KR101947963B1 - Egr쿨러 결합구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 EGR쿨러 결합구조는 양측이 개구된 형상의 하우징; 하우징 양측에 각각 삽입되어 둘레부가 하우징과 층을 이루도록 마련된 복수의 헤더; 및 일측에는 헤더에 삽입되어 하우징 및 헤더와 층을 이루는 결합부가 형성되고, 타측에는 배기가스가 유입/배출되는 홀이 형성된 복수의 디퓨저;를 포함하되, 하우징과 헤더의 측단부가 서로 결합되고, 하우징, 헤더 둘레부 및 디퓨저 결합부가 서로 결합되도록 각각 용접이 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.

Description

EGR쿨러 결합구조 {COMBINATION STRUCTURE OF EGR COOLER}
본 발명은 제조되는 비용과 시간을 저감하면서도 내구성을 확보할 수 있는 EGR쿨러 결합구조에 관한 것이다.
기존의 종래기술은, 가스 탱크와 플랜지의 접합부에 대한 브레이징용 필러 메탈의 도포가 충분히 이루어질 수 있는 구조를 가짐으로써 접합부의 접합강도를 향상시켜 가스 탱크의 안정적인 설치가 가능케 되며, 가스 탱크와 플랜지의 조립시 플랜지의 위치가 정확하게 고정이 되도록 하여 브레이징 이후에 설계 치수를 만족시킬 수 있는 구조를 갖는 이지알 쿨러의 가스 탱크 설치용 플랜지를 개시한다.
종래기술의 주요한 구성은, 이지알 쿨러용 가스 탱크의 말단부와 접합되는 접합부를 구비하여 상기 가스 탱크와 접합된 상태로 가스 탱크를 차체측에 고정시키는 이지알 쿨러의 가스 탱크 설치용 플랜지에 있어서, 상기 접합부에, 상기 가스 탱크의 말단부와 접합되도록 브레이징용 필러 메탈이 도포되기 위한 여분의 공간을 형성하는 홈이 구비되고, 상기 가스 탱크의 말단부와 브레이징되기 전에 가조립되도록 가스 탱크의 말단부를 코킹시키기 위한 코킹홈이 구비된 것을 요지로 한다.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.
(실용신안문헌 1) KR20-0361349 A
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, EGR쿨러의 내구성을 향상시키면서도 제조되는 비용 및 시간을 절감시킬 수 있는 EGR쿨러 결합구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 EGR쿨러 결합구조는 양측이 개구된 형상의 하우징; 상기 하우징 양측에 각각 삽입되어 둘레부가 상기 하우징과 층을 이루도록 마련된 복수의 헤더; 및 일측에는 상기 헤더에 삽입되어 상기 하우징 및 헤더와 층을 이루는 결합부가 형성되고, 타측에는 배기가스가 유입/배출되는 홀이 형성된 복수의 디퓨저;를 포함하되, 상기 하우징과 헤더의 측단부가 서로 용접될 때 생성되는 용접부인 제1용접부와, 상기 하우징, 헤더 둘레부 및 디퓨저 결합부가 서로 용접될 때 생성되는 용접부인 제2용접부가 서로 중첩을 피하도록 용접이 수행되고, 상기 제1용접부는 하우징의 측단부와 헤더의 측단부가 하나의 동일 평면을 이룬 상태에서 이 동일 평면에서의 상기 측단부들의 접촉부로부터 하우징의 길이 방향으로 용접이 수행되어 생성되고, 상기 제2용접부는 상기 하우징의 외주면으로부터 상기 헤더의 둘레부를 지나 디퓨저의 결합부까지 상기 외주면에 수직한 방향으로 용접이 수행되어 생성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 용접은 레이저용접으로 수행될 수 있다.
