KR20140075710A - 적층된 플레이트 배기 가스 회수 장치 - Google Patents

적층된 플레이트 배기 가스 회수 장치 Download PDF

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아이하브 에드워드 게르게스
존 지. 버거스
도우그 반데르베스
앨런 케이. 우
마이클 에이. 마틴
마이클 바델레벤
앨런 케이. 소우
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다나 캐나다 코포레이션
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Abstract

뜨거운 가스 스트림으로부터 열을 회수하기 위한 장치는 가스 전환 밸브 및 가스/액체 열교환기를 포함한다. 전환 밸브는 밸브 본체; 바이패스 위치와 열교환 위치 사이로 이동 가능한 밸브 요소; 및 밸브 본체에 형성된 가스 입구 및 가스 출구를 포함한다. 열교환기는 배기 가스 흐름 경로에 평행하게 배치된 코어 플레이트의 스택으로 구성된 열교환기 코어를 포함하며, 또한 열교환기는 배기 가스 흐름 경로의 외측에 위치되고 그리고 바이패스 모드에서 밸브와의 원하지 않는 열전달을 피하기 위해 그것으로부터 이격될 수 있다. 열교환기는 바닥 플레이트에 인접한 가장 바닥에 있는 가스 흐름 경로를 포함할 수 있으며, 또한 장착 플레이트와 밸브 본체 사이에 제공된 단열 가스켓으로 밸브 본체에 기계적으로 고정되는 장착 플레이트를 포함할 수 있다.

Description

배기 가스 열회수 장치{EXHAUST GAS HEAT RECOVERY DEVICE}
이 출원은 2011년 9월 9일자로 출원된 미국 가특허출원 제61/532,677호의 우선권 및 장점을 청구하며, 그 내용이 여기에 참조인용되었다.
본 발명은 자동차 흡입 및 배기 시스템으로부터 열을 제거하기 위한 열회수 장치와 같은, 가스 스트림으로부터 열을 제거하기 위한 장치에 관한 것이다.
가스 스트림으로부터 열을 제거할 필요성이 많은 용도에서 나타나고 있다. 자동차에 있어서, 예를 들어 흡입 및/또는 배기 가스 스트림으로부터 열을 제거하는 것이 필요할 수 있다. 예를 들어, 흡입 에어[또는 "차지(charge) 에어"]는 일부 적용에 있어서, 예를 들어 터보차지(turbocharged) 엔진 또는 슈퍼차지(supercharged) 엔진에서 냉각을 요구한다. 배기 가스 재순환(exhaust gas recirculation: EGR) 또는 배기 가스 열회수(exhaust gas heat recovery: EGHR) 시스템을 포함하는 차량에 있어서, 배기 가스 스트림으로부터 열이 제거된다. 흡입 또는 배기 가스 스트림으로부터 제거된 열은 전형적으로 열교환기의 액체 냉매(coolant)로 전달된다.
EGHR 시스템에 있어서, 예를 들어 차량 배기 가스로부터의 열은 차량의 시동 시 에어 및 차량 유체의 더 빠른 가열을 제공하기 위해 액체 냉매를 통해 다른 차량 부품들로 전달되며, 그에 따라 연료 소모를 감소시킨다. 배기 가스에 의해 가열된 에어는 차량 객실(passenger compartment)의 급속 가열을 위해 또한 윈도우 성에제거(defrosting)를 위해 사용될 수 있으며, 차가운 날씨의 시동 중 긴 아이들링(idling) 주기에 대한 필요성을 감소시킨다. 엔진 오일 및 변속기(transmission) 유체와 같은 차량 유체의 가열은 이것들을 덜 점착성이게 하며 또한 시동 중 연료 경제성을 개선시킨다. 초기 시동 주기 후, 배기 가스로부터 열의 회수는 더 이상 요구되지 않는다. 따라서, EGHR 시스템은 일단 차량이 정상적인 작동 온도에 도달하면 전형적으로 배기 가스로부터 액체 냉매로의 열전달을 최소하기 위한 바이패스(bypass)를 포함한다. 이것은 냉각 시스템상의 부하를 최소화하는데 도움을 준다.
따라서, EGHR 시스템은 차량 배기 가스로부터 열을 추출하고 그리고 상기 열을 액체 냉매, 전형적으로 물/글리콜 엔진 냉매로 전달하기 위해 가스-액체 열교환기를 포함한다. 또한, EGHR 시스템은 차량 시동 중 배기 가스 흐름의 적어도 일부를 열교환기를 통해 지향시키기 위해, 또한 일단 배기 가스로부터의 열이 더 이상 요구되지 않는다면 열교환기를 바이패스시키기 위해 전환 밸브(diverter valve)를 포함한다. 또한, 밸브의 작동을 제어하기 위해 작동기가 제공된다. 밸브는 전기적으로 제어되는 솔레노이드에 의해 또는 왁스(wax) 모터에 의해 작동될 수 있다.
