KR101970871B1 - 개선된 긴밀성을 구비하는 배기 열 회수 장치 - Google Patents
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Abstract
열 회수 장치(10)는, 배기 가스를 위해 유입구(16)와 배출구(18) 사이에서 연장되며, 그리고 열 회수 장치는: 유입구(16)와 배출구(18) 사이에서 가스를 위한 직접 통로(19)를 한정하며 그리고 닫힌 위치와 개방 위치 사이에서 이동 가능한 트랩(26)을 수용하는 밸브 몸체(20)를 포함하는, 밸브(12), 및 트랩(26) 상류의 교환기 유입구(36) 및 트랩(26) 하류의 교환기 배출구(38)를 구비하는, 열 교환기(14)를 포함한다. 밸브(12)는, 밸브 몸체(20) 내부에서, 평면 내에서 연장되는 말단부의 주둥이 에지(24)까지, 부분적으로 연장되는 튜브(22)를 포함한다. 트랩(26)은, 트랩(26)이 닫힌 위치에 놓일 때, 주둥이 에지(24)와 직접 접촉 상태에 놓이도록 의도되는, 평면형 접촉 표면(30)을 구비한다.
Description
본 발명은, 특히 오토바이를 위한, 배기 열 회수 장치에 관한 것이다.
배기 가스 내에 수용되는 열 에너지는, 연료에 수용되는 에너지의 대략 30%를 나타낸다. 열 회수 장치는, 이러한 에너지를, 엔진 냉각수 또는 오일과 같은, 다른 유체로 전달하도록 의도된다.
특히 FR 3,031,140에 따른, 배기 가스 유입구 및 배출구 사이에서 연장되는 배기 라인을 위한 열 회수 장치로서:
- 배기 가스 배출구를 향한 가스 통로를 한정하고, 통로의 자유로운 위치와 닫힌 위치 사이에서 선회 링크 둘레에서 이동할 수 있는 게이트를 수용하는, 밸브, 및
- 게이트 상류에서 밸브와 소통하는 교환기 유입구 및 게이트 하류에서 밸브와 소통하는 교환기 배출구를 포함하는 열 교환기
를 포함하는 것인, 열 회수 장치가 당해 기술분야에 이미 공지되어 있다.
열 교환기는, 이러한 열 교환기를 통과하는 배기 가스와 열 전달 유체, 특히 냉각수 사이의 열 교환을 허용하도록 의도된다.
게이트가 닫힌 위치에 놓일 때, 배기 가스의 순환은, 유입구로부터 열 교환기를 통해 가스 배출구를 향해 강제된다. 게이트가 자유로운 위치에 있을 때, 배기 가스는 밸브에 의해 한정되는 통로를 통해 순환하며, 이때 교환기는 비활성 상태에 놓인다.
그러한 장치에서, 게이트는, 밸브 내에 배열되는 평평한 외피에 의해 형성되는 안착부에 대항하여 지탱된다.
그러한 외피는 밸브 내에 용접되며, 따라서 용접에 의해 발산되는 열의 영향 하에서 변형할 이러한 외피의 위험이 존재한다. 이 경우에, 닫힌 위치에서 외피와 밸브 사이의 긴밀성은 때때로 정확하게 제공되지 않는다.
특히 JP 2016 044 666 A에 따른, 게이트를 위한 안착부가 원뿔형 외피에 의해 지지되며, 이때 게이트는 상보적 원뿔형 형상을 구비하는 것인, 열 회수 장치가, 종래 기술에 또한 공지된다. 원뿔형 외피는 밸브 내에 또한 용접된다.
긴밀성이 또한, 원뿔형 외피가 또한 밸브 내에 그가 용접될 때 변형될 위험이 있기 때문에, 이러한 장치에서 제공되기 어려우며, 그리고 게이트의 형상이, 이러한 형상 또한 게이트의 구성 도중에 변형에 잠재적으로 종속되기 때문에, 획득되기 어렵다. 더불어, 외피 또는 게이트의 어떠한 변형이, 외피 및 이러한 게이트의 상대 위치를 수정하여, 이때 누출을 야기하도록 한다.
본 발명은 특히, 개선된 긴밀성을 갖는 열 회수 장치를 제공함에 의해, 이러한 결점들을 해소하는 것을 목적으로 한다.