상술한 바와 같은 구조로 이루어진 EGR쿨러 결합구조에 따르면 EGR쿨러 제작시 소요되는 비용 및 시간을 저감할 수 있고, 내구성을 확보할 수 있는바, 품질 개선에 따른 차량의 상품성을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 EGR쿨러를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 EGR쿨러 결합구조를 상세히 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 EGR쿨러 결합구조에 대하여 살펴본다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 EGR쿨러를 도시한 도면, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 EGR쿨러 결합구조를 상세히 도시한 도면이다. 도 1 내지 도 2를 참조하면, EGR쿨러 결합구조는 양측이 개구된 형상의 하우징(10); 상기 하우징(10) 양측에 각각 삽입되어 둘레부가 상기 하우징(10)과 층을 이루도록 마련된 복수의 헤더(20); 및 일측에는 상기 헤더(20)에 삽입되어 상기 하우징(10) 및 헤더(20)와 층을 이루는 결합부(33)가 형성되고, 타측에는 배기가스가 유입/배출되는 홀(35)이 형성된 복수의 디퓨저(30);를 포함하되, 상기 하우징(10)과 헤더(20)의 측단부가 서로 결합되고, 상기 하우징(10), 헤더(20) 둘레부 및 디퓨저 결합부(33)가 서로 결합되도록 각각 용접이 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.
EGR쿨러는 도 1에 도시된 바와 같이 하우징(10)의 일측에 마련된 디퓨저(30)의 홀(35)을 통해 배기매니폴드에서 배츨된 배기가스 일부를 공급받고, 공급받은 배기가스를 냉매를 이용하여 냉각한 후, 다시 흡기계통으로 공급하기 위해 하우징(10) 타측에 마련된 디퓨저(30)을 통해 배기가스를 배출하는 역할을 수행한다. 이에 따라, 실린더 내의 연소 온도가 낮아지면서 질소산화물(NOx) 발생량이 줄어든다.
여기서, 상기 디퓨저(30)는 배기가스 유입부 측에 마련될 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 배기가스를 공급받아 효율적인 열교환을 위해 헤더(20) 측으로 분배하는 통로 역할을 수행한다.
상기 헤더(20)는 디퓨저(30)를 통해 유입된 배기가스를 튜브(60) 내부로 유도하여 튜브(60) 측에서 배기가스와 냉매를 열교환시켜 배기가스 냉각을 구현할 수 있다. 특히, 헤더(20)는 튜브(60) 내부로 이물질이 유입되는 것을 방지하는 역할도 수행한다.
반대로, 디퓨저(30)는 배기가스 배출부 측에 마련될 경우, 헤더(20) 측으로부터 공급받은 배기가스들을 수집하여 흡기계통으로 배출하는 역할을 수행한다.
상기 하우징(10)은 헤더(20)와 튜브(60)를 감싸도록 마련되고, 튜브(60) 주위에 냉매가 유동하도록 형성됨으로써, 배기가스 냉각을 구현하도록 마련되는 것을 특징으로 한다.
본 기술은 상기 하우징(10), 헤더(20) 및 디퓨저(30) 간의 용접 결합구조에 대한 것으로, 내구성을 보완하면서도 제작 비용과 시간을 저감할 수 있는 결합구조를 제안한다.
특히, 본 기술에서는 상기 하우징(10)과 헤더(20)의 측단부가 서로 용접될 때 생성되는 용접부인 제1용접부(40)와, 상기 하우징(10), 헤더(20) 둘레부 및 디퓨저 결합부(33)가 서로 용접될 때 생성되는 용접부인 제2용접부(50)가 서로 중첩을 피하도록 용접이 수행되는 것을 특징으로 할 수 있다. 여기서, 용접부란 용접을 수행했을 때의 용접 금속 및 그 열 영향부를 포함한 부분을 가리킨다.
종래와 같이 하우징(10)과 헤더(20) 사이의 용접을 수행한 후, 동일 위치에서 하우징(10), 헤더(20) 및 디퓨저(30)를 일체로 덧용접시키면, 해당 용접부에 크랙이 발생할 위험성이 높다.
구체적으로 이중용접이 이루어지면 입열량 과다로 인해 해당 용접부 측의 경도 저하로 연화가 발생하여 크랙이 발생할 수 있다. 또한, 하우징(10)과 헤더(20) 간의 1차 용접 후 발생한 산화물으로 인해 덧용접시 불순물과 함께 용접이 수행되는바 내구성이 저하될 수 있다.
따라서, 본 기술은 하우징(10), 헤더(20) 및 디퓨저(30) 간의 용접 결합 시, 서로 간의 용접부 중첩을 회피하도록 용접이 수행됨으로써 EGR쿨러의 내구성 저하를 방지할 수 있다.
