KR20110121942A - Exhaust heat recovery apparatus - Google Patents

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KR20110121942A KR1020100041469A KR20100041469A KR20110121942A KR 20110121942 A KR20110121942 A KR 20110121942A KR 1020100041469 A KR1020100041469 A KR 1020100041469A KR 20100041469 A KR20100041469 A KR 20100041469A KR 20110121942 A KR20110121942 A KR 20110121942A
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Abstract

PURPOSE: An exhaust heat recovery apparatus is provided to improve heat exchange efficiency by widening the heat exchange contact area of exhaust gas and cooling water. CONSTITUTION: An exhaust heat recovery apparatus comprises a housing(10), an inlet pipe(11), an outlet pipe(12), first and second bypass pipes, a cooling water case, a valve, first and second heat exchange passages, a through hole, and a shock absorbing material. The first bypass pipe is formed in the center of the housing in a longitudinal direction. The second bypass pipe is separated from the first bypass pipe in a radial direction. The cooling water case is separated from the second bypass pipe in a radial direction. The valve is installed in the outlet of the second bypass pipe. The first heat exchange passage is formed by separating the inner surface of the cooling water case from the outer surface of the bypass pipe in a radial direction. The second heat exchange passage is formed by separating the outer surface of the cooling water case from the inner surface of the housing in a radial direction. The through hole is formed on the outer surface of the second bypass pipe to be contiguous to the outlet pipe. The shock absorbing material is formed between the first and second bypass pipes.

Description

배기열 회수장치{EXHAUST HEAT RECOVERY APPARATUS}Exhaust heat recovery device {EXHAUST HEAT RECOVERY APPARATUS}

본 발명은 배기열 회수장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배기가스와 냉각수의 열교환효율을 향상시킬 수 있는 배기열 회수장치에 관한 것이다. The present invention relates to an exhaust heat recovery apparatus, and more particularly to an exhaust heat recovery apparatus that can improve the heat exchange efficiency of the exhaust gas and the cooling water.

주변의 차가운 공기 또는 정지 등으로 인해 차량의 엔진이 냉각되었을 경우, 차량의 엔진을 신속하게 워밍업하여야 한다. 그리고, 엔진의 워밍업 시간을 단축시키는 것이 연비 향상, 연료소비 및 매연의 저감을 달성할 수 있는 매우 중요한 요소이다. If the engine of the vehicle has cooled down due to cold air or stopping, the engine of the vehicle should be warmed up quickly. In addition, shortening the warm-up time of the engine is a very important factor that can achieve fuel economy improvement, fuel consumption and smoke reduction.

이러한 차량의 엔진을 워밍업하기 위해서는 엔진의 워터재킷을 순환하는 냉각수를 일정온도로 승온시켜야 하며, 냉각수의 승온을 위하여 배기계 측에 배기열 회수장치가 설치된다. 이러한 배기열 회수장치는 엔진에서 배출되는 배기가스에 의해 냉각수를 일정온도로 승온시킨 후에 엔진의 워터재킷으로 재순환시키도록 구성된다. In order to warm up the engine of such a vehicle, the cooling water circulating in the water jacket of the engine must be raised to a predetermined temperature, and an exhaust heat recovery device is installed on the exhaust system side to raise the temperature of the cooling water. The exhaust heat recovery apparatus is configured to recycle the coolant to the water jacket of the engine after raising the cooling water to a predetermined temperature by the exhaust gas discharged from the engine.

이러한 배기열 회수장치는 그 내부에 냉각수가 통과하는 냉각수 채널 및 배기가스가 통과하는 열교환파이프로 구성되고, 열교환파이프와 냉각수 채널은 서로 인접하여 배치된다. 이에 의해, 배기가스가 열교환파이프를 통과하면서 냉각수 채널을 통과하는 냉각수와 열교환함으로써 냉각수의 승온이 이루어지도록 구성된다.The exhaust heat recovery apparatus includes a cooling water channel through which cooling water passes and a heat exchange pipe through which exhaust gas passes, and the heat exchange pipe and the cooling water channel are disposed adjacent to each other. As a result, the exhaust gas is heat-exchanged with the cooling water passing through the cooling water channel while passing through the heat exchange pipe so that the temperature of the cooling water is increased.

하지만, 종래의 배기열 회수장치는 배기가스의 열교환경로가 직선적이어서 그 길이가 상대적으로 짧아 효율적인 열교환이 용이하게 이루어지지 못하는 단점이 있었다. However, the conventional exhaust heat recovery apparatus has a disadvantage that the heat exchange path of the exhaust gas is linear and its length is relatively short so that efficient heat exchange cannot be easily performed.

