KR102296661B1 - Gas tube for EGR cooler having precooling zone improved durability - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 이지알쿨러용 가스튜브는, 길이방향 일단이 엔드플레이트에 결합되도록 바디셀의 내부에 설치되고, 내부에 웨이브핀이 장착되되, 상기 엔드플레이트에 결합되는 지점과 상기 웨이브핀이 장착되는 지점 사이에 내부가 비어 있는 예냉각 구간을 구비하는 가스튜브에 있어서, 상기 예냉각 구간의 벽면에 하나 이상의 주름부가 형성되며, 상기 주름부는 폭방향이 상기 예냉각 구간의 길이방향을 향하도록 배열된다. 본 발명에 의한 이지알쿨러용 가스튜브는, 가스튜브의 예냉각 구간이 과열되는 경우 가스튜브의 어느 일부에 응력이 집중되는 현상을 방지할 수 있고 가스튜브의 예냉각 구간이 보다 자유롭게 열팽창 될 수 있으므로 크랙 등의 파손 우려가 적고, 가스튜브의 예냉각 구간이 일정 수준 이상으로 팽창하는 현상을 방지할 수 있어 과도한 변형을 방지할 수 있다는 장점이 있다.The gas tube for the EGR cooler according to the present invention is installed inside the body cell so that one end in the longitudinal direction is coupled to the end plate, and a wave fin is mounted therein, the point coupled to the end plate and the wave fin are mounted In the gas tube having a pre-cooling section with an empty interior between the points, one or more corrugations are formed on a wall surface of the pre-cooling section, and the corrugations are arranged so that the width direction of the corrugation faces the longitudinal direction of the pre-cooling section. do. In the gas tube for an EGR cooler according to the present invention, when the pre-cooling section of the gas tube is overheated, it is possible to prevent the stress concentration in any part of the gas tube, and the pre-cooling section of the gas tube can be thermally expanded more freely. Therefore, there is less risk of breakage such as cracks, and it is possible to prevent the phenomenon that the pre-cooling section of the gas tube expands to a certain level or more, thereby preventing excessive deformation.

Description

예냉각 구간의 내구성이 개선된 이지알쿨러용 가스튜브 {Gas tube for EGR cooler having precooling zone improved durability}Gas tube for EGR cooler having precooling zone improved durability}

본 발명은 배기가스 재순환시스템(EGR:Exhaust Gas Recirculation, 이하 '이지알' 이라 함)으로 유입되는 배기가스를 냉각수로 냉각시키는 이지알쿨러에 적용되는 가스튜브에 관한 것으로, 더 상세하게는 배기가스가 냉각수와 열교환하기 이전에 배기가스가 일정 수준 냉각되는 예냉각 구간을 구비하되, 예냉각 구간이 열팽창하더라도 크랙이 발생되지 아니하도록 구성되는 가스튜브에 관한 것이다.The present invention relates to a gas tube applied to an EGR cooler that cools an exhaust gas flowing into an exhaust gas recirculation system (EGR: Exhaust Gas Recirculation, hereinafter referred to as 'EGR') with cooling water, and more particularly, the exhaust gas It relates to a gas tube having a pre-cooling section in which exhaust gas is cooled to a certain level before heat exchange with cooling water, and configured to prevent cracks from occurring even when the pre-cooling section is thermally expanded.

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, EGR (Exhaust Gas Recirculation) is a system for reducing the temperature of the combustion chamber by recirculating a part of exhaust gas back to the intake system to increase the concentration of CO2 in intake air, thereby reducing 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, specifically looking at the NOx generation mechanism, air is composed of about 79% nitrogen and 21% oxygen and other trace elements. At room temperature, nitrogen and oxygen do not react with each other, but at high temperatures (about 1450° C. or higher) they react to form nitrogen oxide (thermal NOx). In particular, the diesel engine burns by compression ignition method, and the compression ratio is getting higher due to the development of the material of the cylinder, and the temperature of the combustion chamber is increasing. An increase in the combustion chamber temperature increases the thermodynamic engine efficiency, but a large amount of nitrogen oxide is generated due to the high temperature. These nitrogen oxides are major harmful substances that destroy the global environment and cause acid rain, optical smog, and respiratory disorders.

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 GR is first to lower the maximum temperature of the combustion chamber by recirculating inert gas (water vapor, carbon dioxide, etc.), secondly to prevent nitrogen oxide generation atmosphere by lean combustion, and thirdly to It is to delay the ignition advance and lower the local maximum temperature and pressure in the combustion chamber. On the other hand, research has been reported that the reduction of oxygen concentration is the fundamental cause of the NOx reduction mechanism by EGR in diesel engines, unlike gasoline, and that the reduction in flame temperature is the cause of the objection. At present, no conclusion has been presented as to which is correct, but it has been recently reported that the contribution of oxygen concentration and flame temperature to NOx reduction is at the same level.

