KR20110118198A - 저압 ｅｇｒ 시스템의 인터쿨러의 응축수 배출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 레이아웃상의 제한이 작으며, 저가의 기계적 배출 수단을 적용하여 효율적이면서도 자동으로 터보차처 인터쿨러 하우징 내에 생성된 응축수를 배출하는 저압 EGR 시스템의 인터쿨러의 응축수 배출장치를 제공하는 데 있다.
이를 위해 본 발명은 터보차저 인터쿨러의 하우징 하부에 EGR 가스와의 열교환 시 온도 차이에 의해 수분이 응축하여 발생하는 응축수를 포집하도록 마련되는 리저버와; 상기 리저버 내에 포집된 응축수의 외부 배출을 위해 형성된 배수구와; 상기 배수구를 개폐하는 플러그 밸브와; 상기 리저버의 일측으로 상기 인터쿨러 하우징의 바닥면의 일부를 형성하도록 설치되어 상기 하우징 내의 압력 변화에 의해 상하로 팽출하는 플렉시블 막부재; 및 상기 플렉시블 막부재의 상하 팽출 이동을 상기 플러그 밸브에 전달하여 상기 플렉시블 막부재가 하우징 내부압에 의해 하측으로 팽출 시에는 상기 플러그 밸브를 밀어올려 배수구를 폐쇄토록 작동하고, 상기 하우징 내부압이 감소하여 상기 플렉시블 막부재가 흡인되어 상측으로 팽출 시에는 상기 플러그 밸브를 하강시켜 개방토록 작동하는 작동레버수단을 포함하여 구성되어 있다.

Description

저압 ＥＧＲ 시스템의 인터쿨러의 응축수 배출장치{Outlet device of condensing water of intercooler of EGR system}

본 발명은 EGR(배기가스 재순환,Exhaust Gas Recirculation) 시스템을 포함한 터보차저 장치를 장착한 내연기관에서 공기의 온도를 낮추거나 과급된 공기의 밀도를 높여 효율성을 향상시키는 목적으로 설치되는 인터쿨러에 발생하는 응축수를 자동으로 외부로 배출하는 인터쿨러의 응축수 배출장치에 관한 것이다.

가솔린 엔진은 전기점화지만 디젤 엔진은 압축착화기관으로, 디젤 엔진은 가솔린 엔진처럼 전기점화가 아니라 공기를 흡입 압축한 상태(이때 공기는 고온ㆍ고압)에서 경유를 분사, 실린더의 높은 온도로 경유를 연소시키는 원리다. 자동차 엔진은 공기와 연료를 혼합하여 그 혼합비율에 따라서 엔진 출력이 조절된다. 엔진의 출력을 높이려면 흡입되는 공기량이 많거나 연료를 많이 집어넣어야 한다. 디젤 엔진에서 연료를 분사하는 방법에도 여러 가지가 있으며 공기를 흡입하는 방법에도 여러 가지가 있다.

자동차 엔진은 원래 자연흡기 방식의 엔진이었는데, 엔진의 출력 증강과 연비의 개선, 매연의 감소 등 여러 가지 개선사항을 충족시키기 위해서 터보엔진(터보차저)이 개발되었다. 자연흡기방식은 공기를 흡입하는 구멍이 있고 그 구멍과 엔진 사이에 에어클리너가 있으며 아무런 저항 없이 공기가 들어오는 대로 흡입하는 방식으로, 엔진은 배기량만큼 혼합기를 흡입하여야 하는데 실제 배기량의 80% 정도 밖에 흡입할 수 없다. 따라서 2000cc 엔진도 1600cc분의 혼합기밖에 흡입하지 못한다. 이 흡입량을 늘리기 위해 밸브 수를 늘리거나 밸브 직경을 크게 하기도 하지만 또 하나의 방법으로 터보차저를 사용하여 터빈이나 펌프를 강제적으로 돌려 공기의 압력을 1.5배 가하면 많은 공기가 실린더 내로 들어가 가솔린의 양도 많아지면서 파워도 상승한다.