본 발명은 상기와 같은 감안하여 안출한 것으로, 배기가스와 냉각수의 열교환접촉면적을 넓혀 그 열교환효율을 향상시킬 수 있는 배기열 회수장치를 제공하는 데 그 목적이 있다. The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide an exhaust heat recovery apparatus capable of increasing the heat exchange contact area between exhaust gas and cooling water and improving its heat exchange efficiency.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 배기열 회수장치는, Exhaust heat recovery apparatus of the present invention for achieving the above object,

하우징;housing;

상기 하우징의 일단에 설치된 인렛파이프;An inlet pipe installed at one end of the housing;

상기 하우징의 타단에 설치된 아웃렛파이프;An outlet pipe installed at the other end of the housing;

상기 하우징의 중심부에 길이방향으로 배치된 제1바이패스파이프;A first bypass pipe disposed in a longitudinal direction at the center of the housing;

상기 제1바이패스파이프의 외측에 반경방향으로 이격된 제2바이패스파이프;A second bypass pipe radially spaced apart from the outside of the first bypass pipe;

상기 제2바이패스파이프의 외측에 반경방향으로 이격된 냉각수 케이스; 및A coolant case radially spaced outward from the second bypass pipe; And

상기 제2바이패스파이프의 배출단부측에 개폐가능하게 설치된 밸브;를 포함하고, And a valve installed on the discharge end side of the second bypass pipe to be opened and closed.

상기 냉각수 케이스의 내주면과 제2바이패스파이프의 외주면이 반경방향으로 이격됨으로써 제1열교환통로를 형성하고, 상기 제1열교환통로의 일단은 폐쇄되며, 상기 제1열교환통로의 타단은 개방되고, 상기 냉각수 케이스의 외주면과 하우징의 내주면이 반경방향으로 이격됨으로써 제2열교환통로를 형성하며, The inner circumferential surface of the cooling water case and the outer circumferential surface of the second bypass pipe are radially spaced apart to form a first heat exchange passage, one end of the first heat exchange passage is closed, and the other end of the first heat exchange passage is opened. The outer circumferential surface of the coolant case and the inner circumferential surface of the housing are radially spaced apart to form a second heat exchange passage.

상기 제2바이패스파이프의 아웃렛파이프와 인접한 외주면에는 복수의 통공이 형성되고, 상기 제1바이패스파이프와 제2바이패스파이프 사이에는 완충재가 개재되며, 상기 완충재는 일정길이를 가진 원통형상으로 형성되며, 상기 완충재는 상기 제2바이패스파이프의 통공과 간섭되지 않도록 배치되는 것을 특징으로 한다. A plurality of through holes are formed in the outer circumferential surface adjacent to the outlet pipe of the second bypass pipe, a buffer material is interposed between the first bypass pipe and the second bypass pipe, the buffer material is formed in a cylindrical shape having a predetermined length. The cushioning material may be disposed so as not to interfere with the through hole of the second bypass pipe.

상기 냉각수 케이스는 상기 하우징 내에서 상기 제2바이패스파이프의 외측에 반경방향으로 이격되어 배치되고, 상기 냉각수 케이스는 그 내부에 냉각수 채널이 형성되며, 상기 냉각수 채널은 내측벽, 외측벽, 제1엔드플레이트, 제2엔드플레이트에 의해 한정되고, The coolant case is radially spaced apart from the second bypass pipe in the housing, and the coolant case has a coolant channel formed therein, and the coolant channel includes an inner wall, an outer wall, and a first end. Defined by the plate, the second end plate,

상기 제1엔드플레이트의 내경면에는 플랜지가 형성되고, 상기 제1엔드플레이트의 내경은 상기 제2바이패스파이프의 외경에 대응하도록 형성되며, 상기 제1엔드플레이트의 플랜지는 상기 제2바이패스파이프의 외주면에 결합되고, 상기 제2엔드플레이트의 내경이 상기 제2바이패스파이프의 외경 보다 크게 형성됨으로써 상기 제2엔드플레이트의 내경면과 제2바이패스파이프의 외주면 사이에는 소통틈새가 형성되는 것을 특징으로 한다. A flange is formed on an inner diameter surface of the first end plate, and an inner diameter of the first end plate is formed to correspond to an outer diameter of the second bypass pipe, and the flange of the first end plate is the second bypass pipe. Is coupled to the outer circumferential surface of the, and the inner diameter of the second end plate is formed larger than the outer diameter of the second bypass pipe to form a communication gap between the inner diameter surface of the second end plate and the outer peripheral surface of the second bypass pipe. It features.

상기 냉각수 케이스의 냉각수 채널에는 나선형 핀을 가진 인너핀이 설치되는 것을 특징으로 한다. An inner pin having a spiral pin is installed in the cooling water channel of the cooling water case.

상기 하우징은 내부에 중공부를 가진 원통형 구조로 구성되고, 상기 하우징의 일단에는 제1엔드플레이트가 설치되며, 상기 하우징의 타단에는 콘형상의 제2엔드플레이트가 설치되며, 상기 하우징의 제1엔드플레이트 측에는 인렛파이프가 연결되고, 상기 하우징의 제2엔드플레이트 측에는 아웃렛파이프가 연결되는 것을 특징으로 한다. The housing has a cylindrical structure having a hollow portion therein, a first end plate is installed at one end of the housing, a second end plate of a cone shape is installed at the other end of the housing, and a first end plate side of the housing An inlet pipe is connected, and an outlet pipe is connected to the second end plate side of the housing.

