KR102011754B1 - EGR cooler having improved durability - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 내구성이 개선된 이지알 쿨러에 관한 것으로, 더 상세하게는 고온가스 유입 시 가스튜브가 팽창하더라도 컵플레이트와 가스튜브 간의 연결부위 파손을 방지할 수 있고, 가스 유입에 따른 소음과 진동을 감소시킬 수 있는 이지알 쿨러에 관한 것이다.The present invention relates to an EZR cooler with improved durability, and more particularly, even if the gas tube expands during inflow of hot gas, it is possible to prevent the connection between the cup plate and the gas tube to be damaged, and to prevent noise and vibration caused by the gas inflow. It's about easy cooler that can be reduced.
일반적으로 이지알(EGR: Exhaust Gas Recirculation)은 배기가스의 일부를 다시 흡기계로 재순환시켜 흡입공기 중의 CO2 농도를 증대시켜 연소실의 온도를 저하시키고 이에 의해 NOx를 저감시키는 시스템이다.In general, Exhaust Gas Recirculation (EGR) is a system in which a part of the exhaust gas is recycled back to the intake system to increase the concentration of CO 2 in the intake air, thereby lowering the temperature of the combustion chamber and thereby reducing the NOx.
한편, NOx 발생 메커니즘을 구체적으로 살펴보면, 공기는 약 79%의 질소와 21%의 산소 및 기타 미량의 원소로 구성되어 있다. 상온에서 질소와 산소는 서로 반응을 일으키지 않지만 고온(약 1450℃이상)에서는 서로 반응을 하여 질소산화물(thermal NOx)이 된다. 특히 디젤엔진은 압축착화방식으로 연소를 일으키며 실린더의 재질 발달로 인해 압축비가 점점 더 높아져 연소실의 온도가 높아지고 있다. 연소실 온도의 상승은 열역학적 엔진 효율을 증대시키지만, 고온으로 인한 질소산화물이 다량 발생을 하고 있다. 이러한 질소산화물은 지구환경을 파괴하는 주요 유해물질로써, 산성비, 광학스모그, 호흡기 장애 등을 일으킨다.On the other hand, the mechanism of NOx generation, in detail, consists of about 79% nitrogen, 21% oxygen and other trace elements. At room temperature, nitrogen and oxygen do not react with each other, but at high temperature (above about 1450 ° C), they react with each other to form nitrogen oxides (thermal NOx). In particular, diesel engines generate combustion by compression ignition method, and the compression ratio is getting higher due to the development of the material of the cylinder, thereby increasing the temperature of the combustion chamber. Increasing the combustion chamber temperature increases the efficiency of the thermodynamic engine, but a large amount of nitrogen oxides are generated due to the high temperature. These nitrogen oxides are the main harmful substances that destroy the global environment, causing acid rain, optical smog, respiratory disorders, and the like.
이지알에 의한 NOx 저감 원리는 첫째 불활성가스(수증기, 이산화탄소 등) 재순환에 의해 연소실 최고온도를 낮추는 것이며, 둘째 희박연소에 의해 질소산화물 생성분위기를 방지하는 것이며, 세째 고비열 냉각 불활성 가스 투입으로 인한 점화진각 지연 및 연소실 국부 최고온도 및 압력을 낮추는 것이다. 한편, 디젤기관에서 이지알(EGR)에 의한 NOx 저감 메커니즘은 가솔린과는 달리 산소농도 저감이 근본적인 원인이라는 연구와 이에 반론하여 화염온도 감소가 원인이라는 연구가 보고되었다. 현재로서는 어느 것이 옳은지에 대한 결론은 제시되지 않은 상태이지만, 산소농도와 화염온도의 NOx 저감 기여도는 동일한 수준인 것으로 최근 보고되고 있다.The principle of NOx reduction by EZR is to lower the maximum temperature of the combustion chamber by recirculating inert gas (steam, carbon dioxide, etc.), and second, to prevent the atmosphere of nitrogen oxides produced by lean combustion, and To reduce the ignition delay and lower the local maximum temperature and pressure in the combustion chamber. On the other hand, in the diesel engine, unlike the gasoline, the NOx reduction mechanism by EGR has been reported that the reduction of the oxygen concentration is the root cause and the study that the flame temperature decrease is the cause. At this time, no conclusion about which is right is given, but the contribution of NOx reduction in oxygen concentration and flame temperature is reported to be the same level recently.
