KR20090104163A - 자동차용 이지알 쿨러 - Google Patents

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KR20090104163A
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주식회사 코렌스
인제대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 이지알 자동차용 쿨러에 관한 것으로, 배기가스가 지나는 배기가스의 유로에 파형의 형상으로 굴곡진 방열핀이 설치되되 파형에 의해 형성된 배기가스통로가 지그재그로 형성됨으로써, 배기가스가 배기가스유로를 통과하는 동안 방열핀과의 접촉 면적 및 시간이 증대되어 냉각수와의 열교환 효율이 증대되는 효과가 있는 자동차용 이지알 쿨러에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 내부에 냉각수유로가 형성된 다수 개의 튜브가 일정 간격으로 적층되고; 상기 튜브 중 최외측에 위치된 어느 하나에 냉각수가 유입되고 유출되는 냉각수유입포트와 냉각수유출포트가 설치되며; 상기 튜브와 튜브 사이에는 방열핀이 설치된 배기가스가 흐르는 배기가스유로가 형성되고; 상기 튜브와 튜브를 연결하는 연결관이 배기가스유로를 관통하여 설치되며; 상기 튜브 및 배기가스유로의 양측단에 배기가스유로와 연결되는 배기가스통공이 다수 개 형성된 측판이 설치된 자동차용 이지알 쿨러에 있어서, 상기 방열핀은 파형의 형상으로 굴곡진 형상이고, 파형의 산과 골은 각각 튜브에 접촉되며, 파형에 의해 형성된 배기가스통로는 지그재그로 형성됨을 특징으로 하는 자동차용 이지알 쿨러가 제공된다.
배기가스, EGR, 쿨러, 방열핀