상기 제1엔드플레이트의 내주면에는 내측플랜지가 형성되고, 상기 제1바이패스파이프의 일단은 상기 제1엔드플레이트의 내측플랜지 측에 결합됨으로써 상기 제1바이패스파이프는 상기 인렛파이프와 소통하는 것을 특징으로 한다. An inner flange is formed on an inner circumferential surface of the first end plate, and one end of the first bypass pipe is coupled to an inner flange side of the first end plate so that the first bypass pipe communicates with the inlet pipe. It is done.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 배기가스의 열교환경로를 연장시킴과 더불어 냉각수 채널 내에 스크류 형상의 인너핀을 적용함으로써 배기가스와 냉각수의 열교환접촉면적을 넓혀 그 열교환효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다. According to the present invention as described above, by extending the heat exchange path of the exhaust gas and by applying a screw-shaped inner pin in the cooling water channel, the heat exchange contact area between the exhaust gas and the cooling water can be widened to improve its heat exchange efficiency. .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기열 회수장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배기열 회수장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 A-A선을 따라 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1의 B-B선을 따라 도시한 단면도이다.
도 5는 도 1의 C-C선을 따라 도시한 단면도이다. 1 is a perspective view showing an exhaust heat recovery apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view showing an exhaust heat recovery apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1.
4 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 1.
5 is a cross-sectional view taken along line CC of FIG. 1.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배기열 회수장치를 도시한 도면이다. 1 to 5 are views showing the exhaust heat recovery apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 배기열 회수장치는 하우징(10), 하우징(10)의 일단에 설치된 인렛파이프(11), 하우징(10)의 타단에 설치된 아웃렛파이프(12), 하우징(10)의 중심부에 길이방향으로 배치된 제1바이패스파이프(13), 제1바이패스파이프(13)의 외측에 반경방향으로 이격된 제2바이패스파이프(15), 제2바이패스파이프(15)의 외측에 반경방향으로 이격된 냉각수 케이스(20), 제2바이패스파이프(15)의 배출단부측에 개폐가능하게 설치된 밸브(30), 밸브(30)를 개폐시키는 액츄에이터(40)를 포함한다. Exhaust heat recovery apparatus of the present invention in the longitudinal direction in the center of the housing 10, the inlet pipe 11 provided on one end of the housing 10, the outlet pipe 12 provided on the other end of the housing 10, the housing 10 The first bypass pipe 13, the second bypass pipe 15 radially spaced apart from the outside of the first bypass pipe 13, and the radial direction outside the second bypass pipe 15. It includes a coolant case 20 spaced apart, the valve 30 is provided to be opened and closed on the discharge end side of the second bypass pipe 15, the actuator 40 for opening and closing the valve 30.

하우징(10)은 내부에 중공부를 가진 원통형 구조로 구성되고, 하우징(10)의 일단에는 제1엔드플레이트(10a)가 설치되며, 제1엔드플레이트(10a)의 내주면에는 내측플랜지(10c)가 형성되고, 하우징(10)의 타단에는 콘형상의 제2엔드플레이트(10b)가 설치된다. The housing 10 has a cylindrical structure having a hollow portion therein, and a first end plate 10a is installed at one end of the housing 10, and an inner flange 10c is provided on an inner circumferential surface of the first end plate 10a. The other end of the housing 10 is provided with a cone-shaped second end plate 10b.

하우징(10)의 제1엔드플레이트(10a) 측에는 인렛파이프(11)가 용접 등을 통해 연결되고, 하우징(10)의 제2엔드플레이트(10b) 측에는 아웃렛파이프(12)가 용접 등을 통해 연결된다. The inlet pipe 11 is connected to the first end plate 10a of the housing 10 by welding, and the outlet pipe 12 is connected to the second end plate 10b of the housing 10 by welding. do.

제1바이패스파이프(13)는 하우징(10)의 중심부에 길이방향으로 배치되고, 제1바이패스파이프(13)의 일단은 제1엔드플레이트(10a)의 내측플랜지(10c)측에 용접 등을 통해 결합됨으로써 제1바이패스파이프(13)는 인렛파이프(11)와 소통한다. The first bypass pipe 13 is disposed in the longitudinal direction at the center of the housing 10, and one end of the first bypass pipe 13 is welded to the inner flange 10c side of the first end plate 10a. By being coupled through the first bypass pipe 13 is in communication with the inlet pipe (11).

제2바이패스파이프(15)는 제1바이패스파이프(13)의 외측에 반경방향으로 이격되어 배치되고, 제2바이패스파이프(15)의 일단은 인렛파이프(11)와 인접하며, 제2바이패스파이프(15)의 타단은 아웃렛파이프(12)와 인접한다. 제2바이패스파이프(15)의 아웃렛파이프(12)와 인접한 외주면에는 복수의 통공(15a)이 형성되어 있다. 이 통공(15a)을 통해 배기가스는 제2바이패스파이프(15)의 외측공간(후술하는 열교환통로(17, 18))으로 소통할 수 있다. The second bypass pipe 15 is radially spaced apart from the first bypass pipe 13, and one end of the second bypass pipe 15 is adjacent to the inlet pipe 11. The other end of the bypass pipe 15 is adjacent to the outlet pipe 12. A plurality of through holes 15a are formed in the outer circumferential surface adjacent to the outlet pipe 12 of the second bypass pipe 15. Through this through hole 15a, the exhaust gas can communicate with the outer space of the second bypass pipe 15 (heat exchange passages 17 and 18 to be described later).