이지알 쿨러가 설치된 이지알은 디젤엔진의 배기규제가 엄격해지면서 연비와 PM의 증가없이 NOx를 저감시키는 방법으로 엔진의 냉각수를 이용한 냉각기(쿨러)를 설치함으로서 비교적 적은 투자로서 NOx저감에 큰 효과를 얻을 수 있는 장치이다.EZR is equipped with EZR cooler, which reduces NOx without increasing fuel economy and PM due to stricter diesel emission control, and installs a cooler (cooler) using coolant from the engine. It is a device that can be obtained.
이 경우에 이지알 쿨러는 700℃ 정도의 배기가스 온도를 150℃~200℃까지 냉각시켜야 하므로 내열성 재질이어야 하며, 자동차 내부에 설치되기 위해 콤팩트하게 설계되어야 하며, 적절한 EGR량을 공급하기 위해 압력강하가 최소화되어야 하며, 열교환 중 배기가스로부터 응축이 발생하며 연료의 황성분 때문에 응축수에 황산이 포함되어 부식을 일으키기 쉬우므로 방식성 재료이어야 하며, 배기가스의 맥동영향으로 기계적 부하가 작용하므로 일정의 기계적 강도가 있어야 하며, 배기가스의 입자상물질(PM) 등이 통로 내부를 막을 수 있어 파울링(fouling)에 대한 대책이 요구된다.In this case, the EZR cooler should be cooled to 700 ℃ to 200 ℃, so it must be heat-resistant and must be compactly designed to be installed inside the car. Should be minimized, and condensation is generated from exhaust gas during heat exchange and sulfuric acid is included in the condensate because it is susceptible to corrosion. Since particulate matter (PM) of the exhaust gas can block the inside of the passage, countermeasure against fouling is required.
이하 첨부된 도면을 참조하여 종래의 이지알 쿨러에 대하여 상세히 설명한다.With reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the conventional EZR cooler.
도 1은 종래의 이지알 쿨러 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a conventional RG cooler.
일반적으로 이지알 쿨러는, 내부공간을 구비하는 바디셀(10)과, 상기 바디셀(10) 내에 설치되어 배기가스가 흐르는 다수의 가스튜브(20)와, 상기 가스튜브(20)의 끝단을 바디셀(10)에 고정시키기 위한 컵플레이트(30)와, 상기 가스튜브(20)로 가스 유입을 안내하는 인렛플랜지(40)를 기본 구성요소로 구비한다. In general, an EZR cooler includes a
상기 다수의 가스튜브(20) 사이에는 냉각수가 흐를 수 있는 이격공간이 확보되고, 상기 바디셀(10)과 가스튜브(20) 사이에도 냉각수가 흐를 수 있도록 바디셀(10)과 가스튜브(20)는 일정 거리 이격된 상태를 유지하도록 구성된다.The space between the plurality of
또한, 이웃하는 두 개의 가스튜브(20) 간 이격거리와, 바디셀(10)과 가스튜브(20) 사이의 이격거리가 일정하게 유지될 수 있도록, 상기 가스튜브(20)의 폭방향 양측에는 다수 개의 배플(미도시)이 지그재그 패턴으로 장착된다. 따라서 바디셀(10) 내로 유입된 냉각수는 가스튜브(20) 주변을 따라 유동하면서 가스튜브(20) 내의 배기가스와 열교환을 한 후 바디셀(10) 외부로 배출된다.In addition, the distance between the two neighboring
이때, 인렛플랜지(40)를 통해 유입된 가스는 컵플레이트(30)의 전방면(도 1에서는 좌측면)에 1차적으로 부딪힌 후 가스튜브(20) 내측으로 흐르게 되는데, 상기 가스가 컵플레이트(30)에 부딪히는 과정에서 소음이나 진동이 크게 발생할 수 있다는 단점이 있다. 또한, 종래의 이지알 쿨러는 컵플레이트(30)가 바디셀(10)에 고정결합되어 있으므로, 고온의 가스가 유입되어 가스튜브(20)가 길이방향으로 팽창되었을 때 컵플레이트(30)와 가스튜브(20) 간의 연결부위에 응력이 집중되어 크랙이 발생하거나 파손된다는 문제점이 있다.In this case, the gas introduced through the
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 고온가스 유입 시 컵플레이트와 가스튜브 간의 연결부위 파손을 방지할 수 있고, 가스 유입 시 발생되는 진동과 소음을 저감시킬 수 있는 이지알 쿨러를 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, it is possible to prevent the breakage of the connection between the cup plate and the gas tube when hot gas inlet, EZ R cooler that can reduce the vibration and noise generated during gas inlet The purpose is to provide.