터보차저는 배기가스의 압력에 의해서 고속으로 회전하여 공기를 가압하는 임펠러(impeller), 배기가스의 열에너지를 회전력으로 변환시키는 터빈(turbine), 터빈축을 지지하는 플로팅 베어링(floating bearing), 과급 압력이 규정 이상으로 상승되는 것을 방지하는 과급 압력 조절기, 과급된 공기를 냉각시키는 인터쿨러(inter cooler), 분사시기를 조절하여 노킹(knocking)이 발생되지 않도록 하는 노킹 방지 장치 등으로 구성되어 있다.

터보 인터쿨러는 가압 후 고온이 된 공기를 인터쿨러에서 냉각시켜 공기 밀도를 크게 함으로써 실린더로 보급되는 흡입공기의 절대량을 늘려 엔진출력을 향상시키는 장치다. 터보 인터쿨러 엔진을 사용할 경우 자연흡기 엔진에 비해 출력이 30% 가까이 향상되어 탁월한 동력 성능을 발휘하고, 저속에서도 동일 출력을 내며, 엔진 수명이 오래가는 장점이 있다. 또한 진동과 소음, 배기가스 등이 감소되고, 연비 또한 좋아진다고 알려져 있다. 원래 터보 인터쿨러 엔진은 항공기에 사용된 것으로, 공기가 희박해지는 높은 고도에서도 엔진 내에 일정한 공기압을 유지해 주기 위해 개발된 것을 자동차 엔진에 응용한 것이다.

한편, 자동차용 엔진에 대한 연구는 사회적 현상과 더불어 발전하여 최근에는 연비(燃費), 환경, 안전의 3축으로 발전하고 있다. 이 3축 중 환경문제에서 배기가스는 1980년대 후반부터 전 세계적으로 환경에 관한 관심이 높아지면서 대기오염에 대한 개선방안이 범세계적으로 논의되기 시작했고, 주범이라고 할 수 있는 자동차의 배기가스에 대한 규제가 북미(SULEV, ULEV 등)와 유럽(유로Ⅲ,Ⅳ 등) 및 각국에서 본격적으로 실시되었다.

각국에서 자동차 배출가스 중에서 유해가스로 규제하고 있는 성분은 휘발유 자동차의 경우 일산화탄소(CO), 탄화수소(HC), 질소산화물(NOx)이며, 디젤자동차의 경우는 여기에 매연을 포함하는 입자상 물질(Particulate Matters)이 추가되어 있다.

최근 국제적으로 강화되는 규제에 따라 자동차 산업이 생존하기 위해서는 저공해 차에 대한 기술이 가장 핵심적인 기술로 자리매김 되고 있는바, 일산화탄소 및 탄화수소는 고온에서의 완전 연소를 통해 비교적 쉽게 해결할 수 있으나, 질소산화물의 경우 고온에서 발생이 증가하는 특성이 있고, 인체 및 환경에의 악영향이 큰 유해 물질이어서 질소산화물의 저감이 자동차 공해 방지에 가장 중요한 요소가 되고 있다.

이에 따라 환경적인 엔진을 지향하는 다양한 배기가스 저감 기술 중에 고온의 연소 과정 중에 생성되는 것으로 알려진 질소산화물(NOx)을 효과적으로 제어하기 위하여 최근 배기가스 재순환(EGR, Exhaust Gas Recirculation) 장치가 사용되어 오고 있다.

상기한 배기가스 재순환 장치(EGR 시스템)는 NOx의 배출을 줄이는 효과적인 방법으로 휘발유 엔진에서 디젤 엔진으로 적용이 확대되고, 정밀한 제어를 위해 기계식에서 전자 제어식으로 진보하고 있으며, 고온의 배기가스를 냉각해 재순환시키는 쿨드 EGR로 기술 개발이 이루어지고 있다.

이처럼 EGR(exhaust gas recirculation) 시스템은 NOx 저감을 위한 가장 효과적인 방법의 하나로서, 배기가스의 CO₂나 H₂O 등과 같은 불활성 가스가 흡기의 일부와 치환되어 혼입됨으로써 혼합기의 열용량이 증대되어 실린더 내 연소가스 온도상승을 억제하며 또한 공기 과잉율을 낮추어 열적(thermal) NOx 생성을 억제함으로써 전체 NOx 발생량을 줄이게 된다.

또한 흡기의 일부가 산소농도가 낮은 배기가스로 치환되므로 연소실 내의 산소가 감소하기 때문에 NOx 생성이 억제된다. 또 EGR은 촉매장치에서 NOx 환원반응의 부하를 대폭 줄여주는 역할을 한다.