그리고, 제1바이패스파이프(13)와 제2바이패스파이프(15) 사이에는 완충재(14)가 개재되고, 완충재(14)는 일정길이를 가진 원통형상으로 형성될 수 있다. 완충재(14)는 와이어메쉬 등과 같이 내열성 및 완충성이 우수한 재질로 구성되어 제1 및 제2 바이패스파이프(13, 15) 사이의 유동 등을 효과적으로 완충할 수 있다. 특히, 완충재(14)는 제2바이패스파이프(15)의 통공(15a)과 간섭되지 않도록 배치된다. The buffer 14 may be interposed between the first bypass pipe 13 and the second bypass pipe 15, and the buffer 14 may have a cylindrical shape having a predetermined length. The buffer member 14 may be made of a material having excellent heat resistance and buffer resistance, such as a wire mesh, to effectively buffer the flow between the first and second bypass pipes 13 and 15. In particular, the buffer member 14 is disposed so as not to interfere with the through hole 15a of the second bypass pipe 15.

냉각수 케이스(20)는 하우징(10) 내에서 제2바이패스파이프(15)의 외측에 반경방향으로 이격되어 배치되고, 냉각수 케이스(20)는 그 내부에 냉각수 채널(28)이 형성되며, 냉각수 채널(28)은 내측벽(21), 외측벽(22), 제1엔드플레이트(23), 제2엔드플레이트(24)에 의해 한정된다. The coolant case 20 is radially spaced apart from the second bypass pipe 15 in the housing 10, and the coolant case 20 has a coolant channel 28 formed therein. The channel 28 is defined by the inner wall 21, the outer wall 22, the first end plate 23, and the second end plate 24.

제1엔드플레이트(23)는 환형으로 구성되고, 그 내경면에 플랜지(23a)를 가진다. 제1엔드플레이트(23)의 내경은 제2바이패스파이프(15)의 외경에 대응하도록 형성되고, 플랜지(23a)는 제2바이패스파이프(15)의 외주면에 용접 등을 통해 결합된다. 그리고, 제2엔드플레이트(24)는 환형으로 구성되고, 제2엔드플레이트(24)의 내경이 제2바이패스파이프(15)의 외경 보다 크게 형성됨으로써 제2엔드플레이트(24)의 내경면과 제2바이패스파이프(15)의 외주면 사이에는 소통틈새(24a)가 형성된다. The first end plate 23 has an annular shape and has a flange 23a on its inner diameter surface. The inner diameter of the first end plate 23 is formed to correspond to the outer diameter of the second bypass pipe 15, and the flange 23a is coupled to the outer circumferential surface of the second bypass pipe 15 by welding or the like. The second end plate 24 is formed in an annular shape, and the inner diameter of the second end plate 24 is larger than the outer diameter of the second bypass pipe 15 so that the second end plate 24 has an inner diameter surface. A communication gap 24a is formed between the outer circumferential surfaces of the second bypass pipe 15.

냉각수 케이스(20)의 내주면(특히, 내측벽(21)의 내주면)과 제2바이패스파이프(15)의 외주면은 반경방향으로 이격됨으로써 제1열교환통로(17)를 형성하고, 제1열교환통로(17)는 그 일단이 제1엔드플레이트(23)에 의해 폐쇄되며, 제1열교환통로(17)의 타단은 소통틈새(24a)를 통해 개방된다. 냉각수 케이스(20)의 외주면(특히, 외측벽(22)의 외주면)과 하우징(10)의 내주면은 반경방향으로 이격됨으로써 제2열교환통로(18)를 형성한다. The inner circumferential surface of the coolant case 20 (particularly, the inner circumferential surface of the inner wall 21) and the outer circumferential surface of the second bypass pipe 15 are radially spaced to form a first heat exchange passage 17, and thus a first heat exchange passage. One end of 17 is closed by the first end plate 23, and the other end of the first heat exchange passage 17 is opened through the communication gap 24a. The outer circumferential surface of the cooling water case 20 (particularly, the outer circumferential surface of the outer wall 22) and the inner circumferential surface of the housing 10 are radially spaced apart to form the second heat exchange passage 18.

