KR20090041325A - 다-높이 유체 혼합기와 그 사용 방법 - Google Patents

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제임스 더블유. 브로그돈
이안 브이. 리들리
스코트 에이. 비티
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인터내셔널 엔진 인터렉츄얼 프로퍼티 캄파니, 엘엘씨
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Abstract

배기가스 재순환 장치(134)에서 나온 배기가스와 흡입 시스템(124)에서 나온 흡입 공기를 혼합하여 혼합물 스트림을 산출하는 혼합기 조립체(204, 603)는, 흡입 시스템에 유체가 흐를 수 있게 연결된 유입구(206, 706)를 가진 흡입 공기 도관(202, 700)을 구비한다. 또한, 상기 혼합기 조립체(204, 603)는 배기가스 재순환 장치(134)에 유체가 흐를 수 있게 연결된 유입구(208, 702)를 가진 혼합기(200, 600)도 구비한다. 상기 혼합기(200, 600)는 흡입공기 도관(202, 700)에 적어도 부분적으로 배치되고 그리고 외부 관(203, 604)과 상기 관 내에 배치된 분할 부분(217, 602)을 구비한다. 상기 분할 부분(217, 602)은 제1통로(216, 612)를 적어도 1개 제2통로(218, 608)에서 분할하고 그리고, 상기 제1통로는 제1높이로 있는 배출구(216', 612')를 갖고, 그리고 상기 제2통로는 제2높이로 있는 배출구(218', 608)를 갖는다.
혼합기, 배기가스 재순환 장치, 외부 관, 분할, 유입구, 흡입 공기도관.

Description

다-높이 유체 혼합기와 그 사용 방법{MULTIPLE HEIGHT FLUID MIXER AND METHOD OF USE}
본 발명은 내연기관에 관한 것으로서, 특정하게는, 내연기관의 흡입 서플라이와 배기가스를 혼합하는데 사용되는 유체 혼합기 조립체에 관한 것이다.
대부분의 내연기관은 임의적인 타입의 방출량 제어장치와 시스템을 갖추고 있다. 예를 들어 일반적인 타입의 제어 시스템에는, 엔진의 배기 시스템에서 흡기 시스템으로 배기가스를 재순환시키는 배기가스 재순환(EGR) 장치가 있다. 일반적으로, 고압의 EGR 장치는 터빈의 업스트림에서 압축기의 다운스트림으로 배기가스를 재순환 시키는 장치이다. 다른 EGR 장치로서 저압에서 가스를 재순환 시키는 것이 있는데, 이러한 장치는 저-압력 시스템이라고 불리운다. 고압의 EGR 장치를 가진 엔진은, EGR 가스와 흡입 공기가 혼합하여 혼합가스를 형성하는 공기 흡입 시스템에서 합류점을 갖는 것이다. 이러한 배기가스와 흡입공기의 혼합물은 엔진이 작동하면서 소비되는 것이다.
실린더가 작동하는데 유익하게 내연기관의 각 실린더에 균일한 공기와 배기가스의 혼합물을 보낸다. 균일한 혼합물은 각 실린더의 방출 및 동력의 출력을 일정하게 하기 때문에 엔진작동의 효율을 향상시키는 것이다. 각 실린더에 제공되는 균일한 혼합물은, 광범위한 엔진작동에서 볼 때에 상당량의 EGR로 엔진을 운영하는데 있어서 특히 중요한 설계 매개변수가 될 것이다.
종래 발명된 많은 방법들은 EGR 장치를 가진 엔진용으로 흡입공기와 배기가스의 혼합동작을 향상시킨 것이다. 종래 방법은 전형적으로 흡입공기, 배기가스, 또는 흡입공기와 배기가스의 혼합물에 난류성을 증가시키는 유체흐름 장애물을 사용하여, 엔진 실린더에 보내지는 혼합물의 균일성을 향상시키는 것이다. 이러한 방법은, 일반적으로 상당한 효과가 있기는 하지만, 흡입공기에서 또는 흡입 혼합물에서 증가된 난류의 결과로 엔진의 흡입 시스템에 증가된 압력손실의 결함을 가진 것이다. 엔진의 흡입 시스템에서의 증가된 압력손실은 엔진효율을 감소시키어 연료소비를 증가하게 한다.
