부(312)를 통해 배기가스 하우징(200) 외부로 배출된다. 따라서 열교환기(100)로는 더 이상 배기가스가 유입되지 아니하는바, 냉각수는 더 이상 가열되지 아니하게 된다.
또한, 상기 게이트(320)는 푸시로드(430)가 샤프트브라켓(360)을 가압하였을 때 배기가스 유출구(120)를 덮도록 회전되었다가, 푸시로드(430)가 왁스하우징(410) 내부로 인입되면 복원스프링(340)의 탄성력에 의해 원상태로 복귀되어 배플(310)의 개구부(312)를 덮게 된다. 이때, 상기 복원스프링(340)의 탄성력이 약하면 배기가스 하우징(200) 내부로 유입된 배기가스 압력에 의해 상기 게이트(320)가 뒤로 밀려 배플(310)의 개구부(312)가 개방되므로, 배기가스 하우징(200) 내부로 유입된 배기가스 중 일부가 열교환기(100)를 거치지 아니하고 개구부(312)를 통해 그대로 외부로 배출되는 현상 즉, 열교환기(100)의 열교환 효율이 저하되는 문제가 발생될 수 있다. 따라서 게이트(320)를 배플(310)에 압착시키는 복원스프링(340)의 탄성력은, 상기 게이트(320)에 인가되는 배기가스의 배출압보다 크게 설정됨이 바람직하다.
또한, 게이트(320)가 회전되어 배플(310)의 개구부(312)가 개방되는 즉시 배기가스 유출구(120)가 폐쇄될 수 있도록, 상기 게이트(320)의 일면에는 배기가스 유출구(120)에 끼워맞춤 방식으로 삽입 가능한 삽입블록(322)이 형성됨이 바람직하다. 이와 같이 게이트(320)에 삽입블록(322)이 돌출 형성되면, 배플(310)의 개구부(312)가 개방되기 시작할 때 배기가스 유출구(120)가 삽입블록(322)에 의해 막히기 시작하므로, 냉각수가 충분히 웜업된 이후에는 배기가스가 열교환기(100)로 흐르지 아니하도록 배기가스의 유동방향을 즉각적으로 제어할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이 개구부(312)가 개방되도록 게이트(320)가 회전된 상태에서 냉각수 온도가 하강되면 왁스하우징(410) 내의 왁스량이 감소되어 푸시로드(430)가 왁스하우징(410) 내부로 인입되고, 게이트(320)는 복원스프링(340)의 탄성력에 의해 반시계방향으로 회전하여 도 4에 도시된 바와 같이 배플(310)의 개구부(312)를 덮게 된다. 이때, 상기 푸시로드(430)는 반시계방향으로 회전되는 게이트(320)에 밀려 왁스하우징(410) 내부로 인입될 수도 있으나, 왁스하우징(410) 내부의 왁스량이 감소되었을 때 보다 확실하게 왁스하우징(410) 내부로 인입될 수 있도록, 푸시로드(430)을 감싸는 스프링캡(450) 내부에는 왁스하우징(410) 내부로 인입되는 방향으로 상기 푸시로드(430)에 탄성력을 인가하는 탄성스프링을 추가로 구비할 수 있다.
도 6 내지 도 9는 본 발명에 의한 배기열 회수장치 제2 실시예의 조립과정을 순차적으로 도시한다.
배기가스가 유입되는 배기가스 하우징(200)이 하나의 중공형 파이프 형상으로 제작되면, 배기가스 하우징(200) 내에 배플(310) 및 가이드 플레이트(314), 게이트(320) 등을 설치하는 작업이 매우 난해해진다. 특히 배플(310)과 가이드 플레이트(314)는 가장자리 전체가 용접 등의 방법에 의해 배기가스 하우징(200)의 내벽에 밀착 결합되어야 하는데, 상기 언급한 바와 같이 배기가스 하우징(200)이 하나의 파이프 형상으로 이루어지면, 배플(310) 및 가이드 플레이트(314) 용접이 실질적으로 불가하다는 문제점이 있다.
따라서 배기가스 하우징(200)은, 중공파이프를 길이방향 중심축을 따라 절개한 형상(길이방향으로 절개된 반원통 형상)으로 형성되어 상기 배기가스 유입구(110)와 상기 배기가스 유출구(120)가 결합되는 로어하우징(210)과, 중공파이프를 길이방향 중심축을 따라 절개한 형상(로어하우징(210)과 형합되는 반원통 형상)으로 형성되어 상기 로어 하우징(210)의 개방단을 덮는 어퍼하우징(220)으로 구성됨이 바람직하다(도 2 참조).
그러나 상기 어퍼하우징(220)이 하나의 반원통 형상으로 형성되면, 가이드 플레이트(314)의 폭방향 양측은 로어하우징(210)의 폭방향 양측에 용접될 수 있으나, 배플(310)의 가장자리를 어퍼하우징(220) 내측면에 용접시키는 작업이 어렵다는 문제가 야기된다.
따라서 본 발명에 의한 배기열 회수장치는, 어퍼하우징(220)이 2개로 나뉘어 제작된 후 결합되도록 구성됨이 바람직하다. 즉, 상기 어퍼하우징(220)은, 로어 하우징(210)의 개방단 중 배기가스 유출구(120)가 결합되는 측을 덮는 제1 어퍼하우징(222)과, 로어 하우징(210)의 개방단 중 배기가스 유입구(110)가 결합되는 측을 덮는 제2 어퍼하우징(224)으로 구성됨이 바람직하다.