Description

자동차용 이지알 쿨러{EGR cooler for automobile}
본 발명은 이지알 자동차용 쿨러에 관한 것으로, 배기가스가 지나는 배기가스의 유로에 파형의 형상으로 굴곡진 방열핀이 설치되되 파형에 의해 형성된 배기가스통로가 지그재그로 형성됨으로써, 배기가스가 배기가스유로를 통과하는 동안 방열핀과의 접촉 면적 및 시간이 증대되어 냉각수와의 열교환 효율이 증대되는 효과가 있는 자동차용 이지알 쿨러에 관한 것이다.
[문헌 1] 한국 특허공개 제10-2007-0025666호, 2007.03.08
[문헌 2] 일본 특허공개 제2002-122393호, 2002.04.26
[문헌 3] 일본 특허공개 제2001-263967호, 2001.09.26
자동차의 배출가스는 연소실의 혼합기 또는 미연소 가스가 엔진의 크랭크 케 이스로부터 새어나오는 블로바이가스(blow-by gas)와, 연료 탱크 내의 연료가 증발하여 대기 중으로 방출되는 연료 증발 가스 및 배기 계통으로 배출되는 배기가스 등이 있다.
자동차 배출가스 중에서 유해 가스로 규제하고 있는 성분은 휘발유 자동차의 경우 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC), 질소산화물(NOx)이며, 디젤 자동차의 경우는 여기에 매연을 포함하는 입자상 물질(PM, Particulate Matters)이 추가된다.
이러한 자동차 배출가스는 연소과정에서 일산화탄소와 탄호수소가 가장 감소하는 시점에 질소산화물은 가장 많이 발생하는데, 이러한 질소산화물은 연료가 완전연소할수록, 즉 엔진이 고온일수록 증가한다. 상기 질소 산화물의 발생을 억제하기 위해 사용되는 배기가스 재순환 장치(EGR)는 자동차의 배출가스 중 배기가스의 일부를 흡기계로 재순환시켜 연료 혼합기의 열용량 증대 및 연소실의 산소량 감소를 통해 질소 산화물을 감소시키는 장치이다. 그리고 상기 EGR에는 쿨러가 필수적으로 장착되어 배기가스와 냉각수를 상호 열교환시켜 배기가스의 지나친 온도 상승을 방지하도록 배기가스를 냉각시켜 주게 된다.
상기 문헌 2의 발명의 경우 적층식 열교환기이다. 적층식은 냉각수가 흐르는 넓은 유로가 형성된 다수 개의 튜브가 일정 간격으로 배치되고, 상기 튜브와 튜브 사이로는 배기 가스가 흐르는 유로가 형성되도록 튜브의 적층부 양측에 측판이 설치된다. 그리고 튜브 중 어느 하나에는 냉각수가 유입되고 유출되는 포트가 설치된다. 또한 다수 개의 튜브는 서로 연결되도록 하여 냉각수가 모든 튜브를 거치면서 흐르는 구조이다.
따라서 냉각수는 튜브를 통해 흐르면서, 튜브 외측의 공간으로 흐르는 배기가스와 열교환하는 구조이다. 열교환을 좋게 하기 위하여 배기가스가 흐르는 유로의 내부에 핀을 설치하여 배기가스와의 접촉 면적을 증대시킨 구조이다.
상기와 같은 종래의 쿨러는 배기가스 유로에 방열핀이 설치되고, 상기 방열핀은 파형으로 반복 굴절된 형태로 배기의 유동 방향과 평행이 되도록 설치되었다. 따라서 방열핀이 없는 경우보다는 배기가스가 방열핀에 접촉되는 면적은 넓어 냉각수가 흐르는 튜브와 접촉되어 열교환되는 면적이 증대된다.
그러나 배기가스가 방열핀에 의해 형성된 공간을 따라 평행한 방향으로 그대로 지나가게 되어, 배기가스가 지나는 경로는 최단 수직거리에 불과하였다.
따라서 본 발명은 방열핀의 구조를 개량하여 배기가스가 방열핀에 의해 지나는 경로를 연장할 수 있게 함으로써 열교환 효율을 증대시킨 구조를 제공하게 된다.
파형으로 굴곡진 방열핀의 구조를 배기가스가 흐르는 방향으로 다시 지그재그로 굴곡지게 함으로써, 배기가스가 방열핀에 의해 형성된 유로로 지나갈 때 지그재그로 굴곡진 부분을 따라 흐르게 되어 방열핀과의 접촉 면적이 더욱 증대된다. 따라서 냉각수와의 열교환 효율이 증대되는 효과가 있다.
본 발명의 자동차용 이지알 쿨러는 내부에 냉각수유로(1)가 형성된 다수 개의 튜브(2)가 일정 간격으로 적층되고; 상기 튜브(2) 중 최외측에 위치된 어느 하나에 냉각수가 유입되고 유출되는 냉각수유입포트(3)와 냉각수유출포트(4)가 설치되며; 상기 튜브(2)와 튜브(2) 사이에는 방열핀(5)이 설치된 배기가스가 흐르는 배기가스유로(6)가 형성되고; 상기 튜브(2)와 튜브(2)를 연결하는 연결관(7)이 배기가스유로(6)를 관통하여 설치되며; 상기 튜브(2) 및 배기가스유로(6)의 양측단에 배기가스유로(6)와 연결되는 배기가스통공(8)이 다수 개 형성된 측판(9)이 설치된 자동차용 이지알 쿨러에 있어서, 상기 방열핀(5)의 구조에 특징이 있다.
즉, 상기 방열핀(5)은 파형의 형상으로 굴곡진 형상이고, 파형의 산과 골은 각각 튜브(2)에 접촉되며, 파형에 의해 형성된 배기가스통로(10)는 지그재그로 형성됨을 특징으로 한다.
물론 상기의 냉각수유로(1)와 배기가스유로(6)는 격리되어 있고, 냉각수유로(1)가 형성된 튜브(2)는 연결관(7)에 의해 서로 소통되며, 연결관(7)은 냉각수유입포트(3) 및 냉각수유출포트(4)가 설치된 위치에 설치된다. 그리고 연결관(7)은 튜브(2)을 형성하는 상하면에 각각 형성되어 서로 연결되는 구조인데, 그 직경을 달리하여 끼워져 연결되는 구조이거나, 동일한 직경으로 되어 연결되는 구조 등 다양할 수 있다.
그리고 양측에 각각 설치된 측판(9)에는 배기가스유로(6)의 갯수와 같은 배 기가스통공(8)이 형성되고, 각각의 배기가스통공(8)은 하나의 배기가스유로(6)와 연통된다.
상기와 같은 구조를 가진 본 발명은 도 4에 도시된 바와 같이, 냉각수유입포트(3)를 통해 냉각수가 유입되면, 적층된 튜브(2) 내부의 냉각수유로(1)를 따라 순차적으로 흘러 최종적으로 냉각수유출포트(4)로 배출되면서 순환된다.
그리고 배기가스는 도 3에 도시된 바와 같이 측판(9)에 형성된 배기가스통공(8)으로 분배되어 유입된 후 각각의 배기가스유로(6)를 지나 반대편의 측판(9)을 통해 배출된다.
배기가스가 배기가스유로(6)를 통해 지나는 동안 방열핀(5)과 접촉되면서 상하부의 냉각수와 열교환하게 되는데, 이 때 열교환 향상을 위하여 본 발명의 특유한 방열핀(5)이 사용된다.
도 4는 배기가스가 지나는 배기가스유로(6)에 방열핀(5)이 설치된 단면도이고, 배기가스유로(6)는 방열핀(5)의 굴곡진 주름의 파형에 의하여 다수개의 배기가스통로(10)를 형성한다. 즉, 도 2에 도시된 방열핀(5)의 배기가스통로(10)는 도 4에 도시된 배기가스유로(6)를 다수개로 분할한 것과 같은 구조가 된다.
특히 도 2에 도시된 방열핀(5)의 구조에서와 같이 배기가스통로(10)는 상부에서 보아 지그재그의 형상이다. 따라서 직선의 형상보다 배기가스통로(10)의 전체 길이는 더 길어지게 된다.
따라서 배기가스가 지나는 동안 방열핀(5)으로 보다 많은 열을 전달하게 되고, 방열핀(5)으로 전달된 열은 방열핀(5)과 접촉되는 상하부의 튜브(2)로 전달되 며, 결국 튜브(2)의 냉각수유로(1)로 흐르는 냉각수와 열교환하게 된다.
상기와 같이 방열핀(5)의 지그재그 구조에 의하여 배기가스의 접촉면적이 넓어지고 접촉시간 또한 길어짐과 동시에, 방열핀(5)과 튜브(2)와의 접촉면적이 넓어지게 된다.
따라서 상기 여러 조건에 의해 배기기스와 냉각수의 열교환 효율이 증대된다.
도 1은 본 발명의 전체 분해 사시도
도 2는 방열핀의 사시도
도 3과 도4는 이지알쿨러의 단면도
※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 냉각수유로 2 : 튜브
3 : 냉각수유입포트 4 : 냉각수유출포트
5 : 방열핀 6 : 배기가스유로
7 : 연결관 8 : 배기가스통공
9 : 측판 10 : 배기가스통로

