KR20110062015A - Exhaust heat recovery device - Google Patents

Exhaust heat recovery device Download PDF

Info

Publication number
KR20110062015A
KR20110062015A KR1020090118582A KR20090118582A KR20110062015A KR 20110062015 A KR20110062015 A KR 20110062015A KR 1020090118582 A KR1020090118582 A KR 1020090118582A KR 20090118582 A KR20090118582 A KR 20090118582A KR 20110062015 A KR20110062015 A KR 20110062015A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
path
heat exchange
main path
exhaust gas
exchange fluid
Prior art date
Application number
KR1020090118582A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR101526604B1 (en
Inventor
선종호
원종승
김재산
Original Assignee
현대자동차주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 현대자동차주식회사 filed Critical 현대자동차주식회사
Priority to KR1020090118582A priority Critical patent/KR101526604B1/en
Publication of KR20110062015A publication Critical patent/KR20110062015A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101526604B1 publication Critical patent/KR101526604B1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/02Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being helically coiled
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N5/00Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy
    • F01N5/02Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy the devices using heat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D21/0001Recuperative heat exchangers
    • F28D21/0003Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from exhaust gases
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Exhaust Silencers (AREA)

Abstract

PURPOSE: An exhaust heat recovery apparatus is provided to improve heating efficiency by efficiently performing heat exchanging of exhaust gas and heat exchanging fluid. CONSTITUTION: An exhaust heat recovery apparatus comprises a main path(1), a bypass path(3), and a heat exchanging fluid path(5). Exhaust gas flows through the main path. The exhaust gas discharged from the main path re-flows to the main path through the bypass path. The heat exchanging fluid path is installed inside the bypass path in a shape that the heat exchanging fluid path is wounded around the main path. Heat exchanging fluid heat-exchanging with the exhaust gas flows through the heat exchanging fluid path.

Description

배기폐열 회수장치{Exhaust heat recovery device}Exhaust heat recovery device

본 발명은 차량의 배기폐열 회수장치에 관한 것으로, 특히 차량의 배기가스의 배기폐열을 효율적으로 회수할 수 있는 구조가 간단한 배기폐열 회수장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas waste heat recovery apparatus of a vehicle, and more particularly, to a waste heat waste heat recovery apparatus having a simple structure capable of efficiently recovering exhaust waste heat of exhaust gas of a vehicle.

종래 차량의 배기폐열 회수장치는 차량의 외부로 방사되는 배기가스에 포함된 배기폐열을 엔진의 냉각수나 엔진 오일 혹은 변속기 오일 등과의 열교환을 통해 회수하여 차량의 난방성능이나 연비 향상 등을 도모하는 장치이다.Exhaust waste heat recovery apparatus of a conventional vehicle recovers the exhaust waste heat contained in the exhaust gas radiated to the outside of the vehicle through heat exchange with the coolant, engine oil or transmission oil of the engine to improve the heating performance and fuel efficiency of the vehicle. to be.

상기와 같은 종래의 배기폐열 회수장치에서는 배기 매니폴드로부터 소음기 사이의 배기경로의 도중에 열교환기를 설치하고, 상기 열교환기에서 배기가스와 하나 이상의 유체사이에 열교환이 이루어지도록 해서 배기가스에 포함된 폐열을 회수하게 되어 있다.In the conventional waste waste heat recovery apparatus as described above, a heat exchanger is installed in the middle of the exhaust path between the exhaust manifold and the silencer, and the heat exchanger performs heat exchange between the exhaust gas and the one or more fluids, thereby removing waste heat contained in the exhaust gas. It is to collect.

예컨대 배기가스와 엔진의 냉각수와의 열교환이 이루어지는 경우에는 엔진의 냉각수를 조기에 데울 수 있으므로 차량의 난방 성능이 향상되게 되고, 배기가스와 엔진 오일 혹은 변속기 오일과의 열교환이 이루어지는 경우에는 오일의 온도를 빨리 상승시켜 오일의 점도를 낮추어서 마찰저감으로 연비 향상을 도모하게 되며, 배 기가스와 엔진의 냉각수 혹은 오일 사이에 동시에 열교환이 이루어지도록 해서 차량의 난방 성능과 연비 향상을 동시에 도모하는 경우도 있다.For example, when the heat exchange between the exhaust gas and the coolant of the engine is performed, the cooling water of the engine can be preheated early, so that the heating performance of the vehicle is improved. When the heat is exchanged between the exhaust gas and the engine oil or the transmission oil, the temperature of the oil is increased. In order to improve fuel efficiency by reducing the viscosity of the oil by reducing the viscosity of the oil to improve the fuel efficiency, and heat exchange between the exhaust gas and the coolant or the oil of the engine at the same time, the heating performance and fuel efficiency of the vehicle may be improved at the same time.

