KR20130013358A - Exhaust gas recirculation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 배기열 회수장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배기관으로 배출되는 배기열을 회수하여 재활용함은 물론, 배기관의 열팽창 및 수축에 따른 변형을 보상하고, 또 응축수의 배출을 용이하게 할 수 있도록 한 배기열 회수장치에 관한 것이다.The present invention relates to an exhaust heat recovery apparatus, and more particularly, to recover and recycle the exhaust heat discharged to the exhaust pipe, to compensate for deformation caused by thermal expansion and contraction of the exhaust pipe, and to facilitate the discharge of condensate. An exhaust heat recovery apparatus.
최근 자동차의 배기관에서 배기 되는 배기열 즉 폐열을 회수하고 그를 활용하여 연비를 향상시키려는 연구가 활발히 진행되고 있고, 그 중 자동차에 적용되는 에너지 회수 및 재활용 기술의 대표적인 예가 배기열 회수장치이다.Recently, studies are being actively conducted to recover exhaust heat, that is, waste heat exhausted from an automobile exhaust pipe, and to improve fuel efficiency by using the same. Among them, a representative example of energy recovery and recycling technology applied to automobiles is an exhaust heat recovery device.
배기열 회수장치는 엔진으로부터 배출되어 폐기되는 배기열을 냉각수와의 열교환을 통해 회수하는 방식으로 엔진 및 변속기를 조기 웜업하여 연비를 개선하는데 적용하고 있다.Exhaust heat recovery apparatus is applied to improve the fuel efficiency by early warm-up of the engine and the transmission by recovering the waste heat discharged from the engine through heat exchange with the cooling water.
이때, 열교환의 과정에서 다량의 응축수가 발생하여 열교환통로에 잔류함으로써 열교환 효율이 저하되고, 특히 겨울철에는 그 응축수가 결빙되어 시동이 걸리지 않는 문제점이 발생하였다.At this time, a large amount of condensate is generated in the heat exchange process and remains in the heat exchange passage, thereby reducing the heat exchange efficiency. In particular, in winter, the condensate freezes and does not start.
이와 같은 결점을 해소하고자 일본 공개특허공보 2010-031671호가 개시되었다.Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2010-031671 has been disclosed to solve such drawbacks.
이 기술은 도 1에 도시된 바와 같이 예열관(100)과 배기관(200)의 사이를 연결하는 연결관(300)을 상기 예열관(100)과 배기관(200)에 각각 고정설치하고, 그 연결관(300)의 일부구간을 개방하여 응축수를 배출할 수 있도록 응축수배출로(400)를 마련하였다.This technology is fixed to the preheating
그러나, 상기 응축수배출로(400)가 형성된 연결관(300)은 상기 예열관(100)과 배기관(200)에 각각 고정설치되어 있어 수축과 팽창을 반복하는 상기 예열관(100)과 배기관(200)의 열팽창율 차이로 인해 상기 연결관(300)의 접합부위에 크랙이 생기거나 파손되는 문제점이 있었다.However, the
본 발명은 상기한 문제점을 감안하여 이를 해소하고자 발명한 것으로, 그 목적은 배기관으로 배출되는 배기열을 회수하여 재활용함은 물론, 연결관의 파손을 방지한 상태로 배기관과 연결관 사이에 형성되는 응축수를 쉽고 용이하게 배출하도록 한 배기열 회수장치를 제공함에 있다.The present invention has been invented to solve the above problems, the purpose of which is to recover and recycle the exhaust heat discharged to the exhaust pipe, as well as condensate formed between the exhaust pipe and the connection pipe in a state of preventing the connection pipe breakage It is to provide an exhaust heat recovery apparatus for easily and easily exhausting.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 배기열 회수장치의 구성은, 후방이 하우징의 내부에 위치되도록 설치되고, 끝단에는 개폐가능한 게이트가 설치되며, 후방에는 복수 개의 배기공이 형성된 배기관; 상기 하우징과 배기관의 사이에 설치되어 상기 배기관에서 배기되는 열기에 의해 열 교환되는 예열부가 형성된 예열관; 및 상기 예열관의 후단과 배기관의 후방 간에 연결설치되되, 상기 예열관의 후단 또는 배기관의 후방 중 어느 한 곳의 결합부에 실링부재를 매개로 기밀성을 유지하며 슬립 가능하게 설치된 연결관;을 포함하여 이루어진다.The exhaust heat recovery apparatus according to the present invention for achieving the above object is, the rear is installed so as to be located in the interior of the housing, the end is provided with an openable gate, a rear exhaust pipe formed with a plurality of exhaust holes; A preheating tube disposed between the housing and the exhaust pipe and having a preheating unit configured to exchange heat by heat exhausted from the exhaust pipe; And a connection pipe installed between the rear end of the preheating pipe and the rear of the exhaust pipe, the connecting pipe being installed to be able to slip while maintaining the airtightness through the sealing member via a coupling part of the rear end of the preheating pipe or the rear of the exhaust pipe. It is done by
여기서, 상기 실링부재의 일 측에는 그 실링부재를 폭 방향으로 절개하여 응축수배출로를 형성시킨다.Here, one side of the sealing member is cut in the sealing member in the width direction to form a condensate discharge path.