이지알쿨러가 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.The EGR installed with the EGR cooler is a method of reducing NOx without increasing fuel efficiency and PM as the exhaust regulations of diesel engines become stricter. It is a device that can obtain

이 경우에 이지알쿨러는 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 EGR cooler needs to cool the exhaust gas temperature of about 700℃ to 150℃~200℃, so it should be made of heat-resistant material, it should be compactly designed to be installed inside a car, and the pressure drop to supply an appropriate amount of EGR. must be minimized, and condensation occurs from exhaust gas during heat exchange. Condensed water contains sulfuric acid due to the sulfur content of fuel, which is easy to cause corrosion. Therefore, it must be a corrosion-resistant material. Mechanical load is applied by the pulsation of exhaust gas, so it has a certain mechanical strength. and particulate matter (PM) in the exhaust gas can block the inside of the passage, so countermeasures against fouling are required.

이하 첨부된 도면을 참조하여 종래의 이지알쿨러에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a conventional EGR cooler will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래의 이지알쿨러 사시도이고, 도 2는 종래의 이지알쿨러 단면사시도이다.1 is a perspective view of a conventional EGR cooler, and FIG. 2 is a cross-sectional perspective view of a conventional EGR cooler.

일반적으로 이지알쿨러는, 냉각수가 유출입되도록 냉각수유입관(11)과 냉각수유출관(12)을 구비하는 바디셀(10)과, 상기 바디셀(10) 내에 설치되어 배기가스가 흐르는 다수의 가스튜브(20)와, 상기 가스튜브(20) 내에 삽입되는 웨이브핀(30)과, 상기 다수의 가스튜브(20) 양단을 고정시키는 엔드플레이트(40)를 기본 구성요소로 구비한다.In general, the EGR cooler includes a body cell 10 having a cooling water inlet pipe 11 and a cooling water outlet pipe 12 so that cooling water flows in and out, and a plurality of gases installed in the body cell 10 through which exhaust gas flows. A tube 20, a wave pin 30 inserted into the gas tube 20, and an end plate 40 for fixing both ends of the plurality of gas tubes 20 are provided as basic components.

가스튜브(20) 내에 삽입되는 웨이브핀(30)은 가스튜브(20) 내부로 유입되는 배기가스의 온도를 가스튜브(20) 측벽으로 전달하여 열교환효율을 높이기 위한 구성요소로서, 가스튜브(20)의 내측면에 접촉된다.The wave fin 30 inserted into the gas tube 20 is a component for increasing the heat exchange efficiency by transferring the temperature of the exhaust gas flowing into the gas tube 20 to the side wall of the gas tube 20 . ) is in contact with the inner surface of

한편, 상기 웨이브핀(30)은 열교환효율을 극대화시킬 수 있도록 가스튜브(20)의 내부공간 전체를 채우도록 설치되는바, 상기 웨이브핀(30)의 끝단(도 3에서는 좌측단)은 가스튜브(20)의 내부공간 중 엔드플레이트(40)가 결합된 부위까지 연장된다. 이때, 가스튜브(20) 중 엔드플레이트(40)가 장착된 지점은 냉각수와 접촉되지 아니하므로, 상기 가스튜브(20)의 끝단 부위가 과열되는 현상이 발생된다.On the other hand, the wave fin 30 is installed to fill the entire inner space of the gas tube 20 to maximize heat exchange efficiency, and the end of the wave fin 30 (the left end in FIG. 3 ) is the gas tube. In the inner space of (20), the end plate 40 is extended to the coupled portion. At this time, since the point where the end plate 40 is mounted among the gas tube 20 does not come into contact with the cooling water, a phenomenon in which the end portion of the gas tube 20 is overheated occurs.

이와 같이 가스튜브(20)의 과열이 발생되면, 해당 부위에서 냉각수가 끓어오르는 보일링현상이 발생될 뿐만아니라, 열응력이 크게 발생되어 부품이 손상될 수 있다는 문제점이 있다.As such, when the gas tube 20 is overheated, there is a problem that not only the boiling phenomenon in which the cooling water boils in the corresponding part occurs, but also the thermal stress is large and the parts may be damaged.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 '예냉각 구간을 구비하는 이지알쿨러(대한민국 등록특허 10-1793918호)'가 본 출원인에 의해 제안된바 있다. 이와 같이 예냉각 국간을 구비하는 이지알쿨러는 가스튜브의 끝단이 과열되는 현상을 방지할 수 있으나, 상기 가스튜브의 예냉각 구간이 일정 수준 이상으로 열팽창되는 경우 가스튜브와 엔드플레이트 연결부위에 응력이 집중되어 크랙이 발생하게 된다는 단점이 있다.In order to solve such a problem, an 'EGR cooler having a pre-cooling section (Korean Patent No. 10-1793918)' has been proposed by the present applicant. As described above, the EGR cooler having the pre-cooling station can prevent the end of the gas tube from being overheated, but when the pre-cooling section of the gas tube is thermally expanded to a certain level or more, stress is applied to the connection portion between the gas tube and the end plate. There is a disadvantage that this concentration causes cracks to occur.