Claims (1)

  1. 내부에 냉각수유로(1)가 형성된 다수 개의 튜브(2)가 일정 간격으로 적층되고; 상기 튜브(2) 중 최외측에 위치된 어느 하나에 냉각수가 유입되고 유출되는 냉각수유입포트(3)와 냉각수유출포트(4)가 설치되며; 상기 튜브(2)와 튜브(2) 사이에는 방열핀(5)이 설치된 배기가스가 흐르는 배기가스유로(6)가 형성되고; 상기 튜브(2)와 튜브(2)를 연결하는 연결관(7)이 배기가스유로(6)를 관통하여 설치되며; 상기 튜브(2) 및 배기가스유로(6)의 양측단에 배기가스유로(6)와 연결되는 배기가스통공(8)이 다수 개 형성된 측판(9)이 설치된 자동차용 이지알 쿨러에 있어서, 상기 방열핀(5)은 파형의 형상으로 굴곡진 형상이고, 파형의 산과 골은 각각 튜브(2)에 접촉되며, 파형에 의해 형성된 배기가스통로(10)는 지그재그로 형성됨을 특징으로 하는 자동차용 이지알 쿨러.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013089314A1 (ko) * 2011-12-13 2013-06-20 주식회사 코렌스 폐열회수를 이용한 과열증기발생장치
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CN113464324A (zh) * 2021-07-27 2021-10-01 无锡双翼汽车环保科技有限公司 一种多通道egr冷却器

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013089314A1 (ko) * 2011-12-13 2013-06-20 주식회사 코렌스 폐열회수를 이용한 과열증기발생장치
CN106989622A (zh) * 2015-11-27 2017-07-28 翰昂汽车零部件有限公司 汽车排出气体冷却热交换器及制造该热交换器的方法
KR20180037160A (ko) * 2015-11-27 2018-04-11 한온시스템 주식회사 자동차 배기가스 냉각 열교환기 및 상기 열교환기를 제조하기 위한 방법
WO2018194226A1 (ko) * 2017-04-17 2018-10-25 주식회사 코렌스 예냉각 구간을 구비하는 이지알 쿨러
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