KR20110132943A - Egr cooler - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A cooler for exhaust gas re-circulating device is provided to prevent damage to a thermoelectric module by dispersing coherence by installing a bolt along with a thermal stress absorption member. CONSTITUTION: A cooler for exhaust gas re-circulating device comprises an exhaust gas pipe(140), first and second cooling plates(110,120), and a third cooling plate. A first thermoelectric module(150) and a second thermoelectric module(152) are attached to one side of the other side of the exhaust gas pipe, respectively. A first heat radiation fin is attached to the one inside of the exhaust gas pipe. The first heat radiation fin of the exhaust gas pipe has a separate space in which the second heat radiation fin is attached. The first and the second cooling plate respectively heat-exchange with the first thermoelectric module and the second thermoelectric module using the cooling water as medium.

Description

배기가스 재순환 장치 쿨러{EGR COOLER}Exhaust gas recirculation unit cooler {EGR COOLER}

본 발명은 쿨러에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량의 배기가스 재순환장치를 냉각시키는 열전발전 소자를 장착한 EGR 쿨러에 관한 것이다.
The present invention relates to a cooler, and more particularly, to an EGR cooler equipped with a thermoelectric element for cooling a vehicle exhaust gas recirculation apparatus.

일반적으로 배기가스 재순환 장치(EGR; Exhaust Gas Recirculation)는 엔진으로부터 연소 후 배출되는 배기가스의 유해성분을 저감하기 위한 장치이다. 배기가스 재순환장치는 엔진의 가동 시 배기계통을 통해 배출되는 미연소된 배기가스 일부를 다시 흡기계통으로 보내 연소실내 연소온도를 낮춤으로써 배기가스에 포함된 질소산화물의 배출량을 감소시킨다.In general, Exhaust Gas Recirculation (EGR) is a device for reducing harmful components of exhaust gas emitted after combustion from an engine. The exhaust gas recirculation device sends a portion of the unburned exhaust gas discharged through the exhaust system when the engine is running to the intake pipe to lower the combustion temperature in the combustion chamber to reduce the emission of nitrogen oxide contained in the exhaust gas.

이 경우, 엔진의 흡기계통으로 재공급되는 가스는 고온이기 때문에 배기가스 재순환 장치 쿨러를 통해 냉각된 다음 흡기계통으로 공급됨으로써 연소실내에서 흡기의 충진율이 향상된다.In this case, since the gas supplied to the intake cylinder of the engine is high temperature, it is cooled through the exhaust gas recirculator cooler and then supplied to the intake cylinder, thereby improving the filling rate of the intake air in the combustion chamber.

한편 차량은 연소된 화학 에너지의 기계 에너지로의 변화율은 약 30%에 불과하며, 나머지 에너지는 열 형태로 라디에이터, 엔진본체, 배기가스를 통하여 외부로 배출된다. 차량의 버려지는 폐열을 이용하는 경우 온도가 가장 높은 열원이 바람직하므로 엔진의 배기가스를 이용하는 것이 좋다. Meanwhile, the rate of change of the chemical energy from combustion to mechanical energy is only about 30%, and the remaining energy is discharged to the outside through the radiator, the engine body, and the exhaust gas in the form of heat. When the waste heat of the vehicle is used, the heat source having the highest temperature is preferable, so it is preferable to use the exhaust gas of the engine.

차량에 사용되는 전력을 공급하기 위한 교류발전기는 효율이 낮을 뿐 아니라, 차량의 소요 전력이 증가하면 축 동력을 증가시켜야 하기 때문에 연료소모 및 공해물질 배출의 문제가 있다. 열전모듈은 엔진의 배기가스를 열원부로하고 냉각수를 냉각부로 하여 양단에 발생되는 전위차를 이용하여 엔진의 배기열을 회수하여 차량의 에너지 사용 효율을 증가시킬 수 있다.
The alternator for supplying power used in the vehicle is not only low in efficiency, but also has a problem of fuel consumption and pollutant emissions because the axial power must be increased when the required power of the vehicle is increased. The thermoelectric module may increase the energy use efficiency of the vehicle by recovering the exhaust heat of the engine by using the potential difference generated at both ends using the exhaust gas of the engine as the heat source and the cooling water as the cooling unit.