혼합물 스트림을 산출하도록 배기가스 재순환 장치에서 나온 배기가스와 흡입 장치에서 나온 흡입공기를 혼합하는 혼합기 조립체는, 흡입 장치에 유체가 흐를 수 있게 연결된 유입구를 가진 흡입 공기도관을 구비한다. 또한, 상기 혼합기 조립체는 배기가스 재순환 장치에 유체가 흐를 수 있게 연결된 유입구를 가진 혼합기 를 갖추고 있다. 상기 혼합기는 흡입공기 도관에 적어도 부분적으로 배치되고 그리고 외부 관과 상기 관 내에 배치된 분할 부분을 구비한다. 상기 분할 부분은 제1통로를 적어도 1개 제2통로에서 분할 시킨다. 상기 제1통로는 제1높이로 있는 배출구를 갖고 그리고 상기 제2통로는 제2높이로 있는 배출구를 갖는다.
혼합기 조립체는 흐름 상태가 변하는 상황에서 배기가스와 흡입공기를 혼합하면서, 도관 내부의 압력손실을 최소로 유지한다. 상기 배기가스는 복수 통로로 분할 부분의 유체 흐름을 분할하여 도관 내부에 배분되고, 각각의 통로는 다른 통로와 다른 범위의 높이를 가진 배출구를 갖는다. 유익하게, 새로운 유체가 메인 공기/유체 안에 유입되는 3개의 서로 다른 높이를 가지어서, 수직 배분의 제어도가 증가하여, 우수한 혼합작용이 이루어진다. 또한, 상기 혼합기 조립체는, 메인 공기/유체 안으로 방출되기 전에, 3개 방출 높이는 작은 운동량을 가진 배기 유체가 소망 높이에 도달하기 용이하게 만들기 때문에, 넓은 범위의 유체 유입 속도를 통해 효율적으로 혼합을 이룰 수 있다. 상기 통로의 횡단면 구역을 세심하게 선택하여, 배기 유체의 스트림 속도가 압력강하를 최소로 하고 배분을 최대로 하게(그리고 혼합작용을 초래하게) 조정될 수 있다.
이하, 첨부도면과 관련하여 본원의 배기가스 재순환(EGR) 장치를 가진 내연기관을 작동하는 장치와 방법을 기술 한다. 상기 EGR 장치는 바람직하게 배기가스를 공기와 혼합하여 혼합물을 산출하는 혼합기를 구비한다. 상기 혼합물은 복수개 의 실린더 내에서 엔진에 의한 연소로 소비된다.
도1은 차량에 설치되는 ECR 장치를 가진 엔진(100)의 블록 다이어그램 이다. 상기 엔진(100)은 터빈(104)과 압축기(106)를 가진 터보 차저(102)를 구비한다. 압축기(106)는 공기 클리너 또는 필터(110)에 연결된 공기 유입구(108)와, CAC-핫(hot) 통로(116)를 통해 CAC(charge air cooler)(114)에 연결된 충전 공기 배출구(112)를 갖는다. 상기 CAC(114)는 CAC-콜드 통로(120)를 통해 흡입 쓰로틀 밸브(ITH: intake throttle valve)(118)에 연결된 배출구를 갖는다. 상기 흡입 쓰로틀 밸브(118)는, 도면에서 '124'로 지시된 흡입 시스템인, 엔진(100)의 흡입 시스템과 유체가 소통하게 있는 흡입공기 도관(122)에 연결된다. 흡입 시스템(124)의 분관(branch)은 엔진(100)의 크랭크케이스(128)에 포함된 복수개의 실린더(126) 각각에 유체가 흘러가게 연결 된다.
엔진에 있는 복수개의 실린더(126) 각각은 도면에서 '130'으로 지시된 배기 시스템에 연결 된다. 엔진(100)의 배기 시스템(130)은 터빈(104)의 유입구(131)에 연결 된다. 배기 관(132)은 터빈(104)의 배출구에 연결 된다. 머플러, 촉매, 미립자 필터, 및 그외 다른 부품의 다른 성분들이 배기 파이프(132)에 연결되어 있는데, 본원 도면에서는 간략한 도시를 위해 도시하지 않았다.
