KR20000009481U - 차량의 인터쿨러 와류장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 인터쿨러의 출구측 파이프 내경에 프로펠라 날개 형상의 와류부를 일체형으로 형성하여 터보 차저 인터쿨러 장착 차량의 성능향상 및 연료절감을 가져올 수 있도록 한 것이다.

본 고안은 엔진(20)의 배기측(21)에 터보 차아저(22)가 위치되고, 상기 터보 차아저(22)의 일측에는 소음기(23)를 통하여 배기가스가 배출되도록 구성되며, 상기 터보 차아저(22)의 타측에는 에어클리너(24)를 통하여 공기가 흡입됨과 함께 에어클리너(24)를 통하여 흡입된 공기가 인터쿨러(25)를 통하여 엔진(20)의 흡기측(26)으로 흡입되도록 구성된 것에 있어서, 상기 인터쿨러(25)의 출구측 파이프(28)의 내경에 프로펠라 날개 형상의 와류부(29)를 일체형으로 형성하여 이루어진 것이다.

Description

차량의 인터쿨러 와류장치

본 고안은 차량의 인터 쿨러 와류 장치에 관한 것으로, 특히 인터쿨러의 출구측 파이프 내경에 프로펠라 날개 형상의 와류부를 일체형으로 형성하여 터보 차저 인터쿨러 장착 차량의 성능향상 및 연료절감을 가져올 수 있도록 한 것이다.

종래에는 엔진출력을 향상시키기 위해 도 1에 도시된 바와같이 엔진의 배기측에 터보 차아저(10)(Turbo Charger)(빗금친 부분)를 장착하였다.

이러한 터보 차아저(10)는 항공기엔진을 응용한 것으로, 배기가스의 배출압력에 의해 회전하는 터빈(1)과 실린더(2)에 공기를 압송하는 송풍기(3)가 하나의 샤프트에 회전자로 결합되어 작동시 고압의 과급된 공기를 압송하게 된다.

이 터보 차아저(10)는 단위시간당 많은 양의 공기를 실린더안에 송출하게 되므로 완전연소 및 출력증대에 사용되어 왔다.

이때, 고압의 과급된 공기는 온도를 상승시켜 단위면적당 산소량을 감소시키는 원인이 되므로 이 과급된 고온고압 공기의 온도를 낮추기 위한 수단이 필요한 실정이다.

인터쿨러의 인터쿨링 기본개념은 터보 과급 엔진에서 터보 차아저(10)에 의해 흡입되는 공기는 압축되며, 이에따라 과급공기는 고밀도화되면서 동시에 고온화된다.

압축공기가 고온화되는 현상은 첫째, 터보 차아저의 구조상 배기관에 연결되어 배기가스온도(700。C)에 의해 열전달된다.

둘째, 터빈의 고속회전(예컨대,20000-30000rpm)에 의한 터보 팬과 공기마찰저항 때문이고 셋째는 고압에 의한 고온화가 된다.

따라서, 터보 차아저 출구에서 고온의 과급압축 공기를 인테이크 매니포드(Intake Maniford)직전에서 냉각시켜 공기밀도를 더욱 증대시켜 엔진성능 개선을 도모하는 것이 터보엔진 쿨링 기본 개념이다.

본 고안은 이와같은 점에 부응하여 안출한 것으로, 본 고안의 목적은, 터보 차아저 인터 쿨러 장착차량에 있어서, 인터쿨러의 출구측 내측에 프로펠라 날개 형상의 와류부를 일체형으로 형성하여 인터쿨러의 성능을 향상시키고 연료를 절감할 수 있도록 한 것이다.

도 1은 종래 터보 차아저의 설치위치를 나타낸 도면

도 2는 일반적인 공기순환개통의 개략구성도

도 3(가)는 본 고안 인터쿨러의 정면도

(나)는 본 고안 인터쿨러의 우측면도

(다)는 본 고안 인터쿨러의 파이프내경의 와류부를 나타낸 도면이다

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

20:엔진 21:배기측

22:터보차아저 23:소음기

24:에어 클리너 25:인터쿨러

26:흡기측

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 인터쿨러의 출구측 파이프의 내경에 프로펠라 날개 형상의 와류부를 일체형으로 형성하여 구성함을 특징으로 한다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안의 개략구성도로, 엔진(20)의 배기측(21)에 터보 차아저(22)가 위치되고, 상기 터보 차아저(22)의 일측에는 소음기(23)를 통하여 배기가스가 배출되도록 구성되어 있으며, 상기 터보 차아저(22)의 타측에는 에어클리너(24)를 통하여 공기가 흡입되도록 구성되어 있다.