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 이지알 쿨러는, 길이방향 양단이 개방된 중공관 형상을 이루되, 냉각수 유입관과 냉각수 유출관이 구비된 바디셀; 두께 방향으로 적층되는 구조로 배열되어 상기 바디셀의 내부에 인입되는 복수 개의 가스튜브; 상기 복수 개의 가스튜브 일단이 삽입되어 고정되는 컵플레이트; 상기 바디셀의 일단을 덮도록 결합되며, 가운데 부위에 관통공이 형성된 커버; 일측이 상기 관통공에 삽입되고 타측이 상기 컵플레이트의 가장자리를 둘러싸도록 결합되며, 일측으로 갈수록 내경이 좁아지는 방향으로 측벽이 계단식으로 절곡되어 상기 가스튜브의 길이방향으로 팽창 및 수축이 가능한 계단형 연결관; 상기 커버의 외측에 결합되어 상기 계단형 연결관의 일측으로 가스의 유입을 가이드하는 인렛플랜지; 상기 바디셀의 길이방향 타측을 덮도록 결합되어 상기 가스튜브를 통과한 가스의 배출은 가이드하는 아웃렛플랜지;를 포함하여 구성된다.Easy R cooler according to the present invention for achieving the above object, a hollow body having both ends in the longitudinal direction, the body cell provided with a cooling water inlet pipe and a cooling water outlet pipe; A plurality of gas tubes arranged in a stacked structure in a thickness direction and introduced into the body cells; A cup plate on which one end of the plurality of gas tubes is inserted and fixed; A cover coupled to cover one end of the body cell and having a through hole formed in a center portion thereof; One side is inserted into the through hole and the other side is coupled to surround the edge of the cup plate, and the side wall is bent stepwise in a direction that narrows the inner diameter toward one side stepped to expand and contract in the longitudinal direction of the gas tube Connector; Inlet flange coupled to the outside of the cover for guiding the inflow of gas to one side of the stepped connector; And an outlet flange coupled to cover the other side of the body cell in the longitudinal direction to discharge the gas passing through the gas tube.
상기 컵플레이트의 가장자리는 상기 바디셀의 내측면과 이격된다.The edge of the cup plate is spaced apart from the inner surface of the body cell.
상기 계단형 연결관은, 선단측이 상기 커버의 관통공에 삽입되는 제1 수평부와, 상기 제1 수평부의 후단측으로부터 직각방향으로 연장되는 제1 수직부와, 상기 제1 수직부의 끝단으로부터 후방으로 연장되는 제2 수평부와, 상기 제2 수평부의 후단측으로부터 직각방향으로 연장되는 제3 수직부와, 상기 제3 수직부의 끝단으로부터 후방으로 연장되어 상기 컵플레이트를 가장자리를 둘러싸는 제3 수평부를 포함하여 구성된다.The stepped connecting tube may include a first horizontal portion whose front end side is inserted into a through hole of the cover, a first vertical portion extending in a direction perpendicular to a rear end side of the first horizontal portion, and an end portion of the first vertical portion. A second horizontal portion extending rearward, a third vertical portion extending at right angles from a rear end side of the second horizontal portion, and a third extending rearward from an end of the third vertical portion to surround the cup plate with an edge; It is configured to include a horizontal portion.
상기 제1 수평부의 선단측은 상기 커버의 관통공을 관통하여 상기 커버의 일면으로부터 돌출되고, 상기 인렛플랜지는 상기 커버의 일면으로부터 돌출된 부위를 감싸 고정시키도록 장착된다.The front end side of the first horizontal portion protrudes from one surface of the cover through a through hole of the cover, and the inlet flange is mounted to surround and fix a portion protruding from one surface of the cover.
상기 제1 수평부의 후단과 상기 제2 수평부의 선단 사이의 거리와, 상기 제2 수평부의 후단과 상기 제3 수평부의 선단 사이의 거리는, 각각 상기 계단형 연결관 전체 높이의 1/10 이상으로 설정된다.The distance between the rear end of the first horizontal part and the front end of the second horizontal part and the distance between the rear end of the second horizontal part and the front end of the third horizontal part are each set to 1/10 or more of the overall height of the stepped connecting pipe. do.
상기 계단형 연결관의 전체 길이는, 이지알 쿨러 전체 길이의 1/12 이상으로 설정된다.The total length of the stepped connecting pipe is set to 1/12 or more of the total length of the EG cooler.