이러한 구성에 의해, 도 3과 같이 배기가스는 제2바이패스파이프(15)의 통공(15a)들을 통해 제1열교환통로(17)로 유동한 후에, 소통틈새(24a)를 통해 제2열교환통로(18)로 유동한다(도 3의 화살표 D방향 참조). 이와 같이, 본 발명은 배기가스는 제1열교환통로(17), 소통틈새(24a), 제2열교환통로(18)를 통해 냉각수 케이스(20)의 외측면을 따라 유동함으로써("ㄷ"형태의 흐름방향), 그 열교환경로가 연장되어 배기가스와 냉각수 케이스(20)의 열교환접촉면적을 대폭 향상시킬 수 있고, 이를 통해 그 열교환효율의 향상을 도모할 수 있는 장점이 있다. With this configuration, as shown in FIG. 3, the exhaust gas flows through the through holes 15a of the second bypass pipe 15 to the first heat exchange passage 17, and then through the communication gap 24a, the second heat exchange passage. Flows to (18) (see arrow D direction in FIG. 3). As described above, the exhaust gas flows along the outer surface of the coolant case 20 through the first heat exchange passage 17, the communication gap 24a, and the second heat exchange passage 18 ("C" type). Flow direction), the heat exchange path is extended to significantly improve the heat exchange contact area between the exhaust gas and the coolant case 20, and through this, the heat exchange efficiency can be improved.

또한, 냉각수 케이스(20)의 냉각수 채널(28)에는 나선형 핀(25a)을 가진 인너핀(25, inner fin)이 개재되고, 인너핀(25)의 나선형 핀(25a)을 통해 냉각수의 유동속도가 지체됨과 더불어 냉각수의 접촉면적이 증대됨에 따라 냉각수의 열교환접촉면적이 넓어져 그 열교환효율이 대폭 증진되는 장점이 있다. In addition, an inner fin 25 having a helical fin 25a is interposed in the coolant channel 28 of the coolant case 20, and a flow rate of the coolant flows through the helical fin 25a of the inner fin 25. In addition to the delay, as the contact area of the cooling water is increased, the heat exchange contact area of the cooling water is widened, and the heat exchange efficiency is greatly improved.

냉각수 케이스(20)에는 냉각수 인렛배관(26a, 26b) 및 냉각수 아웃렛배관(27)이 냉각수 채널(28)과 소통하도록 연결되고, 냉각수 인렛배관(26a, 26b)은 냉각수 도입파이프(26a) 및 냉각수 연결파이프(26b)로 구성되며, 냉각수 도입파이프(26a)와 냉각수 연결파이프(26b)는 후술하는 액츄에이터(40)의 케이싱(41)를 통해 소통되게 서로 연결되어 있다. 냉각수 연결파이프(26b)는 하우징(10)의 외벽을 관통하여 냉각수 케이스(20)의 외측벽(22)측에 연결된다. 그리고, 냉각수 아웃렛배관(27)은 하우징(10)의 외벽을 관통하여 냉각수 케이스(20)의 외측벽(22)측에 연결된다. The coolant case 20 is connected to the coolant inlet pipes 26a and 26b and the coolant outlet pipe 27 to communicate with the coolant channel 28, and the coolant inlet pipes 26a and 26b are connected to the coolant inlet pipe 26a and the coolant. It consists of a connection pipe 26b, the cooling water introduction pipe 26a and the cooling water connection pipe 26b are connected to each other in communication via a casing 41 of the actuator 40 described later. The coolant connection pipe 26b penetrates through the outer wall of the housing 10 and is connected to the outer wall 22 side of the coolant case 20. The coolant outlet pipe 27 penetrates through the outer wall of the housing 10 and is connected to the outer wall 22 side of the coolant case 20.

밸브(30)는 제2바이패스파이프(15)의 타단 개구(즉, 아웃렛파이프(12)에 인접한 단부 개구)를 개폐하는 밸브몸체(31), 밸브몸체(31)의 일측단부에 구비된 밸브축(32), 밸브축(32)의 일단부에 구비된 작동캠(33)을 포함한다. The valve 30 includes a valve body 31 for opening and closing the other end opening of the second bypass pipe 15 (that is, an end opening adjacent to the outlet pipe 12), and a valve provided at one end of the valve body 31. It includes a shaft 32, the operation cam 33 provided on one end of the valve shaft (32).

제2바이패스파이프(15)의 타단 개구에는 테이퍼진 밸브플랜지(15b)가 형성되고, 이 밸브플랜지(15b)에는 밸브몸체(31)가 개폐가능하게 설치된다. A tapered valve flange 15b is formed in the other end opening of the second bypass pipe 15, and the valve body 31 is provided to be opened and closed.

밸브몸체(31)의 일측단부에는 밸브축(32)이 구비되고, 밸브축(32)은 하우징(10)측에 회전가능하게 설치되며, 밸브축(32)의 외주면에는 하나 이상의 토션스프링(32a)이 설치되고, 이 토션스프링(32a)에 의해 밸브축(32)은 원위치로 복원될 수 있다. A valve shaft 32 is provided at one end of the valve body 31, the valve shaft 32 is rotatably installed at the housing 10 side, and at least one torsion spring 32a is provided at an outer circumferential surface of the valve shaft 32. ) Is installed, the valve shaft 32 can be restored to the original position by the torsion spring (32a).