상기와 같은 배기폐열 회수장치에서는 열교환 성능의 향상과, 배기경로의 도중에 한정된 공간에 설치해야 하므로 구조의 단순화가 요구되고 있다.In the exhaust waste heat recovery apparatus as described above, since the heat exchange performance is improved and the exhaust waste heat recovery apparatus must be installed in a limited space in the middle of the exhaust path, the structure is simplified.

이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 안출된 것으로, 구조가 간단하여 제작이 용이해져 차량의 원가절감을 도모할 수 있고, 배기가스와 엔진의 냉각수 및/또는 엔진 오일 혹은 변속기 오일과의 열교환이 효율적으로 이루어져 차량의 난방 성능과 연비 향상을 도모할 수 있는 배기폐열 회수장치를 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and the structure is simple and easy to manufacture, thereby reducing the cost of the vehicle, and the heat exchange between the exhaust gas and the engine coolant and / or engine oil or transmission oil It is an object of the present invention to provide an exhaust waste heat recovery apparatus that can be efficiently made to improve heating performance and fuel efficiency of a vehicle.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 배기가스가 유동하는 메인경로와, 이 메인경로를 배기가스가 빠져나온 다음에 다시 메인경로로 유입되게 하는 바이패스경로, 이 바이패스경로의 내부에서 상기 메인경로의 외주에 감겨지는 형태로 설치됨과 더불어 상기 배기가스와 열교환하는 열교환 유체가 유동하는 열교환 유체경로를 구비한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a main path through which exhaust gas flows, and a bypass path through which the main path flows out of the main gas and then flows back into the main path. A heat exchange fluid path is installed on the outer circumference of the main path and flows through a heat exchange fluid that exchanges heat with the exhaust gas.

바람직하기로는 상기 바이패스경로로 배기가스가 유입된 다음에 바이배스경로를 따라 유동된 이후에 상기 메인경로 다시 유입되게 상기 메인경로에는 다수개의 타공홀들이 형성된 것을 특징으로 한다.Preferably, a plurality of perforation holes are formed in the main path to allow the exhaust gas to flow into the bypass path and then flow along the bypass path to flow back into the main path.

상기 다수개의 타공홀들이 상기 메인경로로부터 바이패스경로로 배기가스가 유입되게 하는 제1타공홀과, 상기 바이패스경로를 따라 유동한 배기가스가 상기 메인경로로 다시 유입되게 하는 제2타공홀을 갖춘 것을 특징으로 한다.The plurality of perforation holes may include a first perforation hole through which the exhaust gas flows from the main path into the bypass path, and a second perforation hole through which the exhaust gas flowing along the bypass path flows back into the main path. Characterized in having.

상기 메인경로에서 배기가스의 유동방향으로 상기 제2타공홀에 비해 상류측에는 메인경로의 축방향을 따라 소정 간격을 두고 매기가스가 상기 바이패스경로로 유입되게 하는 제3타공홀이 형성되고, 이 제3타공홀과 상기 제2타공홀 사이에는 상기 메인경로를 개폐하는 유량제어밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.A third perforation hole is formed on the upstream side of the main path in the flow direction of the exhaust gas in the upstream side to allow the mag gas to flow into the bypass path at a predetermined interval along the axial direction of the main path. A flow rate control valve for opening and closing the main path is installed between the third and second perforation holes.

상기 열교환 유체경로에는 열교환 유체의 유량을 제어하는 유량제어밸브와 열교환 유체의 온도를 감지하는 온도센서가 각각 설치되고, 상기 유량제어밸브와 배기밸브는 전자제어유니트의 제어신호에 따라 작동되게 전자제어유니트에 접속되며, 상기 온도센서를 열교환 유체의 온도를 감지하여 상기 전자제어유니트에 입력하도록 상기 전자제어유니트에 접속된 것을 특징으로 한다.The heat exchange fluid path is provided with a flow control valve for controlling the flow rate of the heat exchange fluid and a temperature sensor for sensing the temperature of the heat exchange fluid, and the flow control valve and the exhaust valve are electronically controlled to operate according to the control signal of the electronic control unit. And a temperature sensor connected to the electronic control unit to sense the temperature of the heat exchange fluid and input the temperature sensor to the electronic control unit.