상기 계단형 연결관은 금속플레이트로 제작되어, 길이방향 복원탄성력을 갖도록 제작된다.The stepped tube is made of a metal plate, it is manufactured to have a longitudinal recovery elasticity.
본 발명에 의한 이지알 쿨러는, 고온가스 유입 과정에서 가스튜브가 길이방향으로 팽창되었을 때 컵플레이트가 이동 가능하도록 구성되어 컵플레이트와 가스튜브 간의 연결부위가 파손되는 현상이 방지되고, 가스 유입 시 발생하는 소음이나 진동이 현저히 저감되며, 가스 유입시 발생하는 물리적인 응력이 분산되어 각 부품의 내구성이 개선된다는 장점이 있다.The EG cooler according to the present invention is configured such that the cup plate is movable when the gas tube is expanded in the longitudinal direction during the hot gas inflow process, thereby preventing the connection part between the cup plate and the gas tube from being damaged, and during gas inflow. The noise or vibration generated is significantly reduced, and the physical stresses generated during gas inflow are dispersed to improve durability of each component.
도 1은 종래의 이지알 쿨러 단면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 내구성이 개선된 이지알 쿨러의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 의한 내구성이 개선된 이지알 쿨러의 분해사시도이다.
도 4는 본 발명에 의한 내구성이 개선된 이지알 쿨러의 단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 의한 내구성이 개선된 이지알 쿨러에 포함되는 계단형 연결관의 정면도 및 측단면도이다.1 is a cross-sectional view of a conventional RG cooler.
Figure 2 is a perspective view of an EZ cooler with improved durability according to the present invention.
Figure 3 is an exploded perspective view of an EZ cooler with improved durability according to the present invention.
Figure 4 is a cross-sectional view of the EZR cooler with improved durability according to the present invention.
5 and 6 are a front view and a side cross-sectional view of the stepped connector included in the EZR cooler with improved durability according to the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 내구성이 개선된 이지알 쿨러의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the EZR cooler with improved durability according to the present invention.
도 2는 본 발명에 의한 내구성이 개선된 이지알 쿨러의 사시도이고, 도 3은 본 발명에 의한 내구성이 개선된 이지알 쿨러의 분해사시도이며, 도 4는 본 발명에 의한 내구성이 개선된 이지알 쿨러의 단면도이다.Figure 2 is a perspective view of the easy-to-use EZR cooler with improved durability according to the present invention, Figure 3 is an exploded perspective view of the EZR cooler with improved durability according to the present invention, Figure 4 is a zigzag improved durability according to the present invention Sectional view of the cooler.
본 발명에 의한 이지알 쿨러는 냉각수와 배기가스(이하 '가스'라 약칭한다) 간의 열교환을 통해 가스를 냉각시키기 위한 냉각장치의 일종으로서, 가스가 유입되는 과정에서 발생하는 응력이 어느 일부에 집중되지 아니하고 분산되도록 구성된다는 점에 가장 큰 특징이 있다.EZR cooler according to the present invention is a type of cooling device for cooling gas through heat exchange between cooling water and exhaust gas (hereinafter, abbreviated as 'gas'). The biggest feature is that it is not distributed.