작동캠(33)은 그 일측에 작동돌기(33a)가 돌출되고, 작동캠(33)은 액츄에이터(40)에 의해 회전하도록 구성된다.The actuating cam 33 has an actuating protrusion 33a protruding from one side thereof, and the actuating cam 33 is configured to rotate by the actuator 40.

그리고, 밸브플랜지(15b)에는 와이어메쉬 등과 같은 내열성 및 완충성이 우수한 완충시트(38)가 안착되고, 이 완충시트(38)에 의해 밸브몸체(31)에 의한 폐쇄작동 시에 그 밀폐성이 향상될 뿐만 아니라 그 개폐작동 시의 소음이 효과적으로 방지될 수 있다. In addition, a cushioning sheet 38 having excellent heat resistance and cushioning properties such as a wire mesh and the like is seated on the valve flange 15b, and the cushioning sheet 38 improves its sealing property in the closing operation by the valve body 31. In addition, the noise during the opening and closing operation can be effectively prevented.

도 5에는 액츄에이터(40)의 일 예시적인 형태가 예시되어 있고, 본 실시예의 액츄에이터(40)는 냉각수 채널(28)로 유입되는 냉각수의 온도를 감지하여 밸브(30)의 개폐를 조절하도록 구성될 수 있다. 5 illustrates an exemplary form of the actuator 40, the actuator 40 of the present embodiment is configured to sense the temperature of the coolant flowing into the coolant channel 28 to adjust the opening and closing of the valve 30. Can be.

액츄에이터(40)는 냉각수 인렛배관(26a, 26b)과 소통되게 연결되는 케이싱(41), 케이싱(41) 내에 설치된 서모스탯(42), 서모스탯(42)에 의해 전후진작동하는 푸쉬로드(43), 푸쉬로드(43)를 원위치로 복원시키는 복원스프링(44)으로 구성된다. The actuator 40 is a casing 41 connected to the coolant inlet pipes 26a and 26b in communication with each other, a thermostat 42 installed in the casing 41, and a push rod 43 moving forward and backward by the thermostat 42. ), And a recovery spring 44 for restoring the push rod 43 to its original position.

케이싱(41)은 냉각수 인렛배관(26a, 26b)과 소통되게 연결되는 제1공간(41a) 및 제1공간(41b)에 대해 밀폐된 제2공간(41b)으로 구성된다. The casing 41 is composed of a first space 41a connected in communication with the coolant inlet pipes 26a and 26b and a second space 41b sealed to the first space 41b.

서모스탯(42)은 케이싱(41)의 제1공간(41a) 내에 설치되고, 서모스탯(42)의 내부에는 왁스(wax)가 충전되어 있다. 그리고, 서모스탯(42)의 일단은 냉각수 인렛배관(26a, 26b)과 인접하게 배치되고, 서모스탯(42)의 타단에는 구동축(42a)이 전후진가능하게 구비되어 있다. 이에, 서모스탯(42)은 냉각수 인렛배관(26a, 26b)을 통해 유입되는 냉각수의 온도가 일정온도 이상일 경우에는 그 내부의 왁스(wax)가 팽창하여 구동축(42a)을 전진시킨다. The thermostat 42 is installed in the first space 41a of the casing 41, and wax is filled in the thermostat 42. One end of the thermostat 42 is disposed adjacent to the cooling water inlet pipes 26a and 26b, and the other end of the thermostat 42 is provided with a drive shaft 42a so as to be able to move forward and backward. Thus, when the temperature of the coolant flowing through the coolant inlet pipes 26a and 26b is greater than or equal to a predetermined temperature, the thermostat 42 expands the wax therein to advance the driving shaft 42a.

그리고, 서모스탯(42)의 일측 외주면에는 밀봉링(42b)이 설치되고, 이러한 밀봉링(42b)에 의해 케이싱(41)의 내부공간은 제1 및 제2 공간(41a, 41b)으로 밀폐적으로 구획된다. In addition, a sealing ring 42b is installed on one outer circumferential surface of the thermostat 42, and the inner space of the casing 41 is hermetically sealed to the first and second spaces 41a and 41b by the sealing ring 42b. It is divided into

푸쉬로드(43)는 케이싱(41)의 제2공간(41b) 내에 전후진가능하게 위치하고, 푸쉬로드(43)의 일단 중심부에는 홈(43a)이 형성되며, 이 홈(43a)에는 서모스탯(42)의 구동축(42a)이 위치한다. 푸쉬로드(43)의 홈(43a) 주변에는 외경방향으로 연장된 연장부(43a)가 형성되고, 푸쉬로드(43)의 타단은 밸브(30)의 작동캠(33)과 밀어내도록 배치된다.The push rod 43 is located forward and backward in the second space 41b of the casing 41, and a groove 43a is formed at one end of the push rod 43, and the groove 43a has a thermostat ( The drive shaft 42a of 42 is located. An extension portion 43a extending in the outer diameter direction is formed around the groove 43a of the push rod 43, and the other end of the push rod 43 is disposed to push out with the operation cam 33 of the valve 30.