그를 위해, 본 발명은 특히, 배기 가스 유입구 및 배출구 사이에서 연장되는, 배기 열을 회수하기 위한 장치로서,
- 배기 가스 유입구와 배출구 사이에 직접적 가스 통로를 한정하는 밸브로서, 가스 배출구를 포함하는 밸브 몸체를 포함하며 그리고 통로의 자유로운 위치와 닫힌 위치 사이에서 선회 링크 둘레에서 이동할 수 있는 게이트를 수용하는 것인, 밸브, 및
- 게이트 상류에서 밸브와 소통하는 교환기 유입구 및 게이트 하류에서 밸브와 소통하는 교환기 배출구를 포함하는 열 교환기
를 포함하는 배기 열 회수 장치에 있어서,
- 밸브는, 배기 가스 유입구를 포함하는 튜브를 포함하고, 튜브는, 평면 내에서 연장되는 말단부 주둥이 에지까지, 밸브 몸체 내부에서 부분적으로 연장되며, 그리고
- 게이트는, 게이트가 닫힌 위치에 놓일 때, 튜브의 상기 주둥이 에지와 직접적인 접촉 상태에 놓이도록 의도되는, 평면형 접촉 표면을 구비하는 것을 특징으로 하는 배기 열 회수 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 긴밀성이 제어되기 용이한, 평면/평면 접촉을 달성하기 위해, 튜브의 주둥이 에지는 평면형이고, 게이트는 평면형이다.
주둥이 에지는 일반적으로, 튜브를 절단, 특히 레이저 절단함에 의해 달성된다. 이러한 튜브의 어떠한 잠재적 변형이, 튜브가 밸브 내에 조립될 때, 주둥이 에지의 평평함을 변경하지 않는다.
따라서, 회수 장치를 장착하기 위해 필요한 복수의 용접 작업의 영향들이, 긴밀성에 단지 미미하게 영향을 미친다.
더불어, 평면형 게이트는, 그 자체의 구성 도중에 게이트의 변형의 위험이 매우 제한되도록, 설계하기 용이하다.
본 발명에 따른 열 회수 장치는, 단독으로 또는 임의의 기술적으로 가능한 조합들로 고려되는, 하나 이상의 뒤따르는 특징을 더 포함할 수 있다.
- 회수 장치는, 튜브와 열 교환기 사이에서 연장되는 중간 파이프를 포함한다.
- 회수 장치는, 중간 파이프의 유입구에, 가스 유입구로부터 통로를 향해 들어오는 가스를 안내할 수 있는, 상류측 변류기(deflector)를 포함한다.
- 상류측 변류기는, 튜브 내에서 연장되는, 중간 파이프의 일부분에 의해 형성된다.
- 회수 장치는, 중간 파이프의 유입구로부터 하류의 튜브 내에 배열되는, 하류측 변류기를 포함하고, 하류측 변류기는 예를 들어, 중간 파이프의 일부분에 의해 형성된다.
- 회수 장치는, 중간 파이프의 유입구로부터 하류의 튜브 내에 배열되는, 하류측 변류기를 포함하고, 상류측 변류기는, 튜브 내에서, 하류측 변류기의 높이보다 더 큰 높이에 걸쳐 연장된다.
- 튜브는 종방향 축을 따라 연장되고, 평면 내에서 연장되는 주둥이 에지는, 종방향 축과, 60° 내지 90° 사이에 포함되는 각도를, 예를 들어, 60°와 동등한 또는 90°와 동등한 각도를, 형성한다.
- 튜브는 타원형(oblong) 단면을 구비한다.
- 게이트를 지탱하는 선회 링크는, 튜브의 각 측부 상에 배열되는, 2개의 정렬된 절반-관절 부재(half-articulation)에 의해 형성되고, 선회 링크는, 튜브를 통과하는 축을 구비한다.
- 게이트는, 튜브의 주둥이 에지와 접촉하도록 의도되는, 금속 리브를 포함한다.
- 게이트는 라이저(riser)를 포함한다.
- 라이저는, 게이트가 열린 위치에 놓일 때, 교환기 배출구를 차단하도록 구성되고, 교환기 배출구는 바람직하게, 게이트가 열린 위치에 놓일 때 교환기의 배출구에서 가스를 위해 이용 가능한 공간을 감소시키는 조절 링을 갖도록 제공된다.
- 라이저는, 게이트가 닫힌 위치와 열린 위치 사이의 사전 결정된 중간 위치에 놓일 때 교환기 배출구를 차단하도록 구성되는, 만곡된 형상을 구비한다.