또한, 상기 결합부는 상기 예열관의 후단과 연결관의 양단부에 각각의 연장부가 형성되고, 그 각 연장부의 사이에 실링부재가 삽입된 것이다.In addition, the coupling portion is formed in each of the extension of the rear end of the preheat pipe and the connecting pipe, the sealing member is inserted between the respective extension.
그리고, 상기 실링부재는 금속 또는 비금속 재질의 극미세공을 갖는 매트인 것이고, 바람직하게는 스테인레스재의 매트임이 바람직하다.In addition, the sealing member is a mat having a micropore of a metal or a non-metal material, preferably a mat of stainless material.
한편, 상기 예열부는 냉각수가 순환되는 구조로 이루어지고, 그 예열부에는 변속기오일순환관이 배열된다.On the other hand, the preheating portion is made of a structure in which the cooling water is circulated, the transmission oil circulation pipe is arranged in the preheating portion.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 배기관과 예열관의 열팽창 차이로 인한 연결관의 파손을 방지한 상태로 배기관과 연결관 사이에 발생되는 응축수를 쉽고 용이하게 배출하도록 하여 열교환의 효율 저하를 방지함과 동시에 겨울철 결빙문제를 해결할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention configured as described above, it is possible to easily and easily discharge the condensate generated between the exhaust pipe and the connection pipe in a state of preventing the damage of the connection pipe due to the difference in thermal expansion between the exhaust pipe and the preheating pipe to prevent a decrease in efficiency of heat exchange. At the same time, there is an advantage that can solve the winter freezing problem.
도 1은 종래의 배기열 회수장치를 보인 단면도,
도 2는 본 발명의 배기열 회수장치의 외관을 보인 사시도,
도 3은 본 발명의 배기열 회수장치를 보인 종단면도,
도 4는 도 3의 A부분을 확대한 확대도,
도 5는 본 발명의 실링부재 위치의 다른 실시예를 보인 단면도,
도 6는 본 발명의 응축수배출구를 보인 부분 확대도,
도 7은 본 발명의 실링부재와 응축수배출구를 보인 사시도,
도 8은 본 발명의 배기열 회수장치를 보인 개략도.1 is a cross-sectional view showing a conventional exhaust heat recovery apparatus,
Figure 2 is a perspective view showing the appearance of the exhaust heat recovery apparatus of the present invention,
3 is a longitudinal sectional view showing an exhaust heat recovery apparatus of the present invention;
4 is an enlarged view illustrating an enlarged portion A of FIG. 3;
Figure 5 is a cross-sectional view showing another embodiment of the sealing member position of the present invention,
6 is a partially enlarged view showing a condensate outlet of the present invention;
7 is a perspective view showing a sealing member and a condensate outlet of the present invention;
8 is a schematic view showing an exhaust heat recovery apparatus of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 배기열 회수장치를 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the exhaust heat recovery apparatus of the present invention.