한편, 디젤엔진의 EGR에 의한 NOx 저감 효과는 휘발유 엔진과는 차이가 있다. 휘발유 엔진에서는 EGR 가스가 연료혼합기와 균일하게 혼합되기 때문에 연소화염을 효율적으로 냉각시킨다. 반면 디젤엔진의 경우는 연료혼합기가 공간적으로 매우 불균일하기 때문에 EGR 가스가 연소화염을 냉각시키는 데는 공간적으로 제한되어 있다.

따라서 디젤엔진에서 EGR에 의한 NOx 저감 메커니즘은, 휘발유 엔진처럼 EGR 가스가 연소온도를 낮춘다는 설명보다는 연소공기의 산소농도를 저감시킴으로서 NOx가 저감된다는 이론이 강하게 제시되어 있으며, 이들의 규명에 대한 연구가 계속되고 있다.

그런데 서두에 설명한 것과 같이 EGR 시스템을 포함한 터보차저 시스템을 장착한 내연기관의 경우 재순환 공급되는 배기가스의 온도를 낮추거나 터보차저에 의해 과급된 공기의 밀도를 높여 시스템의 효율을 향상시키기 위한 목적으로 열교환기의 일종인 인터쿨러 장착을 필수로 하고 있는 추세이다.

그러나 인터쿨러는 찬공기와 더운 공기가 만나 열교환을 행하게 될 때 시스템 내부의 수분이 응축되어 응축수가 발생하게 되는 데, 이는 특히 저압 EGR 시스템의 인터쿨러에서 발생하는 응축수는 배기가스 내에 포함된 황성분으로 인해 높은 산성을 띠게 되어 터보차저의 압축기 휠의 손상과 저압 EGR 밸브의 부식, 저압 EGR 쿨러의 부식, 이멀전시 필터의 막힘, 인터쿨러 자체 부식 및 연소실 부품 손상 등 여러 가지 문제를 일으키는 원인이 되고 있다.

이 때문에 인터쿨러 내에 발생한 응축수를 포집하여 외부로 배출하는 기술이 상용화되고 있다.

미국 특허 US 6,301,887에서는 저압-EGR 시스템에서 발생하는 응축수를 포집하여 배출하는 장치가 소개되어 있다.

상기한 발명은 도3에 도시하는 것처럼 인터쿨러(70)의 하우징 하부에 응축수를 수집하는 리저버( 71,reservoir)를 마련하고, 그 리저버(71)의 하부로 응축수 배출관(78)을 설치한 후 그 배출관(78)에 물검출센서(79)와 개폐밸브(80)를 설치하여, 물검출센서(79)에서 응축수가 일정량 이상 포집된 것으로 검출되면 별도의 전자제어장치(82)가 개폐밸브(80)를 열도록 제어하여 리저버(71) 내에 포집된 응축수를 배출관(78)을 통해 외부로 배출토록 하고 있다.

그러나 상기한 방식은 ECU와 같은 고가의 전자제어장치와 스위치 및 전자식의 솔레노이드 밸브 등을 구비하여야 하는 관계로 비용이 많이 추가되어 차량 비용의 상승 요인을 가져오는 문제가 있었다.

저압-EGR 시스템에서 발생하는 응축수를 포집하여 배출하는 또 다른 장치가 일본국 공개 특허 JP 2008- 002351에 개시되어 있다.

그러나 상기한 일본 공개 특허는 배기관로와 터버차저의 흡기구 측을 접속하는 복잡한 구조의 저압 EGR 통로와, 그 EGR 통로와 병렬로 설치되는 연통로를 포함하여 많은 부품이 소요되는 관계로 2개의 유로를 추가적으로 설치하기에는 레이 아웃상의 제한이 크고 비용이 많이 소요되는 단점이 있었다.