상기 메인경로의 외주에는 메인경로의 직경보다 큰 내경을 가진 케이스가 장착되고, 상기 케이스와 메인경로 사이에 상기 바이패스경로가 형성된 것을 특징으로 한다.A case having an inner diameter larger than the diameter of the main path is mounted on an outer circumference of the main path, and the bypass path is formed between the case and the main path.

상기 열교환 유체경로는 상기 바이패스경로의 내부에서 상기 메인경로의 외주에 교대로 감겨지는 형태로 설치됨과 더불어 상기 배기가스와 열교환하는 2종류의 열교환 유체가 유동하는 서로 독립된 2개의 제1,2열교환 유체경로를 구비한 것을 특징으로 한다.The heat exchange fluid paths are alternately wound around the main path in the bypass path and two independent first and second heat exchanges in which two types of heat exchange fluids exchange heat with the exhaust gas flow. And a fluid path.

본 발명에 따른 차량의 배기폐열 회수장치에 의하면, 배기가스가 유동하는 메인경로와 바이패스경로가 각각 구비되고, 상기 바이패스경로의 내부에서 상기 메인경로의 외주에 열교환 유체가 유동하는 열교환 경로가 여러 번 감겨져 설치된 구조로 이루어져, 열교환기의 구조가 간단해져 제작이 용이할 뿐만 아니라 원가절감을 도모할 수 있고, 상기 바이패스경로 및 메인경로를 통해 유동하는 배기가스와 열교환 유체사이에 효율적인 열교환이 이루어져 차량의 연비 및 난방 성능을 동시에 향상시킬 있으며, 배기가스와 열교환 유체의 유로를 구분 혹은 고정하는 브래킷이나 배플 등과 같은 별도의 부속물이 필요하지 않고, 열교환기 케이스 외에 제작금형을 필요로 하는 부품이 없으므로 설계 변경이 용이하고, 배기가스와 열교환 유체가 각각의 튜브만을 통해서 유동하므로 누수, 누유 혹은 혼합 문제가 발생할 개연성이 없는 안전성이 뛰어난 등의 효과가 있다. According to the exhaust waste heat recovery apparatus of the vehicle according to the present invention, a main path and a bypass path through which the exhaust gas flows are provided, respectively, and a heat exchange path through which heat exchange fluid flows in the outer circumference of the main path is provided in the bypass path. It consists of a structure wound and installed several times, the structure of the heat exchanger is simplified, not only easy to manufacture but also to reduce the cost, and efficient heat exchange between the exhaust gas and heat exchange fluid flowing through the bypass path and the main path It improves fuel efficiency and heating performance of the vehicle at the same time, and does not require any additional accessories such as brackets or baffles that separate or fix the exhaust gas and the heat exchange fluid flow path, and parts that require a production mold other than the heat exchanger case. Easy design change, exhaust and heat exchange fluid The flow through, so there is an effect such as this occurs there is no probability of a leak, leaking or mixing problems excellent safety.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1에는 본 발명에 따른 배기폐열 회수장치의 구성이 도시되어 있는 바, 즉 엔진의 배기 매니폴드와 연결되어 엔진으로부터 배출되는 배기가스가 차량의 외부로 방사되도록 유도하는 배기가스 메인경로(1)가 구비되고, 상기 메인경로의 외주에는 열교환기 케이스(2)가 감싸는 형태로 설치되며, 상기 열교환기 케이스(2)의 내경은 상기 메인경로(1)의 외경보다 크게 형성되어, 이들 사이에는 소정 크기의 공간이 형성되면서 이 공간을 통해 배기가스가 유동할 수 있는 바이패스경로(3)가 형성된다.1 shows the configuration of the exhaust waste heat recovery apparatus according to the present invention, that is, the exhaust gas main path 1 connected to the exhaust manifold of the engine to induce exhaust gas discharged from the engine to the outside of the vehicle 1. Is provided, the outer periphery of the main path is installed in the form of the heat exchanger case (2) wrapped, the inner diameter of the heat exchanger case (2) is formed larger than the outer diameter of the main path (1), between the predetermined As the space of size is formed, a bypass path 3 through which the exhaust gas can flow is formed.

