KR20060022782A

KR20060022782A - 이지알 쿨러가 내장된 오일 쿨러

Info

Publication number: KR20060022782A
Application number: KR1020040071524A
Authority: KR
Inventors: 안진한
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2004-09-08
Filing date: 2004-09-08
Publication date: 2006-03-13

Abstract

본 발명은 쿨러 하우징의 내측으로 EGR 쿨러를 수용시킴으로서 쿨러 하우징 내부로 공급되는 냉각수에 의해서 EGR 쿨러의 냉각이 동시에 이루어질 수 있도록 할 뿐만 아니라, 엔진의 레이아웃이 유리해질 수 있도록 하기 위한 EGR 쿨러가 내장된 오일 쿨러에 관한 것으로,

엔진의 실린더 블럭 일측면으로 쿨러 하우징의 장착을 위해 폐곡선을 그리며 주변보다 소정높이 돌출된 상태로 하우징 안착면이 형성되고, 상기 하우징 안착면의 내측 공간의 도중에는 실린더 블럭 내부의 워터 재킷을 순환하는 냉각수가 상기 내측 공간을 지나도록 하기 위한 냉각수 입구 및 냉각수 출구가 각각 형성되며, 상기한 하우징 안착면에 볼트로써 분해조립되는 쿨러 하우징에는 엔진의 오일 라인의 도중이 통과하도록 오일 입구 및 오일 출구가 각각 형성되며, 상기 오일 입구 및 오일 출구에는 오일 쿨러 엘리먼트의 양단이 각각 접속되어 구성되는 오일 쿨러에 있어서,

상기한 쿨러 하우징의 도중에는 EGR 가스가 통과되는 EGR 라인이 지나도록 하는 EGR 입구 및 EGR 출구가 추가 형성되고, 상기 EGR 입구 및 EGR 출구에는 EGR 쿨러 엘리먼트의 양단이 각각 접속된 것을 특징으로 한다.

오일 쿨러, EGR 쿨러, 쿨러 하우징

Description

이지알 쿨러가 내장된 오일 쿨러{A oil cooler having a EGR cooler element}

도 1은 본 발명이 적용되기 위한 실린더 블럭의 구성도.

도 2는 본 발명에 의한 쿨러 하우징의 구성도.

도 3은 본 발명에 의한 오일 쿨러 엘리먼트 및 EGR 쿨러 엘리먼트의 사시도.

도 4는 본 발명에 의한 오일 쿨러 엘리먼트 및 EGR 쿨러 엘리먼트의 단면구성도.

도 5는 본 발명에 의한 오일 쿨러의 사용상태도.

도 6 내지 도 7은 종래의 기술을 설명하기 위한 도면.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 실린더 블럭 22 : 하우징 안착면

23 : 내측공간 24 : 냉각수 입구

25 : 냉각수 출구 30 : 오일 쿨러

40 : 쿨러 하우징 41 : 장착면

42 : 내측면 43 : 오일 입구

44 : 오일 출구 45 : EGR 입구

46 : EGR 출구 50 : 오일 쿨러 엘리먼트

60 : EGR 쿨러 엘리먼트 63 : EGR 튜브

본 발명은 EGR 쿨러가 내장된 오일 쿨러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 쿨러 하우징의 내측으로 EGR 쿨러를 수용시킴으로서 쿨러 하우징 내부로 공급되는 냉각수에 의해서 EGR 쿨러의 냉각이 동시에 이루어질 수 있도록 할 뿐만 아니라, 엔진의 레이아웃이 유리해질 수 있도록 하기 위한 EGR 쿨러가 내장된 오일 쿨러에 관한 것이다.

엔진에서 배출된 배기가스의 일부를 흡기계로 환류시켜 실린더 안의 연소가스 온도를 떨어뜨림으로서 NOx의 생성이 억제되도록 하는 시스템을 EGR 장치 즉 배기가스 재순환장치라고 한다.