공간을 절약하고 비용 및 차량 중량을 감소시키기 위해, 밸브 및 열교환기는 여기에서 EGHR 장치로서 지칭되는 단일 유니트로 통합될 수 있다. 그러나, 많은 통합된 EGHR 장치에 있어서, 열교환기는 장치가 열교환 모드에 있거나 또는 바이패스 모드에 있는 배기 가스에 의해 가열된다. 이것은 냉매로 전달되는 열의 양을 증가시켜, 냉각 시스템상의 부하를 증가시키며, 또한 열교환기에 손상을 유발시킬 수 있는 열 응력을 발생시킨다.
공간, 중량, 및 부품들의 개수의 사용을 최소화시키고 또한 바이패스 모드에서 냉매로의 원하지 않는 열전달 및 열응력을 최소화시키는 자동차 흡입 및 배기 가스 시스템을 위한 간단하면서도 효과적인 EGHR 장치가 요망되고 있다.
실시예에 있어서, 가스 전환 밸브 및 가스/액체 열교환기를 포함하는 열회수 장치가 제공된다. 가스 전환 밸브는 밸브 본체; 바이패스 위치와 열교환 위치 사이로 이동 가능한 밸브 요소; 그리고 밸브 본체에 형성된 가스 입구 및 가스 출구를 포함한다. 가스/액체 열교환기는 코어 플레이트(core plate)의 스택(stack)을 포함하는 열교환기 코어, 다수의 가스 흐름 통로와 흐름 연통하는 가스 입구 매니폴드 및 가스 출구 매니폴드, 및 다수의 액체 흐름 통로와 흐름 연통하는 액체 입구 매니폴드 및 액체 출구 매니폴드를 포함하며, 상기 코어는 교호하는(alternating) 순서로 배치된 다수의 가스 흐름 통로 및 다수의 액체 흐름 통로를 포함한다. 바이패스 가스 흐름 경로는 밸브 본체의 가스 입구와 가스 출구 사이로 연장하며, 또한 열교환기는 바이패스 가스 흐름 경로의 외측에 위치된다. 바이패스 위치의 밸브 요소에 의해, 바이패스 가스 흐름 경로는 실질적으로 완전히 개방되며, 또한 가스 입구와 열교환기 사이의 흐름 연통은 밸브 요소에 의해 실질적으로 완전히 차단되며, 열교환 위치의 밸브 요소에 의해, 바이패스 가스 흐름 경로는 밸브 요소에 의해 실질적으로 완전히 차단되고, 또한 가스 입구는 열교환기와 흐름 연통된다.
본 발명은 첨부의 도면을 참조하여 단지 예로서만 서술될 것이다.
도1은 본 발명의 제1실시예에 따른 열회수 장치의 사시도이다.
도2는 별개의 도1의 열회수 장치의 열교환기를 도시한 사시도이다.
도3은 바이패스 모드에서 수직 평면의 도1의 열회수 장치의 길이방향 단면도이다.
도4는 열교환 모드에서 수직 평면의 도1의 열회수 장치의 길이방향 단면도이다.
도5는 도7의 선5-5를 따라 취한, 다수의 열교환기 플레이트의 가스 매니폴드 개구를 통한 횡단면 측면도이다.
도6은 열교환기의 코어 플레이트의 냉매측의 사시도이다.
도7은 열교환기의 코어 플레이트의 가스측의 사시도이다.
도8은 코어로부터 분리된 장착 플레이트를 도시한, 열교환기의 코어의 일부를 통한 길이방향 횡단면 사시도이다.
도9는 장착 플레이트가 코어의 바닥에 부착된 것으로 도시된 것을 제외하고는 도8과 유사한 도면이다.
도10은 바이패스 모드에서 수직 평면의 제2실시예에 따른 열회수 장치의 길이방향 횡단면도이다.
도11은 열교환 모드에서 수직 평면의 도10의 열회수 장치의 길이방향 횡단면도이다.
본 발명의 제1실시예에 따른 열회수 장치(10)가 도1 내지 9를 참조하여 이제 서술된다. 열회수 장치(10)는 자동차 배기 시스템에서 EGHR 장치로서 사용될 수 있으며, 따라서 때로는 여기에서 EGHR 장치(10)로서 지칭된다.
장치(10)는 가스 전환 밸브(12) 및 가스/액체 열교환기(14)를 포함한다. 가스 전환 밸브(12)는 밸브 본체(16), 도3에 도시된 바이패스 위치와 도4에 도시된 열교환 위치 사이로 이동 가능한 밸브 요소(18)를 포함한다. 밸브(12)는 밸브 본체(16)에 형성된 가스 입구(20) 및 가스 출구(22)를 추가로 포함한다.
장치(10)가 EGHR 장치로서 사용되는 경우, 밸브(12)는 배기 가스 스트림 내의 높은 작동 온도에 견딜 수 있는 하나 이상의 금속으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 밸브 본체(16)는 주철 또는 강(steel)으로부터 제조될 수 있다. 필요한 것은 아니지만, 밸브 본체는 밸브 요소(18)를 냉각하기 위한 내부 냉매 통로를 가질 수 있다.