상기 케이스(2)의 내부에서 케이스(2)의 입구 쪽에 위치한 메인경로(1)에는 메인경로(1)를 통해 유동하는 배기가스가 상기 바이패스경로(3)로 유출될 수 있도록 다수개의 제1타공홀(1a)이 형성되어, 상기 메인경로(1)를 통해 유동하는 배기가스에 유동 저항이 생길 경우에 메인경로 내부의 배기가스가 상기 다수개의 제1타공홀을 통해 상기 바이패스경로로 유동하게 된다.The main path 1 located at the inlet side of the case 2 in the case 2 has a plurality of first paths so that the exhaust gas flowing through the main path 1 can flow into the bypass path 3. When the perforation hole 1a is formed, and flow resistance occurs in the exhaust gas flowing through the main path 1, the exhaust gas in the main path flows in the bypass path through the plurality of first perforation holes. Done.

또한 상기 케이스(2)의 출구 쪽에 위한 메인경로(1)는 다수개의 제2타공홀(1b)과 제3타공홀(1c)이 각각 축방향으로 소정 간격을 두고 형성되고, 상기 제2타공홀(1b)과 제3타공홀(1c) 사이에는 상기 메인경로(1)를 개폐하는 개폐밸브(4)가 설치되어 있다.In addition, the main path 1 for the exit side of the case 2 is formed with a plurality of second perforation holes 1b and third perforation holes 1c at predetermined intervals in the axial direction, respectively, and the second perforation holes. An opening / closing valve 4 for opening and closing the main path 1 is provided between 1b and the third perforation hole 1c.

상기 제1타공홀(1a)과 상기 제2타공홀(1b) 사이의 메인경로(1)의 소정 부위에는 열교환 유체경로(5)가 설치되는 데, 이 열교환 유체경로(5)는 튜브 형상을 하고서 상기 바이패스경로(3)의 내부에서 상기 메인경로(1)의 외주를 여러 번 감는 형태로 설치된다.A heat exchange fluid path 5 is installed at a predetermined portion of the main path 1 between the first perforation hole 1a and the second perforation hole 1b, and the heat exchange fluid path 5 has a tube shape. Then, the outer circumference of the main path 1 is wound around the bypass path 3 several times.

상기 열교환 유체경로(5)에는 열교환 유체가 상기 케이스(2)의 내부로 유입되는 입구포트(5a)와, 상기 열교환 유체가 상기 케이스(2)의 외부로 유출되는 출구포트(5b)가 각각 구비되어, 열교환 유체는 상기 입구포트를 통해 케이스의 내부로 열교환 유체경로를 따라서 유입된 다음에 메인경로의 주위를 여러 번 경유한 이후에 다시 상기 출구포트를 통해 케이스의 외부로 유출되게 된다.The heat exchange fluid path 5 includes an inlet port 5a through which heat exchange fluid flows into the case 2 and an outlet port 5b through which the heat exchange fluid flows out of the case 2. Thus, the heat exchange fluid is introduced into the case through the inlet port along the heat exchange fluid path and then flows out of the case again through the outlet port after several passages around the main path.

상기 열교환 유체경로(5)의 입구포트(5a)와 인접한 부위에는 열교환 유체경로(5)의 입구포트를 개폐하는 유량제어밸브(6)와, 열교환 유체의 온도를 감지하는 온도센서(7)가 각각 설치되고, 상기 유량제어밸브(6)와 배기밸브(4)는 전자제어유니트(ECU)의 출력단에 접속되어 전자제어유니트의 제어에 따라 작동되게 되며, 상기 온도센서는 전자제어유니트의 입력단에 접속되어 열교환 유체의 온도를 감지해서 전자제어유니트에 입력하게 된다.At a portion adjacent to the inlet port 5a of the heat exchange fluid path 5, a flow control valve 6 for opening and closing the inlet port of the heat exchange fluid path 5, and a temperature sensor 7 for sensing the temperature of the heat exchange fluid are provided. Each of the flow control valve 6 and the exhaust valve 4 is installed at the output end of the electronic control unit (ECU) and operated under the control of the electronic control unit, and the temperature sensor is connected to the input end of the electronic control unit. When connected, the temperature of the heat exchange fluid is sensed and input to the electronic control unit.