도 6은 EGR 장치가 적용된 일반적인 엔진의 구성도로서, 엔진(10)의 배기 매니폴드(12)에서 방출되는 배기가스의 일부를 흡기 매니폴드(11)로 유도하기 위하여 배기라인(13)과 흡기 매니폴드(11) 사이에는 배기가스 재순환관(14)이 형성된다. 한편, 상기한 배기가스 재순환관(14)의 도중에는 전자제어장치에 의해 제어되는 EGR 밸브(15)가 형성된다.

그리고 상기한 EGR 밸브(15)의 일측에는 재순환되는 배기가스의 온도를 적정하게 유지시켜 주기 위한 EGR 쿨러(20)가 장착되어 있다. 즉, 엔진으로 입력되는 대기온을 전자제어부가 감지하여 EGR 밸브를 자동으로 개방시켜 엔진의 배기 매니 폴드로 배기되는 배기가스의 일부가 배기가스 재순환관을 통해 재순환되어진다. 그리고 상기한 EGR 쿨러(20)에서는 재순환되는 배기가스의 온도가 적정수준으로 유지된 상태로 흡기 매니폴드(11)로 유입시켜 재연소되도록 함으로서, 대기중으로 방출되는 탄화수소, NOx 등의 유해물질의 배출량이 저감되도록 하였다.

한편, 상기한 종래의 일반적인 EGR 쿨러(20)는 도 7에 도시되는 바와 같이, 길이가 긴 원통형의 케이스(21) 양측으로 배기가스 재순환관(14)과 연결되기 위한 플랜지(22,23)가 형성되고, 상기 케이스(21)의 내부는 냉각수 통로가 되는 챔버(24)가 형성된다. 상기 케이스(21)에 형성된 챔버(24)의 일측으로는 냉각수가 유입되는 냉각수 입구(25)와 냉각수 출구(26)가 연결되어 있다. 또한, 상기 챔버(24)의 내측으로는 배기가스가 통과되면 냉각수에 의해 배기가스의 온도를 낮추기 위한 다수의 냉각튜브(27)들이 길이방향으로 형성되어 있다. 즉, 케이스(21)의 입구측(28)에서 유입된 배기가스는 냉각튜브(27)들의 외측 주변을 통과하게 되면서 냉각수의 온도에 의해 적정수준의 온도로 조절되어 출구측(29)을 통과하게 된다. 한편, 상기한 EGR 쿨러(20)를 통과하며 가열된 냉각수는 히터 측으로 제공되어 히터의 가열성능이 향상되도록 구성되기도 한다.

그러나 현재의 EGR 쿨러는 엔진의 외부에 노출되어 있어 엔진의 레이아웃 측면에서 극히 불리하고 고온의 EGR 가스에 의한 열해의 문제가 있으며, 별도의 냉각수 라인을 구축해야 하므로서 엔진 제작에 따른 원가상승 등의 문제를 가지고 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 쿨러 하우징의 내측으로 EGR 쿨러를 수용시킴으로서 쿨러 하우징 내부로 공급되는 냉각수에 의해서 EGR 쿨러의 냉각이 동시에 이루어질 수 있도록 할 뿐만 아니라, 엔진의 레이아웃이 유리해질 수 있도록 하기 위한 EGR 쿨러가 내장된 오일 쿨러를 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 수단으로서,

이하, 본 발명에 의해 형성된 오일 쿨러의 구성 및 작동에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명이 적용되기 위한 실린더 블럭의 구성도이고, 도 2는 본 발명에 의한 쿨러 하우징의 구성도이며, 도 3은 본 발명에 의한 오일 쿨러 엘리먼트 및 EGR 쿨러 엘리먼트의 사시도이고, 도 4는 본 발명에 의한 오일 쿨러 엘리먼트 및 EGR 쿨러 엘리먼트의 단면구성도이며, 도 5는 본 발명에 의한 오일 쿨러의 사용상태도이다.