KR 10-1793198 B1KR 10-1793198 B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 가스튜브의 예냉각 구간이 과열되는 경우 가스튜브의 어느 일부에 응력이 집중되는 현상을 방지할 수 있고, 가스튜브의 예냉각 구간이 보다 자유롭게 열팽창될 수 있으며, 가스튜브의 예냉각 구간이 과도하게 팽창하는 현상을 방지할 수 있는 이지알쿨러용 가스튜브를 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and when the pre-cooling section of the gas tube is overheated, it is possible to prevent the stress concentration in any part of the gas tube, and the pre-cooling section of the gas tube is more An object of the present invention is to provide a gas tube for an EGR cooler that can be freely thermally expanded and can prevent excessive expansion of the pre-cooling section of the gas tube.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 이지알쿨러용 가스튜브는, 길이방향 일단이 엔드플레이트에 결합되도록 바디셀의 내부에 설치되고, 내부에 웨이브핀이 장착되되, 상기 엔드플레이트에 결합되는 지점과 상기 웨이브핀이 장착되는 지점 사이에 내부가 비어 있는 예냉각 구간을 구비하는 가스튜브에 있어서, 상기 예냉각 구간의 벽면에 하나 이상의 주름부가 형성되며, 상기 주름부는 폭방향이 상기 예냉각 구간의 길이방향을 향하도록 배열된다.The gas tube for an EGR cooler according to the present invention for achieving the above object is installed inside the body cell so that one end in the longitudinal direction is coupled to the end plate, and a wave fin is mounted therein, and is coupled to the end plate. In the gas tube having an empty pre-cooling section between a point at which the wave fin is mounted and a point at which the wave fin is mounted, one or more corrugations are formed on a wall surface of the pre-cooling section, and the corrugation section has a width direction of the pre-cooling section. It is arranged to face the longitudinal direction of the section.

상판과 하판과 한 쌍의 측판으로 구성되되, 상기 주름부는 상기 상판과 하판에 각각 형성된다.It is composed of an upper plate, a lower plate, and a pair of side plates, wherein the wrinkle portions are formed on the upper plate and the lower plate, respectively.

상판과 하판과 한 쌍의 측판으로 구성되되, 상기 주름부는 상기 상판과 하판과 한 쌍의 측판 전체에 걸쳐 형성된다.It is composed of an upper plate, a lower plate, and a pair of side plates, wherein the wrinkle portion is formed over the entire upper plate, the lower plate, and the pair of side plates.

상판과 하판과 한 쌍의 측판으로 구성되되, 상기 상판과 하판에는 외측으로 돌출되는 간섭돌기가 형성되어, 이웃하는 두 개의 예냉각 구간이 두께방향으로 팽창될 때 상호 마주보는 두 개의 간섭돌기가 맞닿도록 구성된다.It is composed of an upper plate, a lower plate, and a pair of side plates, and an interference protrusion protruding outward is formed on the upper plate and the lower plate. is composed of

상기 주름부는, 상기 가스튜브의 외측을 향해 연장되는 한 쌍의 직선부와, 상기 한 쌍의 직선부를 연결하는 연결부로 구성되며, 상기 한 쌍의 직선부는 상호 평행하도록 배열된다.The corrugation portion includes a pair of straight parts extending outwardly of the gas tube and a connecting part connecting the pair of straight parts, and the pair of straight parts are arranged to be parallel to each other.

상기 주름부는, 상기 가스튜브의 외측을 향해 연장되는 한 쌍의 직선부와, 상기 한 쌍의 직선부를 연결하는 연결부로 구성되며, 상기 한 쌍의 직선부는 상기 연결부와 가까워질수록 상호 간의 이격 거리가 증가하도록 배열된다.The wrinkle part is composed of a pair of straight parts extending toward the outside of the gas tube and a connection part connecting the pair of straight parts, and the distance between the pair of straight parts increases as the distance between the straight parts gets closer to the connection part. arranged to increase.

본 발명에 의한 이지알쿨러용 가스튜브는, 가스튜브의 예냉각 구간이 과열되는 경우 가스튜브의 어느 일부에 응력이 집중되는 현상을 방지할 수 있고 가스튜브의 예냉각 구간이 보다 자유롭게 열팽창 될 수 있으므로 크랙 등의 파손 우려가 적고, 가스튜브의 예냉각 구간이 일정 수준 이상으로 팽창하는 현상을 방지할 수 있어 과도한 변형을 방지할 수 있다는 장점이 있다.In the gas tube for an EGR cooler according to the present invention, when the pre-cooling section of the gas tube is overheated, it is possible to prevent the stress concentration in any part of the gas tube, and the pre-cooling section of the gas tube can be thermally expanded more freely. Therefore, there is less risk of breakage such as cracks, and it is possible to prevent the phenomenon that the pre-cooling section of the gas tube expands to a certain level or more, thereby preventing excessive deformation.