도 1에는 본 발명에 따른 배기폐열 회수장치의 차량의 초기 시동시의 작동 상태가 도시되어 있다.Figure 1 shows the operating state at the initial start of the vehicle of the exhaust waste heat recovery apparatus according to the present invention.

즉 엔진의 초기 시동시에는 상기 전자제어유니트(ECU)가 상기 유량제어밸브(6)는 개방시키고, 상기 배기밸브(4)는 메인경로를 폐쇄하도록 제어하게 된다.That is, at the initial start of the engine, the electronic control unit ECU controls the flow control valve 6 to open and the exhaust valve 4 to close the main path.

엔진의 배기 매니폴드를 통해 배출되는 배기가스가 상기 메인경로(1)를 따라 유동할 경우에 상기 배기밸브에 의해 메인경로가 닫혀 있으므로, 메인경로 내부의 대부분의 배기가스는 상기 제1타공홀(1a)을 통해 상기 바이패스경로(3)를 따라 유동하고, 메인경로 내부의 일부의 배기가스는 상기 제2타공홀(1b)을 통해 바이패스경로로 유입된 다음에 제3타공홀(1c)을 통해 다시 메인경로(1)로 유입된 이후에 메인경로를 따라 배출되게 된다.When the exhaust gas discharged through the exhaust manifold of the engine flows along the main path 1, the main path is closed by the exhaust valve, so that most of the exhaust gas in the main path is discharged through the first perforation hole ( The exhaust gas flows along the bypass path 3 through 1a), and a part of the exhaust gas inside the main path flows into the bypass path through the second perforation hole 1b, and then the third perforation hole 1c. After flowing back into the main path (1) through it is discharged along the main path.

이에 따라 상기 바이패스경로를 통해 유동하는 배기가스와 바이패스경로에 위치된 열교환 유체경로를 따라 유동하는 열교환 유체는 서로 효과적으로 열교환하게 되며, 열교환 유체가 엔진이나 변속기 오일인 경우에는 오일의 온도가 조기에 상승하면서 그 점성이 낮아져서 원활한 윤활이 이루어지고, 이로 인해 엔진과 변속기에서의 마찰저감으로 차량의 연비가 향상되며, 열교환 유체가 엔진의 냉각수인 경우에는 차량의 초기 운전시에 엔진의 냉각수가 조기에 데워져서 차량의 난방 성 능이 향상되게 된다.Accordingly, the exhaust gas flowing through the bypass path and the heat exchange fluid flowing along the heat exchange fluid path located in the bypass path effectively exchange heat with each other. When the heat exchange fluid is an engine or a transmission oil, the oil temperature is premature. As it rises, the viscosity decreases and smooth lubrication is achieved. This reduces the friction between the engine and the transmission, which improves the fuel economy of the vehicle. When the heat exchange fluid is the engine coolant, the engine coolant is prematurely operated at the initial operation of the vehicle. It is warmed up to improve the heating performance of the vehicle.

도 2에는 차량의 시동후에 일정시간이 경과한 상태가 도시되어 있는 바, 즉 전자제어유니트는 온도센서를 통해 열교환 유체의 온도를 감지하고, 열교환 유체의 온도가 적절히 상승한 것으로 판단한 경우에는 유량제어밸브(6)에 제어신호를 인가하여 열교환 유체경로의 입구포트(5a)를 닫도록 유량제어밸브를 제어하고, 상기 배기밸브(4)는 메인경로(1)를 개방하도록 배기밸브에 제어신호를 인가하여 배기밸브를 작동시킨다.2 shows a state in which a predetermined time has elapsed since the vehicle is started, that is, the electronic control unit senses the temperature of the heat exchange fluid through a temperature sensor, and when it is determined that the temperature of the heat exchange fluid has risen properly, the flow control valve A control signal is applied to (6) to control the flow control valve to close the inlet port 5a of the heat exchange fluid path, and the exhaust valve 4 applies a control signal to the exhaust valve to open the main path 1. To operate the exhaust valve.

이에 따라 메인경로로 유입된 대부분의 배기가스는 메인경로를 따라 그대로 배출됨으로써, 배기가스와 열교환 유체사이의 열교환이 거의 발생하지 않고, 배기가스의 원활한 배출이 이루어져 차량의 출력을 향상시키게 된다.Accordingly, since most of the exhaust gas introduced into the main path is discharged as it is, the heat exchange between the exhaust gas and the heat exchange fluid hardly occurs, and the exhaust gas is smoothly discharged to improve the output of the vehicle.