종래 배기가스 재순환 장치를 구비한 내연기관에 있어서 내연기관의 배기열을 회수하는 장치는 일본 공개특허 제2006-22670호에 개시된 바 있다.Background Art An apparatus for recovering exhaust heat of an internal combustion engine in an internal combustion engine having a conventional exhaust gas recirculation apparatus has been disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2006-22670.

도 1은 종래 배기가스 재순환 장치를 구비한 배기열 회수장치를 도시한다.1 shows an exhaust heat recovery apparatus having a conventional exhaust gas recirculation apparatus.

도 1을 참조하면, 종래 배기열 회수 장치는 배기관(12)과 흡기관(14) 사이에 내연기관(10)의 배기가스 일부가 흡기관(14)으로 재유입되도록 하는 환류관(16)이 설치괴며, 환류관(16)에는 EGR 쿨러(20)가 설치된다.Referring to FIG. 1, the conventional exhaust heat recovery apparatus includes a reflux tube 16 for allowing a part of the exhaust gas of the internal combustion engine 10 to reflow into the intake pipe 14 between the exhaust pipe 12 and the intake pipe 14. The reflux tube 16 is provided with an EGR cooler 20.

EGR 쿨러(20)는 EGR 냉각과 전기 생성을 위하여 냉각수 유입관(30)과 냉각수 배출관(32)에 연결된 냉각블록(22), 환류관(16)과 열교환하는 열교환블록(24), 열교환블록(24)에 고온단부가 접촉되고 냉각블록(22)에 저온단부가 접촉되어 양단부의 온도차를 전기로 변환하는 열전모듈(30)을 구비한다.The EGR cooler 20 is a cooling block 22 connected to the cooling water inlet pipe 30 and the cooling water discharge pipe 32, a heat exchange block 24 for exchanging heat with the reflux pipe 16, and a heat exchange block for generating EGR cooling and electricity. 24 has a thermoelectric module 30 for contacting the high temperature end and the low temperature end in contact with the cooling block 22 to convert the temperature difference between both ends into electricity.

상기의 구성으로 종래 배기가스 재순환 장치를 구비한 배기열 회수장치는 EGR 냉각기능과 발전기능을 수행할 수 있다. 그러나 종래 배기가스 재순환 장치를 구비한 배기열 회수장치는 EGR 냉각기능과 발전기능의 트레이드오프(trade off) 상관관계에 따른 열교환블록, 냉각블록 및 열전모듈의 효과적인 결합구조를 제시하고 있지 못하다.
With the above configuration, the exhaust heat recovery apparatus including the conventional exhaust gas recirculation apparatus can perform the EGR cooling function and the power generation function. However, the conventional exhaust heat recovery apparatus provided with the exhaust gas recirculation apparatus does not provide an effective combination structure of the heat exchange block, the cooling block, and the thermoelectric module according to the trade off correlation between the EGR cooling function and the power generation function.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 열전모듈과 열교환한 냉각수를 이용하여 다시 배기가스와 열교환한 배기가스의 폐열을 열전모듈로 전달하는 배기가스 재순환 장치 쿨러를 제공하는 데 그 목적이 있다.
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and provides an exhaust gas recirculation device cooler that transfers waste heat of the exhaust gas heat-exchanged with the exhaust gas again to the thermoelectric module by using the cooling water heat-exchanged with the thermoelectric module. There is a purpose.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 배기가스 재순환 장치 쿨러는 외부 일측면과 타측면에 제1열전모듈과 제2열전모듈이 각각 부착되고, 내부 일측면에 제1방열핀이 부착되고, 상기 제1방열핀에 이격 공간을 두고 내부 타측면에 제2방열핀이 부착되고, 내부에 배기가스가 흐르는 배기가스관; 냉각수를 매개로 상기 제1열전모듈 및 제2열전모듈과 각각 열교환하는 제1냉각플레이트 및 제2냉각플레이트; 상기 제1방열핀과 제2방열핀에 접촉되도록 상기 이격 공간에 삽입되며 상기 제1냉각플레이트와 제2냉각플레이트로부터 상기 배기가스와 열교환하는 냉각수가 유입되는 제3냉각플레이트;를 포함한다.Exhaust gas recirculation apparatus cooler of the present invention for achieving the above object is a first thermoelectric module and a second thermoelectric module is attached to the outer one side and the other side, respectively, the first heat radiation fin is attached to one inner side, An exhaust gas pipe having a space spaced apart from the one heat radiation fin and having a second heat radiation fin attached to the other side of the inner side, and through which the exhaust gas flows; A first cooling plate and a second cooling plate configured to exchange heat with the first thermoelectric module and the second thermoelectric module, respectively, via cooling water; And a third cooling plate inserted into the separation space to be in contact with the first heat dissipation fin and the second heat dissipation fin and into which coolant to exchange heat with the exhaust gas is introduced from the first cooling plate and the second cooling plate.