도 1은 종래의 이지알쿨러 사시도이다.
도 2는 종래의 이지알쿨러 단면사시도이다.
도 3은 본 발명에 의한 이지알쿨러용 가스튜브의 장착구조를 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 이지알쿨러용 가스튜브의 단면사시도이다.
도 5는 본 발명에 의한 이지알쿨러용 가스튜브 제2 실시예의 단면사시도이다.
도 6은 본 발명에 의한 이지알쿨러용 가스튜브 제3 실시예의 단면사시도이다.
도 7은 본 발명에 의한 이지알쿨러용 가스튜브 제4 실시예의 단면사시도이다.
도 8은 본 발명에 의한 이지알쿨러용 가스튜브 제5 실시예의 단면도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명에 의한 이지알쿨러용 가스튜브에 포함되는 주름부의 다른 실시예를 도시한다.1 is a perspective view of a conventional EGR cooler.
2 is a cross-sectional perspective view of a conventional EGR cooler.
3 is a cross-sectional view showing a mounting structure of a gas tube for an EGR cooler according to the present invention.
4 is a cross-sectional perspective view of a gas tube for an EGR cooler according to the present invention.
5 is a cross-sectional perspective view of a gas tube for an EGR cooler according to a second embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional perspective view of a gas tube for an EGR cooler according to a third embodiment of the present invention.
7 is a cross-sectional perspective view of a fourth embodiment of a gas tube for an EGR cooler according to the present invention.
8 is a cross-sectional view of a fifth embodiment of a gas tube for an EGR cooler according to the present invention.
9 and 10 show another embodiment of the wrinkle part included in the gas tube for an EGR cooler according to the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 이지알쿨러용 가스튜브의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a gas tube for an EGR cooler according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 의한 이지알쿨러용 가스튜브의 장착구조를 도시하는 단면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 이지알쿨러용 가스튜브의 단면사시도이며, 도 5는 본 발명에 의한 이지알쿨러용 가스튜브 제2 실시예의 단면사시도이다.3 is a cross-sectional view showing a mounting structure of a gas tube for an EGR cooler according to the present invention, FIG. 4 is a cross-sectional perspective view of a gas tube for an EGR cooler according to the present invention, and FIG. 5 is an EGR cooler according to the present invention. It is a cross-sectional perspective view of the second embodiment of the gas tube for use.

본 발명에 의한 이지알쿨러용 가스튜브(200)는 길이방향 일단이 엔드플레이트(400)에 결합되도록 바디셀(100)의 내부에 설치되어, 내측면에 접촉되도록 흐르는 배기가스와 외측면에 접촉되도록 흐르는 냉각수를 열교환시키기 위한 구성요소로서, 배기가스와 냉각수의 열교환효율을 높이기 위해 내부에 웨이브핀(300)이 장착된다. 상기 가스튜브(200)가 바디셀(100) 내부에 장착되는 구조는 종래의 이지알쿨러에도 동일하게 적용되고 있는바, 상기 가스튜브(200)의 결합구조에 대한 상세한 설명은 생략한다.The gas tube 200 for an EGR cooler according to the present invention is installed inside the body cell 100 so that one end in the longitudinal direction is coupled to the end plate 400, and the exhaust gas flowing so as to be in contact with the inner surface and contact with the outer surface As a component for exchanging the cooling water flowing as much as possible, the wave fin 300 is mounted therein to increase the heat exchange efficiency between the exhaust gas and the cooling water. Since the structure in which the gas tube 200 is mounted inside the body cell 100 is equally applied to the conventional EGR cooler, a detailed description of the coupling structure of the gas tube 200 will be omitted.

고온의 배기가스가 유입되는 측(본 실시예에서는 좌측)이 과열되는 현상을 방지하기 위하여, 상기 가스튜브(200) 중 상기 엔드플레이트(400)에 결합되는 지점과 상기 웨이브핀(300)이 장착되는 지점 사이에는 내부가 비어 있는 구간 즉, 예냉각 구간이 확보된다. In order to prevent the side (the left side in this embodiment) from which the high-temperature exhaust gas flows from being overheated, the point where the gas tube 200 is coupled to the end plate 400 and the wave fin 300 are mounted. A section with an empty interior, that is, a pre-cooling section, is secured between the points.

본 발명에 의한 이지알쿨러용 가스튜브(200)는 예냉각 구간이 열팽창 및 수축될 때 엔드플레이트(400)와의 결합부위에 열충격이 인가되어 크랙이 발생되는 현상을 방지할 수 있도록 즉, 상기 예냉각 구간이 원활하게 팽창 및 수축될 수 있도록 상기 예냉각 구간의 벽면에 하나 이상의 주름부(210)가 형성된다는 점에 구성상의 가장 큰 특징이 있다. 이때 상기 주름부(210)는 폭방향이 상기 예냉각 구간의 길이방향(도 3에서는 좌우방향)을 향하도록 배열되는바, 상기 예냉각 구간이 가열 및 냉각될 때 주름부(210)가 늘어나거나 줄어들게 된다. 즉, 상기 예냉각 구간은 외부로부터 인가되는 열에 의해 팽창 및 수축되더라도 팽창 및 수축에 의한 응력이 엔드플레이트(400)와의 접촉부위에 집중되는 것이 아니라 상기 주름부(210)에서 흡수되는바, 상기 가스튜브(200)에 크랙이 발생하는 현상이 방지된다는 장점이 있다.The gas tube 200 for the EGR cooler according to the present invention can prevent cracks from occurring due to thermal shock being applied to the coupling portion with the end plate 400 when the pre-cooling section is thermally expanded and contracted. One or more corrugations 210 are formed on the wall surface of the pre-cooling section so that the cooling section can smoothly expand and contract. At this time, the corrugation portion 210 is arranged so that the width direction faces the longitudinal direction (left and right direction in FIG. 3) of the pre-cooling section, when the pre-cooling section is heated and cooled, the corrugated section 210 is stretched or will decrease That is, in the pre-cooling section, even if it expands and contracts by heat applied from the outside, the stress caused by the expansion and contraction is absorbed in the wrinkle portion 210 rather than being concentrated in the contact portion with the end plate 400 , the gas. There is an advantage in that the occurrence of cracks in the tube 200 is prevented.