본 발명의 배기열 회수장치는 도 2 내지 도 8에 나타낸 바와 같이 후방이 하우징(10)의 내부에 위치되도록 설치되고, 끝단에는 개폐가능한 게이트(28)가 설치되며, 후방에는 복수 개의 배기공(25)이 형성된 배기관(20); 상기 하우징(10)과 배기관(20)의 사이에 설치되어 상기 배기관(20)에서 배기되는 열기에 의해 열 교환되는 예열부(35)가 형성된 예열관(30); 및 상기 예열관(30)의 후단과 배기관(20)의 후방 간에 연결설치되되, 상기 예열관(30)의 후단 또는 배기관(20)의 후방 중 어느 한 곳의 결합부(60)에 실링부재(45)를 매개로 기밀성을 유지하며 슬립 가능하게 설치된 연결관(40);을 포함하여 이루어진다.Exhaust heat recovery apparatus of the present invention is installed so that the rear is located inside the
먼저, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 배기관(20)은 후방이 하우징(10)의 내부에 위치되도록 설치되고, 끝단에는 개폐가능한 게이트(28)가 설치되며, 후방에는 복수 개의 배기공(25)이 형성된 것이다.First, as shown in Figure 3, the
여기서, 상기 게이트(28)는 열교환의 필요 유무에 따라 상기 배기관(20) 내로 통과되는 배기가스를 차단하기 위하여 개폐 가능하게 설치되는 것이고, 상기 배기공(25)은 상기 게이트(28)의 폐쇄시 상기 하우징(10)과 배기관(20) 사이의 공간으로 배기가스가 이동할 수 있게 형성되는 것이다.Here, the
또한, 상기 예열관(30)은 상기 하우징(10)과 배기관(20)의 사이에 설치되어 상기 배기관(20)에서 배기되는 열기에 의해 열 교환되는 예열부(35)가 형성된 것이다.In addition, the preheating
즉, 상기 하우징(10)은 상기 배기관(20)의 일부를 수용하도록 설치되고, 그 배기관(20)과의 사이 공간에 예열관(30)이 설치되어, 상기 배기공(25)을 통해 유입된 배기가스와 예열부(35) 간의 열교환이 이루어지는 것이다.That is, the
이때, 상기 배기관(20)과 예열관(30) 사이 공간 및 예열관(30)과 하우징(10)과의 사이 공간은 열교환을 위해 배기가스가 유동되는 열교환통로(80)가 된다.At this time, the space between the
그리고, 상기 예열부(35)는 냉각수가 순환되는 구조로 이루어지고, 그 예열부(35)에는 변속기오일순환관(70)이 배열된다.The
다시 말해, 상기 예열부(35)는 냉각수가 유입 및 배출되면서 배기가스와 열교환되는 상기 예열관(30)의 내부를 말하는 것이고, 그 예열부(35) 즉 상기 예열관(30)의 내부에는 변속기오일순환관(70)이 배열되어 냉각수와 더불어 변속기오일도 열교환되는 것이다.In other words, the preheating
이때, 상기 예열관(30)에는 냉각수가 유입/배출되는 냉각수유입포트(31) 및 냉각수배출포트(32)가 구비된다.At this time, the preheating
마찬가지로, 상기 변속기오일순환관(70)에는 변속기오일이 유입/배출되는 변속기오일유입포트(71) 및 변속기오일배출포트(72)가 구비된다. Similarly, the transmission
한편, 도 4 또는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 연결관(40)은 상기 예열관(30)의 후단과 배기관(20)의 후방 간에 연결설치되되, 상기 예열관(30)의 후단 또는 배기관(20)의 후방 중 어느 한 곳의 결합부(60)에 실링부재(45)를 매개로 기밀성을 유지하며 슬립 가능하게 설치된 것이다.On the other hand, as shown in Figure 4 or 5, the connecting
상기 연결관(40)은 상기 게이트(28)를 폐쇄함으로 인해 배기공(25)을 통해 유입된 배기가스를 상기 열교환통로(80)로 이동되도록 상기 예열관(30)의 후단과 배기관(20)의 후방 간에 연결설치하는 것이다.The connecting
이때, 상기 연결관(40)과 결합되는 상기 예열관(30)의 후단 또는 배기관(20)의 후방 중 어느 한 곳의 결합부(60)는 상술한 바와 같이 실링부재(45)를 매개로 기밀성을 유지하며 슬립 가능하게 설치되고, 다른 한 곳의 결합부(60)는 용접에 의해 고정결합된다.At this time, the
다시 말해, 상기 예열관(30)과 배기관(20)은 열교환의 유무에 따라 배기가스의 열에 의해 수축과 팽창을 반복하게 되는데, 이때 상기 결합부(60)의 양측이 모두 고정결합된다면 상기 예열관(30)과 배기관(20)의 열팽창율 차이로 인해 상기 연결관(40)과의 결합부(60)에 응력이 발생하여 크랙이 생기거나 파손이 되기 때문에 양측의 결합부(60)중 어느 한 곳의 결합부(60)는 고정결합이 아닌 상기 실링부재(45)를 매개로 기밀성을 유지하도록 하는 것이다.In other words, the