상기 제1냉각플레이트, 제1열전모듈, 배기가스관, 제2열전모듈, 제2냉각플레이트는 적층되어 복수의 결합볼트와 결합너트로 결합되며, 상기 결합볼트는 평면부를 포함하고, 상기 평면부는 상기 배기가스관 측면에 브레이징되는 것이 바람직하다.The first cooling plate, the first thermoelectric module, the exhaust gas pipe, the second thermoelectric module, and the second cooling plate are stacked and coupled with a plurality of coupling bolts and coupling nuts, and the coupling bolts include a flat portion, and the flat portion includes the flat portion. It is preferable to be brazed on the side of the exhaust pipe.

상기 결합볼트와 결합너트의 결합에 열응력 흡수수단이 사용될 수 있다.Thermal stress absorbing means may be used to couple the coupling bolt and the coupling nut.

상기 제1냉각플레이트, 제2냉각플레이트 및 제3냉각플레이트 중 적어도 하나의 냉각플레이트 내부에 유도격벽이 형성되는 것이 바람직하다.
It is preferable that an induction partition is formed inside at least one cooling plate of the first cooling plate, the second cooling plate, and the third cooling plate.

본 발명의 배기가스 재순환 장치 쿨러는, 배기가스의 열을 회수한 열전모듈을 제1 및 제2냉각플레이트가 냉각시키고, 열전모듈이 회수하지 못한 배기열을 제3냉각플레이트로 회수할 수 있으므로 배기가스 냉각 효율을 향상시킬 수 있다.In the exhaust gas recirculation apparatus cooler of the present invention, the first and second cooling plates cool the thermoelectric modules recovering the heat of the exhaust gas, and the exhaust heat cannot be recovered by the thermoelectric module to the third cooling plate. Cooling efficiency can be improved.

또한 본 발명의 배기가스 재순환 장치 쿨러는, 등간격으로 배치되는 제1열전모듈과 제2열전모듈의 단위유닛과 동일한 간격으로 결합볼트가 열응력 흡수수단과 함께 설치되므로, 결합력이 분산되어 결합력에 의한 열전모듈의 파괴를 방지할 수 있고, 열응력 반복작용에 의한 열전모듈 파괴를 방지할 수 있는 효과가 있다.
In addition, in the exhaust gas recirculation apparatus cooler of the present invention, since the coupling bolts are installed together with the thermal stress absorbing means at the same interval as the unit units of the first thermoelectric module and the second thermoelectric module disposed at equal intervals, the coupling force is dispersed to the coupling force. The thermoelectric module can be prevented from being destroyed, and the thermoelectric module can be prevented from being destroyed due to repeated thermal stress.