상기 엔진(100)은 도면에서 '134'로 지시된 EGR 장치를 갖는다. 상기 EGR 장치(134)는 배기가스가 관통하여 흐르는 통로로 서로 일렬의 구조로 연결된 EGR 쿨러(136)와 EGR 밸브(138)를 갖는다. EGR 쿨러(136)는 EGR 가스 공급로(142)를 통해 배기 시스템(130)과 유체 소통하게 있다. EGR 밸브(138)는 흡입공기 도관(122)의 일 부분인 합류점(146)과 유체 소통하게 있는 냉각-EGR 가스 통로(148)와 일렬로 배치 된다. 혼합기(150)는 상기 합류점(146)에 위치하여, 흡입공기 도관(122)과 상기 냉각-EGR 가스 통로(148)가 유체 소통하게 연결 된다.
엔진(100)이 작동하는 동안에, 공기는 필터(110)에서 여과되어, 유입구(108)를 통해 압축기(106)에 유입되어, 압축 된다. 압축 또는 충전된 공기는 배출구(112)를 통해 압축기(106)를 빠져 나가서, ITH(118)를 통해 지나가기 전에 CAC(114)에서 냉각 된다. ITH(118)에서 나온 공기는 혼합기(150)를 통해 합류점(146)에 냉각-EGR 가스 통로(148)에서 나온 배기 가스와 혼합되어 혼합물을 산출 한다. 상기 혼합물은 혼합기(150) 뒤에 위치한 흡입 관(122)을 통해 지속하여 흡입 시스템(124)을 지나가, 실린더(126)에 들어간다. 실린더(126)에 있는 동안에, 상기 혼합물은 연료와 추가적으로 혼합되어, 엔진(100)에 유용한 일과, 열 및 배기가스를 산출하는 연소가 이루어진다. 상기 연소에 따라 각 실린더(126)에서 나온 배기가스는 배기 시스템(130)에서 수집되어 터빈(104)에 보내진다. 터빈(104)을 관통하여 지나가는 배기가스는 압축기(106)가 사용하는 일(work)을 산출 한다.
배기 시스템(130)에 있는 배기가스의 일 부분은 터빈(104)을 우회하여 EGR 가스 공급로(142)에 들어간다. 공급로(142)에 들어온 배기가스는 흡입 시스템(124)으로 재순환되는 배기가스 이다. 상기 재순환 배기가스는 EGR 쿨러(136)에서 냉각되고, 그 량이 EGR 밸브(138)에 의해 계량되어, 가스가 혼합기(150)에서 ITH(118)를 빠져 나온 충전 공기와 혼합하게 합류점(146)으로 보 내진다.
도2 내지 도5는 혼합기(200)를 나타낸 도면이다. 상기 혼합기(200)는 흡입 공기도관(L자형 관으로 도시)(202) 안으로 삽입되어 혼합기 조립체(204)를 형성한다. 상기 혼합기 조립체(204)는 엘보우(elbow)(202)에 형성된 공기 유입구(206)와, 혼합기(200)에 형성된 EGR가스구(208) 및, 엘보우(202)에 형성된 혼합기 배출구(210)를 갖고 있다. 혼합기 조립체(204)와 함께 있는 혼합기(200)와 엘보우(202)는 도1에 도시한 혼합기(150)와 유사한 기능을 한다. 즉, 이들은 모두 공기와 배기가스를 함께 혼합하는 기능을 한다.
혼합기(200)가 엔진 작동에 대한 양호한 잇점을 가진 구조를 설명하도록 상기 조립체(204)는 엘보우(202)를 갖는 것으로 나타내었다. 상기 엘보우(202)는 전형적으로 균일한 혼합물의 형성을 방해하는 90도 반경부를 갖는다. 혼합기(200)를 사용하여 바람직하게, EGR 가스 구멍(208)을 통해 혼합기(200)에 들어오는 배기가스와, 공기 유입구(206)를 통해 조립체(204)에 들어오는 공기가 배출구(210)에서 균일한 혼합이 이루어지게 한다.