[참고 문헌]

1. US 6,301,887 (특허 공고: 2001년 10월 16일, 명칭:디젤 엔진의 저압 EGR 시스템)

2. JP 2008-002351(특허 공개:2008년 1월 10일, 명칭:내연기관의 배기환류장치)

이에 본 발명은 상기한 점들을 감안하여 제안한 것으로서 그의 목적으로 하는 것은 레이아웃상의 제한이 작으며, 저가의 기계적 배출 수단을 적용하여 효율적이면서도 자동으로 터보차처 인터쿨러 내에 생성된 응축수를 배출하는 저압 EGR 시스템의 인터쿨러의 응축수 배출장치를 제공하는 데 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여 터보차저 인터쿨러의 하우징 하부에 EGR 가스와의 열교환 시 온도 차이에 의해 수분이 응축하여 발생하는 응축수를 포집하도록 마련되는 리저버와; 상기 리저버 내에 포집된 응축수의 외부 배출을 위해 형성된 배수구와; 상기 배수구를 개폐하는 플러그 밸브와; 상기 리저버의 일측으로 상기 인터쿨러 하우징의 바닥면의 일부를 형성하도록 설치되어 상기 하우징 내의 압력 변화에 의해 상하로 팽출하는 플렉시블 막부재; 및 상기 플렉시블 막부재의 상하 팽출 이동을 상기 플러그 밸브에 전달하여 상기 플렉시블 막부재가 하우징 내부압에 의해 하측으로 팽출 시에는 상기 플러그 밸브를 밀어올려 배수구를 폐쇄토록 작동하고, 상기 하우징 내부압이 감소하여 상기 플렉시블 막부재가 흡인되어 상측으로 팽출 시에는 상기 플러그 밸브를 하강시켜 개방토록 작동하는 작동레버수단을 포함하여 구성되어 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 의하면 상기 작동레버수단은 양측 단부의 승하강 운동이 반대로 나타나는 시이소오 레버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또 상기 작동레버수단은 상기 플렉시블 막부재의 상하로의 팽출 이동에 연동하여 수직 방향으로 이동하도록 상기 플렉시블 막부재 측에 고정 접속하는 제1 막대부재와, 상기 플러그 밸브를 개폐하기 위하여 상하로 이동하는 제2막대부재 및 상기 제1 및 제2막대부재에 회동을 허용하는 힌지 구조로 접속되어 있으며, 중앙에 고정 위치를 가지는 회동지지점을 중심하여 양측이 시이소오 회동하는 상기 시이소오 레버로 구성된다.

또 상기 회동지지점은 상기 하우징 저면에 고정되게 입설된 고정막대의 하단에 형성된다.

또 바람직한 실시예에 따르면 상기 플렉시블 막부재를 보호하고 또 상기 제1막대부재의 상하 운동을 가이드하는 보조 하우징이 상기 플렉시블 막부재를 하측에서 감싸도록 하우징 저면에 장착되어 있다.

또 상기 보조 하우징 내에는 상기 플렉시블 막부재를 상승시키는 방향으로 힘을 가하는 리턴스프링이 설치되어 있다.

또 상기 제1막대부재의 상단에는 상기 플렉시블 막부재의 손상을 방지하는 원판이 구비되어 있으며, 상기 리턴스프링은 상기 원판을 밀어올리는 힘을 가하도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시예에 의하면 상기 리턴스프링의 탄성력은 엔진이 정상 작동할 때 작용하는 상기 인터쿨러 하우징 내부의 압력과 대기압의 차보다 작게 설정된다.

또 상기 보조 하우징의 바깥으로는 상기 플렉시블 막부재의 급격한 상하 이동에 연동하여 상기 제1막대부재가 움직이는 것을 방지하여 충격과 진동을 흡수하기 위한 댐퍼가 장착되어 있으며, 상기 댐퍼는 고무재로 형성된다.

이상과 같은 본 발명에 의하면 별도의 제어장치가 없는 기계적 시스템으로써 시동 장치가 켜진 상태에서는 인터쿨러의 내부압력(배압)이 대기압보다 높아지고, 시동이 꺼진 상태에서는 배압이 대기압과 같아 진다는 점을 이용하여 인터쿨러 하우징 내부에 포집된 응축수를 외부로 배출시킬 수 있어 장치의 구조가 단순해져 비용을 저감하며, 레이아웃 상의 제약을 받지 아니하고 장치의 설치가 가능하다.

도1은 본 발명에 의한 저압 EGR 시스템의 인터쿨러의 응축수 배출장치를 엔진 작동 중에 있을 때의 상태를 나타낸 도면이다.
도2는 본 발명에 의한 저압 EGR 시스템의 인터쿨러의 응축수 배출장치를 엔진 정지 중에 있을 때의 작동상태를 나타낸 도면이다.
도3은 종래 기술이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공 되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명의 저압 EGR 시스템의 인터쿨러의 응축수 배출장치를 상세히 설명한다.