한편 도 3에는 본 발명의 다른 실시예가 도시되어 있는 바, 예컨대 엔진의 냉각수와 엔진 오일 혹은 변속기 오일과 같은 2종류의 열교환 유체가 배기가스와 열교환할 수 있도록 제2 열교환 유체경로(15)가 추가로 구비된다.Meanwhile, another embodiment of the present invention is shown in FIG. 3, for example, a second heat exchange fluid path 15 is added to allow two types of heat exchange fluids such as engine coolant and engine oil or transmission oil to exchange heat with the exhaust gas. It is provided with.

상기 제2열교환 유체경로(15)는 상기 메인경로의 외주에 감겨지는 형태로 설치되고, 제1열교환 유체경로(5)와 서로 번갈아서 교번되게 메인경로의 외주에 감겨지는 형태로 설치되는 것이다.The second heat exchange fluid path 15 is installed in the form of being wound around the outer circumference of the main path, and alternately with the first heat exchange fluid path 5 is installed in the form of being wound around the outer circumference of the main path.

상기 제2열교환 유체경로(15)에도 열교환 유체가 유입되는 입구포트(15a)와 유출되는 출구포트(15b)가 각각 구비되며, 유량제어밸브와 온도센서도 각각 설치되어 전자제어유니트(ECU)의 제어를 받게 된다.The second heat exchange fluid path 15 is also provided with an inlet port 15a through which heat exchange fluid flows in and an outlet port 15b outflow therein, and a flow control valve and a temperature sensor are respectively installed to provide an electronic control unit (ECU). You are under control.

이에 따라 엔진의 냉각수 온도를 조기에 상승시켜 차량의 난방 성능을 향상 시키는 동시에 변속기 오일이나 엔진 오일의 온도도 조기에 상승시켜 차량의 연비 향상을 도모할 수 있게 되며, 엔진 오일과 변속기 오일의 2종류의 오일 온도를 동시에 상승시켜 연비를 더욱더 향상시킬 수 있음은 물론이다.As a result, the engine coolant temperature is increased early to improve the heating performance of the vehicle, and the transmission oil or engine oil temperature is increased early to improve the fuel economy of the vehicle.Two types of engine oil and transmission oil can be improved. Of course, the fuel temperature can be further improved by increasing the oil temperature at the same time.

도 1은 본 발명에 따른 배기폐열 회수장치의 엔진 초기 시동시의 작동 상태도,1 is an operational state diagram at the time of initial engine start of the exhaust waste heat recovery apparatus according to the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 배기폐열 회수장치의 엔진 시동후의 작동 상태도,Figure 2 is an operating state after starting the engine of the exhaust waste heat recovery apparatus according to the present invention,

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배기폐열 회수장치의 구성도이다.3 is a block diagram of an exhaust waste heat recovery apparatus according to another embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

1-메인경로 2-케이스1-main path 2-case

3-바이패스경로 4-배기밸브3-bypass path 4-exhaust valve

5-열교환 유체경로 6-유량제어밸브5-Heat Exchange Fluid Path 6-Flow Control Valve

7-온도센서7-temperature sensor

Claims (7)