상기 혼합기(200)는, EGR 가스 구멍(208)을 형성하고 그리고 엘보우(202)에서 돌출되어 나온 유입구 포트(212)를 갖는다. 상기 유입구 포트(212)는, 배기가스를 운반하는 호스(도시 않음)가 상기 포트에 연결될 수 있는 구조로 나타내었지만, 혼합기에 배기가스를 제공하는 다른 구조 및 모드로 이루어질 수도 있는 것이다. 상기 엘보우(202)에는 칼라(214)가 형성되어 그 사이를 지지 밀봉하며, 상기 칼라는 혼합기(200)의 유입구 포트(212)를 안에 수용하게 정렬 배치 된다. 상기 혼합기(200)의 분할 부분(217)은 일반적으로 코너 단부를 가진 "눈물 모양" 형태로 이루어지지만, 다른 구조로 이루어질 수도 있다. "눈물 모양" 또는 윙포일 형태(wingfoil-inspired shape)는 혼합기(200) 주위를 이동하는 공기의 항력 및 압력강하가 거의 없게 한다. 상기 분할 부분(217)은 외부 관(203)에 배치되어 중앙 통로(216)를 형성한다. 또한, 상기 분할 부분(217)은 외부 관(203) 내에 중앙 통로(216)의 어느 일측에서 제1측-통로(218)와 제2측-통로(220)로 재분할 된다. 중앙 통로(216), 제1측-통로(218) 및 제2측-통로(220)의 배출구(216', 218', 220')는 각각 엘보우(202)의 내부 통로 체적부(222) 내부에 위치 한다. 상기 배출구(216', 218', 220')는 배출구의 고(high) 단부가 배출구의 저(low) 단부보다 흡입 공기 도관(202)의 유입구(206)에 인접하게 있도록 사면으로 형성 된다.
배기가스가 중앙, 제1측 및 제2측 통로(216, 218, 220)의 각각에서 혼합기(200)를 통해 빠져 나가는 구멍은, 유익하게 엘보우(202)의 내부 통로(222) 내에서 서로 다른 상대 높이로 위치하여 있다. 상기 중앙통로 배출구(216')는 도2에 도시한 바와 같이, 통로(216, 218, 220)에 대한 상기 구멍의 최저점에 위치한 기준점(D)에서 측정된 평균 높이(h1)를 갖는다. 배출구(218')의 평균 높이는 h1이 측정된 기준점으로부터의 높이(h2)이며, 상기 h2는 h1보다 작은 높이 이다. 유사하게, 배출구(220')는 h1 및 h2가 측정된 기준점과 동일한 지점으로부터 측정된 평균 높이(h3)를 갖고, 상기 h3는 h1 및 h2보다 작은 높이 이다. 또한, 배출구(216')의 최대 높이는 배출구(218')의 최대 높이보다 크고 그리고, 배출구(218')의 최대 높이는 배출구(220')의 최대 높이보다 크다.
선택적으로, 중앙 통로(216), 제1측-통로(218) 및 제2측-통로(220)는 내부 통로 체적부(222) 내에서 다른 장소에 구성되고 배치 될 수 있다. 부가로, 상기 도관(202) 내에 배출구의 수, 장소, 및 높이를 변경할 수도 있다.
도6 및 도7은 혼합기 조립체(603)를 형성하게 흡입공기 도관(700)에 배치된 혼합기(600)의 제2실시예를 나타낸 도면이다. 상기 분할 부분(602)은 중앙 부분(602)을 갖는다. 상기 분할 부분(602)은 "눈물 모양" 또는 에어포일 횡단면 형태로 이루어진다. 상기 분할 부분(602)은 외부 관(604) 내에 위치한다. 상기 분할 부분(602)은 2개의 직경방향 대향 접촉선(606)(1개만 볼 수 있음)을 따라서 외부 파이프(604)와 접하여 있어서, 분할 부분(602)과 외부 관(604)과의 사이에 제1통로(608)와 제2통로(610)를 생성한다. 제3통로(612)는 분할 부분(602) 내에 있다. 이러한 방식에서, 외부 관(604)의 흐름 영역은 3개 부분으로, 즉 제1통로(608), 제2통로(610) 및 제3통로(612)로 구분 된다. 제1실시예와 유사하게, 제1통로(608), 제2통로(610) 및 제3통로(612)의 배출구의 평균 높이는 서로 다르다. 즉, 제1 내지 제3통로(608, 610, 612)의 배출구(608', 610', 612')는 높이가 엇갈려 있다.