본 발명은 또한, 앞서 한정된 바와 같은 회수 장치를 제조하기 위한 방법으로서,
- 튜브를 제공하는 것,
- 튜브 상에 게이트 지지체를 장착하는 것,
- 선회 링크가 운동 범위(play)를 갖는 가운데 장착되도록, 게이트 지지체 상에 게이트를 조립하는 것,
- 닫힌 위치에서, 주둥이 에지와 직접적 접촉 상태에 놓이도록, 게이트를 위치 설정하는 것,
- 닫힌 위치에서의 게이트의 위치 설정을 고려하여, 게이트 지지체에 대해 선회 링크의 위치를 설정하는 것
을 포함하는 것을 특징으로 하는 회수 장치 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명은, 단지 예로서 제공되며 그리고 첨부 도면을 참조하여 이루어지는, 뒤따르는 설명을 읽을 때 더 양호하게 이해될 것이다.
- 도 1 및 도 2는, 개별적으로, 닫힌 위치 및 열린 위치의 게이트를 포함하는, 본 발명의 하나의 예시적 실시예에 따른 열 회수 장치의 종방향 단면도들이고;
- 도 3은, 게이트를 지지하는 선회 링크를 포함하는 평면에서의, 도 1의 회수 장치의 단면도이며;
- 도 4는, 하나의 대안적인 실시예에 따른, 이러한 도 1 및 도 2의 회수 장치의 중간 파이프의, 동일한 도 1 및 도 2의 절단 평면에서의 도면이다.
- 도 1 및 도 2는, 개별적으로, 닫힌 위치 및 열린 위치의 게이트를 포함하는, 본 발명의 하나의 예시적 실시예에 따른 열 회수 장치의 종방향 단면도들이고;
- 도 3은, 게이트를 지지하는 선회 링크를 포함하는 평면에서의, 도 1의 회수 장치의 단면도이며;
- 도 4는, 하나의 대안적인 실시예에 따른, 이러한 도 1 및 도 2의 회수 장치의 중간 파이프의, 동일한 도 1 및 도 2의 절단 평면에서의 도면이다.
도 1 및 도 2는, 차량의, 전형적으로 오토바이의, 예를 들어 자동차 또는 트럭의, 배기 라인 내에 삽입되도록 의도되는, 열 회수 장치(10)를 도시한다.
회수 장치(10)는, 배기 가스로부터의 열 에너지의 일부를 회수하도록, 열 에너지의 일부를 열 전달 유체에, 예를 들어 엔진 냉각수에, 또는 객실의 가열 회로에, 전달하도록 의도된다.
회수 장치(10)는, 병렬로 배열되는, 밸브(12) 및 열 교환기(14)를 포함한다.
밸브(12)는, 배기 가스 유입구(16) 및 배기 가스 배출구(18)를 포함한다. 밸브(12)는, 유입구(16)로부터 배출구(18)로, 배기 가스를 위한 직접적 통로(19)를 내부에 한정한다.
밸브(12)는, 배출구(18)를 포함하는 밸브 몸체(20), 및 밸브 몸체(20) 내에서 부분적으로 연장되며 그리고 유입구(16)를 포함하는 튜브(22)를 포함한다.
밸브 몸체(20)는 예를 들어, 하부 절반-외피(20A) 및 상부 절반-외피(20B)(구체적으로 도 3에 도시됨)인, 2개의 요소로 이루어진다. 이러한 하부 절반-외피(20A) 및 상부 절반-외피(20B)는 각각 평면 윤곽부를 포함하고, 이러한 하부 절반-외피(20A) 및 상부 절반-외피(20B)는 이러한 평면 윤곽부들을 중첩시킴에 의해 서로에 대해 조립된다. "평면 상의 평면" 용접이, 전통적으로 이들을 조립하는 것을 가능하게 한다.
설명된 예에서, 튜브(22)는 원형 단면을 구비한다. 그러나, 대안적으로, 튜브(22)는 타원형 단면을 구비한다. 타원형 튜브가, 장치(10)의 높이를 감소시키는 것을 가능하게 한다. 그러한 타원형 튜브는, 길이 방향으로 절단된 2개의 절반-튜브를 조립함에 의해, 또는 하이드로포밍법(hydroforming method)을 사용하여 원형 단면을 갖는 튜브로부터, 획득될 수 있다.
튜브(22)는, 밸브 몸체(20)내에 배열되는, 말단부 주둥이 에지(24)를 포함한다. 이러한 주둥이 에지(24)는, 밸브 몸체(20) 내에서 연장되는 튜브(22)의 부분의 단부에 놓인다.
주둥이 에지(24)는 완전히 평면 내에서 연장된다. 예를 들어, 이러한 평면은, 튜브(22)가 그를 따라 연장되는, 종방향(X)에 대해, 유리하게 60° 내지 90° 사이에 포함되는 각도만큼, 기울게 된다.