배기가스가 유동하는 메인경로와, 이 메인경로를 배기가스가 빠져나온 다음에 다시 메인경로로 유입되게 하는 바이패스경로, 이 바이패스경로의 내부에서 상기 메인경로의 외주에 감겨지는 형태로 설치됨과 더불어 상기 배기가스와 열교환하는 열교환 유체가 유동하는 열교환 유체경로를 구비한 배기폐열 회수장치.A main path through which the exhaust gas flows, a bypass path through which the main path flows back into the main path after the exhaust gas flows out, and is formed in a form wound around the outer circumference of the main path inside the bypass path; In addition, the exhaust waste heat recovery apparatus having a heat exchange fluid path through which the heat exchange fluid that exchanges heat with the exhaust gas flows. 청구항 1에 있어서, 상기 바이패스경로로 배기가스가 유입된 다음에 바이배스경로를 따라 유동된 이후에 상기 메인경로 다시 유입되게 상기 메인경로에는 다수개의 타공홀들이 형성된 것을 특징으로 하는 배기폐열 회수장치. The exhaust waste heat recovery apparatus of claim 1, wherein a plurality of perforation holes are formed in the main path such that the exhaust gas flows in the bypass path and then flows along the bypass path. . 청구항 2에 있어서, 상기 다수개의 타공홀들이 상기 메인경로로부터 바이패스경로로 배기가스가 유입되게 하는 제1타공홀과, 상기 바이패스경로를 따라 유동한 배기가스가 상기 메인경로로 다시 유입되게 하는 제2타공홀을 갖춘 것을 특징으로 하는 배기폐열 회수장치. 3. The method of claim 2, wherein the plurality of perforation holes allow the exhaust gas to flow into the bypass path from the main path, and the exhaust gas flowing along the bypass path flows back into the main path. Exhaust waste heat recovery apparatus comprising a second perforation hole. 청구항 3에 있어서, 상기 메인경로에서 배기가스의 유동방향으로 상기 제2타공홀에 비해 상류측에는 메인경로의 축방향을 따라 소정 간격을 두고 매기가스가 상기 바이패스경로로 유입되게 하는 제3타공홀이 형성되고, 이 제3타공홀과 상기 제2타공홀 사이에는 상기 메인경로를 개폐하는 유량제어밸브가 설치된 것을 특징으 로 하는 배기폐열 회수장치. The third perforation hole of claim 3, wherein mag gas is introduced into the bypass path at a predetermined interval along an axial direction of the main path upstream in the flow direction of the exhaust gas in the main path. And a flow rate control valve for opening and closing the main path between the third perforation hole and the second perforation hole. 청구항 4에 있어서, 상기 열교환 유체경로에는 열교환 유체의 유량을 제어하는 유량제어밸브와 열교환 유체의 온도를 감지하는 온도센서가 각각 설치되고, 상기 유량제어밸브와 배기밸브는 전자제어유니트의 제어신호에 따라 작동되게 전자제어유니트에 접속되며, 상기 온도센서를 열교환 유체의 온도를 감지하여 상기 전자제어유니트에 입력하도록 상기 전자제어유니트에 접속된 것을 특징으로 하는 배기폐열 회수장치.The method of claim 4, wherein the heat exchange fluid path is provided with a flow rate control valve for controlling the flow rate of the heat exchange fluid and a temperature sensor for sensing the temperature of the heat exchange fluid, respectively, the flow control valve and the exhaust valve to the control signal of the electronic control unit And an electronic control unit connected to the electronic control unit to operate according to the electronic control unit and to sense the temperature of the heat exchange fluid and input the temperature sensor to the electronic control unit. 청구항 1에 있어서, 상기 메인경로의 외주에는 메인경로의 직경보다 큰 내경을 가진 케이스가 장착되고, 상기 케이스와 메인경로 사이에 상기 바이패스경로가 형성된 것을 특징으로 하는 배기폐열 회수장치. The exhaust waste heat recovery apparatus according to claim 1, wherein a case having an inner diameter larger than a diameter of the main path is mounted on an outer circumference of the main path, and the bypass path is formed between the case and the main path. 청구항 1에 있어서, 상기 열교환 유체경로는 상기 바이패스경로의 내부에서 상기 메인경로의 외주에 교대로 감겨지는 형태로 설치됨과 더불어 상기 배기가스와 열교환하는 2종류의 열교환 유체가 유동하는 서로 독립된 2개의 제1,2열교환 유체경로를 구비한 것을 특징으로 하는 배기폐열 회수장치.The heat exchange fluid path of claim 1, wherein the heat exchange fluid paths are installed in the form of being alternately wound around the main path in the bypass path, and the two independent heat exchange fluids for heat exchange with the exhaust gas flow. An exhaust waste heat recovery apparatus, comprising: first and second heat exchange fluid paths.
KR1020090118582A 2009-12-02 2009-12-02 Exhaust heat recovery device KR101526604B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090118582A KR101526604B1 (en) 2009-12-02 2009-12-02 Exhaust heat recovery device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090118582A KR101526604B1 (en) 2009-12-02 2009-12-02 Exhaust heat recovery device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110062015A true KR20110062015A (en) 2011-06-10
KR101526604B1 KR101526604B1 (en) 2015-06-05

Family

ID=44396271

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090118582A KR101526604B1 (en) 2009-12-02 2009-12-02 Exhaust heat recovery device