도1의 부호1은 저압 EGR 인터쿨러(1)를 도시한 것으로서, 그의 하우징(2)의 일측 유입구(3)로부터 엔진의 흡기계 측으로 환류되는 EGR 가스가 도입되어 열교환기(1a)를 통해 냉각된 후 유출구(4)를 통해 흡기계 측에 공급하는 구조로 되어 있다.

상기한 터보차저 인터쿨러(1)의 하우징(2)의 하부에는 EGR 가스와의 열교환 시 온도 차이에 의해 수분이 응축하여 발생하는 응축수를 포집하도록 리저버(5)가 마련되는 데, 이 리저버(5)는 하우징(2)의 바닥면을 그대로 이용한 것이거나 또는 도시한 것처럼 하우징(2) 내에 포집된 응축수가 중력의 작용으로 자연스럽게 한 곳으로 모아지도록 하우징(2) 바닥면(11)보다 낮게 움푹 파서 형성한 것이며, 상기 리저버(5)에는 그의 공간(6) 내에 포집된 응축수(7)의 외부 배출을 위해 배수구(8)가 형성되어 있으며, 상기 배수구(8)를 개폐토록 원추형으로 형성되는 플러그 밸브(9)가 배수구(8)의 직하방에 위치하도록 설치된다.

상기 플러그 밸브(9)는 작동레버수단(10)에 의해 수직하는 상하방으로 작동되며, 상기 작동레버수단(10)은 상기 리저버(5)의 일측으로 상기 인터쿨러 하우징(2)의 바닥면(11)의 일부를 형성하도록 설치되어 상기 하우징(2) 내의 압력 변화에 의해 상하로 팽출하는 플렉시블 막부재(12)의 상하 운동에 연동하여 작동되어지게 구성되어 있다.

상기한 플렉시블 막부재(12)는 얇은 고무막, 바람직하기는 탄성이 크고 질긴 실리콘 고무로 형성되어, 하우징(2) 내부의 압력이 대기압과 추후 자세히 설명되는 리턴스프링(13)의 탄발력과의 합보다 클 때에는 하우징(2)의 바닥면(11) 보다 아래로 오목하게 팽출하도록 변형되며, 대기압과 리턴스프링(13)의 합보다 낮을 때에는 바닥면(11)보다 상승하여 상측으로 볼록하게 변형되는 것으로서, 상기 플렉시블 막부재(12)의 상하 팽출 이동을 상기 작동레버수단(10)을 통해 상기 플러그 밸브(9)에 전달하여 상기 플렉시블 막부재(12)가 하우징(2) 내부압에 의해 하측으로 팽출 시에는 상기 플러그 밸브(9)를 밀어올려 배수구(8)를 폐쇄토록 작동하고, 상기 하우징(2) 내부압이 감소하여 상기 플렉시블 막부재(12)가 흡인되어 상측으로 팽출 시에는 상기 플러그 밸브(9)를 하강시켜 배수구(8)를 개방토록 되어 있다.

상기한 작동레버수단(10)은 상기 플렉시블 막부재(12)의 상하로의 팽출 이동에 연동하여 수직 방향으로 이동하는 제1 막대부재(14)와, 상기 플러그 밸브(9)를 개폐하기 위하여 상하로 이동하는 제2막대부재(15) 및 상기 제1 및 제2막대부재(14)(15)에 회동을 허용하는 힌지(16)(17) 구조로 접속되어 있으며, 대략 중앙 부근에 고정 위치를 가지는 회동지지점(18)을 중심하여 양측 단부의 승하강 운동이 반대로 나타나도록 시이소오 회동하는 시이소오 레버(19)로 구성되며, 상기 회동지지점(18)은 하우징(2)의 저면으로부터 연장되는 고정막대(20) 하단에 마련된다.

또 바람직한 실시예에 따르면 상기 플렉시블 막부재(12)를 보호하고, 또 상기 제1막대부재(14)의 상하 운동을 가이드하는 금속성의 보조 하우징(21)이 상기 플렉시블 막부재(12)를 하측에서 감싸도록 하우징(2) 저면에 장착되어 있다.