즉, 본 발명에 의한 이지알 쿨러는, 길이방향 양단이 개방된 중공관 형상을 이루되 냉각수 유입관(110)과 냉각수 유출관(120)이 구비된 바디셀(100)과, 두께 방향으로 적층되는 구조로 배열되어 상기 바디셀(100)의 내부에 인입되는 복수 개의 가스튜브(200)와, 상기 복수 개의 가스튜브(200) 일단이 삽입되어 고정되는 컵플레이트(300)와, 상기 바디셀(100)의 일단을 덮도록 결합되며 가운데 부위에 관통공(410)이 형성된 커버(400)와, 일측이 상기 관통공(410)에 삽입되고 타측이 상기 컵플레이트(300)의 가장자리를 둘러싸도록 결합되며 일측으로 갈수록 내경이 좁아지는 방향으로 측벽이 계단식으로 절곡되어 상기 가스튜브(200)의 길이방향으로 팽창 및 수축이 가능한 계단형 연결관(500)과, 상기 커버(400)의 외측에 결합되어 상기 계단형 연결관(500)의 일측으로 가스의 유입을 가이드하는 인렛플랜지(610)와, 상기 바디셀(100)의 길이방향 타측을 덮도록 결합되어 상기 가스튜브(200)를 통과한 가스의 배출은 가이드하는 아웃렛플랜지(620)를 포함하여 구성된다.That is, the EG cooler according to the present invention forms a hollow tube shape in which both ends in the longitudinal direction are opened, and is laminated in the thickness direction with the
냉각수는 상기 냉각수 유입관(110)을 통해 바디셀(100) 내부로 유입되어 가스튜브(200)의 외측면을 타고 흐른 후 냉각수 배출관을 통해 배출되며, 가스는 인렛플랜지(610) 측을 통해 가스튜브(200) 내부로 유입되어 흐르는 동안 냉각수와 열교환을 한 후 아웃렛플랜지(620) 측을 통해 외부로 배출된다. The coolant flows into the
상기 가스튜브(200)는 하나의 바디셀(100)에 다수 개 장착될 수 있도록 두께방향(본 실시예에서는 상하방향)으로 일정 간격 이격되면서 적층되는 구조로 배열되는데, 상기 하나의 바디셀(100)에 장착되는 가스튜브(200)의 개수는 여러가지 조건에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 다수 개의 가스튜브(200)가 적층 구조로 배열될 때 이웃하는 두 가스튜브(200) 간의 이격거리가 일정하게 확보될 수 있도록, 가스튜브(200)의 폭방양 양측에는 다수 개의 배플(210)이 장착된다. 한편, 본 발명에 포함되는 상기 바디셀(100) 및 가스튜브(200)의 형상 및 기능은 종래의 이지알 쿨러에도 실질적으로 동일하게 적용되고 있는바, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The
이때, 본 발명에 의한 이지알 쿨러는, 가스가 유입되는 다수 개의 가스튜브(200) 선단(도 4에서는 좌측단)이 결합된 컵플레이트(300)가 바디셀(100)에 직접 고정 결합되는 것이 아니라, 계단형 연결관(500)을 통해 커버(400)에 연결된다는 점에 구성상의 가장 큰 특징이 있다. 상기 계단형 연결관(500)은 가스의 유입방향(도 4의 화살표방향)을 따라 다수 개의 단층을 갖도록 제작되되 사전에 설정된 범위의 연성을 갖는 금속플레이트로 제작되는바, 가스의 유입방향 즉, 길이방향을 따라 어느 정도 늘어났다가 복원될 수 있는 기능을 구비하게 된다.At this time, the EG cooler according to the present invention, the
이와 같이 상기 계단형 연결관(500)이 길이방향으로 복원탄성력을 갖도록 제작되면, 고온의 가스가 인렛플랜지(610)를 통해 가스튜브(200) 내측으로 유입되어 상기 가스튜브(200)가 길이방향으로 팽창되었을 때, 상기 가스튜브(200)의 길이방향 끝단에 결합된 컵플레이트(300)는 가스튜브(200)의 팽창 거리만큼 이동하게 되는바, 컵플레이트(300)와 가스튜브(200) 간의 연결부위가 파손되는 현상을 방지할 수 있게 된다. 이와 같이 컵플레이트(300)가 가스튜브(200)의 팽창방향으로 이동될 때 상기 계단형 연결관(500)은 길이방향으로 압축되며, 가스튜브(200)가 냉각되어 원상태로 수축되었을 때 상기 계단형 연결관(500)의 복원력에 의해 상기 컵플레이트(300)는 원위치된다.As such, when the stepped connecting
도 1에 도시된 바와 같이 복수 개의 가스튜브(20)가 결합된 컵플레이트(30)가 바디셀(10)에 직접 결합되면, 가스 압력이 컵플레이트(20)의 전방면(도 1에서는 좌측면)에 인가되었을 때 상기 컵플레이트(20)와 바디셀(10) 간의 결합부위에 응력이 집중되므로, 컵플레이트(20)와 바디셀(10) 간의 결합부위가 파손되는 문제가 발생될 수 있다. 또한, 바디셀(10)에 고정 결합된 컵플레이트(30)에 큰 압력이 인가되었을 때에는 상기 컵플레이트(30)에 진동이 발생하고 이에 따라 소음이 유발된다는 문제점도 있다.As shown in FIG. 1, when the
본 발명에 의한 이지알 쿨러는 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있도록, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 컵플레이트(300)의 가장자리가 상기 바디셀(100)의 내측면과 이격된다는 점에 또 다른 구성상의 특징이 있다.The EZ cooler according to the present invention is another configuration in that the edge of the