도 1은 종래 배기가스 재순환 장치를 구비한 배기열 회수장치를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 배기가스 재순환 장치 쿨러의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 배기가스 재순환 장치 쿨러의 I-I' 지시선에 따른 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 배기가스 재순환 장치 쿨러의 II-II' 지시선에 따른 단면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 배기가스 재순환 장치 쿨러의 III-III' 지시선에 따른 단면도이다.
도 6은 도 2에 도시된 배기가스 재순환 장치 쿨러의 IV-IV' 지시선에 따른 단면도이다.
1 shows an exhaust heat recovery apparatus having a conventional exhaust gas recirculation apparatus.
Figure 2 is a perspective view of the exhaust gas recirculation device cooler according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view taken along line II ′ of the exhaust gas recirculation device cooler shown in FIG. 2.
4 is a cross-sectional view taken along the line II-II ′ of the exhaust gas recirculator cooler shown in FIG. 2.
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line III-III ′ of the exhaust gas recirculator cooler shown in FIG. 2.
FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line IV-IV ′ of the exhaust gas recirculator cooler shown in FIG. 2.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 배기가스 재순환 장치 쿨러의 사시도이다.Figure 2 is a perspective view of the exhaust gas recirculation device cooler according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 배기가스 재순환 장치 쿨러(100)는, 제1냉각수입구(112)와 제1냉각수출구(114)가 형성된 사각의 제1냉각플레이트(110)가 상부에 위치되며, 제2냉각수입구(122)와 제2냉각수출구(124)가 형성된 사각의 제2냉각플레이트(120)가 하부에 위치되고, 제1냉각플레이트(110)와 제2냉각플레이트(120)사이에 사각의 배기가스관(140)이 위치되어, 일정간격으로 배치된 복수의 결합볼트(160)와 결합너트(162)로 결합된다. 2, the exhaust gas recirculation apparatus cooler 100 according to an embodiment of the present invention, the first cooling plate 110 of the square formed with a first cooling inlet 112 and the first cooling outlet 114. Is located at the top, the second cooling plate 120 and the second cooling plate (124) of the square formed with the second cooling outlet 124 is located at the bottom, the first cooling plate 110 and the second cooling plate. Square exhaust gas pipe 140 is positioned between the 120, it is coupled to a plurality of coupling bolts 160 and coupling nuts 162 arranged at a predetermined interval.

배기가스관(140) 상면과 제1냉각플레이트(110) 사이에는 제1열전모듈(150)이 배기가스관(140) 상면과 제1냉각플레이트(110)에 접촉되어 위치되고, 배기가스관(140) 하면과 제2냉각플레이트(120) 사이에는 제2열전모듈(152)이 배기가스관(140) 하면과 제2냉각플레이트(120)에 접촉되어 위치된다. Between the upper surface of the exhaust gas pipe 140 and the first cooling plate 110, the first thermoelectric module 150 is positioned in contact with the upper surface of the exhaust gas pipe 140 and the first cooling plate 110, and the lower surface of the exhaust gas pipe 140 Between the second cooling plate 120 and the second thermoelectric module 152 is located in contact with the lower surface of the exhaust gas pipe 140 and the second cooling plate 120.

배기가스관(140) 일단에는 배기가스입구(192)가 형성된 어댑터(190)가 설치되고 내부에는 제3냉각수입구(132)와 제3냉각수출구(134)가 형성된 제3냉각플레이트(미도시)가 위치된다. 제1냉각플레이트(110)의 제1냉각수출구(114), 제2냉각플레이트(120)의 제2냉각수출구(124) 및 제3냉각수입구(132)는 연결관(180)으로 서로 연결된다.An adapter 190 having an exhaust gas inlet 192 is installed at one end of the exhaust gas pipe 140, and a third cooling plate (not shown) having a third cooling inlet 132 and a third cooling outlet 134 is formed therein. Is located. The first cooling outlet 114 of the first cooling plate 110, the second cooling outlet 124 and the third cooling outlet 132 of the second cooling plate 120 are connected to each other by a connection pipe 180.

본 실시예에서, 제1냉각플레이트(110)와 제2냉각플레이트(120)는 냉각수를 이용하여 각각 제1열전모듈(150)과 제2열전모듈(152)을 냉각시키는 냉각플레이트이며, 제3냉각플레이트(130)는 냉각수를 이용하여 배기가스를 냉각시키는 냉각플레이트이다.
In the present embodiment, the first cooling plate 110 and the second cooling plate 120 is a cooling plate for cooling the first thermoelectric module 150 and the second thermoelectric module 152 using cooling water, respectively, The cooling plate 130 is a cooling plate for cooling the exhaust gas using the cooling water.

도 3은 도 2에 도시된 배기가스 재순환 장치 쿨러의 I-I' 지시선에 따른 단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along the line II ′ of the exhaust gas recirculation device cooler shown in FIG. 2.