이와 같이 어퍼하우징(220)이 제1 어퍼하우징(222)과 제2 어퍼하우징(224)으로 구분되면, 도 7에 도시된 바와 같이 로어하우징(210)에 배플(310) 및 가이드 플레이트(314)를 안착시킨 후 가이드 플레이트(314)의 폭방향 양단과 끝단을 로어하우징(210)의 폭방향 양단과 배기가스 유입구(110)의 가장자리에 용접시킨다.
가이드 플레이트(314)의 폭방향 양단 결합이 완료되면, 도 8에 도시된 바와 같이 제1 어퍼하우징(222)을 로어하우징(210)의 일측(도 8에서는 좌측)에 안착시킨 후, 배플(310)의 가장자리를 제1 어퍼하우징(222)의 길이방향 끝단(본 실시예에서는 우측단)에 용접시킨다.
배플(310)과 제1 어퍼하우징(222) 간의 결합이 완료되면, 도 9에 도시된 바와 같이 제2 어퍼하우징(224)을 로어하우징(210)의 타측(도 9에서는 우측)에 장착시켜, 배기가스 하우징(200)의 조립을 완료한다.
도 6 내지 도 9에 도시된 순서에 의해 배기가스 하우징(200)에 밸브조립체(300)를 결합시키게 되면, 배플(310)의 가장자리와 가이드 플레이트(314)의 가장자리가 모두 배기가스 하우징(200)의 내측면에 견고하게 용접될 수 있으므로, 배기가스 유입압에 의해 배플(310)이나 가이드 플레이트(314)가 뒤로 밀리거나 탈거되는 현상이 방지된다는 효과를 얻을 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
100 : 열교환기 110 : 배기가스 유입구
120 : 배기가스 유출구 130 : 냉각수 유입관
140 : 냉각수 유출관 200 : 배기가스 하우징
210 : 로어하우징 220 : 어퍼하우징
222 : 제1 어퍼하우징 224 : 제2 어퍼하우징
300 : 밸브조립체 310 : 배플
312 : 개구부 314 : 가이드플레이트
320 : 게이트 322 : 삽입블록
330 : 회전샤프트 340 : 복원스프링
350 : 샤프트캡 360 : 샤프트브라켓
400 : 왁스액추에이터 410 : 왁스하우징
420 : 왁스공급관 430 : 푸시로드
450 : 스프링캡

Claims (5)

  1. 배기가스 유입구와 배기가스 유출구와 냉각수 유입관과 냉각수 유출관을 구비하여, 배기가스의 배기열로 냉각수를 가열시키는 열교환기;
    배기가스가 내부를 흐르되, 배기가스 유입구 및 배기가스 유출구가 내부와 연통되도록 상기 열교환기가 장착되는 배기가스 하우징;
    상기 배기가스 하우징의 내부유로 중 상기 배기가스 유입구와 상기 배기가스 유출구 사이를 차단하도록 결합되되 가운데 부위에 개구부가 형성된 배플과, 상기 배플 중 상기 열교환기와 가까운 측으로부터 상기 배기가스 하우징의 길이방향으로 연장되어 끝단이 상기 배기가스 유입구 가장자리에 결합되는 가이드 플레이트와, 상기 배플의 개구부를 개폐시킬 수 있도록 회전 가능한 구조로 상기 배기가스 하우징 내에 결합되는 게이트와, 자전 가능한 구조로 상기 배기가스 하우징에 결합되며 상기 게이트의 일단이 고정 결합되는 회전샤프트와, 상기 배기가스 하우징 외부로 돌출되도록 상기 회전샤프트의 길이방향 일측으로부터 돌출되는 샤프트브라켓과, 상기 게이트가 상기 개구부를 덮는 방향으로 회전되도록 상기 회전샤프트에 탄성력을 인가하는 복원스프링과, 상기 배플의 개구부 개방이 시작되도록 상기 게이트가 회전될 때 상기 배기가스 유출구에 끼워맞춤 방식으로 삽입될 수 있도록 게이트의 일면으로부터 돌출되는 삽입블록을 구비하는 밸브조립체; 및
    냉각수 온도에 따라 내부로 유입되는 왁스량이 조절되는 왁스하우징과, 상기 왁스하우징 내부로 왁스가 유입됨에 따라 돌출되어 상기 샤프트브라켓을 가압하여 상기 게이트를 회전시키는 푸시로드로 구성되어, 상기 게이트를 회전시키는 왁스액추에이터;
    를 포함하되,
    상기 배기가스 하우징은, 중공파이프를 길이방향 중심축을 따라 절개한 형상으로 형성되어 상기 배기가스 유입구와 상기 배기가스 유출구가 결합되는 로어하우징과, 중공파이프를 길이방향 중심축을 따라 절개한 형상으로 형성되어 상기 로어 하우징의 개방단을 덮는 어퍼하우징으로 구성되며,
    상기 가이드플레이트는 폭방향 양단이 상기 로어하우징의 폭방향 양단에 결합되고,
    상기 어퍼하우징은, 상기 로어 하우징의 개방단 중 상기 배기가스 유출구가 결합된 측을 덮는 제1 어퍼하우징과, 상기 로어 하우징의 개방단 중 상기 배기가스 유입구가 결합된 측을 덮는 제2 어퍼하우징으로 구성되며,
    상기 배플의 가장자리 중 상기 어퍼하우징의 내측면에 결합되는 부위는, 상기 제1 어퍼하우징 중 상기 제2 어퍼하우징을 향하는 측의 길이방향 끝단에 결합되는 것을 특징으로 하는 배기열 회수장치.
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