이와 같이 컵플레이트(300)의 가장자리가 바디셀(100)의 내측면과 이격되면, 가스가 유입되는 과정에서 상기 컵플레이트(300)에 큰 충격력이 인가되어 상기 컵플레이트(300)가 후방(본 실시예에서는 우측방향)으로 밀려날 때, 상기 계단형 연결관(500)은 길이방향으로 팽창하면서 상기 컵플레이트(300)에 인가된 충격력을 흡수하는바, 가스 유입 과정에서 발생되는 진동 및 소음 발생을 현저히 저감시킬 수 있다는 장점이 있다.As such, when the edge of the
한편, 인렛플랜지(610)를 통해 유입된 가스는 계단형 연결관(500) 내부를 지나 가스튜브(200)로 유입되는데, 상기 가스는 매우 고온의 상태로 유입되므로 상기 계단형 연결관(500)은 금속과 같이 용융점이 높은 재료로 제작되어야 한다. 그러나 상기 계단형 연결관(500)의 두께가 두꺼우면 가스의 열에 의해 변형되거나 용융될 우려는 없지만, 외력에 의해 쉽게 늘어나거나 복원되는 성질 즉, 길이방향 복원탄성력이 매우 떨어지므로, 소음 및 진동 저감 효과나 응력집중에 의한 부품파손 방지 효과를 얻기 어렵다는 문제점이 있다. On the other hand, the gas introduced through the
따라서 상기 계단형 연결관(500)은 사전에 설정된 두께 이하의 금속플레이트로 제작되어, 내열성이 높으면서도 길이방향 복원탄성력을 갖도록 형성됨이 바람직하다. 예를 들어 상기 계단형 연결관(500)은 0.5㎜ 내지 2.0㎜의 두께를 갖는 금속플레이트를 프레스 가공하는 과정에 의해 제작될 수 있고, 더 바람직하게는 0.8㎜의 두께를 갖는 금속플레이트를 프레스 가공하는 과정에 의해 제작될 수 있다. 이때, 본 실시예에서는 상기 계단형 연결관(500)이 3단 구조인 경우만을 도시하고 있으나, 상기 계단형 연결관(500)의 단수는 4단이나 5단 등 다양하게 변경 적용될 수 있다.Therefore, it is preferable that the stepped
도 5는 본 발명에 의한 내구성이 개선된 이지알 쿨러에 포함되는 계단형 연결관(500)의 정면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 A-A 선을 따라 절단된 본 발명에 의한 내구성이 개선된 이지알 쿨러에 포함되는 컵플레이트(300)의 측단면도이다.FIG. 5 is a front view of a stepped
상기 계단형 연결관(500)은 가스튜브(200)의 열팽창에 의해 늘어났다가 상기 가스튜브(200)가 수축되어 원상태로 복원되는 과정에서 완충 기능을 가질 수 있도록 즉, 댐핑 기능을 가질 수 있도록 최소한 3단 이상의 절곡부를 갖도록 제작되어야 한다. 즉 상기 계단형 연결관(500)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 선단측이 상기 커버(400)의 관통공(410)에 삽입되는 제1 수평부(510)와, 상기 제1 수평부(510)의 후단측으로부터 직각방향으로 연장되는 제1 수직부(520)와, 상기 제1 수직부(520)의 끝단으로부터 후방으로 연장되는 제2 수평부(530)와, 상기 제2 수평부(530)의 후단측으로부터 직각방향으로 연장되는 제3 수직부와, 상기 제3 수직부의 끝단으로부터 후방으로 연장되어 상기 컵플레이트(300)를 가장자리를 둘러싸는 제3 수평부(550)를 포함하여 구성될 수 있다.The stepped connecting
상기 계단형 연결관(500)은 제1 수평부(510)가 인렛플랜지(610)에 결합되는데, 계단형 연결관(500)과 인렛플랜지(610)의 결합력이 높게 확보될 수 있도록, 상기 제1 수평부(510)의 선단측은 상기 커버(400)의 관통공(410)을 관통하여 상기 커버(400)의 일면으로부터 돌출되고, 상기 인렛플랜지(610)는 상기 커버(400)의 일면으로부터 돌출된 부위를 감싸도록 결합됨이 바람직하다. 이와 같이 인렛플랜지(610)가 제1 수평부(510)의 돌출부위를 감싸도록 결합되면, 인렛플랜지(610)와 제1 수평부(510) 간의 결합면적이 매우 넓어지므로 상호 간의 결합력이 매우 높아지는 효과를 얻을 수 있게 된다. 본 실시예에서는 제1 수평부(510)가 인렛플랜지(610)의 내주면 전체에 밀착되도록 충분히 길게 돌출된 경우만을 도시하고 있으나, 상기 제1 수평부(510)의 돌출거리는 여러가지 설계조건에 따라 다양하게 변경될 수 있다.The stepped
계단형 연결관(500)이 길이방향(도 6에서는 좌우방향)으로 팽창 및 수축할 때에는 제1 수직부(520)와 제2 수직부(540)가 측방으로 휘어지게 되므로, 상기 제1 수직부(520)와 제2 수직부(540)의 수직방향 길이는 충분히 길게 확보됨이 바람직하다. 이때 제1 수직부(520)의 수직방향 길이는 제1 수평부(510)의 후단(도 6에서는 우측단)과 제2 수평부(530)의 선단(도 6에서는 좌측단) 사이의 이격거리이고 제2 수직부(540)는 제2 수평부(530)의 후단과 제3 수평부(550)의 선단 사이의 이격거리이므로, 상기 제1 수평부(510)의 후단과 상기 제2 수평부(530)의 선단 사이의 거리와 제2 수평부(530)의 후단과 상기 제3 수평부(550)의 선단 사이의 거리는 상기 계단형 연결관(500) 전체 높이의 1/10 이상으로 설정됨이 바람직하다.When the stepped
또한, 상기 계단형 연결관(500)은 전체 길이가 길수록 길이방향 신장률이 증가하므로 가스 압력을 흡수하는 댐핑능력이 증가되므로, 상기 계단형 연결관(500)의 전체 길이는 이지알 쿨러 전체 길이의 1/12 이상으로 설정됨이 바람직하다.In addition, since the longitudinal extension rate increases as the overall length increases, the damping capacity for absorbing gas pressure increases, so that the overall length of the stepped