도 3을 참조하면, 배기가스관(140) 내부 상면에는 제1방열핀(170)이 브레이징(Brazing)되고, 배기가스관(140) 내부 하면에는 제2방열핀(172)이 브레이징된다. 제1방열핀(170)과 제2방열핀(172) 사이는 서로 이격되어 일정한 공간이 형성되며, 형성된 공간에는 제3냉각플레이트(130)가 제1방열핀(170)과 제2방열핀(172)에 접촉되도록 삽입된다.Referring to FIG. 3, the first heat dissipation fin 170 is brazed on the upper surface of the exhaust gas pipe 140, and the second heat dissipation fin 172 is brazed on the lower surface of the exhaust gas pipe 140. The first heat dissipation fin 170 and the second heat dissipation fin 172 are spaced apart from each other to form a predetermined space. In the formed space, the third cooling plate 130 contacts the first heat dissipation fin 170 and the second heat dissipation fin 172. Is inserted as possible.

결합볼트(160)의 중앙에는 평면부(166)가 형성된다. 결합볼트(160)의 평면부(166)는 배기가스관(140) 측면에 접촉되어 브레이징된다. 배기가스관(140) 외부 상면에는 제1열전모듈(150)이 부착되며, 배기가스관(140) 외부 하면에는 제2열전모듈(152)이 부착되고, 제1열전모듈(150)에는 제1냉각플레이트(110)가, 제2열전모듈(152)에는 제2냉각플레이트(120)가 장착된다. 배기가스관(140)에 브레이징된 결합볼트(160)의 양단부에는 결합너트(162)가 결합된다. 결합볼트(160)와 결합너트(162)의 결합에는 와셔 또는 스프링 등 열응력 흡수수단(164)이 사용될 수 있다. A flat portion 166 is formed at the center of the coupling bolt 160. The planar portion 166 of the coupling bolt 160 is in contact with the side of the exhaust gas pipe 140 is brazed. The first thermoelectric module 150 is attached to the upper surface of the exhaust gas pipe 140, and the second thermoelectric module 152 is attached to the outer surface of the exhaust gas pipe 140, and the first cooling plate is attached to the first thermoelectric module 150. 110, a second cooling plate 120 is mounted on the second thermoelectric module 152. The coupling nut 162 is coupled to both ends of the coupling bolt 160 brazed to the exhaust gas pipe 140. A thermal stress absorbing means 164 such as a washer or a spring may be used to couple the coupling bolt 160 and the coupling nut 162.

제1열전모듈(150)과 제2열전모듈(152)은 양단에 온도차가 발생하면 전기를 발생시키는데 이 때 발생되는 열응력에 의하여 팽창될 수 있다. 제1방열핀(170), 제2방열핀(172), 및 열응력 흡수수단(164)은 제1열전모듈(150)과 제2열전모듈(152)의 열응력에 의한 팽창을 흡수하여 제1열전모듈(150)과 제2열전모듈(152)의 파괴를 방지할 수 있다.The first thermoelectric module 150 and the second thermoelectric module 152 generate electricity when a temperature difference occurs at both ends thereof, and may be expanded by thermal stress generated at this time. The first heat dissipation fin 170, the second heat dissipation fin 172, and the thermal stress absorbing means 164 absorb the expansion caused by the thermal stress of the first thermoelectric module 150 and the second thermoelectric module 152, thereby causing the first thermoelectric. It is possible to prevent destruction of the module 150 and the second thermoelectric module 152.

한편 결합볼트(160)는 등간격으로 배치되는 제1열전모듈(150)과 제2열전모듈(152)의 단위유닛과 동일한 간격으로 설치되는 것이 바람직하다. 이는 체결된 복수의 결합볼트(160)에 의해 결합력이 분산되어 결합력에 의한 열전모듈의 파괴를 방지할 수 있도록 한다.
On the other hand, the coupling bolt 160 is preferably installed at the same interval as the unit unit of the first thermoelectric module 150 and the second thermoelectric module 152 disposed at equal intervals. This allows the coupling force to be dispersed by the plurality of coupling bolts 160 fastened to prevent destruction of the thermoelectric module due to the coupling force.

다음으로 도 4 내지 도 6을 참조하여, 제1냉각플레이트(110), 제2냉각플레이트(120), 및 제3냉각플레이트(130)를 통한 냉각수의 흐름을 설명한다.Next, the flow of the cooling water through the first cooling plate 110, the second cooling plate 120, and the third cooling plate 130 will be described with reference to FIGS. 4 to 6.