복원스프링(44)은 케이싱(41)의 제2공간(41b) 내에서 푸쉬로드(43)의 연장부(43a)를 탄성지지하도록 설치되고, 이에 복원스프링(44)은 서모스탯(42)의 구동축(42a)이 원위치로 복원할 경우 푸쉬로드(43)를 원위치로 복원시킨다. The restoring spring 44 is installed to elastically support the extension portion 43a of the push rod 43 in the second space 41b of the casing 41, so that the restoring spring 44 of the thermostat 42 When the drive shaft 42a is restored to the original position, the push rod 43 is restored to the original position.

이러한 액츄에이터(40) 및 밸브(30)의 구성에 의해, 냉각수 인렛배관(26a, 26b)을 통해 유입되는 냉각수의 온도를 서모스탯(42)이 감지하여 냉각수의 온도가 일정 온도 이상일 경우에는, 서모스탯(42) 내의 왁스가 팽창하여 구동축(42a)이 전진하고, 이러한 구동축(42a)의 전진에 의해 푸쉬로드(43)가 전진한다. 이러한 푸쉬로드(43)의 전진에 의해 푸쉬로드(43)의 타단은 밸브(30)의 작동캠(33)의 작동돌기(33a)를 가압하여 작동캠(30)을 회전시키고, 이러한 작동캠(33)의 회전에 의해 연동하여 밸브몸체(31)도 회전함으로써 제2바이패스파이프(15)의 타측 개구(15a)가 개방될 수 있다. 그리고, 냉각수의 온도가 일정온도 이하일 경우에는, 서모스탯(42)의 왁스가 수축하여 구동축(42a)이 원위치로 복원되고, 이에 푸쉬로드(43) 및 밸브축(32)이 원위치로 복원됨에 따라 밸브몸체(31)는 제2바이패스파이프(15)의 타단 개구를 폐쇄한다. By the configuration of the actuator 40 and the valve 30, the thermostat 42 senses the temperature of the coolant flowing through the coolant inlet pipes 26a and 26b, and the temperature of the coolant is higher than a predetermined temperature. The wax in the stat 42 expands and the drive shaft 42a moves forward, and the push rod 43 moves forward by the advancement of the drive shaft 42a. As the push rod 43 moves forward, the other end of the push rod 43 presses the actuating protrusion 33a of the actuating cam 33 of the valve 30 to rotate the actuating cam 30. The other side opening 15a of the second bypass pipe 15 may be opened by rotating the valve body 31 in association with the rotation of 33. When the temperature of the cooling water is lower than or equal to the predetermined temperature, the wax of the thermostat 42 contracts and the drive shaft 42a is restored to its original position. As a result, the push rod 43 and the valve shaft 32 are restored to their original positions. The valve body 31 closes the other end opening of the second bypass pipe 15.

한편, 도 5에 예시된 액츄에이터(40)는 냉각수의 온도를 감지하여 냉각수의 온도가 일정온도 이상일 경우에 밸브(30)를 개방하도록 제어하는 구성을 채택하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 그외에도 액츄에이터(40)는 배기가스의 유량을 감지하여 밸브(30)의 개방을 제어하거나 냉각수의 온도 및 배기가스의 유량을 함께 감지하여 밸브(30)의 개방을 제어하도록 구성되어도 무방할 것이다. Meanwhile, the actuator 40 illustrated in FIG. 5 adopts a configuration of sensing the temperature of the cooling water to control the valve 30 to be opened when the temperature of the cooling water is above a predetermined temperature, but the present invention is not limited thereto. Edo actuator 40 may be configured to control the opening of the valve 30 by sensing the flow rate of the exhaust gas or to control the opening of the valve 30 by sensing the temperature of the cooling water and the flow rate of the exhaust gas.

10: 하우징 11: 인렛파이프
12: 아웃렛파이프 13: 제1바이패스파이프
15: 제2바이패스파이프 20: 냉각수 케이스
25: 인너핀 30: 밸브
40: 액츄에이터10: housing 11: inlet pipe
12: Outlet Pipe 13: First Bypass Pipe
15: second bypass pipe 20: coolant case
25: inner pin 30: valve
40: Actuator

Claims (5)