도면 중에 표시되는 도면부호 20은 본 발명이 적용되는 실린더 블럭을 지시하는 것이고, 도면부호 40은 본 발명에 의한 쿨러 하우징을 지시하는 것이다.

상기한 실린더 블럭(20)의 일측면에는 쿨러 하우징(40)이 조립될 수 있도록 하기 위한 하우징 안착면(22)이 대략 직사각형 형상을 그리는 폐곡선형상으로 형성되는데, 상기 하우징 안착면(22)은 실린더 블럭(20)의 측면부보다 소정높이 돌출된 형태로 형성된다.

그리고 상기한 하우징 안착면(22)의 블럭면 도중에는 워터 재킷을 순환하는 냉각수가 상기 하우징 안착면(22)의 내측공간(23)으로도 유도될 수 있도록 하기 위한 냉각수 입구(24)가 마련되고, 상기 냉각수 입구(24)와 소정거리 떨어진 위치의 블럭면 도중에는 내측공간(23)으로 유입된 냉각수가 다시 워터 재킷 측으로 흐르도록 하기 위한 냉각수 출구(25)가 형성된다.

실린더 블럭(20)에 마련된 하우징 안착면(22)에 조립되기 위한 쿨러 하우징(40)의 내측면은 상기 하우징 안착면(22)의 형상에 대응되도록 형성된다. 상기 쿨러 하우징(40)의 내측면(42)은 하우징 안착면(22)과 대응되는 장착면(41)보다 내측으로 소정깊이 함몰된 형태로 형성된다. 그리고 내측면(42)의 도중 양측에는 오일 펌프에서 펌핑된 오일이 흐르는 오일라인의 도중이 유도될 수 있도록 하기 위해서 오일 입구(43) 및 오일 출구(44)가 형성된다. 상기 오일 입구(43)와 오일 출구(44)는 후설할 오일 쿨러 엘리먼트(50)에 의해서 서로 연통되어진다.

또한, 상기한 오일 입구(43) 및 오일 출구(44)와는 소정거리 상측으로 떨어진 위치의 쿨러 하우징(40)의 내측면 도중에는 EGR 가스의 유입 및 유출을 위한 EGR 입구(45)와 EGR 출구(46)가 형성된다. 상기 EGR 입구(45)와 EGR 출구(46)는 후설할 EGR 쿨러 엘리먼트(60)에 의해서 서로 연통되어진다.

오일 쿨러 엘리먼트(50)는 그 양측에는 오일 입구(43) 및 오일 출구(44)와 볼트 등에 의해서 플랜지 결합되기 위한 입구측 접속단(51) 및 출구측 접속단(52)이 소정구간 돌출된 채로 형성된다. 그리고 상기 입구측 접속단(51)과 출구측 접속단(52) 사이에는 오일의 통과를 위한 다수의 오일 튜브(53)가 형성된다.

EGR 쿨러 엘리먼트(60)는 그 양측에 EGR 입구(45) 및 EGR 출구(46)와 볼트 등에 의해서 플랜지 결합되기 위한 입구측 접속단(61) 및 출구측 접속단(62)이 소정구간 돌출된 채로 형성된다. 그리고 상기 입구측 접속단(61)과 출구측 접속단(62) 사이에는 EGR 가스의 통과를 위한 다수의 EGR 튜브(63)가 형성된다.

상기한 오일 쿨러 엘리먼트(50)와 EGR 쿨러 엘리먼트(60)는 서로 대칭상으로 형성되며, 상기 EGR 쿨러 엘리먼트(60)가 오일 쿨러 엘리먼트(50)의 상부측에 위치된다.

도 5는 이상과 같이 구성된 오일 쿨러(30)가 실린더 블럭(20)의 일측면에 장착된 상태를 보인 도면으로서, 도면에서와 같이 쿨러 하우징(40)의 상부측으로는 EGR 라인(64)이 연결되며 그 하부측으로는 오일 라인(54)이 연결되어진다.