도 4는 도 2에 도시된 배기가스 재순환 장치 쿨러의 II-II' 지시선에 따른 단면도이다.4 is a cross-sectional view taken along the line II-II ′ of the exhaust gas recirculator cooler shown in FIG. 2.

도 4를 참조하면, 제1냉각플레이트(110) 내부 측벽에는 냉각수의 흐름을 유도하는 복수의 유도격벽(116)이 형성된다. 유도격벽(116)은 제1냉각플레이트(110)의 내부 일측벽과 내부 타측벽에 교대로 형성되어 지그재그 형태의 냉각수 유로를 형성한다. 따라서, 제1냉각수입구(112)로 유입된 냉각수는 제1냉각플레이트(110) 내부에서 복수의 유도격벽(116)을 따라 지그재그 형태로 흐르면서 제1열전모듈(150)을 냉각시킨 후, 연결관(180)에 연결된 제1냉각수출구(114)를 통해 배출될 수 있다.Referring to FIG. 4, a plurality of inductive partitions 116 are formed on the inner sidewalls of the first cooling plate 110 to guide the flow of the cooling water. Induced partition 116 is alternately formed on one inner wall and the other inner wall of the first cooling plate 110 to form a zigzag cooling water flow path. Therefore, the coolant flowing into the first cooling inlet 112 flows in a zigzag form along the plurality of induction partitions 116 in the first cooling plate 110 to cool the first thermoelectric module 150, and then the connection pipe It may be discharged through the first cooling export port 114 connected to (180).

본 실시예에서 유도격벽(116)은 제1냉각플레이트(110)의 내부 일측벽과 내부 타측벽에 교대로 형성된 경우를 예시하였지만 유도격벽(116)은 이에 한정되지 아니하며, 냉각수와 제1열전모듈(150)의 효과적인 열교환을 위한 다양한 구성을 가질 수 있다. In the present exemplary embodiment, the induction partition 116 is alternately formed on one inner wall and the other inner wall of the first cooling plate 110, but the induction partition 116 is not limited thereto, and the coolant and the first thermoelectric module are not limited thereto. It may have various configurations for effective heat exchange of 150.

제2냉각플레이트(도1의 120)는 제1냉각플레이트(110)와 동일한 구성을 가지며, 제1냉각플레이트(110)의 구성으로부터 당업자가 용이하게 실시할 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.
The second cooling plate (120 in FIG. 1) has the same configuration as the first cooling plate 110, and can be easily implemented by those skilled in the art from the configuration of the first cooling plate 110, and thus the detailed description thereof will be omitted.

도 5는 도 2에 도시된 배기가스 재순환 장치 쿨러의 III-III' 지시선에 따른 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line III-III ′ of the exhaust gas recirculator cooler shown in FIG. 2.

도 5를 참조하면, 제3냉각플레이트(130) 내부에는 냉각수의 흐름을 유도하는 유도격벽(136)이 형성된다. 유도격벽(136)은 제3냉각수입구(132)와 제3냉각수출구(134) 사이의 내부 측벽에서 연장되어 제3냉각플레이트(110) 내부에 U자 형태의 냉각수 유로를 형성한다. 따라서, 연결관(180)에 연결된 제3냉각수입구(112)로 유입된 냉각수는 제3냉각플레이트(110) 내부에서 유도격벽(136)을 따라 U자 형태로 흐르면서 배기가스를 냉각시킨 후, 제3냉각수출구(134)를 통해 배출될 수 있다.Referring to FIG. 5, an induction partition 136 is formed inside the third cooling plate 130 to induce the flow of cooling water. The induced partition 136 extends from an inner sidewall between the third cooling inlet 132 and the third cooling outlet 134 to form a U-shaped cooling water flow path inside the third cooling plate 110. Therefore, the coolant flowing into the third cooling inlet 112 connected to the connection pipe 180 flows in a U-shape along the induction partition 136 in the third cooling plate 110 and then cools the exhaust gas. 3 may be discharged through the cooling outlet 134.