한편, 수평부와 수직부의 연결부위 즉, 모서리가 직각으로 형성되면 계단형 연결관(500)이 팽창 및 수축하는 과정에서 모서리 부위에 응력이 집중되어 파손될 우려가 있다. 따라서 계단형 연결관(500)의 모서리 부위는 R값을 갖도록 라운딩처리됨이 바람직하다. 이때, R값이 커질수록 모서리 부위의 파손 우려가 적어지는 장점이 있지만, R값이 과도하게 커지면 제1 수직부(520)와 제2 수직부(540) 중 측방으로 휘어지는 부위의 면적이 감소되어 계단형 연결관(500)의 길이방향 팽창률이 줄어드는 문제가 발생된다. 따라서 상기 계단형 연결관(500)의 모서리 부위는 0.5㎜ 내지 3.0㎜의 R값을 갖도록 라운딩처리됨이 바람직하다.On the other hand, when the connection portion, that is, the corners are formed at right angles to the horizontal portion and the vertical portion, there is a fear that the stress is concentrated at the edge portion in the process of expanding and contracting the stepped connecting
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.As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail using the preferable Example, the scope of the present invention is not limited to a specific Example and should be interpreted by the attached Claim. In addition, those skilled in the art should understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.
100 : 바디셀 110 : 냉각수 유입관
120 : 냉각수 유출관 200 : 가스튜브
210 : 배플 300 : 컵플레이트
400 : 커버 410 : 관통공
500 : 계단형 연결관 510 : 제1 수평부
520 : 제1 수직부 530 : 제2 수평부
540 : 제2 수직부 550 : 제3 수평부
610 : 인렛플랜지 620 : 아웃렛플랜지100: body cell 110: cooling water inlet pipe
120: cooling water outflow pipe 200: gas tube
210: baffle 300: cup plate
400: cover 410: through hole
500: stepped connector 510: first horizontal portion
520: first vertical portion 530: second horizontal portion
540: second vertical portion 550: third horizontal portion
610: inlet flange 620: outlet flange
Claims (7)
두께 방향으로 적층되는 구조로 배열되어 상기 바디셀의 내부에 인입되는 복수 개의 가스튜브;
상기 복수 개의 가스튜브 일단이 삽입되어 고정되되, 가장자리는 상기 바디셀의 내측면과 이격되는 컵플레이트;
상기 바디셀의 일단을 덮도록 결합되며, 가운데 부위에 관통공이 형성된 커버;
일측이 상기 관통공에 삽입되고 타측이 상기 컵플레이트의 가장자리를 둘러싸도록 결합되며, 일측으로 갈수록 내경이 좁아지는 방향으로 측벽이 계단식으로 절곡되어 상기 가스튜브의 길이방향으로 팽창 및 수축이 가능한 계단형 연결관;
상기 커버의 외측에 결합되어 상기 계단형 연결관의 일측으로 가스의 유입을 가이드하는 인렛플랜지;
상기 바디셀의 길이방향 타측을 덮도록 결합되어 상기 가스튜브를 통과한 가스의 배출은 가이드하는 아웃렛플랜지;
를 포함하며,
상기 계단형 연결관은, 선단측이 상기 커버의 관통공을 관통하여 상기 커버의 일면으로부터 돌출되는 제1 수평부와, 상기 제1 수평부의 후단측으로부터 직각방향으로 연장되는 제1 수직부와, 상기 제1 수직부의 끝단으로부터 후방으로 연장되는 제2 수평부와, 상기 제2 수평부의 후단측으로부터 직각방향으로 연장되는 제3 수직부와, 상기 제3 수직부의 끝단으로부터 후방으로 연장되어 상기 컵플레이트를 가장자리를 둘러싸는 제3 수평부를 포함하고,
상기 인렛플랜지는 상기 커버의 일면으로부터 돌출된 부위를 감싸 고정시키도록 장착되며,
상기 계단형 연결관은 금속플레이트로 제작되어, 길이방향 복원탄성력을 갖는 것을 특징으로 하는 이지알쿨러.A body cell having a hollow tube shape having both ends of the longitudinal direction open, and having a coolant inlet tube and a coolant outlet tube;
A plurality of gas tubes arranged in a stacked structure in a thickness direction and introduced into the body cells;
One end of the plurality of gas tube is inserted and fixed, the edge of the cup plate is spaced apart from the inner surface of the body cell;
A cover coupled to cover one end of the body cell and having a through hole formed in a center portion thereof;
One side is inserted into the through hole and the other side is coupled to surround the edge of the cup plate, and the side wall is bent stepwise in a direction that narrows the inner diameter toward one side stepped to expand and contract in the longitudinal direction of the gas tube Connector;