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101526604B1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101295465B1 (en) * 2011-12-26 2013-08-09 한국항공우주연구원 Heating apparatus of gas turbine engine
KR101305776B1 (en) * 2011-12-26 2013-09-06 한국항공우주연구원 Oil pump heating apparatus of turbine engine
KR101305887B1 (en) * 2011-12-26 2013-09-06 한국항공우주연구원 Heat exchanger heating apparatus of turbine engine
KR101305743B1 (en) * 2011-12-26 2013-09-06 한국항공우주연구원 Oil tank heating apparatus of turbine engine
CN103498713A (en) * 2013-09-29 2014-01-08 宝鸡石油机械有限责任公司 Energy-saving noise-lowering safety system of large diesel engine
KR101867458B1 (en) * 2012-03-20 2018-06-15 한온시스템 주식회사 Thermoelectric Power Generating System
CN116045685A (en) * 2023-04-06 2023-05-02 河北鸿科碳素有限公司 Low-temperature waste heat recovery system of prebaked anode roasting furnace

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4582042B2 (en) * 2006-03-31 2010-11-17 トヨタ自動車株式会社 Exhaust heat recovery device with silencer function
JP4281789B2 (en) * 2006-12-06 2009-06-17 トヨタ自動車株式会社 Exhaust heat recovery device
JP4810511B2 (en) * 2007-07-18 2011-11-09 トヨタ自動車株式会社 Waste heat recovery device for internal combustion engine

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101295465B1 (en) * 2011-12-26 2013-08-09 한국항공우주연구원 Heating apparatus of gas turbine engine
KR101305776B1 (en) * 2011-12-26 2013-09-06 한국항공우주연구원 Oil pump heating apparatus of turbine engine
KR101305887B1 (en) * 2011-12-26 2013-09-06 한국항공우주연구원 Heat exchanger heating apparatus of turbine engine
KR101305743B1 (en) * 2011-12-26 2013-09-06 한국항공우주연구원 Oil tank heating apparatus of turbine engine
KR101867458B1 (en) * 2012-03-20 2018-06-15 한온시스템 주식회사 Thermoelectric Power Generating System
CN103498713A (en) * 2013-09-29 2014-01-08 宝鸡石油机械有限责任公司 Energy-saving noise-lowering safety system of large diesel engine
CN116045685A (en) * 2023-04-06 2023-05-02 河北鸿科碳素有限公司 Low-temperature waste heat recovery system of prebaked anode roasting furnace
CN116045685B (en) * 2023-04-06 2023-06-23 河北鸿科碳素有限公司 Low-temperature waste heat recovery system of prebaked anode roasting furnace

Also Published As

Publication number Publication date
KR101526604B1 (en) 2015-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20110062015A (en) Exhaust heat recovery device
KR101317373B1 (en) Heat exchanger
KR101526427B1 (en) Heat exchanger for vehicle
CN101405484B (en) Exhaust gas heat recovery device
JP2012122471A (en) Waste heat recovery apparatus of vehicle
CN101970824B (en) For improvement of the heat management of engine operation
WO2001053768A1 (en) Exhaust gas heat exchanger
KR20110051827A (en) Heat exchanger
DE502006001959D1 (en) EXHAUST HEAT EXCHANGERS
KR20150072716A (en) Oil temperature control apparatus and control method thereof
JP4840408B2 (en) Cooling water circulation device
CN105697117A (en) Double-exhaust-pipeline system for automobile
JP6358938B2 (en) Exhaust heat recovery device
KR20130012998A (en) Exhaust heat recovery device for atf warmup
JP2007270702A (en) Exhaust heat recovery device with muffling function
JP2007113559A (en) Silencer for internal combustion engine
JP4375045B2 (en) Heat exchanger
KR101704296B1 (en) Controlling apparatus of oil temperature and controlling method thereof
JP4998390B2 (en) Cooling water circulation device
KR20120133487A (en) Exhaust heat recovery device in automobile
JP5907275B2 (en) Cooling device for internal combustion engine
JP2005002970A (en) Cooling device of engine
JP2009287508A (en) Cooling water circulation system
JP2017155672A (en) Liquid circulation system of vehicle
KR101575267B1 (en) Heat exchanger for exhaust heat withdrawal of vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180530

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190528

Year of fee payment: 5