여기서, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 결합부(60)는 상기 예열관(30)의 후단과 연결관(40)의 양단부에 각각의 연장부(50)가 형성되고, 그 각 연장부(50)의 사이에 실링부재(45)가 삽입된 것이다.Here, as shown in FIG. 4, the
즉, 상기 예열관(30)의 후단과 연결관(40)의 양단부에는 각각의 연장부(50)가 형성되는 것이고, 상기 실링부재(45)는 상기 연결관(40)의 연장부(50) 중 어느 한 곳의 연장부(50)에 안착고정된 상태로 상기 예열관의 연장부(53)와 연결관의 연장부(54) 사이 또는 연결관의 연장부(54)와 상기 배기관(20)의 후방 사이에 설치되는 것이며, 상기 예열관(30) 또는 배기관(20)의 열변형에 연동하여 슬립되면서 기밀성을 유지하게 되는 것이다.That is, each
여기서, 상기 실링부재(45)는 금속 또는 비금속 재질의 극미세공을 갖는 매트이다.Here, the sealing
즉, 상기 실링부재(45)는 고온의 배기가스에 견딜 수 있도록 내열성 및 내부식성을 갖는 금속 또는 비금속 재질을 조밀하게 압착시켜 매트형태로 형성되는 것으로 바람직하게는 스테인레스재의 매트임이 바람직하다.That is, the sealing
한편, 도 6 또는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 실링부재(45)의 일 측에는 그 실링부재(45)를 폭 방향으로 절개하여 응축수배출로(90)를 형성시키는 것이 바람직하다.On the other hand, as shown in Figure 6 or 7, it is preferable to form the
여기서, 응축수는 상기 배기관(20)의 내부와 외부의 온도차에 의해 상기 배기관(20)과 연결관(40) 사이에 발생하는 것으로서, 상기 응축수가 고임으로 인해 상기 열교환통로(80)가 좁아지고, 그로 인해 열교환의 효율이 저하되며, 특히 겨울철에는 응축수의 결빙에 의한 시동 불량 등의 문제점을 유발된다.Here, the condensate is generated between the
이러한 상기 응축수를 배출하기 위해 상기 실링부재(45)의 일 측에 그 실링부재(45)를 폭 방향으로 절개하여 상기 응축수배출로(90)를 형성시키는 것이다.In order to discharge the condensate, the sealing
이때, 상기 응축수배출로(90)는 응축수가 배출될 수 있는 소정의 틈새만 요구되므로 열교환의 효율과는 무관함을 밝혀둔다.At this time, since the
상술한 바와 같이 본 발명의 배기열 회수장치는 배기관으로 배출되는 배기열을 회수하여 재활용함과 동시에, 배기가스를 차단하여 열교환통로(80)의 방향으로 유도하기 위한 연결관(40)의 양단 중 어느 일단은 용접결합이 아닌 상기 실링부재(45)를 설치하여 배기가스를 실링함으로써 예열관(30)과 배기관(20)의 열팽창율의 차이로 인한 연결관(40)의 파손을 방지함과 동시에, 상기 실링부재(45)의 일정구간을 폭 방향으로 절개하여 응축수배출로(90)를 형성함으로써 상기 배기관(20)과 연결관(40) 사이에 형성된 응축수를 쉽고 용이하게 배출하여 열교환의 효율 저하를 방지하고, 겨울철의 결빙 문제를 해결할 수 있는 것이다. As described above, the exhaust heat recovery apparatus of the present invention recovers and recycles exhaust heat discharged to the exhaust pipe, and at the same time either end of the connecting
한편, 본 발명에 따른 배기열 회수장치의 응축수 배출구조는 상술한 바와 같은 구체적인 실시예 및 첨부한 도면을 참조하여 설명하였으나, 이는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이지, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다. On the other hand, the condensate discharge structure of the exhaust heat recovery apparatus according to the present invention has been described with reference to the specific embodiments and the accompanying drawings as described above, which is easily carried out by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs It is intended to be described in detail as much as possible, which does not mean that the technical spirit and scope of the present invention are limited.