본 실시예에서 유도격벽(136)은 제3냉각수입구(132)와 제3냉각수출구(134) 사이의 내부 측벽에서 연장된 하나의 유도격벽을 예시하여 설명하였지만, 유도격벽(136)은 이에 한정되지 아니하며, 배기가스관(140) 내부의 배기가스와 효과적인 열교환을 위한 다양한 구성, 예를들면, 제3냉각플레이트(130) 내부 측벽과 유도격벽(136) 사이에 하나 이상의 유도격벽이 추가될 수 있다. 또한 본 실시예의 제3냉각플레이트(130)는 딤플이 형성된 적측형 플레이트일 수도 있다.In the present embodiment, the induction partition 136 has been described by exemplifying one induction partition extending from an inner sidewall between the third cooling inlet 132 and the third cooling outlet 134, but the induction partition 136 is limited thereto. However, various configurations for effective heat exchange with the exhaust gas inside the exhaust gas pipe 140, for example, one or more inductive partitions may be added between the inner sidewall of the third cooling plate 130 and the induction partition 136. . In addition, the third cooling plate 130 of the present embodiment may be an dimple formed plate.

미설명 부호 190은 어댑터이고, 192는 배기가스입구이다. 배기가스입구로유입된 배기가스는 제3냉각플레이트(130)의 외부 상하에 위치된 제1방열핀(170)과 제2방열핀(172) 사이로 흐르면서 제3냉각플레이트(130)의 냉각수와 열교환하며 냉각될 수 있다. 제3냉각플레이트(130)에 의해 회수된 배기가스의 폐열은 제1방열핀(170) 또는 제2방열핀(172)를 통하여 제1열전모듈(150) 또는 제2열전모듈(152)로 전달될 수 있다.
Reference numeral 190 is an adapter and 192 is an exhaust gas inlet. The exhaust gas introduced into the exhaust gas inlet flows between the first heat dissipation fin 170 and the second heat dissipation fin 172 positioned above and outside the third cooling plate 130 to exchange heat with the coolant of the third cooling plate 130 to cool. Can be. Waste heat of the exhaust gas recovered by the third cooling plate 130 may be transferred to the first thermoelectric module 150 or the second thermoelectric module 152 through the first heat radiation fin 170 or the second heat radiation fin 172. have.

도 6은 도 2에 도시된 배기가스 재순환 장치 쿨러의 IV-IV' 지시선에 따른 단면도이다.FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line IV-IV ′ of the exhaust gas recirculator cooler shown in FIG. 2.

도 6을 참조하면, 제1냉각플레이트(110)의 제1냉각수출구(114), 제2냉각플레이트(120)의 제2냉각수출구(124) 및 제3냉각수입구(132)는 연결관(180)으로 서로 연결된다.Referring to FIG. 6, the first cooling outlet 114 of the first cooling plate 110, the second cooling outlet 124 of the second cooling plate 120, and the third cooling outlet 132 are connected to a pipe 180. Are connected to each other.

따라서, 제1냉각플레이트(110)의 제1냉각수출구(114)와 제2냉각플레이트(120)의 제2냉각수출구(124)에서 배출되는 냉각수는 연결관(180)을 따라 제3냉각수입구(132)로 유입될 수 있다.
Accordingly, the coolant discharged from the first cooling outlet 114 of the first cooling plate 110 and the second cooling outlet 124 of the second cooling plate 120 may be connected to the third cooling inlet (see the connection pipe 180). 132).

본 발명의 일실시예에 따른 배기가스 재순환 장치 쿨러는, 배기가스의 열을 회수한 열전모듈을 제1 및 제2냉각플레이트가 냉각시키고, 열전모듈이 회수하지 못한 배기열을 다시 제3냉각플레이트로 회수하여 방열핀을 통해 열전모듈로 전달함으로써, 배기가스를 효과적으로 냉각시키면서 열전모듈의 발전량을 확보할 수 있는 배기가스의 폐열 회수가 가능하다.
In the exhaust gas recirculation apparatus cooler according to an embodiment of the present invention, the first and second cooling plates cool the thermoelectric modules recovering the heat of the exhaust gas, and the exhaust heat that the thermoelectric module cannot recover is returned to the third cooling plate. By recovering and transferring the heat to the thermoelectric module through the heat dissipation fins, it is possible to recover waste heat of the exhaust gas that can secure the power generation of the thermoelectric module while effectively cooling the exhaust gas.