또한, 상기 터보 차아저(22)의 타측에는 에어클리너(24)를 통하여 흡입된 공기가 인터쿨러(25)를 통하여 엔진(20)의 흡기측(26)으로 흡입되도록 구성되고, 상기 인터쿨러(25)의 측방에는 라디에이터(27)가 설치되어 구성된 것이다.

도 3의 (가)(나)는 각각 인터쿨러의 정면도 및 우측면도를 나타낸 것으로, 인터쿨러(25)의 출구측에 설치되는 파이프(28)의 내경에 도 3의 (다)와같이 프로펠라 형상의 와류부(29)가 형성되어 구성된 것이다.

이와같이 구성된 본 고안의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기에서 설명한 인터 쿨러 장착차량의 공기 순환개통은 다음과 같다.

즉, 공기가 에어클리너(24)를 통하여 흡입되어 터보 차아저(22)를 거쳐 인터 쿨러(25)에서 열이 식혀진 후 엔진(20)으로 흡입되는 일련의 순환계통을 갖는다.

이때, 이러한 공기순환개통에서, 인터쿨러(25)의 공기 출구측(엔진입구측)에 도 3의 (다)에 도시된 바와같이 프로펠라형상의 와류부(29)를 공기출구측 파이프(28)의 내경에 일체형으로 형성하면 산소를 충분히 함유한 냉각된 압축공기가 빠져나올 때 이 와류부(20)에 의해 와류를 일으키게 된다.

따라서, 인터쿨러(25)로부터 엔진쪽으로의 공기 흐름이 양호해져 연료와의 혼합을 향상시켜 자연폭발을 막아주고 연료의 낭비 또한 막아주며 출력을 더욱 향상시킬 수 있게 된다.

인터쿨러의 입/출구측은 통상 Φ40-Φ50의 파이프(28)를 사용하는데, 이러한 파이프(28)는 크게 2가지로 나눌수 있다.

하나는 주물로 제조된 것으로, 탱크와 파이프가 일체형으로 되어 있는 것으로 주물 탱크를 사용할 때는 주물 금형 제조시 출구측 파이프(28)에 프로펠라 날개모양의 하류장치(29)를 성형하여 제조한다.

또 다른 하나는 알루미늄 파이프에 필요한 길이를 설정하고 가공하여 사용하는 경우로 프로펠라 날개 모양을 프레스 가공품으로 제조하여 파이프에 삽입하는 방법으로 제조할 수 있다.

이상에서 설명한 바와같은 본 고안은 인터쿨러(25)의 출구측 파이프(28)의 내경에 일체형으로 프로펠라 형상의 와류부(29)를 형성하여 냉각된 압축공기가 빠져나올 때 이 와류부(29)에 의해 와류를 일으키게 되어 빠져나가는 공기의 흐름이 향상되므로 연료와의 혼합을 향상시켜 결국 인터쿨러의 성능을 향상시키고 연료를 절감할 수 있을 뿐만 아니라 엔진성능을 개선할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 엔진(20)의 배기측(21)에 터보 차아저(22)가 위치되고, 상기 터보 차아저(22)의 일측에는 소음기(23)를 통하여 배기가스가 배출되도록 구성되며, 상기 터보 차아저(22)의 타측에는 에어클리너(24)를 통하여 공기가 흡입됨과 함께 에어클리너(24)를 통하여 흡입된 공기가 인터쿨러(25)를 통하여 엔진(20)의 흡기측(26)으로 흡입되도록 구성된 것에 있어서,

   상기 인터쿨러(25)의 출구측 파이프(28)의 내경에 프로펠라 날개 형상의 와류부(29)를 일체형으로 형성하여 구성된 것을 특징으로 하는 차량의 인터 쿨러 와류장치.