또한, 가스튜브(200)의 예냉각 구간에 형성된 주름부(210)는 구조적 탄성을 가지게 되므로, 이지알쿨러에 진동이 인가되었을 때 상기 진동이 주름부(210)에서 일부 흡수되는바, 이지알쿨러의 진동 및 이에 의한 소음을 감소시킬 수 있다는 장점도 있다.In addition, since the corrugated portion 210 formed in the pre-cooling section of the gas tube 200 has structural elasticity, when vibration is applied to the EGR cooler, the vibration is partially absorbed in the corrugated portion 210, EGR There is also an advantage in that the vibration of the cooler and the noise thereof can be reduced.

한편, 상기 가스튜브(200)는 일반적으로 도 4에 도시된 바와 같이 상판(202)과 하판(204)과 한 쌍의 측판(206)으로 구성되는데, 상판(202)과 하판(204)은 측판(206)에 비해 면적이 현저히 넓어 팽창 및 수축 시 측판(206)보다 상판(202) 및 하판(204)에서의 변위량이 크게 발생된다. 따라서 상기 주름부(210)는 상기 상판(202)과 하판(204)에 각각 형성됨이 바람직하다.Meanwhile, the gas tube 200 is generally composed of an upper plate 202, a lower plate 204, and a pair of side plates 206, as shown in FIG. 4, wherein the upper plate 202 and the lower plate 204 are side plates. Since the area is significantly larger than that of 206 , the amount of displacement in the upper plate 202 and the lower plate 204 is greater than that of the side plate 206 during expansion and contraction. Therefore, it is preferable that the wrinkle portion 210 is formed on the upper plate 202 and the lower plate 204, respectively.

또한, 상기 주름부(210)는 도 4에 도시된 바와 같이 상판(202)과 하판(204)에 각각 1줄씩 형성될 수도 있고, 도 5에 도시된 바와 같이 상판(202)과 하판(204)에 각각 2줄씩 형성될 수도 있다. 이와 같이 주름부(210)의 개수가 증가되면 그만큼 팽창 및 수축시 발생되는 응력을 효과적으로 흡수할 수 있으므로, 가스튜브(200)의 크랙을 더 확실하게 방지할 수 있다는 장점이 있다.In addition, the wrinkle portion 210 may be formed in one row each on the upper plate 202 and the lower plate 204 as shown in FIG. 4 , and the upper plate 202 and the lower plate 204 as shown in FIG. 5 . may be formed by two lines each. As such, when the number of the wrinkle portions 210 is increased, stress generated during expansion and contraction can be effectively absorbed as much as possible, so that cracks in the gas tube 200 can be more reliably prevented.

이때, 본 실시예에서는 상판(202)과 하판(204)에 각각 주름부(210)가 1줄 또는 2줄 형성되는 경우만을 도시하고 있으나, 상기 주름부(210)는 가스튜브(200)의 재질 및 규격 등 여러가지 조건에 따라 3줄 이상 형성될 수도 있다.At this time, in this embodiment, only the case where one or two lines of corrugations 210 are formed on the upper plate 202 and the lower plate 204, respectively, but the corrugated portions 210 are made of the material of the gas tube 200 and three or more lines may be formed according to various conditions such as specifications.

도 6은 본 발명에 의한 이지알쿨러용 가스튜브(200) 제3 실시예의 단면사시도이고, 도 7은 본 발명에 의한 이지알쿨러용 가스튜브(200) 제4 실시예의 단면사시도이다.6 is a cross-sectional perspective view of the gas tube 200 for an EGR cooler according to the third embodiment according to the present invention, and FIG. 7 is a cross-sectional perspective view of the gas tube 200 for the EGR cooler according to the fourth embodiment according to the present invention.

가스튜브(200)가 상판(202)과 하판(204)과 한 쌍의 측판(206)으로 구성되는 경우, 상기 언급한 바와 같이 상대적으로 면적이 넓은 상판(202)과 하판(204)에만 주름부(210)가 형성될 수도 있고, 도 6에 도시된 바와 같이 상기 주름부(210)가 상판(202)과 하판(204)뿐만 아니라 한 쌍의 측판(206)에도 형성될 수 있다. 즉, 상기 주름부(210)는 예냉각 구간의 외측면을 한 바퀴 둘러싸도록 형성될 수도 있다.When the gas tube 200 is composed of an upper plate 202, a lower plate 204, and a pair of side plates 206, as described above, only the upper plate 202 and the lower plate 204, which have relatively large areas, are wrinkled. A 210 may be formed, and as shown in FIG. 6 , the wrinkle portion 210 may be formed not only on the upper plate 202 and the lower plate 204 , but also on a pair of side plates 206 . That is, the pleats 210 may be formed to surround the outer surface of the pre-cooling section by one turn.