장치(10)는 배기 매니폴드의 하류에 또한 테일파이프(tailpipe)의 상류에서 배기 파이프와 같은 선상에 위치된 자동차의 배기 가스 스트림 내에 장착될 수 있다. 바이패스 가스 흐름 경로(24)는 밸브(12)의 가스 입구(20)로부터 가스 출구(22)로 직접적으로 연장하는 것으로 형성된다. 바이패스 가스 흐름 경로(24) 내의 가스 흐름의 방향이 도3에 화살표(26)로 도시되어 있다. 바이패스 모드에서 압력 강하를 최소화하기 위해, 바이패스 흐름 경로(24)의 가스 흐름의 방향은 차량 배기 시스템을 통한 가스 흐름의 방향과 동일할 수 있다. 가스 입구(20)는 상류 배기 도관(28)에 연결되는 것으로 도면에 도시되어 있으며, 또한 가스 출구(22)는 하류 배기 도관(30)에 연결되는 것으로 도면에 도시되어 있다.
도1에 도시된 바와 같이, 밸브 요소(18)는 밸브 본체를 통해 약 90°의 각도로 바이패스 가스 흐름 경로(24)로 연장하는 피봇 축선(P)에 대해 피봇하는 평탄한 플레이트를 포함한다. 밸브 요소(18)는 로드(32)상에 장착될 수 있으며, 또한 배기 가스 스트림의 온도에 응답하여 회전된다. 밸브 요소(18)의 회전은 전자 솔레노이드 또는 온도-응답형 왁스 모터를 포함하여 임의의 적절한 수단에 의해 제어될 수 있다. 밸브 요소(18)는 원형 또는 타원형을 포함하여 임의의 적절한 형상일 수 있으며, 또는 이것은 도4에 도시된 열교환 모드에서 밸브 본체(16)의 라운드된(rounded) 내측 벽으로 밀봉하기 위해 한쪽 단부(도3의 우측 단부)를 따라 라운드되며 또한 열교환 모드에서 열교환기의 상부에 대한 밀봉을 형성하기 위해 반대쪽 단부(도3의 좌측 단부)에서 평탄한 엣지를 갖는 불규칙한 형상을 가질 수 있다. 이 타입의 형상의 예가 도1에 도시되어 있다.
도3에 도시된 바이패스 위치의 밸브 요소(18)에 의해, 바이패스 가스 흐름 경로(24)는 밸브(12)를 통하는 배기 가스의 압력 강하를 최소화하기 위해 실질적으로 완전히 개방된다. 밸브 요소는 피봇 타입이 필수적이지 않으며, 또한 이것은 다른 타입의 밸브 요소가 본 발명에 따른 열회수 장치에 사용하기에 적합할 수 있음이 인식될 것이다.
열교환기(14)는 아래의 서술로부터 명백해질 이유로 인해 바이패스 가스 흐름 경로(24)의 외측에 위치된다. 열교환기(14)는 코어 플레이트(35)의 스택을 포함하는 열교환기 코어(34)를 포함한다. 코어(34)는 교호하는 순서로 배치되는 다수의 가스 흐름 통로(36) 및 다수의 액체 흐름 통로(38)를 포함한다. 가스 흐름 통로(36) 및 액체 흐름 통로(38)는 바이패스 가스 흐름 경로(24)에 평행할 수 있으며 또한 그것으로부터 이격되며, 또한 플레이트는 도면에 도시된 바와 같이 수평으로, 즉 장치(10)가 도3 및 4 에 구획된(sectioned) 수직 평면과 직교하여 배치될 수 있다. 도면에 도시되지는 않았지만, 흐름 통로(36, 38)의 내부는 플레이트(35)의 일부로서 일체로 형성될 수 있는 리브(rib) 또는 오목부(dimple)와 같은, 또는 분리되어 형성되며 또한 통로(36, 38) 내로 삽입되는 주름잡힌 핀(fin) 또는 터빌라이저(turbilizer)와 같은 난류-강화 삽입체를 가질 수 있다.
다수의 매니폴드는 코어(34)를 통해 연장하며, 또한 장치(10)가 도3 및 4 에 구획된 수직 평면에 평행한, 바이패스 가스 흐름 경로(24)와 실질적으로 직교할 수 있다. 장치(10)는 이런 4개의 매니폴드, 즉 가스 흐름 통로(36)와 흐름 연통된 가스 입구 매니폴드(40) 및 가스 출구 매니폴드(42); 그리고 액체 흐름 통로(38)와 흐름 연통된 액체 입구 매니폴드(44) 및 액체 출구 매니폴드(46)를 포함한다.