외부 관(604)은 분할 부분(602)의 구간이 외부 파이프(604)의 단부(614)를 지나 돌출하는, 분할 부분(602)의 길이보다 작은 길이로 절단 된다. 외부 관(604)의 단부(614)는 계단져 형성되어 제2통로(610)의 제2엣지(618)와는 다른 제1통로(608)의 제1엣지(616)를 생성 한다. 제1 및 제2엣지(616, 618)의 각각은 대략 반-원형으로, 서로 다른 길이로, 또는 선택적으로 서로 다른 높이로, 외부 관(604) 의 길이를 따라 위치하여 있다. 도시된 실시예에서, 제1 및 제2엣지(616, 618) 각각은 원형 외부 관(604)의 원형 횡단면에 대한 일정 각도로 절단 된다. 또한, 상기 혼합기(600)는 유체가 혼합기를 관통하여 지나가게 향해지게 하는 방향 특징부(directional feature)를 갖는다. 상기 외부 관(604)의 벽(622)의 일 부분(620)은, 제1통로(608)를 통해 흐르는 유체의 일 부분이 분할 부분(602)을 향하는 방향으로 향하도록 제1통로(608)를 둘러싼 영역을 따라서 내부방향으로 경사져 형성된다.
도7은 내연기관의 흡입공기 도관(700) 안에 설치된 혼합 부분(600)의 부분 횡단면을 나타낸 도면이다. 상기 흡입공기 도관(700)은 반경(r)과 중심선(C)을 가진 원형 횡단면으로 이루어진 것이지만, 다른 형태를 고려해 볼 수도 있다. 또한, 상기 도면에 나타낸 혼합부(600)는 EGR 가스 공급관(702)도 갖추고 있다. 상기 EGR 가스 공급관(702)은 예를 들어 EGR 밸브 또는 냉각기의 배출구 포트(도시 않음)인, 배기가스 원(도시 않음)에 연결 된다.
엔진이 작동하는 동안에, 공기는 흡입공기 도관(700)을 통해 지나간다. 상기 흡입공기 도관(700) 내에서의 공기흐름은 도면번호 '704'로 점선 화살표로 나타낸 바와 같이 흘러 간다.
상기 공기흐름(704)은 유입구 섹션(706)에서 흡입공기 도관(700) 안으로 흘러가서, 혼합기(600) 위와 둘레를 지나가, 배출구 섹션(708)에 흡입공기 도관(700)을 빠져나간다. 작동하는 동안에, 배기가스의 흐름은 EGR가스 공급관(702)을 통해 혼합기(600)에 도달한다. 배기가스의 흐름은 도면번호 '710'으로 지시된 점선 화 살표로 나타낸 바와 같이 흐른다. EGR 가스 공급관(702)에서의 배출 흐름(710)은 유익하게, 각각이 제1통로(608), 제2통로(610) 및 제3통로(612)를 통해 혼합기(600)를 빠져나가는 하위-스트림으로, 3개 하위-스트림으로 분할하여 흐른다. 상기 3개 하위-스트림을 함께 기술하였지만, 각각의 유량은 동일할 필요가 없는 제1통로(608), 제2통로(610), 및 제3통로(612)의 각각의 배출구 크기에 따라 이루어지는 것이다. 따라서, 각각의 흐름 통로를 빠져나가는 각각의 하위-스트림은 다른 스트림과는 다른 유량을 갖는다.
도8은 내연기관과 관련한 EGR 시스템의 유동 배기가스와 유동 공기와의 혼합 방법의 흐름을 나타낸 도면이다. 엔진의 배기 시스템의 고압 또는 저압 구역에서 나온 배기가스의 스트림은 단계(802)에서 EGR 밸브를 통해 지나간다. 배기가스의 스트림은 고압 또는 저압으로 있고 그리고 선택적으로 냉각 된다. 배기가스의 스트림은 단계(804)에서 혼합기 조립체에 보내진다. 혼합기 조립체를 통해 지나가는 동안에, 배기가스의 스트림은 단계(806)에서 2개 이상의 하위-스트림으로 분할 된다. 배기가스의 2개 이상의 하위-스트림의 각각은 단계(808)에서 2개 이상의 유체 배출구 통로 중의 한 통로로 보내진다. 상기 혼합기를 빠져나온 2개 이상 하위-스트림의 각각은 단계(812)에서 공기가 흡입공기 도관 내에 혼합기 위와 둘레를 지나가는 흐름으로 서로 다른 높이에서 혼합된다. 배기가스의 2개 이상의 하위-스트림과 흡입공기의 유동으로 형성된 혼합물은 단계(814)에서 내연기관에 보내지고 그리고, 상기 공정은 기본적으로 내연기관의 작동을 위해 반복 된다.