밸브(12)는 또한, 통로(19)의 닫힌 위치(도 1에 도시)와 열린 위치(도 2에 도시) 사이에서, 선회 링크(28)를 중심으로 이동 가능한 게이트(26)를 포함한다. 선회 링크(28)는, 부착된 지지 요소에 의해 지지된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 선회 링크(28)는 예를 들어, 튜브의 각 측부 상에 배열되는, 2개의 정렬된 절반-관절 부재(28A, 28B)에 의해 형성되고, 선회 링크(28)는, 튜브(22)를 통과하는 축(R)을 구비한다. 선회 링크(28)의 이러한 배열은, 밸브 몸체(20)의 높이를 감소시키는 것을 가능하게 한다.
절반-관절 부재들(28A, 28B)은 각각, 밸브 몸체(20)에 의해, 더욱 구체적으로 하부 절반-외피(20A)에 의해, 지지된다.
유리하게, 선회 링크(28)는, 주둥이 에지(24)에 대해 유입구(16)를 향해 약간 치우치게 되며, 게이트(26)는 이때 축(R)에 대해 치우치게 된다.
따라서, 동일한 개방 각도에 대해, 게이트(26)와 주둥이 에지(24) 사이의 개방은, 주둥이 에지(24)의 평면 내에 배열되는 선회 링크의 경우에서보다 선회 링크(28)가 치우치게 될 때, 더 크다. 더불어, 그러한 치우친 선회 링크(28)를 지탱하는 게이트(26)는, 그의 선회 링크가 주둥이 에지(24)의 평면 내에 배열되는 게이트보다, 배기 가스의 펄스들에 대해 덜 민감하다.
게이트(26)는, 게이트(26)가 닫힌 위치에 놓일 때, 튜브(22)의 주둥이 에지(24)와 직접적인 접촉 상태에 놓이도록 의도되는, 평면형 접촉 표면(30)을 구비한다. "직접적 접촉"은, 게이트가 주둥이 에지(24) 상에, 이러한 주둥이 에지(24)가 부가적인 중간 요소를 보유하지 않는 가운데, 직접적으로 기댄다는 것을 의미한다.
게이트(26)는 전통적으로, 이러한 게이트(26)에 고정되는, 레버를 사용하여, 구동되며, 레버는, 예를 들어, 왁스 또는 전기적 수단과 같은, 전통적인 구동 수단에 의해 이동하게 된다.
주둥이 에지(24)의 평면과 종방향 축(X) 사이의 각도는, 장치가 왁스 구동 수단을 포함할 때 실질적으로 60°와 동등한 것이 바람직하며, 그리고 장치가 전기적 구동 수단을 포함할 때 실질적으로 90°와 동등한 것이 바람직하다는 것을 알아야 한다.
90°의 각도가 또한, 장치(10)의 조립 도중에 튜브(22)의 각도 방향 위치에 특별한 관심 가질 것을 요구하지 않도록 하는데 유리하다.
게이트(26)는, 표면이, 튜브(22)의 둘레에서 주둥이 에지(24)에 의해 형성되는 전체 표면 위에 지탱되는 것을 허용하며, 이는 지탱 표면의 기하 형상을 보장할 수 있도록 한다. 실제로, 지탱 표면은, 용접에 의한 조립 도중에 야기되는 변형들에 대해, 단지 매우 약간 민감하거나 또는 전혀 민감하지 않다. 유리하게, 튜브(22)는, 큰 지탱 표면을 구비하도록 하기 위해, 실질적으로 2mm와 동등한 두께를 구비한다.
게이트(26)는, 선회 링크(28)에 의해 지지되는, 평면형 구조적 요소(31)를 포함한다. 앞서 진술된 바와 같이, 선회 링크(28)는, 이러한 평면형 구조적 요소(31)에 대해 치우치게 된다. 달리 표현하면, 축(R)은, 이러한 평면형 구조적 요소(31)를 통과하지 않는다.
유리하게, 게이트(26)는, 튜브(22)의 주둥이 에지(24)와 접촉하도록 의도되는, 충격 흡수 요소(32)를, 예를 들어 금속 리브(32)를, 포함한다. 따라서, 이 경우에, 충격 흡수 요소(32)는 평면형 접촉 표면(30)을 보유한다. 그러한 금속 리브(32)는, 구조적 요소(31)에 스폿 용접에 의해 조립된다.