도3에 도시된 바이패스 위치의 밸브 요소(18)에 의해, 가스 입구(20)와 열교환기(14) 사이의 흐름 연통이 실질적으로 완전히 차단되며, 바이패스 가스 흐름 경로(24)가 실질적으로 완전히 개방된다. 따라서, 바이패스 위치의 밸브 요소(18)에 의해, 실질적으로 모든 배기 가스는 가스 입구(20)와 가스 출구(22) 사이의 바이패스 가스 흐름 경로(24)를 통해 흐르며, 또한 열교환기(14)를 통한 배기 가스의 흐름이 없거나 또는 거의 없을 것이다.
반대로, 도4에 도시된 열교환 위치의 밸브 요소(18)에 의해, 바이패스 가스 흐름 경로(24)가 실질적으로 완전히 차단되며, 가스 입구(20)와 열교환기(14) 사이, 그리고 선택적으로 가스 출구(22)와 열교환기(14) 사이에 흐름 연통이 허용된다.
위에 서술한 바와같이, 코어(34)는 서로 동일할 수 있는 다수의 코어 플레이트(35)를 포함한다. 코어 플레이트(35)의 두 측부(side)가 도6 및 7에 도시되어 있으며, 또한 코어(34)의 다수의 플레이트(35)의 상대적 배향이 도5에 도시되어 있다. 도6은 코어 플레이트(35)의 "액체 측부"(48)를 도시하고 있으며, 도7은 동일한 코어 플레이트(35)의 반대편 "가스 측부"(50)를 도시하고 있다. 액체 측부(48)는 부분적으로 액체 흐름 통로들(38) 중 하나를 형성하는 플레이트(35)의 측부를 도시하고 있으며, 가스 측부(50)는 부분적으로 가스 흐름 통로들(36) 중 하나를 형성하는 플레이트(35)의 측부를 도시하고 있다.
코어(34)의 극단적인(extreme) 상부 및 바닥에 위치된 코어 플레이트(35)를 제외하고, 모든 코어 플레이트(35)는 인접한 코어 플레이트(35)의 가스 측부(50)와 마주하는 각각의 코어 플레이트(35)의 가스 측부(50)에 의해, 또한 인접한 코어 플레이트(35)의 액체 측부(48)와 마주하는 각각의 코어 플레이트(35)의 액체 측부(48)에 의해, 코어(34)에서 함께 밀봉 가능하게 접합된다. 이 배치는 열교환기(14)의 3개의 전도성 코어 플레이트(35)의 상대적 배향을 도시하고 있는 도5에 도시되어 있다.
각각의 코어 플레이트(35)는 2개의 액체 매니폴드 개구 및 2개의 가스 매니폴드 개구를 갖는다. 특히, 각각의 플레이트는 가스 입구 매니폴드 개구(52), 가스 출구 매니폴드 개구(54), 액체 입구 매니폴드 개구(56), 및 액체 출구 매니폴드 개구(58)를 포함한다. 플레이트(35)가 코어(34)를 형성하도록 적층될 때, 플레이트(35)의 매니폴드 개구(52, 54, 56, 58)는 대응하는 매니폴드(40, 42, 44, 46)를 각각 형성하도록 정렬된다.
플레이트(35)에 있어서, 액체 입구 및 출구 매니폴드 개구(56, 58)는 나란히(side by side) 도시되어 있으며, 또한 가스 입구 및 출구 매니폴드 개구(52, 54)는 플레이트(35)의 반대편 단부에 위치된 것으로 도시되어 있다. 도면에 도시된 플레이트(35)의 개구(52, 54, 56, 58)의 형상, 크기, 및 배치는 패키징 요구를 포함하여 특수한 적용에 특별할 수 있는 많은 요소들에 의해 표시될 수 있으며, 또한 본 발명의 범주로부터의 일탈 없이 변경될 수 있다.
플레이트(35)의 액체 측부(48)상에서, 액체 입구 매니폴드 개구(56) 및 액체 출구 매니폴드 개구(58)는 플레이트(35)의 평탄한 베이스에 대해 오목한 것으로 도시되어 있으며, 그 위로 액체가 액체 흐름 통로(38)를 통해 흐른다. 결과적으로, 열교환기(14)의 액체 입구 매니폴드 개구(56) 및 액체 출구 매니폴드 개구(58)는 액체 입구 매니폴드(44) 및 액체 출구 매니폴드(46)와 마찬가지로 액체 흐름 통로(38)와 흐름 연통된다. 또한, 플레이트(35)의 액체 측부(48)상에서, 가스 입구 매니폴드 개구(52) 및 가스 출구 매니폴드 개구(54)는 평탄한 베이스(60)에 대해 융기된 것으로 도시되어 있으며, 또한 평탄한 베이스(60) 및 액체 매니폴드 개구(56, 58)를 둘러싸는 중앙 부분 및 가스 매니폴드 개구(52, 54)를 완전히 둘러싸는 2개의 엣지 부분을 포함하는 액체 측부 밀봉 표면(62)과 동일 평면상에 있다. 따라서, 하나의 플레이트(35)의 액체 측부 밀봉 표면(62)이 인접한 플레이트(35)의 액체 측부 밀봉 표면(62)에 밀봉될 때, 평탄한 베이스(60)와 가스 매니폴드 개구(52, 54) 사이에는 흐름 연통이 없다.