이와 같이 상기 주름부(210)가 예냉각 구간을 둘러싸도록 형성되면, 예냉각 구간이 팽창 및 수축될 때 발생되는 응력이 상판(202)과 하판(204), 측판(206) 전체에 걸쳐 흡수되므로, 가스튜브(200)에 크랙이 발생되는 현상을 더욱 효과적으로 방지할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 상기 주름부(210)가 예냉각 구간을 둘러싸도록 형성되면, 예냉각 구간이 가열 및 냉각될 때 상판(202)과 하판(204), 측판(206)이 모두 동일하게 팽창 및 수축되므로, 상기 예냉각 구간이 일측으로 틀어지는 등의 변형이 발생하지 아니하게 된다는 장점이 있다.As such, when the wrinkle portion 210 is formed to surround the pre-cooling section, the stress generated when the pre-cooling section is expanded and contracted is absorbed throughout the upper plate 202 , the lower plate 204 , and the side plate 206 . , there is an advantage that it is possible to more effectively prevent the occurrence of cracks in the gas tube 200 . In addition, if the wrinkle portion 210 is formed to surround the pre-cooling section, the upper plate 202, the lower plate 204, and the side plate 206 expand and contract equally when the pre-cooling section is heated and cooled, There is an advantage in that the pre-cooling section is not deformed to one side or the like does not occur.

또한, 상기 주름부(210)가 예냉각 구간을 둘러싸도록 형성되는 경우에 있어서도, 상기 주름부(210)는 도 6에 도시된 바와 같이 1줄만 형성될 수도 있고, 도 7에 도시된 바와 같이 2줄 형성될 수도 있다. 더 나아가 상기 주름부(210)는 가스튜브(200)의 재질 및 규격 등 여러가지 조건에 따라 3줄 이상 형성될 수도 있다.In addition, even when the pleats 210 are formed to surround the pre-cooling section, only one line of the pleats 210 may be formed as shown in FIG. 6 , and as shown in FIG. 7 , 2 Lines may be formed. Furthermore, the corrugation portion 210 may be formed in three or more lines according to various conditions such as the material and the standard of the gas tube 200 .

도 8은 본 발명에 의한 이지알쿨러용 가스튜브(200) 제5 실시예의 단면도이다.8 is a cross-sectional view of a fifth embodiment of the gas tube 200 for an EGR cooler according to the present invention.

가스튜브(200)의 길이방향 양단은 엔드플레이트(400)에 고정결합되어 있으므로, 상기 가스튜브(200)가 가열되어 예냉각 구간이 팽창될 때 상기 예냉각 구간은 두께방향(본 실시예에서는 상하방향)으로 부풀어 오르게 된다.Since both ends of the gas tube 200 in the longitudinal direction are fixedly coupled to the end plate 400, when the gas tube 200 is heated and the pre-cooling section is expanded, the pre-cooling section extends in the thickness direction (up and down in this embodiment). direction) will swell.

이때, 상하로 이웃하는 두 개의 가스튜브(200)가 부풀어 올라 서로 마주보는 두 개의 주름부(210)가 압착되는 경우, 상기 주름부(210)가 원활하게 늘어나거나 줄어들지 아니하게 되어, 가스튜브(200)의 크랙 발생 저감 효과가 떨어진다는 문제가 발생된다.At this time, when the two gas tubes 200 adjacent up and down are inflated and the two corrugated parts 210 facing each other are compressed, the corrugated parts 210 are not smoothly stretched or contracted, so that the gas tube ( 200), there is a problem that the crack reduction effect of the method is lowered.

따라서 본 발명에 의한 이지알쿨러용 가스튜브(200)는 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있도록, 상기 상판(202)과 하판(204)에는 외측으로 돌출되는 간섭돌기(220)가 형성됨이 바람직하다. 상기 간섭돌기(220)의 돌출높이는 주름부(210)의 돌출높이보다 높게 제작되므로, 상기 언급한 바와 같이 상판(202)과 하판(204)에 간섭돌기(220)가 형성되면, 이웃하는 두 개의 예냉각 구간이 두께방향으로 팽창될 때 상호 마주보는 두 개의 주름부(210)가 서로 접촉되기 이전에 상호 마주보는 두 개의 간섭돌기(220)가 먼저 맞닿게 된다.Therefore, in the gas tube 200 for an EGR cooler according to the present invention, it is preferable that the upper plate 202 and the lower plate 204 are provided with the interference protrusions 220 protruding outward so as to solve the above problems. Since the protrusion height of the interference protrusion 220 is manufactured to be higher than the protrusion height of the wrinkle portion 210, as described above, when the interference protrusion 220 is formed on the upper plate 202 and the lower plate 204, the two adjacent When the pre-cooling section is expanded in the thickness direction, the two mutually facing interfering projections 220 come into contact with each other before the two mutually facing wrinkle portions 210 come into contact with each other.