충격 흡수 요소(32)는, 게이트(26)가 닫힌 위치로 이동할 때, 게이트(26)와 주둥이 에지(24) 사이의 충돌로 인한 소음을 제한하도록 의도된다. 충격 흡수 요소(32)는, 특히 금속 리브로 이루어질 때, 튜브(22)와 밸브 몸체(20) 사이의 누출의 가벼운 근원일 수 있지만, 그러한 누출은 매우 제한적이며 그리고 무시할 수 있다. 그러한 누출은, 특히, 종래 기술의 장치들에서 관찰되는 누출들보다 훨씬 더 적다.
유리하게, 게이트(26)는 또한, 접촉 표면(30) 반대편에, 구조적 요소(31)에 의해 지지되는 라이저(34)를 포함한다. 이러한 라이저(34)는, 게이트(26)의 질량을 증가시키는 것 그리고 그에 따라 게이트(26)의 특정 주파수를 감소시키는 것을 가능하게 하여, 배기 가스의 펄스들에 대한 게이트의 민감도를 감소시키도록 그리고 그에 따라 게이트(26)의 진동을 감소시키도록 한다.
열 교환기(14)는, 게이트(26) 상류에서 밸브(12)와 소통하는 교환기 유입구(36) 및 게이트(26) 하류에서 밸브(12)와 소통하는 교환기 배출구(38)를 포함한다. 따라서, 교환기 유입구(36)는 튜브(22)와 소통하며, 그리고 교환기 배출구(38)는 밸브 몸체(20)와 소통한다.
유리하게, 게이트(26)의 라이저(34)는, 게이트(26)가 열린 위치에 놓일 때, 교환기 배출구(38)를 폐쇄하도록 구성된다.
예를 들어, 라이저(34)는 구조적 요소(31)로부터 돌출하는 만곡된 일반적 형상을 구비한다. 따라서, 라이저(34)는, 닫힌 위치와 열린 위치 사이의 게이트(26)의 중간 위치에 도달할 때, 교환기 배출구(38)를 폐쇄한다. 이러한 경우에, 교환기 배출구(38)는 따라서, 예를 들어 장치가 왁스 구동 수단을 포함할 때, 게이트(26)의 이동이 완료되지 않을 때에도, 폐쇄된다.
라이저(34)는 예를 들어, 일단 28°의 게이트의 개방 각도가 도달되면, 교환기 배출구(38)를 폐쇄하기 시작하도록 구성된다. 실제로, 왁스 구동 수단은, 비록 새것일 때 개방 각도가 38°이지만, 이러한 개방 각도는 그들의 수명의 단부에서 단지 28°가 되도록, 구동의 횟수에 의존하여 노화된다.
따라서, 전이 온도가 냉각수 회로 내에서 도달될 때, 게이트(26)의 만곡된 라이저(34)는 교환기 배출구(38)의 개구 내로 삽입된다. 유리하게, 이러한 교환기 배출구(38)는, 게이트(26)가 개방될 때, 가스를 위해 이용 가능한 공간을 감소시키는 조절 링을 갖도록 제공된다. 따라서, 교환기 배출구(38)는 거의 완전히 폐쇄되고, 가스는 반드시, 교환기(14)를 회피하는 가운데, 튜브(22) 및 밸브 몸체(20)를 통과한다.
설명된 예에서, 회수 장치(10)는, 튜브(22)와 교환기 유입구(36) 사이에서 연장되는 중간 파이프(40)를 포함한다. 이러한 중간 파이프(40)는, 종방향 축(X)에 대해 횡방향으로 연장된다.
유리하게, 회수 장치(10)는, 중간 파이프(40)의 유입구에, 가스 유입구(16)로부터 통로(19)를 향해 들어오는 가스를 안내할 수 있는, 상류측 변류기(42)를 포함한다. 이러한 상류측 변류기(42)는, 게이트(26)가 열린 위치에 놓일 때, 가스 유입구(16)로부터 들어오는 가스가 통로(19)를 통과하는 것을 보장할 수 있도록 한다.
예를 들어, 상류측 변류기(42)는, 이러한 중간 파이프(40)의 초과 길이부의 변형에 의해, 튜브(22) 내로 연장되는, 중간 파이프(40)의 일부분에 의해 형성된다.
유리하게, 상류측 변류기(42)는, 2 내지 10mm 사이에 포함되는 높이로 튜브(22) 내에서 연장된다.