도6에 도시된 바와 같이, 액체 흐름 통로(38)는 액체 입구 매니폴드 개구(56)와 액체 출구 매니폴드 개구(58) 사이의 액체 흐름의 단락(short-circuiting)을 방지하기 위해 베이스(60)를 가로질러 부분적으로 연장하는 리브(64)를 갖는 U 형상이다. 리브(64)는 도3에 도시된 바와 같이 인접한 플레이트(35)의 리브(64)와 접촉하기 위해 액체 측부 밀봉 표면(62)과 동일 평면상에 있을 수 있다. 리브(64)는 평탄한 베이스(60)를 가로질러 액체 흐름의 좋은 분배를 제공하기 위해, 도6에 도시된 바와 같이 불연속적일 수 있다. 예를 들어, 도6의 리브(64)는 상이한 길이의 2개의 부분(65, 67)을 포함하며, 부분(65)은 부분(67) 보다 더 길다. 평탄한 베이스(60)에 걸친 대부분의 흐름이 리브(64)의 단부 둘레로 흐르는 반면, 흐름의 일부는 간극(gap)을 통해 리브 부분(65)의 양 측부로 흐르는 것을 인식해야 한다. 리브(64)의 간극이 리브(64)를 통해 흐름의 일부 단락을 허용하는 반면, 본 발명자는 이것이 평탄한 베이스(60)를 가로질러 액체의 좋은 분배 흐름을 제공하고 그에 따라 열전달을 강화시키기 때문에 불연속적인 리브(64)에 의해 생산된 흐름 패턴이 바람직하다는 것을 발견하였다.
플레이트(35)의 가스 측부(50)는 도7에 도시되어 있으며, 또한 액체 측부(48)와 반대인 프로필을 갖는다. 특히, 가스 흐름은 평탄한 베이스(66)를 가로질러 흐르며, 이것은 가스 입구 매니폴드 개구(52)로부터 가스 출구 매니폴드 개구(54)까지 부분적으로 가스 흐름 통로(36)를 형성한다. 개구(52, 54)는 평탄한 베이스(66)에 대해 오목하며, 따라서 가스 입구 및 출구 매니폴드 개구(52, 54) 그리고 대응하는 가스 입구 및 출구 매니폴드(40, 42)는 가스 흐름 통로(36)와 흐름 연통된다. 플레이트(35)의 가스 측부(50)는 코어(34)에서 인접한 플레이트(35)의 밀봉 표면(68)에 대한 밀봉을 위해 가스 측부(50)의 주변에 대해 연장하는 평탄한 밀봉 표면(68)을 갖는다. 반면에, 가스 측부(50)상의 액체 입구 및 출구 매니폴드 개구(56, 58)는 평탄한 베이스(66) 위로 융기되며, 또한 인접한 플레이트(35)에서 각각의 개구(56, 58)에 대한 밀봉을 위해 밀봉 표면(68)과 동일 평면상에 있다. 따라서, 평탄한 베이스(66)와 액체 매니폴드 개구(56, 58) 사이에 흐름 연통이 없다.
코어(34)의 코어 플레이트(35)는 제조 비용을 절감하기 위해 또한 조립을 단순화하기 위해 동일할 수 있다. 그러나, 코어(34)의 상부 및 바닥에서의 코어 플레이트는 상이한 구성을 가질 수 있으며, 또한 아래에 간략히 서술된다.
코어(34)의 상부 플레이트(70)는 여기에서 밸브(12)로부터 가장 먼(말단의) 코어 플레이트로서 형성되며, 바닥 플레이트(72)는 여기에서 밸브(12)에 가장 가까운[기부의(proximal)] 코어 플레이트로서 형성된다.
도3, 4, 및 8의 횡단면도로서 상세히 도시된 바와 같이, 바닥 플레이트(72)는 코어 플레이트(34)와는 다소 상이한 구성을 갖는다. 특히, 바닥 플레이트(72)는 베이스(74)와 동일 평면상에 있는 가스 입구 매니폴드 개구(52) 및 가스 출구 매니폴드 개구(54)를 포함한다. 개구(54) 및 베이스(74)는 플레이트(72)의 평탄한 밀봉 표면(76)에 대해 오목하며, 따라서 바닥 플레이트(72)가 인접한 코어 플레이트(35)의 가스 측부 밀봉 표면(68)에 대해 밀봉되는 그 밀봉 표면(76)에 의해 인접한 플레이트(35)의 가스 측부(50)에 밀봉될 때, 가장 바닥에 있는(bottom-most) 가스 흐름 통로(78)가 바닥 플레이트(72)와 인접한 코어 플레이트(35) 사이에서 코어(34)의 바닥에 형성된다. 또한, 바닥 플레이트는 바닥 플레이트(72)의 밀봉 표면(76)과 동일 평면상에 있으며 또한 인접한 코어 플레이트(35)의 액체 입구 및 출구 매니폴드 개구(56, 58)에 대해 밀봉하며 따라서 액체 입구 및 출구 매니폴드(44, 46)의 바닥을 폐쇄하는 한 쌍의 구멍이 없는(imperforated) 보스(80)로 형성될 수 있다.