Inlet flange coupled to the outside of the cover for guiding the inflow of gas to one side of the stepped connector;
An outlet flange coupled to cover the other side of the body cell in the longitudinal direction to guide the discharge of the gas passing through the gas tube;
Including;
The stepped connecting pipe may include a first horizontal portion protruding from one surface of the cover through a through hole of the cover, a first vertical portion extending in a direction perpendicular to a rear end side of the first horizontal portion, A second horizontal portion extending rearward from an end of the first vertical portion, a third vertical portion extending perpendicularly from a rear end side of the second horizontal portion, and extending backward from an end of the third vertical portion to the cup plate; A third horizontal portion surrounding the edge,
The inlet flange is mounted to surround and secure the portion protruding from one surface of the cover,
The stepped connector tube is made of a metal plate, characterized in that it has a longitudinal resilient elastic force.
상기 제1 수평부의 후단과 상기 제2 수평부의 선단 사이의 거리와, 상기 제2 수평부의 후단과 상기 제3 수평부의 선단 사이의 거리는, 각각 상기 계단형 연결관 전체 높이의 1/10 이상인 것을 특징으로 하는 이지알쿨러.The method according to claim 1,
The distance between the rear end of the first horizontal portion and the front end of the second horizontal portion, and the distance between the rear end of the second horizontal portion and the front end of the third horizontal portion are each 1/10 or more of the total height of the stepped connecting pipe. Easy cooler made with.
상기 계단형 연결관의 전체 길이는, 이지알 쿨러 전체 길이의 1/12 이상인 것을 특징으로 하는 이지알쿨러.The method according to claim 1,
The total length of the stepped connector is an ezr cooler, characterized in that more than 1/12 of the ezr cooler.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180068218A KR102011754B1 (en) | 2018-06-14 | 2018-06-14 | EGR cooler having improved durability |
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Publication Number | Publication Date |
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KR102011754B1 true KR102011754B1 (en) | 2019-08-19 |
Family
ID=67807044
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KR (1) | KR102011754B1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20040052251A (en) * | 2001-10-24 | 2004-06-22 | 베헤르 게엠베하 운트 콤파니 | Thermal conductor |
KR100777105B1 (en) | 2007-03-30 | 2007-11-19 | 주식회사 파리크라상 | Case for carrying and storing cake |
JP2010127170A (en) * | 2008-11-27 | 2010-06-10 | Tokyo Radiator Mfg Co Ltd | Egr cooler |
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2018
- 2018-06-14 KR KR1020180068218A patent/KR102011754B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
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