하우징;
상기 하우징의 일단에 설치된 인렛파이프;
상기 하우징의 타단에 설치된 아웃렛파이프;
상기 하우징의 중심부에 길이방향으로 배치된 제1바이패스파이프;
상기 제1바이패스파이프의 외측에 반경방향으로 이격된 제2바이패스파이프;
상기 제2바이패스파이프의 외측에 반경방향으로 이격된 냉각수 케이스;
상기 제2바이패스파이프의 배출단부측에 개폐가능하게 설치된 밸브;를 포함하고,
상기 냉각수 케이스의 내주면과 제2바이패스파이프의 외주면이 반경방향으로 이격됨으로써 제1열교환통로를 형성하고, 상기 제1열교환통로의 일단은 폐쇄되며, 상기 제1열교환통로의 타단은 개방되고, 상기 냉각수 케이스의 외주면과 하우징의 내주면이 반경방향으로 이격됨으로써 제2열교환통로를 형성하며,
상기 제2바이패스파이프의 아웃렛파이프와 인접한 외주면에는 복수의 통공이 형성되고, 상기 제1바이패스파이프와 제2바이패스파이프 사이에는 완충재가 개재되며, 상기 완충재는 일정길이를 가진 원통형상으로 형성되며, 상기 완충재는 상기 제2바이패스파이프의 통공과 간섭되지 않도록 배치되는 것을 특징으로 하는 배기열 회수장치.housing;
An inlet pipe installed at one end of the housing;
An outlet pipe installed at the other end of the housing;
A first bypass pipe disposed in a longitudinal direction at the center of the housing;
A second bypass pipe radially spaced apart from the outside of the first bypass pipe;
A coolant case radially spaced outward from the second bypass pipe;
And a valve installed on the discharge end side of the second bypass pipe to be opened and closed.
The inner circumferential surface of the cooling water case and the outer circumferential surface of the second bypass pipe are radially spaced apart to form a first heat exchange passage, one end of the first heat exchange passage is closed, and the other end of the first heat exchange passage is opened. The outer circumferential surface of the coolant case and the inner circumferential surface of the housing are radially spaced apart to form a second heat exchange passage.
A plurality of through holes are formed in the outer circumferential surface adjacent to the outlet pipe of the second bypass pipe, a buffer material is interposed between the first bypass pipe and the second bypass pipe, the buffer material is formed in a cylindrical shape having a predetermined length. And the buffer material is disposed not to interfere with the through hole of the second bypass pipe. 제1항에 있어서,
상기 냉각수 케이스는 상기 하우징 내에서 상기 제2바이패스파이프의 외측에 반경방향으로 이격되어 배치되고, 상기 냉각수 케이스는 그 내부에 냉각수 채널이 형성되며, 상기 냉각수 채널은 내측벽, 외측벽, 제1엔드플레이트, 제2엔드플레이트에 의해 한정되고,
상기 제1엔드플레이트의 내경면에는 플랜지가 형성되고, 상기 제1엔드플레이트의 내경은 상기 제2바이패스파이프의 외경에 대응하도록 형성되며, 상기 제1엔드플레이트의 플랜지는 상기 제2바이패스파이프의 외주면에 결합되고, 상기 제2엔드플레이트의 내경이 상기 제2바이패스파이프의 외경 보다 크게 형성됨으로써 상기 제2엔드플레이트의 내경면과 제2바이패스파이프의 외주면 사이에는 소통틈새가 형성되는 것을 특징으로 하는 배기열 회수장치.The method of claim 1,
The coolant case is radially spaced apart from the second bypass pipe in the housing, and the coolant case has a coolant channel formed therein, and the coolant channel includes an inner wall, an outer wall, and a first end. Defined by the plate, the second end plate,
A flange is formed on an inner diameter surface of the first end plate, and an inner diameter of the first end plate is formed to correspond to an outer diameter of the second bypass pipe, and the flange of the first end plate is the second bypass pipe. Is coupled to the outer circumferential surface of the, and the inner diameter of the second end plate is formed larger than the outer diameter of the second bypass pipe to form a communication gap between the inner diameter surface of the second end plate and the outer peripheral surface of the second bypass pipe. An exhaust heat recovery device, characterized in that. 제1항에 있어서,
상기 냉각수 케이스의 냉각수 채널에는 나선형 핀을 가진 인너핀이 설치되는 것을 특징으로 하는 배기열 회수장치.The method of claim 1,
And an inner fin having a spiral fin is installed in the coolant channel of the coolant case. 제1항에 있어서,
상기 하우징은 내부에 중공부를 가진 원통형 구조로 구성되고, 상기 하우징의 일단에는 제1엔드플레이트가 설치되며, 상기 하우징의 타단에는 콘형상의 제2엔드플레이트가 설치되며, 상기 하우징의 제1엔드플레이트 측에는 인렛파이프가 연결되고, 상기 하우징의 제2엔드플레이트 측에는 아웃렛파이프가 연결되는 것을 특징으로 하는 배기열 회수장치.The method of claim 1,
The housing has a cylindrical structure having a hollow portion therein, a first end plate is installed at one end of the housing, a second end plate of a cone shape is installed at the other end of the housing, and a first end plate side of the housing Inlet pipe is connected, the exhaust heat recovery apparatus, characterized in that the outlet pipe is connected to the second end plate side of the housing. 제4항에 있어서,
상기 제1엔드플레이트의 내주면에는 내측플랜지가 형성되고, 상기 제1바이패스파이프의 일단은 상기 제1엔드플레이트의 내측플랜지 측에 결합됨으로써 상기 제1바이패스파이프는 상기 인렛파이프와 소통하는 것을 특징으로 하는 배기열 회수장치.
The method of claim 4, wherein
An inner flange is formed on an inner circumferential surface of the first end plate, and one end of the first bypass pipe is coupled to an inner flange side of the first end plate so that the first bypass pipe communicates with the inlet pipe. An exhaust heat recovery device.
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