코어(34)는 코어(34)의 상부에 위치된 상부 코어 플레이트(82)를 추가로 포함한다. 상부 코어 플레이트(82)는 인접한 코어 플레이트(35)의 액체 측부(48)와 상부 플레이트 사이에 형성된 최상부 액체 흐름 통로(36)와 흐름 연통하는 액체 입구 매니폴드 개구(56) 및 액체 출구 매니폴드 개구(58)를 포함한다. 상부 코어 플레이트(82)는 인접한 코어 플레이트(35)의 가스 입구 및 출구 매니폴드 개구(52, 54)에 대해 밀봉하며 그에 따라 가스 입구 및 출구 매니폴드(40, 42)의 상부에 가까운 그 엣지에 인접한 오목한 부분(84)을 추가로 포함한다. 액체 입구 및 출구 매니폴드 개구(56, 58)는 각각의 액체 입구 피팅(fitting)(86) 및 액체 출구 피팅(88)을 가질 수 있으며, 이것을 통해 액체가 열교환기(14)에 들어가거나 열교환기를 떠난다.
도3 및 4에 도시된 바와 같이, 밸브 본체(16)는 밀봉 표면(90)을 가지며, 이것을 따라 밸브 본체(16)가 열교환기에, 특히 열교환기(14)의 바닥 플레이트(72)에 고정된다. 밀봉 표면(90)은 밸브 본체(16)의 개구(92)를 둘러싸며, 이것을 통해 밸브 본체(16)의 내부와 열교환기(14) 사이에 흐름 연통이 제공된다. 도시된 실시예에 있어서 밀봉 표면(90)은 평탄하며, 또한 밸브 본체(16)의 베이스를 둘러싸는 플랜지(94)를 포함한다. 밀봉 표면(90)은 밸브 요소(18)가 도3에 도시된 바이패스 위치에 있을 때, 폐쇄된 챔버(91)가 바이패스 가스 흐름 경로(24)와 밀봉 표면(90) 사이에서 밸브 본체(16)의 내측에 형성되도록 밸브 요소(18)로부터 이격될 수 있다. 이 폐쇄된 챔버(91)는 바이패스 가스 흐름 경로(24)를 통해 흐르는 뜨거운 배기와 상대적으로 차가운 열교환기(14) 사이에 완충(buffer) 공간을 제공한다.
바닥 플레이트(72)는 예를 들어 납땜 또는 용접에 의해 밸브 본체(16)의 밀봉 표면(90)에 직접적으로 접합될 수 있다. 그러나, 도시된 실시예에 있어서, 장착 플레이트(96)가 바닥 플레이트(72)와 밀봉 표면(90) 사이에 제공된다. 플레이트(96)는 용접, 납땜과 같은 임의의 편리한 수단에 의해 또는 기계적 고정구에 의해 바닥 플레이트(721)에 고정될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 장착 플랜지는 바닥 플레이트(72)에 납땜되며, 또한 볼트(도시되지 않음)와 같은 기계적 고정구에 의해 밸브 본체(16)에 고정된다. 이를 위해, 장착 플레이트(96)의 주변 엣지는 다수의 볼트 구멍(102)을 가질 수 있다. 이 배치는 예를 들어 밸브 본체(16)와 열교환기(14)가 함께 납땜 또는 용접하기가 어려운 상이한 금속으로 제조되는 경우에 유리할 수 있다. 이에 관해, 열교환기(14)의 코어 플레이트(35)는 스텐레스 스틸 플레이트로부터 구성될 수 있으며, 반면에 밸브 본체(16)는 주철일 수 있다.
또한, 장착 플레이트(96)는 가스 입구 매니폴드 개구(98) 및 가스 출구 매니폴드 개구(100)를 가지며, 상기 개구(98, 100)는 바이패스 흐름의 방향으로 서로 이격되어 있다. 개구(98, 100)는 밸브 본체(16)의 내부와 열교환기(14)의 가스 입구 및 출구 매니폴드(40, 42) 사이에 연통을 제공하기 위해 코어(34)의 각각의 가스 입구 매니폴드(40) 및 가스 출구 매니폴드(42)와 정렬된다.
장착 플랜지(94)는 밸브 본체(16)로부터 열교환기(14)로의 열의 전도를 최소화하기 위해 단열 물질의 층을 포함할 수 있다. 이 단열층은 밸브 본체(16)의 밀봉 표면(90)과 장착 플레이트(96) 사이에 제공된 가스켓(95)의 형태를 취할 수 있다.
배기 가스 열회수(EGHR)를 위한 장치(10)의 작동 및 이익이 이제 하기에 서술된다. EGHR 을 위해 사용될 때, 장치(10)는 가스로부터 액체로 열을 전달하며, 상기 가스는 뜨거운 엔진 배기 가스이며, 또한 액체는 액체 냉매, 예를 들어 차량의 냉각 시스템을 순환하는 물/글리콜 엔진 냉매이다.