이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
Although the detailed description of the present invention described above has been described with reference to a preferred embodiment of the present invention, a person skilled in the art without departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims to be described later It will be understood that various modifications and variations can be made in the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.

110: 제1냉각플레이트 120: 제2냉각플레이트
130: 제3냉각플레이트 140: 배기가스관
150: 제1열전모듈 152: 제2열전모듈
160: 결합볼트 162: 결합너트
170: 제1방열핀 172: 제2방열핀
180: 연결관 190: 어댑터
110: first cooling plate 120: second cooling plate
130: third cooling plate 140: exhaust gas pipe
150: first thermoelectric module 152: second thermoelectric module
160: coupling bolt 162: coupling nut
170: first heat radiation fin 172: second heat radiation fin
180: connector 190: adapter

Claims (4)

외부 일측면과 타측면에 제1열전모듈(150)과 제2열전모듈(152)이 각각 부착되고, 내부 일측면에 제1방열핀(170)이 부착되고, 상기 제1방열핀(170)에 이격 공간을 두고 내부 타측면에 제2방열핀(172)이 부착되고, 내부에 배기가스가 흐르는 배기가스관(140);
냉각수를 매개로 상기 제1열전모듈(150) 및 제2열전모듈(152)과 각각 열교환하는 제1냉각플레이트(110) 및 제2냉각플레이트(120);
상기 제1방열핀(170)과 제2방열핀(172)에 접촉되도록 상기 이격 공간에 삽입되며 상기 제1냉각플레이트(110)와 제2냉각플레이트(120)로부터 상기 배기가스와 열교환하는 냉각수가 유입되는 제3냉각플레이트(130)를 포함하는 배기가스 재순환 장치 쿨러.
The first thermoelectric module 150 and the second thermoelectric module 152 are attached to the outer one side and the other side, respectively, and the first heat dissipation fin 170 is attached to the inner one side, and spaced apart from the first heat dissipation fin 170. A second heat dissipation fin 172 is attached to the other side of the inner space with a space, and the exhaust gas flows through the exhaust gas;
A first cooling plate 110 and a second cooling plate 120 for exchanging heat with the first thermoelectric module 150 and the second thermoelectric module 152 through cooling water;
The cooling water is inserted into the spaced space so as to contact the first heat dissipation fin 170 and the second heat dissipation fin 172 and heat exchanged with the exhaust gas from the first cooling plate 110 and the second cooling plate 120. Exhaust gas recirculation apparatus cooler comprising a third cooling plate (130).
제1항에 있어서,
상기 제1냉각플레이트(110), 제1열전모듈(150), 배기가스관(140), 제2열전모듈(152), 제2냉각플레이트(120)는 적층되어 복수의 결합볼트(160)와 결합너트(162)로 결합되며, 상기 결합볼트(160)는 평면부(166)를 포함하고, 상기 평면부(166)는 상기 배기가스관(140) 측면에 브레이징된 것을 특징으로 하는 배기가스 재순환 장치 쿨러.
The method of claim 1,
The first cooling plate 110, the first thermoelectric module 150, the exhaust gas pipe 140, the second thermoelectric module 152, and the second cooling plate 120 are stacked and coupled to the plurality of coupling bolts 160. Coupled with a nut 162, the coupling bolt 160 includes a flat portion 166, the flat portion 166 is brazed on the side of the exhaust pipe 140, exhaust gas recirculation device cooler .
제2항에 있어서, 상기 결합볼트(160)와 결합너트(162)의 결합에 열응력 흡수수단(164)이 사용되는 것을 특징으로 하는 배기가스 재순환 장치 쿨러.
The exhaust gas recirculation apparatus cooler of claim 2, wherein thermal stress absorbing means (164) is used to couple the coupling bolt (160) and the coupling nut (162).
제1항에 있어서, 상기 제1냉각플레이트(110), 제2냉각플레이트(120) 및 제3냉각플레이트(130) 중 적어도 하나의 냉각플레이트 내부에 유도격벽(116,136)이 형성된 것을 특징으로 하는 배기가스 재순환 장치 쿨러.According to claim 1, Exhaust, characterized in that the induction partitions (116, 136) formed in the cooling plate of at least one of the first cooling plate 110, the second cooling plate 120 and the third cooling plate 130. Gas recirculation unit cooler.
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