즉, 예냉각 구간이 가스튜브(200)의 두께방향(본 실시예에서는 상하방향)으로 팽창될 때 상호 마주보는 두 개의 간섭돌기(220)가 접촉된 이후에는 더 이상 상기 예냉각 구간이 두께방향으로 팽창되지 아니하는바, 주름부(210)가 압착되는 현상이 발생하지 아니하게 되고, 이에 따라 주름부(210)가 원활하게 늘어나거나 줄어들 수 있게 된다는 효과를 얻을 수 있게 된다.That is, when the pre-cooling section expands in the thickness direction of the gas tube 200 (up and down in this embodiment), after the two mutually facing interference protrusions 220 come into contact with each other, the pre-cooling section is no longer extended in the thickness direction. As it does not expand as a result, the phenomenon that the wrinkle portion 210 is compressed does not occur, and accordingly, the effect that the wrinkle portion 210 can be smoothly stretched or reduced can be obtained.

본 실시예에서는 상기 간섭돌기(220)가 사다리꼴 형상으로 형성되는 경우만을 도시하고 있으나, 상기 간섭돌기(220)는 반구 형상이나 직육면체 형상 등 여러가지 형상으로 대체될 수 있다.Although only the case where the interference protrusion 220 is formed in a trapezoidal shape is illustrated in this embodiment, the interference protrusion 220 may be replaced with various shapes such as a hemispherical shape or a rectangular parallelepiped shape.

도 9 및 도 10은 본 발명에 의한 이지알쿨러용 가스튜브(200)에 포함되는 주름부(210)의 다른 실시예를 도시한다.9 and 10 show another embodiment of the wrinkle part 210 included in the gas tube 200 for an EGR cooler according to the present invention.

상기 주름부(210)는 팽창 및 수축이 보다 원활하게 이루어지며 진동까지도 흡수할 수 있도록 판스프링과 같이 탄성을 갖는 구조로 제작됨이 바람직하다.The wrinkle portion 210 is preferably made of a structure having elasticity, such as a leaf spring, so that expansion and contraction are made more smoothly and even vibration can be absorbed.

따라서 상기 주름부(210)는 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 가스튜브(200)의 외측을 향해 연장되는 한 쌍의 직선부(212)와, 상기 한 쌍의 직선부(212)를 연결하는 연결부(214)로 구성될 수 있다. 이와 같이 상기 주름부(210)가 상호 이격된 한 쌍의 직선부(212)를 구비하도록 형성되면, 열팽창 및 수축을 하거나 진동이 인가되었을 때 상기 한 쌍의 직선부(212)의 이격거리가 쉽게 증감될 수 있는바, 열충격 및 진동흡수 기능이 우수해진다는 장점이 있다.Therefore, as shown in FIG. 9 , the wrinkle part 210 connects a pair of straight parts 212 extending toward the outside of the gas tube 200 and the pair of straight parts 212 as shown in FIG. It may be composed of a connection part 214 . As such, when the wrinkle part 210 is formed to include a pair of straight parts 212 spaced apart from each other, the distance between the pair of straight parts 212 is easily increased when thermal expansion and contraction or vibration is applied. Since it can be increased or decreased, there is an advantage in that thermal shock and vibration absorption functions are excellent.

또한, 본 실시예에 도시된 바와 같이 상기 주름부(210)가 한 쌍의 직선부(212)를 구비하게 되면 돌출 길이가 증가하게 되므로, 내부를 지나는 배기가스의 접촉면적과 외부를 지나는 냉각수의 접촉면적이 증가하게 되므로 열교환율이 향상되는 효과도 얻을 수 있게 된다.In addition, as shown in the present embodiment, when the wrinkle portion 210 is provided with a pair of straight portions 212, the protrusion length increases. Since the contact area is increased, the effect of improving the heat exchange rate can also be obtained.

한편, 상기 한 쌍의 직선부(212)는 도 9에 도시된 바와 같이 상호 평행하도록 배열될 수도 있고, 도 10에 도시된 바와 같이 연결부(214)와 가까워질수록 상호 간의 이격 거리가 증가하는 패턴으로 배열될 수도 있다.On the other hand, the pair of straight parts 212 may be arranged to be parallel to each other as shown in FIG. 9 , and as shown in FIG. 10 , the distance between each other increases as the pair of straight parts 212 get closer to each other as shown in FIG. 10 . may be arranged as

상기 주름부(210)가 도 10에 도시된 형상으로 형성되면, 주름부(210)의 높이를 동일하게 유지하면서 상기 주름부(210)의 표면적을 증대시킬 수 있으므로, 배기가스와 냉각수의 열교환율을 높일 수 있다는 장점이 있다. When the pleats 210 are formed in the shape shown in FIG. 10 , the surface area of the pleats 210 can be increased while maintaining the same height of the pleats 210 , so the heat exchange rate between the exhaust gas and the cooling water It has the advantage of being able to increase