차량 엔진의 콜드 스타트(cold-start up)에 따라, 밸브 요소(18)는 여기에서 열교환 위치 또는 열교환 모드로서 지칭되는, 도4에 도시된 구성을 채택하도록 작동된다. 이 위치에서, 밸브 요소(18)는 밸브 본체(16)의 내부 벽을 실질적으로 밀봉하는 밸브 요소(18)의 엣지로 그리고 장착 플랜지(96)의 표면으로, 실질적으로 바이패스 가스 흐름 경로(24)를 완전히 차단한다. EGHR(10)의 효율을 최대로 하기 위해, 실질적으로 모든 배기 가스는 밸브(12)의 가스 입구(20)로부터 열교환기(14)의 가스 입구 매니폴드(40)로 전환되는 것이 바람직하며, 열교환 위치에서 밸브 요소(18)를 지나 누설되는 배기 가스의 양은 될 수 있는 한 최소한으로 유지되는 것이 바람직하다.
콜드 스타트에 따라, 배기 가스는 초기에 상대적으로 차가우며 그리고 점진적으로 정상적인 작동 온도로 따뜻해진다. 이 시간 중, 열교환기(14)와 그리고 그 내부를 순환하는 냉매는 배기 가스에 의해 점진적으로 가열된다. 열교환기(14)가 점진적으로 따뜻해지기 때문에, 웜업(warm-up) 중 열교환기(14)상의 열응력이 상대적으로 작다. 웜업 중, 열교환기(14)는 배기 가스로부터 열을 추출하며 그리고 이것을 액체 냉매로 전달한다. 그 후, 냉매는 차량 격실을 가열하기 위해 또한 윈도우의 성에제거를 위해 히터 코어와 같은 다른 차량 부품으로 흐르거나, 또는 따뜻하게 하거나 오일의 점도를 감소시키기 위해 엔지 또는 변속기 오일을 위한 저장조로 흐른다.
초기 시동 중, 일단 차량 배기 가스로부터의 열이 더 이상 요구되지 않는다면, 여기에서 바이패스 위치 또는 바이패스 모드로 지칭되는 도3에 도시된 위치로 이것을 가져오도록 밸브 요소(18)가 작동된다. 이 위치에서, 압력 강하를 최소화하기 위해 바이패스 가스 흐름 경로(24)를 통한 흐름이 최대화되며, 또한 배기 가스로부터 액체 냉매로의 추가적인 열전달을 방지하기 위해 열교환기(14)를 통한 흐름이 최소화된다. EGHR 장치(10)의 효율을 최대로 하기 위해, 실질적으로 모든 배기 가스는 바이패스 가스 흐름 경로(24)를 통해 흐르고 또한 배기 가스는 열교환기(14)를 통해서는 흐르지 않는 것이 바람직하다. 예를 들어, 바이패스 위치에서 밸브 요소(18)를 지나 누설되고 그리고 열교환기(14)에 들어가는 배기 가스의 양은, 될 수 있는 한 최소로 유지되는 것이 바람직하다. 이것은 열교환기(14)를 통해 순환하는 냉매와 배기 가스 사이에서 원하지 않는 열교환기에 의해 유발되는 냉각 시스템상의 추가적인 부하를 최소화하며, 또한 열교환기(14)의 불필요한 가열로부터 나타나는 잠재적으로 해로운 열응력을 최소화하도록 작용한다.
바이패스 위치에서 배기 가스로부터 냉매로의 열전달을 추가로 최소화하기 위해, 밸브 요소(18)의 엣지가 밸브 본체(16)의 내측 표면(97)에 대해 실질적으로 밀봉되며 그에 따라 열교환기(14)에 대한 원하지 않는 가스 흐름을 최소화하는 것을 알 수 있다. 또한, 열교환기(14)는 바이패스 흐름 경로(24)의 외측에 위치되며 또한 챔버(91)에 의해 그것으로부터 이격될 수 있으며, 또한 이것은 배기 가스로부터 냉매로의 원하지 않는 열전달을 방지하는 것을 돕는다. 또한, 위에 서술한 바와 같이, 전도를 통해 밸브(12)로부터 열교환기(14)로의 열전달을 최소화하기 위해, 절연 가스켓(95)이 장착 플레이트(96)와 밸브 본체(16) 사이에 제공된다. 이 모든 특징들은 열교환기(14)에 의해 경험되는 열응력의 감소에 기여할 것으로 예상된다.
또한, 코어(34)의 다른 가스 흐름 통로(36)와는 달리, 바닥 플레이트(72) 및 인접한 코어 플레이트(35)에 의해 형성된 가장 바닥에 있는 가스 흐름 통로(36)는 양 측부상에 액체 흐름 통로(38)를 가질 필요가 없다. 특히, 가장 바닥에 있는 가스 흐름 통로(36)와 장착 플랜지(96) 사이에는 액체 흐름 통로(38)가 없다. 이것은 열교환기(14)상의 바닥에 위치된 액체 흐름 통로(38)의 냉매가 장착 플레이트(96)와 접촉하면 나타날 수 있는 열응력의 추가적인 최소화를 돕는다.