그리고 상기 리턴스프링(13)은 상기 보조 하우징(21) 내에 상기 제1막대부재(14)를 감싸는 형상 및 상기 플렉시블 막부재(12)를 상승시키는 방향으로 힘을 가하도록 설치되며, 상기 제1막대부재(14)의 상단에는 힘의 집중을 분산시켜 상기 플렉시블 막부재(12)의 손상을 방지하는 원판(22)이 구비되어 있으며, 상기 리턴스프링(13)은 상기 원판(22)을 밀어올리는 힘을 가하도록 설치된다.

앞서도 설명하였지만 상기 리턴스프링(13)의 탄발력을 결정하는 스프링 상수값(K)은 엔진이 정상 가동할 때의 상기 인터쿨러 하우징(2) 내부의 압력과 대기압의 차보다 작게 되도록 탄발력을 설정하게 된다.

또 상기 보조 하우징(21)의 내측 또는 바깥으로 제1막대부재(14)의 지지부위로는 상기 플렉시블 막부재(12)의 급격한 상하 이동에 연동하여 상기 제1막대부재(14)가 심하게 움직이는 것을 방지하여 충격과 진동을 흡수하고, 작동소음과 공기 누설을 방지하기 위한 댐퍼(23)가 장착되어 있으며, 상기 댐퍼(23)의 재질로는 제1막대부재(14)와의 사이에 마찰력을 부가할 수 있는 고무를 사용하는 것이 적합하다.

이하에 본 발명의 작동에 대해 설명한다.

엔진이 구동되고 있는 상태라면 EGR 시스템이 작동하여 배기계로부터 EGR 가스가 흡기계 측으로 공급되는 도중에 인터쿨러(1)를 경유하여 냉각되게 되는 데, 유입구(3)를 통해 하우징(2) 내로 들어와 찬 냉각수나 공기가 순환하는 열교환기(1a)와 열교환되어 냉각된 EGR 가스가 유출구(4)를 통해 흡기계로 가는 과정에서 내부에 함유된 수분이 찬 열교환매체를 만나 응축되는 현상이 발생되며, 이는 열교환기(1a)의 외표면에 물방울을 형성하였다가 하우징(2)의 바닥에 모이게 된다.

이때 하부로 움푹 파여진 리저버(5) 내에 응축수가 모여지게 되는 데, 엔진이 정상 구동하는 상태에서는 하우징(2)의 내부압력이 대기압과 리턴스프링(13)의 탄발력 보다 커서, 플렉시블 막부재(12)는 도1에서 처럼 리턴스프링(13)을 압축하면서 하측으로 오목하게 팽출하게 되며, 이 같은 플렉시블 막부재(12)의 하강에 의해 제1막대부재(14)도 하강하며, 이 하강 작동은 고정막대(20)의 회동지지점(18)을 기점으로 시이소오 레버(19)를 상하 회동 작동시켜 제2막대부재(15)를 수직 상방으로 밀어올리게 되며, 이에 따라 플러그 밸브(9)가 상승하여 배수구(8)를 차단하게 되며, 배수구(8)가 차단된 상태에서는 계속 발생되는 응축수는 상기 리저버(5)에 모아져 축적되게 된다.

그러다가 차량이 주행을 멈추고 엔진이 정지되면 인터쿨러의 하우징(2) 내부는 대기압이 되는 데, 이때에는 리턴스프링(13)의 탄발력에 의해 플렉시블 막부재(12)가 상부 측으로 밀어올려져 상측으로 볼록하게 팽출되며, 이에 따라 제1막대부재(14)가 함께 상승하게 되며, 제2막대부재(15)는 시이소오 부재(19)에 의해 하강 작동한다.

상기 제2막대부재(15)가 하강하면 플러그 밸브(9)가 하강하여 상기 배수구(8)를 개방하게 되며, 이에 따라 도2에 도시하는 것처럼 개방된 배수구(8)를 통해 리저버(5)에 모아져 있던 응축수(7)가 외부로 낙하 배출되는 것이다.