도 4에 도시된 대안예에 따르면, 회수 장치(10)는, 튜브(22) 내에서 중간 파이프(40)의 유입구 하류에, 그에 따라 상류측 변류기(42)의 하류에 배열되는, 하류측 변류기(44)를 포함한다. 이러한 하류측 변류기(44)는, 중간 파이프(40)를 향한 개구의 단면을 제한하여, 게이트(26)가 열린 위치에 놓일 때, 교환기(14)를 통과하는 가스 유동을 더욱 감소 시킨다. 이러한 하류측 변류기(44)는 또한, 상류측 변류기(42)로부터 하류에서 와류 생성을 제한하며, 따라서 교환기(14)를 향한 가스의 유량을 감소시킨다.
유리하게, 상류측 변류기(42)는, 하류측 변류기(44)의 높이보다 더 큰 높이에 걸쳐 튜브(22) 내에서 연장된다. 달리 표현하면, 상류측 변류기(42)는, 하류측 변류기(44)보다 튜브(22)의 중심에 더 가깝다. 따라서, 상류측 변류기(42)에 의해 편향되는 가스는, 중간 파이프(40)를 향해 하류측 변류기(44)에 의해 편향되지 않는다.
예를 들어, 하류측 변류기(44)는, 2 내지 5mm 사이에 포함되는 높이로 튜브(22) 내에서 연장된다.
하나의 대안예에 따르면, 상류측 변류기(42) 및/또는 하류측 변류기(44)는, 튜브(22)와 일체형이며, 그리고 이러한 튜브(22)의 변형에 의해 획득된다.
다른 대안예에 따르면, 상류측 변류기(42) 및/또는 하류측 변류기(44)는, 튜브(22)와 중간 파이프(40) 사이에 부착되는 부품에 의해 형성된다.
본 발명에 따른 열 회수 장치(10)의 작동이 지금부터 설명될 것이다.
회수 장치(10)는 2가지 작동 모드를, 즉 에너지 회수 모두 및 단락-회로 모드를, 사용하여 작동한다.
회수 장치(10)는, 냉각수의 온도가 구동 수단의 활성 임계 아래에 놓일 때, 에너지 회수 모드에 놓인다. 게이트(26)는 이때, 튜브(22)의 주둥이 에지(24) 상에 지탱되도록, 닫힌 위치에 놓인다. 게이트(26)는 따라서, 튜브(22)의 단부에서 배기 가스의 통로를 폐쇄한다. 가스 유입구(16)로부터 들어오는 배기 가스는 이어서, 먼저 중간 파이프(40)를 통해, 이어서 교환기(14)의 가스 유입구(36) 내로 지향된다. 배기 가스는, 가스 배출구(18)를 향해, 교환기(14)를, 이어서 밸브 몸체(20)를 횡단한다.
회수 장치(10)는, 냉각수가 구동 수단의 전이 온도에 도달할 때, 단락 회로 모드에 놓인다. 구동 수단은 이때, 선회 링크(28)를, 그리고 결과적으로 게이트(26)를 회전시킨다. 가스 유입구(16)에 도달하는 배기 가스는, 게이트(26)와 에지(24) 사이의 열린 개구를 통해, 밸브 몸체(20)를 향해 직접적 통로(19)를 횡단한다.
게이트(26)의 라이저(34)는 이때, 교환기 배출구(38)를 폐쇄한다.
앞서 지시된 바와 같이, 상류측 변류기(42)는, 튜브(22)의 하부 부분을 향해 가스 유동을 편향시킴에 의해, 교환기(14) 내에서의 가스의 일부의 통과를 제한하는 것을 가능하게 한다. 가스는 그에 따라 자연적으로 튜브(22)를 따르는 경향이 있다. 더불어, 교환기 배출구(38)가 실질적으로 폐쇄되고, 교환기(14)를 통한 가스 통과가 실질적으로 차단된다.
더욱 구체적으로, 교환기 배출구(38)가 실질적으로 폐쇄될 때, 교환기를 통과하는 가스 유량은, 튜브(22)를 통과하는 가스 유량의 1% 미만이다.
예로서, 배기 가스의 통과 단면이 60 mm²이고, 교환기를 통과하는 유량은 800℃에서, 튜브(22)를 통과하는 416 kg/h의 유량과 비교되는, 단지 2.4 kg/h이다. 조절 링의 변류기들(42, 44) 없이, 이러한 유량은 9.7 kg/h 일 것이라는 것을 알아야 한다.
회수 장치(10)의 제조 방법이 지금부터 설명된다.
이 방법은, 닫힌 위치에서 게이트(26)의 주둥이 에지(24)와의 평면/평면 접촉을 보장해야만 한다.