혼합기 조립체(204, 603)는 흐름 상태가 변하는 상황에서 배기가스와 흡입공 기를 혼합하면서, 도관(200, 700) 내부의 압력손실을 최소로 유지한다. 상기 배기가스는 복수 통로로 분할 부분의 유체 흐름을 분할하여 도관(202, 700) 내부에 배분되고, 각각의 통로는 다른 통로와 다른 범위의 높이를 가진 배출구를 갖는다. 유익하게, 새로운 유체가 메인 공기/유체 안에 유입되는 3개의 서로 다른 높이를 가지어서, 수직 배분의 제어도가 증가하여, 우수한 혼합작용이 이루어진다. 또한, 상기 혼합기 조립체(204, 603)는, 메인 공기/유체 안으로 방출되기 전에, 3개 방출 높이는 작은 운동량을 가진 배기 유체가 소망 높이에 도달하기 용이하게 만들기 때문에, 넓은 범위의 유체 유입 속도를 통해 효율적으로 혼합을 이룰 수 있다. 상기 통로의 횡단면 구역을 세심하게 선택하여, 배기 유체의 스트림 속도가 압력강하를 최소로 하고 배분을 최대로 하게(그리고 혼합작용을 초래하게) 조정될 수 있다.
본원은 본원 발명의 정신 또는 기본적 특징을 이탈하지 않는 범위 내에서 다른 특정한 형태로 실시할 수 있는 것이다. 상술된 실시예는 본원 발명을 설명할 목적으로 기재된 것으로서, 그 기술 내용이 본원 발명을 한정하는 것은 아닌 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부 청구범위의 정신을 이탈하지 않고 이루어지는 다른 변경 및 개조한 기술을 포함하는 것이다.
도1은 본 발명에 따르는 배기가스와 공기를 혼합하는 유체 혼합기를 가진 내연기관의 블록 다이어그램 이다.
도2는 본 발명에 따르는 혼합기의 후방을 나타낸 도면이다.
도3은 본 발명에 따르는 혼합기 조립체의 측부를 나타낸 도면이다.
도4는 본 발명에 따르는 혼합기 조립체의 저부를 나타낸 도면이다.
도5는 본 발명에 따르는 혼합기조립체의 전방 사시도 이다.
도6은 본 발명에 따르는 혼합기의 다른 실시예의 상부 사시도 이다.
도7은 본 발명에 따르는 혼합기 조립체를 절단하여 나타낸 도면이다.
도8은 본 발명에 따르는 내연기관용 공기와 배기가스를 혼합하는 방법을 나타낸 흐름도 이다.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100: 엔진 102: 과급기 104: 터빈
106: 압축기 114: CAC(charge air cooler)
118: ITH(intake throttle valve) 124: 흡기 시스템
126: 실린더 132: 배기 관
134: 배기가스 재순환 장치(EGR system) 200, 600: 혼합기
203, 604: 배출 관 204, 603: 혼합기 조립체 217: 분할 부분

Claims (15)

  1. 배기가스 재순환 장치에서 나온 배기가스와 흡입 시스템에서 나온 흡입공기를 혼합하여 혼합 스트림을 산출하는 혼합기 조립체에 있어서, 상기 혼합기 조립체는:
    흡입 시스템에 유체가 흐를 수 있게 연결된 유입구를 가진 흡입공기 도관과;
    배기가스 재순환 시스템에 유체가 흐를 수 있게 연결한 유입구를 갖고, 상기 흡입공기 도관에 적어도 부분적으로 배치된 혼합기를 포함하고;
    상기 혼합기는:
    외부 관; 및
    제1통로를 적어도 1개 제2통로에서 분할하는, 상기 외부 관 내에 배치된 분할 부분을 구비하고;
    상기 제1통로는 제1높이로 있는 배출구를 갖고 그리고 상기 제2통로는 제2높이로 있는 배출구를 갖는 것을 특징으로 하는 혼합기 조립체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 분할 부분은 혼합기에서 대략 중앙에 배치된 제1통로를 형성하고, 그리고 상기 분할 부분은 제2통로와 배출구를 가진 제3통로를 형성하도록 2개 구역에서 배출 관과 접하는 것을 특징으로 하는 혼합기 조립체.
  3. 제2항에 있어서, 제1배출구, 제2배출구, 및 제3배출구는 혼합기의 길이를 따 라 다른 높이에 배치되는 것을 특징으로 하는 혼합기 조립체.