또한, 예냉각 구간에 주름부(210)가 형성되면, 상기 예냉각 구간의 내측으로 유동하는 배기가스 중 일부가 주름부(210)의 내부로 유입되어 맴돌이 현상을 일으킬 수 있다. 이와 같이 주름부(210) 내부에서 배기가스의 와류가 발생되면 배기가스가 원활하게 가스튜브(200)를 통과하지 못하게 된다는 문제점이 있다. 이때 상기 주름부(210)의 직선부(212)가 도 10에 도시된 바와 같이 경사지게 형성되면 상기 주름부(210)의 내부공간 입구가 좁아지게 되므로, 상기 주름부(210)의 내부공간으로 배기가스가 유입되는 현상이 감소하게 된다. 이와 같이 주름부(210)의 내부공간으로 배기가스가 유입되어 와류를 일으키는 현상이 감소되면, 배기가스가 원활하게 가스튜브(200)를 타고 흐를 수 있게 된다는 장점이 있다.In addition, when the corrugation part 210 is formed in the pre-cooling section, some of the exhaust gas flowing inside the pre-cooling section may flow into the inside of the corrugation part 210 to cause an eddy phenomenon. As such, when a vortex of exhaust gas is generated inside the wrinkle portion 210 , there is a problem that the exhaust gas does not smoothly pass through the gas tube 200 . At this time, when the straight line portion 212 of the pleated portion 210 is formed to be inclined as shown in FIG. 10 , the entrance to the inner space of the pleated portion 210 is narrowed, so that exhaust into the inner space of the pleated portion 210 . The inflow of gas is reduced. As such, when the phenomenon that the exhaust gas flows into the inner space of the corrugation 210 and causes a vortex is reduced, there is an advantage that the exhaust gas can smoothly flow through the gas tube 200 .

이때, 상기 직선부(212)의 경사도가 클수록 주름부(210)의 내부공간 입구가 좁아져 배기가스의 유입이 효과적으로 방지되지만, 상기 주름부(210)의 내부공간 입구가 과도하게 좁아지면 예냉각 구간이 길이방향(본 실시예에서는 좌우방향)으로 열팽창될 때 한 쌍의 직선부(212) 하단이 서로 압착되는 문제가 발생될 수 있다. 따라서 상기 직선부(212)의 경사도는 주름부(210)의 규격 및 열팽창률 등 여러가지 조건에 따라 적절하게 선택됨이 바람직하다.At this time, as the inclination of the straight part 212 increases, the inlet of the inner space of the wrinkle part 210 is narrowed, effectively preventing the inflow of exhaust gas, but if the inlet of the inner space of the corrugation part 210 is excessively narrowed, pre-cooling When the section is thermally expanded in the longitudinal direction (left and right direction in this embodiment), a problem may occur that the lower ends of the pair of straight parts 212 are compressed with each other. Therefore, it is preferable that the inclination of the straight part 212 is appropriately selected according to various conditions such as the standard of the wrinkle part 210 and the coefficient of thermal expansion.

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 the present invention has been described in detail using preferred embodiments, the scope of the present invention is not limited to specific embodiments, and should be interpreted by the appended claims. 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 200 : 가스튜브
202 : 상판 204 : 하판
206 : 측판 210 : 주름부
212 : 직선부 214 : 연결부
300 : 웨이브핀 400 : 엔드플레이트100: body cell 200: gas tube
202: upper plate 204: lower plate
206: side plate 210: wrinkle part
212: straight part 214: connection part
300: wave pin 400: end plate

Claims (6)

길이방향 일단이 엔드플레이트에 결합되도록 바디셀의 내부에 설치되고, 내부에 웨이브핀이 장착되되, 상기 엔드플레이트에 결합되는 지점과 상기 웨이브핀이 장착되는 지점 사이에 내부가 비어 있는 예냉각 구간을 구비하는 가스튜브에 있어서,
상판과 하판과 한 쌍의 측판으로 구성되되,
상기 예냉각 구간의 상판과 하판과 한 쌍의 측판 전체에 걸쳐 하나 이상의 주름부가 형성되며, 상기 주름부는 폭방향이 상기 예냉각 구간의 길이방향을 향하도록 배열되고,
상기 상판과 하판에는 외측으로 돌출되는 간섭돌기가 형성되어, 상호 마주보는 두 개의 간섭돌기는 평소에는 이격되어 있다가 두 개의 예냉각 구간이 두께방향으로 팽창될 때 맞닿게 되며,
상기 주름부는, 상기 가스튜브의 외측을 향해 연장되는 한 쌍의 직선부와, 상기 한 쌍의 직선부를 연결하는 연결부로 구성되며,
상기 한 쌍의 직선부는 상기 연결부와 가까워질수록 상호 간의 이격 거리가 증가하도록 경사지게 배열되는 것을 특징으로 하는 이지알쿨러용 가스튜브.It is installed inside the body cell so that one end in the longitudinal direction is coupled to the end plate, and a wave pin is mounted therein, and a pre-cooling section with an empty interior between the point coupled to the end plate and the point at which the wave pin is mounted. In the gas tube provided,
It consists of an upper plate, a lower plate, and a pair of side plates,
One or more corrugations are formed over the entire upper and lower plates and a pair of side plates of the pre-cooling section, and the corrugations are arranged so that the width direction faces the longitudinal direction of the pre-cooling section,
Interference protrusions protruding outward are formed on the upper and lower plates, and the two interfering protrusions facing each other are usually spaced apart and come into contact with each other when the two pre-cooling sections expand in the thickness direction,
The wrinkle part is composed of a pair of straight parts extending toward the outside of the gas tube, and a connection part connecting the pair of straight parts,
The gas tube for an EGR cooler, characterized in that the pair of straight parts are arranged to be inclined so that the distance between them increases as they get closer to the connection part. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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