따라서, 방법은, 튜브의 주둥이 에지(24)가, 예를 들어 튜브(22)의 절단, 특히 레이저 절단에 의해, 미리 형성된, 튜브(22)를 제공하는 단계를 포함한다. 따라서, 주둥이 에지(24)는, 종방향 축(X)과 사전 한정된 각도를, 예를 들어 60° 또는 90°를 형성하는, 평면 내에 한정된다.
방법은 이어서, 게이트 지지체를 튜브(22) 상에 장착하는 단계를 포함한다. 설명된 예에서, 게이트 지지체는, 밸브 몸체(20) 상에 부착되고 용접되는 베어링에 의해 형성된다.
방법은 이어서, 선회 링크(28)가 운동 범위를 갖는 가운데 장착되도록, 게이트 지지체(밸브 몸체(20)) 상에 게이트(26)를 조립하는 단계를 포함한다. 이러한 운동 범위는, 이러한 게이트(26)를 최적으로 배치하기 위한, 게이트(26)의 위치 설정에서의 유연성을 허용한다.
방법은 이어서, 닫힌 위치에서, 주둥이 에지(24)와 직접적 접촉 상태로 게이트(26)를 위치 설정하는 단계를 포함한다. 그에 따라 위치 설정되는 게이트(26)는, 선회 링크(28)의 최종 위치를 결정하는 것을 가능하게 한다.
방법은 마지막으로, 닫힌 위치에서의 게이트(26)의 위치 설정을 고려하여, 게이트 지지체(밸브 몸체(20))에 대해 선회 링크의 위치를 설정하는 단계를 포함한다. 그에 따라 설정되는 선회 링크(28)의 위치는, 닫힌 위치에서의 게이트(26)가 주둥이 에지(24)에 대한 평면/평면 접촉 상태에 놓이는 것을 보장할 수 있도록 한다.
장치(10)의 나머지가 이어서, 튜브(22) 및 밸브 몸체(20) 주변에, 조립된다.
튜브(22)는, 밸브 몸체(20) 및 중간 파이프(40)가 자체에 장착되기 때문에, 장치(10) 내에서 구조적 지지 기능을 갖는다는 것을 알게 될 것이다.
본 발명은 앞서 설명된 실시예로 제한되지 않으며, 그리고 다양한 부가적인 대안들의 형태를 취할 수 있다는 것을 알게 될 것이다.
특히, 장치(10)의 일반적 형상은, 도면에 도시된 것과 상이할 수 있다.
Claims (14)
- 배기 가스 유입구(16)와 가스 배출구(18) 사이에서 연장되는, 배기 열을 회수하기 위한 회수 장치(10)로서:
- 배기 가스 유입구(16)와 가스 배출구(18) 사이에 직접적 가스 통로(19)를 한정하는 밸브(12)로서, 가스 배출구(18)를 포함하는 밸브 몸체(20)를 포함하며 그리고 직접적 가스 통로(19)의 열린 위치와 닫힌 위치 사이에서 선회 링크(28) 둘레에서 이동할 수 있는 게이트(26)를 수용하는 것인, 밸브(12)
- 게이트(26) 상류에서 밸브(12)와 소통하는 교환기 유입구(36) 및 게이트(26) 하류에서 밸브(12)와 소통하는 교환기 배출구(38)를 포함하는, 열 교환기(14), 및
- 튜브(22)와 열 교환기(14) 사이에서 연장되는 중간 파이프(40)로서, 중간 파이프(40)는 유입구를 구비하고, 회수 장치(10)는, 중간 파이프(40)의 유입구에, 배기 가스 유입구(16)로부터 직접적 가스 통로(19)를 향해 들어오는 가스를 안내할 수 있는 상류측 변류기(42)를 포함하는 것인, 중간 파이프(40)
를 포함하는 것인, 배기 열 회수 장치에 있어서:
- 밸브(12)는, 배기 가스 유입구(16)를 포함하는 튜브(22)를 포함하고, 튜브(22)는, 평면 내에서 연장되는 말단부 주둥이 에지(24)까지, 밸브 몸체(20) 내부에서 부분적으로 연장되며, 그리고
- 게이트(26)는, 게이트(26)가 닫힌 위치에 놓일 때, 튜브(22)의 상기 주둥이 에지(24)와 직접적인 접촉 상태에 놓이도록 의도되는, 평면형 접촉 표면(30)을 구비하는 것을 특징으로 하는 배기 열 회수 장치. - 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상류측 변류기(42)는, 튜브(22) 내에서 연장되는, 중간 파이프(40)의 일부분에 의해 형성되는 것인, 배기 열 회수 장치. - 제 1항 또는 제 4항에 있어서,