이상에서 설명된 본 발명의 저압 EGR 시스템의 인터쿨러의 응축수 배출장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

1:터보차저의 인터쿨러 2:하우징
3:유입구 4:유출구
5:리저버 6:공간
7:응축수 8:배수구
9:플러그 밸브 10:작동레버수단
11:바닥면 12;플렉시블 막부재
13:리턴스프링 14:제1막대부재
15:제2막대부재 16,17:힌지
18:고정지지점 19:시이소오 레버
20:고정막대 21:보조 하우징
22:원판 23:댐퍼

Claims (10)

1. 터보차저 인터쿨러의 하우징 하부에 EGR 가스와의 열교환 시 온도 차이에 의해 수분이 응축하여 발생하는 응축수를 포집하도록 마련되는 리저버와; 상기 리저버 내에 포집된 응축수의 외부 배출을 위해 형성된 배수구와; 상기 배수구를 개폐하는 플러그 밸브와; 상기 리저버의 일측으로 상기 인터쿨러 하우징의 바닥면의 일부를 형성하도록 설치되어 상기 하우징 내의 압력 변화에 의해 상하로 팽출하는 플렉시블 막부재; 및 상기 플렉시블 막부재의 상하 팽출 이동을 상기 플러그 밸브에 전달하여 상기 플렉시블 막부재가 하우징 내부압에 의해 하측으로 팽출 시에는 상기 플러그 밸브를 밀어올려 배수구를 폐쇄토록 작동하고, 상기 하우징 내부압이 감소하여 상기 플렉시블 막부재가 흡인되어 상측으로 팽출 시에는 상기 플러그 밸브를 하강시켜 개방토록 작동하는 작동레버수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 저압 EGR 시스템의 인터쿨러의 응축수 배출장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 작동레버수단은 양측 단부의 승하강 운동이 반대로 나타나는 시이소오 레버를 포함하는 것을 특징으로 하는 저압 EGR 시스템의 인터쿨러의 응축수 배출장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 작동레버수단은 상기 플렉시블 막부재의 상하로의 팽출 이동에 연동하여 수직 방향으로 이동하도록 상기 플렉시블 막부재 측에 고정 접속하는 제1 막대부재와, 상기 플러그 밸브를 개폐하기 위하여 상하로 이동하는 제2막대부재 및 상기 제1 및 제2막대부재에 회동을 허용하는 힌지 구조로 접속되어 있으며, 중앙에 고정 위치를 가지는 회동지지점을 중심하여 양측이 시이소오 회동하는 상기 시이소오 레버로 구성된 것을 특징으로 하는 저압 EGR 시스템의 인터쿨러의 응축수 배출장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 회동지지점은 상기 하우징 저면에 고정되게 입설된 고정막대의 하단에 형성된 것을 특징으로 하는 저압 EGR 시스템의 인터쿨러의 응축수 배출장치.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 상기 플렉시블 막부재를 보호하고 또 상기 제1막대부재의 상하 운동을 가이드하는 보조 하우징이 상기 플렉시블 막부재를 하측에서 감싸도록 하우징 저면에 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 저압 EGR 시스템의 인터쿨러의 응축수 배출장치.
6. 제5항에 있어서, 보조 하우징 내에는 상기 플렉시블 막부재를 상승시키는 방향으로 힘을 가하는 리턴스프링이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 저압 EGR 시스템의 인터쿨러의 응축수 배출장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 제1막대부재의 상단에는 상기 플렉시블 막부재의 손상을 방지하는 원판이 구비되어 있으며, 상기 리턴스프링은 상기 원판을 통해 상기 플렉시블 막부재를 밀어올리는 힘을 가하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 저압 EGR 시스템의 인터쿨러의 응축수 배출장치.
8. 제6항에 있어서, 상기 리턴스프링의 탄성력은 엔진이 정상 작동할 때 작용하는 상기 인터쿨러 하우징 내부의 압력과 대기압의 차보다 작게 설정하는 것을 특징으로 하는 저압 EGR 시스템의 인터쿨러의 응축수 배출장치.
9. 제6항에 있어서, 상기 보조 하우징의 바깥으로는 상기 플렉시블 막부재의 급격한 상하 이동에 연동하여 상기 제1막대부재가 심하게 움직이는 것을 방지하여 충격과 진동을 흡수하기 위한 댐퍼가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 저압 EGR 시스템의 인터쿨러의 응축수 배출장치.
10. 제9항에 있어서, 상기 댐퍼는 고무재인 것을 특징으로 하는 저압 EGR 시스템의 인터쿨러의 응축수 배출장치.
    
    
    
    

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