10: 하우징 20: 배기관
25: 배기공 28: 게이트
30: 예열관 31: 냉각수유입포트
32: 냉각수배출포트 35: 예열부
40: 연결관 45: 실링부재
50: 연장부 53: 예열관의 연장부
54: 연결관의 연장부 60: 결합부
70: 변속기오일순환관 71: 변속기오일유입포트
72: 변속기오일배출포트 80: 열교환통로
90: 응축수배출로10
25: vent hole 28: gate
30: preheating pipe 31: cooling water inlet port
32: cooling water discharge port 35: preheating unit
40: connector 45: sealing member
50: extension 53: extension of the preheating tube
54: extension part of the connector 60: coupling part
70: transmission oil circulation pipe 71: transmission oil inflow port
72: transmission oil discharge port 80: heat exchange passage
90: condensate discharge furnace
Claims (6)
상기 하우징(10)과 배기관(20)의 사이에 설치되어 상기 배기관(20)에서 배기되는 열기에 의해 열 교환되는 예열부(35)가 형성된 예열관(30); 및
상기 예열관(30)의 후단과 배기관(20)의 후방 간에 연결설치되되, 상기 예열관(30)의 후단 또는 배기관(20)의 후방 중 어느 한 곳의 결합부(60)에 실링부재(45)를 매개로 기밀성을 유지하며 슬립 가능하게 설치된 연결관(40);을 포함하는 구성을 특징으로 하는 배기열 회수장치.A rear end is installed to be located inside the housing 10, an openable gate 28 is installed at an end thereof, and an exhaust pipe 20 having a plurality of exhaust holes 25 formed at the rear thereof;
A preheating tube (30) formed between the housing (10) and the exhaust pipe (20) and having a preheating portion (35) that is heat exchanged by heat exhausted from the exhaust pipe (20); And
Is installed between the rear end of the preheating pipe 30 and the rear of the exhaust pipe 20, the sealing member 45 in the coupling portion 60 of any one of the rear end of the preheating pipe 30 or the exhaust pipe 20. Exhaust heat recovery apparatus characterized in that it comprises a ;;
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110074956A KR20130013358A (en) | 2011-07-28 | 2011-07-28 | Exhaust gas recirculation apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020110074956A KR20130013358A (en) | 2011-07-28 | 2011-07-28 | Exhaust gas recirculation apparatus |
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KR20130013358A true KR20130013358A (en) | 2013-02-06 |
Family
ID=47893820
Family Applications (1)
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KR (1) | KR20130013358A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20170015642A (en) | 2015-07-29 | 2017-02-09 | 현대자동차주식회사 | Exhaust heat recovery system with thermal energy generator |
CN110792524A (en) * | 2019-11-14 | 2020-02-14 | 江苏汇鑫新能源汽车科技有限公司 | New energy automobile exhaust waste heat utilization equipment |
-
2011
- 2011-07-28 KR KR1020110074956A patent/KR20130013358A/en not_active Application Discontinuation
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KR20170015642A (en) | 2015-07-29 | 2017-02-09 | 현대자동차주식회사 | Exhaust heat recovery system with thermal energy generator |
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