중간 파이프(40)의 유입구의 하류의 튜브(22) 내에 배열되는, 하류측 변류기(44)를 포함하는 것인, 배기 열 회수 장치. - 제 4항에 있어서,
중간 파이프(40)의 유입구의 하류의 튜브(22) 내에 배열되는, 하류측 변류기(44)를 포함하며, 그리고 상류측 변류기(42)는, 튜브(22) 내에서, 하류측 변류기(44)의 높이보다 더 큰 높이에 걸쳐 연장되는 것인, 배기 열 회수 장치. - 제 1항 또는 제 4항에 있어서,
튜브(22)는 종방향 축(X)을 따라 연장되고, 평면 내에서 연장되는 주둥이 에지(24)는, 종방향 축(X)과, 60° 내지 90° 사이에 포함되는 각도를 형성하는 것인, 배기 열 회수 장치. - 제 1항 또는 제 4항에 있어서,
튜브(22)는 타원형 단면을 구비하는 것인, 배기 열 회수 장치. - 제 1항 또는 제 4항에 있어서,
게이트(26)를 지탱하는 선회 링크(28)는, 튜브(22)의 각 측부 상에 배열되는, 2개의 정렬된 절반-관절 부재(28A, 28B)에 의해 형성되고, 선회 링크(28)는, 튜브(22)를 통과하는 축(R)을 구비하는 것인, 배기 열 회수 장치. - 제 1항 또는 제 4항에 있어서,
게이트(26)는, 튜브(22)의 주둥이 에지(24)와 접촉하도록 의도되는, 금속 리브(32)를 포함하는 것인, 배기 열 회수 장치. - 삭제
- 배기 가스 유입구(16)와 가스 배출구(18) 사이에서 연장되는, 배기 열을 회수하기 위한 회수 장치(10)로서:
- 배기 가스 유입구(16)와 가스 배출구(18) 사이에 직접적 가스 통로(19)를 한정하는 밸브(12)로서, 가스 배출구(18)를 포함하는 밸브 몸체(20)를 포함하며 그리고 직접적 가스 통로(19)의 열린 위치와 닫힌 위치 사이에서 선회 링크(28) 둘레에서 이동할 수 있는 게이트(26)를 수용하는 것인, 밸브(12), 및
- 게이트(26) 상류에서 밸브(12)와 소통하는 교환기 유입구(36) 및 게이트(26) 하류에서 밸브(12)와 소통하는 교환기 배출구(38)를 포함하는, 열 교환기(14)
를 포함하는 것인, 배기 열 회수 장치에 있어서:
- 밸브(12)는, 배기 가스 유입구(16)를 포함하는 튜브(22)를 포함하고, 튜브(22)는, 평면 내에서 연장되는 말단부 주둥이 에지(24)까지, 밸브 몸체(20) 내부에서 부분적으로 연장되며,
- 게이트(26)는, 게이트(26)가 닫힌 위치에 놓일 때, 튜브(22)의 상기 주둥이 에지(24)와 직접적인 접촉 상태에 놓이도록 의도되는, 평면형 접촉 표면(30)을 구비하고,
- 게이트(26)는 라이저(34)를 포함하며,
- 라이저(34)는, 게이트(26)가 열린 위치에 놓일 때, 교환기 배출구(38)를 차단하도록 구성되고, 교환기 배출구(38)는 게이트(26)가 열린 위치에 놓일 때 교환기의 배출구(38)에서 가스를 위해 이용 가능한 공간을 감소시키는 조절 링을 갖도록 제공되는 것을 특징으로 하는 배기 열 회수 장치. - 제 12항에 있어서,
라이저(34)는, 게이트(26)가 닫힌 위치와 열린 위치 사이의 사전 결정된 중간 위치에 놓일 때 교환기 배출구(38)를 차단하도록 구성되는, 만곡된 형상을 구비하는 것인, 배기 열 회수 장치. - 제 1항에 따른 회수 장치(10)를 제조하기 위한 방법으로서:
- 튜브(22)를 제공하는 것,
- 튜브(22) 상에 게이트 지지체(20)를 장착하는 것,
- 선회 링크(28)가 운동 범위를 갖는 가운데 장착되도록, 게이트 지지체(20) 상에 게이트(26)를 조립하는 것,
- 닫힌 위치에서, 주둥이 에지(24)와 직접적 접촉 상태에 놓이도록, 게이트(26)를 위치 설정하는 것, 및
- 닫힌 위치에서의 게이트(26)의 위치 설정을 고려하여, 게이트 지지체(20)에 대해 선회 링크(28)의 위치를 설정하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 회수 장치 제조 방법.
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