이상과 같이 EGR 쿨러가 내장된 오일 쿨러의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

엔진이 구동되면 상기한 쿨러 하우징(40)의 내측면(42)이 위치되는 내측공간(23)으로는 냉각수 입구(24)를 통해서 냉각수가 유입되어 냉각수 출구(25)를 통해 빠져나가게 된다.

이 과정에서 상기한 오일 쿨러 엘리먼트(50)에는 오일 라인(54)을 흐르는 오일이 입력되고, EGR 쿨러 엘리먼트(60)에는 EGR 라인(64)을 흐르는 EGR 가스가 입력된다. 오일 쿨러 엘리먼트(50)와 EGR 쿨러 엘리먼트(60)를 통과하는 오일과 EGR 가스는 각각의 오일 튜브(53)와 EGR 튜브(63)를 통과하는 과정에서 냉각수와 열교환되어 냉각이 이루어지게 된다.

한편, 본 발명에 의해서는 EGR 가스를 냉각하기 위한 EGR 쿨러가 오일 쿨러(30)의 쿨러 하우징(40) 내측에 내장되므로서, EGR 쿨러를 위한 별도의 냉각수 라인이 불필요하게 되어 엔진의 레이아웃 측면에서 유리하게 된다.

이상과 같이 구성되는 본 발명에 의하면 실린더 블럭의 일측면에 형성되는 오일 쿨러의 쿨러 하우징에 EGR 쿨러가 내장되므로서, EGR 쿨러의 냉각을 위한 냉각수 라인의 구성이 불필요하게 되어 엔진의 레이아웃 측면에서 유리할 뿐만 아니라, 엔진을 조립하는 조립단가가 절감되는 커다란 장점이 있는 것이다.

Claims

엔진의 실린더 블럭 일측면으로 쿨러 하우징의 장착을 위해 폐곡선을 그리며 주변보다 소정높이 돌출된 상태로 하우징 안착면이 형성되고, 상기 하우징 안착면의 내측 공간의 도중에는 실린더 블럭 내부의 워터 재킷을 순환하는 냉각수가 상기 내측 공간을 지나도록 하기 위한 냉각수 입구 및 냉각수 출구가 각각 형성되며, 상기한 하우징 안착면에 볼트로써 분해조립되는 쿨러 하우징에는 엔진의 오일 라인의 도중이 통과하도록 오일 입구 및 오일 출구가 각각 형성되며, 상기 오일 입구 및 오일 출구에는 오일 쿨러 엘리먼트의 양단이 각각 접속되어 구성되는 오일 쿨러에 있어서,

상기한 쿨러 하우징(40)의 도중에는 EGR 가스가 통과되는 EGR 라인(64)이 지나도록 하는 EGR 입구(45) 및 EGR 출구(46)가 추가 형성되고, 상기 EGR 입구(45) 및 EGR 출구(46)에는 EGR 쿨러 엘리먼트(60)의 양단이 각각 접속된 것을 특징으로 하는 EGR 쿨러가 내장된 오일 쿨러.
제 1항에 있어서,

상기한 EGR 쿨러 엘리먼트(60)는 그 양측단으로 EGR 입구(45)와의 접속을 위한 입구측 접속단(61)과 EGR 출구(46)와의 접속을 위한 출구측 접속단(62)이 각각 볼트결합될 수 있도록 플랜지형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 EGR 쿨러가 내장된 오일 쿨러.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,

상기한 EGR 쿨러 엘리먼트(60)는 상기 오일 쿨러 엘리먼트(50)와 대칭되는 형상으로 형성되어 오일 쿨러 엘리먼트(50)의 상부측에 위치되는 것을 특징으로 하는 EGR 쿨러가 내장된 오일 쿨러.
제 1항 내지 제 3항에 있어서,

상기한 EGR 쿨러 엘리먼트(60)에는 EGR 가스의 통과를 위해서 EGR 가스의 입구측과 출구측을 연결하는 다수의 EGR 튜브(63)가 형성된 것을 특징으로 하는 EGR 쿨러가 내장된 오일 쿨러.