  4. 제1항에 있어서, 제1배출구 및 제2배출구는, 상기 배출구의 상 단부(higher end)가 상기 배출구의 하 단부(lower end)에 비해 흡입공기 도관의 유입부에 더 근접하게 있도록 경사진 것을 특징으로 하는 혼합기 조립체.
  5. 제1항에 있어서, 상기 흡입공기 도관은 대략 90도 반경을 갖는 것을 특징으로 하는 혼합기 조립체.
  6. 제1항에 있어서, 외부 관의 일 부분은, 외부 관을 통해 흐르는 배기가스의 일 부분이 분할 부분 쪽으로 향하도록 제1통로를 둘러싼 영역을 따라서 분할 부분을 향하는 방향으로 내부방향으로 경사진 것을 특징으로 하는 혼합기 조립체.
  7. 제1유체 스트림과 제2유체 스트림을 혼합하여 혼합 스트림을 산출하는 혼합기에 있어서, 상기 혼합기는:
    일정 길이와 제1단부로 이루어진 외부 관;
    상기 외부 관 내에 위치하고 상기 외부 관의 제1단부를 지나 돌출 형성된 분할 부분을 포함하며;
    상기 분할 부분은 2개의 직경방향 대향 접촉선을 따라서 외부 관에 연결되고;
    상기 외부 관의 흐름영역은, 분할 부분에 의해 형성된 제1통로와, 상기 제1통로의 제1측에 외부 관과 분할 부분과의 사이에 형성된 제2통로 및, 제1통로의 제2측에 외부 관과 분할 부분과의 사이에 형성된 제3통로로 나누어지는 것을 특징으로 하는 혼합기.
  8. 제7항에 있어서, 상기 분할 부분은 에어포일(airfoil)-형태 횡단면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 혼합기.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제1통로는 제1배출구를 갖고, 그리고 상기 제2통로는 제2배출구를 갖고, 상기 제1배출구와 상기 제2배출구는 서로 다른 최대 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 혼합기.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제1 및 제2배출구는 외부 관의 길이부에 대하여 경사져 형성되는 것을 특징으로 하는 혼합기.
  11. 제7항에 있어서, 상기 외부 관의 일 부분은, 제2통로를 통해 흐르는 배기가스의 일 부분이 분할 부분 쪽으로 향하도록 제2통로를 둘러싼 영역을 따라서 분할 부분을 향하는 내부방향으로 경사진 것을 특징으로 하는 혼합기.
  12. 제7항에 있어서, 상기 제1통로는 제1배출구를 갖고, 상기 제2통로는 제2배출 구를 갖고, 그리고 상기 제3통로는 제3배출구를 갖고; 상기 제1배출구는 상기 제2배출구의 최대 높이보다 높은 최대 높이를 갖고, 그리고 상기 제2배출구는 상기 제3배출구의 최대 높이보다 높은 최대 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 혼합기.
  13. 배기가스 재순환 장치에서 나온 배기가스와 흡입 시스템에서 나온 흡입공기를 혼합하여 혼합 유체 흐름을 산출하는 방법에 있어서, 상기 방법은:
    흡입공기가 흡입 도관을 통해 지나가게 하는 단계와;
    흡입 도관에 흡입공기의 흐름에 대해 대체로 수직하여 흡입 도관에 혼합기를 배치하는 단계와;
    배기가스가 혼합기를 통해 지나가게 하는 단계와;
    적어도 2개 통로로 배기가스의 흐름을 분할하는 단계와;
    서로 다른 높이로 적어도 2개 통로의 배출구를 나가는 배기가스를 배분하는 단계 및;
    혼합물 흐름을 형성하도록 흡입 도관 내측에 흡입공기와 적어도 2개 통로에서 나오는 배기가스를 혼합하는 단계를 포함하며;
    상기 혼합기는 적어도 2개 통로를 갖고, 적어도 1개 통로는 나머지 통로와는 다른 높이로 있는 배출구를 가진 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 방법은 부가로, 도관에 배치된 혼합기 둘레에 흡입 공기의 방향을 전환시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 혼합기는 중앙 통로와 적어도 일 측-통로를 포함하고 그리고, 부가로 중앙 부분을 향하는 방향으로 적어도 1개 측부-통로를 통해 상기 흐름의 적어도 일 부분을 편향시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
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