상기 제1용접부(40)는 상기 하우징(10)과 헤더(20)의 측단부로부터 용접이 수행되어 생성되고, 상기 제2용접부(50)는 상기 하우징(10)의 외주면으로부터 용접이 수행되어 상기 헤더(20)의 둘레부와 디퓨저(30)의 결합부(33) 측으로 연장됨으로써 생성될 수 있다.
구체적으로, 상기 제1용접부(40)는 하우징(10)의 측단부와 헤더(20)의 측단부가 하나의 동일 평면을 이룬 상태에서 이 동일 평면에서의 상기 측단부들의 접촉부로부터 하우징의 길이 방향으로 용접이 수행되어 생성이 된다.
그리고, 상기 제2용접부(50)는 상기 하우징(10)의 외주면으로부터 상기 헤더(20)의 둘레부를 지나 디퓨저(30)의 결합부(33)까지 상기 외주면에 수직한 방향으로 용접이 수행되어 생성이 된다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이 1차 용접은 하우징(10)과 헤더(20)의 측단부에서 이루어짐으로써 하우징(10)과 헤더(20) 사이를 결합시킨다. 이후, 2차 용접은 1차 용접이 이루어진 위치로부터 이격된 동시에 상기 하우징(10), 헤더(20) 및 디퓨저(30)가 층을 이루는 위치에서 이루어진다. 구체적으로 상기 하우징(10) 외주면으로부터 용접이 이루어짐으로써 하우징(10), 헤더(20) 및 디퓨저(30)를 서로 결합시킬 수 있다.
결과적으로, 상기 제1용접부(40)와 제2용접부(50)가 서로 간의 오버랩을 회피하도록 마련됨으로써, 이중용접으로 인한 내구성 저하를 방지할 수 있다.
참고로, 본 기술에서 상기 용접은 레이저용접으로 수행되는 것을 특징으로 할 수 있다.
종래에는 EGR쿨러의 접합품질을 확보하면서도 고온 및 내식성 확보를 위해 니켈(Ni) 브레이징 접합 기술을 많이 사용하였다. 하지만, 니켈(Ni) 브레이징은 필러(filler) 재료의 원가가 높고, 공정시간도 길기 때문에 양산성이 떨어진다는 문제점이 있었다.
따라서, 본 기술에서는 레이저 용접으로 EGR쿨러 부품들을 결합시키는 바, 니켈(Ni) 브레이징을 수행하는 경우보다 상대적으로 저렴하고 짧은 공정시간을 확보할 수 있어, EGR쿨러의 양산성을 향상시킬 수 있다.
결론적으로, 상술한 바와 같은 구조로 이루어진 EGR쿨러 결합구조에 따르면 EGR쿨러 제작시 소요되는 비용 및 시간을 저감할 수 있고, 내구성을 확보할 수 있는바, 품질 개선에 따른 차량의 상품성을 높일 수 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
10: 하우징 20: 헤더
30: 디퓨저 33: 결합부
35: 홀 40: 제1용접부
50: 제2용접부 60: 튜브

Claims (2)

  1. 양측이 개구된 형상의 하우징;
    상기 하우징 양측에 각각 삽입되어 둘레부가 상기 하우징과 층을 이루도록 마련된 복수의 헤더; 및
    일측에는 상기 헤더에 삽입되어 상기 하우징 및 헤더와 층을 이루는 결합부가 형성되고, 타측에는 배기가스가 유입/배출되는 홀이 형성된 복수의 디퓨저;를 포함하되,
    상기 하우징과 헤더의 측단부가 서로 용접될 때 생성되는 용접부인 제1용접부와, 상기 하우징, 헤더 둘레부 및 디퓨저 결합부가 서로 용접될 때 생성되는 용접부인 제2용접부가 서로 중첩을 피하도록 용접이 수행되고,
    상기 제1용접부는 하우징의 측단부와 헤더의 측단부가 하나의 동일 평면을 이룬 상태에서 이 동일 평면에서의 상기 측단부들의 접촉부로부터 하우징의 길이 방향으로 용접이 수행되어 생성되고,
    상기 제2용접부는 상기 하우징의 외주면으로부터 상기 헤더의 둘레부를 지나 디퓨저의 결합부까지 상기 외주면에 수직한 방향으로 용접이 수행되어 생성되는 것을 특징으로 하는 EGR쿨러 결합구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 용접은 레이저용접으로 수행되는 것을 특징으로 하는 EGR쿨러 결합구조.
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