장치(10)의 추가적인 장점은 융통성(flexibility)이다. 열교환기(14)는 상이한 적용을 위해 상이한 크기를 가질 수 있음을 인식해야 한다. 열교환기(14)가 "자체 포위식(self-enclosing)"이기 때문에, 즉 외부 하우징을 포함하지 않기 때문에, 또한 플레이트(35)가 장치(10)를 통한 길이방향 수직 평면(즉, 도3 및 4의 횡단면의 평면)에 대해 수평으로 적층되기 때문에, 밸브(12)의 구성에 영향을 끼치지 않고 간단히 코어(34)로부터 플레이트(35)를 추가하거나 또는 제거함으로써 열교환기(14)가 크게 또는 작게 제조될 수 있다. 이것은 동일한 열교환기 코어 플레이트(35)가 상이한 열전달 요구를 갖는 다양한 상이한 열교환기로 사용될 수 있기 때문에 유리하다. 예를 들어, 상이한 크기의 차량은 상이한 크기의 차량 객실을 가지며, 또한 큰 차량 객실을 갖는 차량은 더 큰 열전달 요구를 가질 수 있다. 전체적인 열전달 요구를 조정하는데 필요한 모든 것은 코어 플레이트(35)를 추가 또는 제거함으로써 열교환기(14)를 수정하는 것이다.
이제, 본 발명의 제2실시예에 따른 열회수 장치(110)가 도10 및 11을 참조하여 서술된다. 장치(110)의 대부분의 요소가 장치(10)에 포함되어 있으며 또한 이미 위에 서술되었으며, 또한 이들 요소의 추가적인 설명은 불필요하다. 열회수 장치(10, 110)에 의해 공유되는 요소는 도면에서 유사한 도면 부호를 갖는 것으로 도시되어 있다.
위에 서술한 바와 같이, 밸브 요소(18)를 지난 배기 가스의 누설은 열교환 위치에서 바람직하게 최소로 된다. 이 위치에서, 밸브 요소(18)의 하나의 엣지는 열교환기(14)에 대해, 특히 열교환기(14)의 바닥에 대해, 또는 하나가 사용되는 장착 플레이트(96)에 대해 밀봉해야 한다. 이 실시예에 있어서, 열회수 장치(110)는 열교환기(14)의 바닥에 장착 플레이트(96)를 포함한다. 장치 플레이트(96)가 평탄하기 때문에, 장착 플레이트(96)에 대해 밀봉하는 밸브 요소(18)의 엣지도 평탄할 것임을 인식해야 한다.
밸브 요소(18)의 밀봉을 향상시키기 위해, 장착 플레이트(96)는 밸브 요소(18)와의 더욱 효과적인 랩(lap) 밀봉을 제공하기 위해 장착 플레이트(96)의 본체로부터 상향하여 구부러진, 도10 및 11에 도시된 바와 같이 직립의 플랜지 또는 태브(tab)(104)를 가질 수 있다. 태브(104)는 장치(110)의 중량을 추가하지 않는데, 그 이유는 이것이 장착 플레이트(96)의 일부인 물질을 포함하기 때문이다. 태브(104)는 밸브 요소(18)의 폭을 따라 연장하는 긴 치수를 갖는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 태브(104)는 바이패스 가스 흐름 경로(24)의 방향에 의해 한정된 수평 축선에 대해 90°보다 작은 각도로, 특히 전형적으로 45°내지 90°의 각도로 형성될 수 있으며, 또한 가스 흐름의 방향으로 수직 축선으로부터 멀리 각도를 이룰 수 있다. 장치(110)(도11)의 열교환 위치를 장치(10)(도4)의 열교환 모드와 비교함으로써, 태브(104)는 밸브 요소(18)와 오버랩하여, 장치(10) 보다 더 좋은 밀봉을 잠재적으로 제공하며, 또한 바이패스 가스 흐름 경로의 개폐 중 밸브 요소(18)의 행정(stroke)을 감소시킨다. 또한, 태브(104)는 가스켓(95)의 두께의 변화가 밸브 요소(18)와 장착 플레이트(96) 사이의 밀봉부상에 가질 수 있는 임의의 효과를 제거한다. 달리 말하면, 장착 플레이트(96)의 수평 부분에 대해 밀봉하는데 요구되는 것 보다 태브(104)에 대해 밸브 요소(18)를 밀봉하는데 소량의 회전이 요구된다. 또한, 태브(104)는 가스켓(95)의 두께의 변화가 밸브 요소(18)와 장착 플레이트(96) 사이의 밀봉부상에 가질 수 있는 임의의 효과를 제거한다. 태브(104)의 각도는 도11에 도시된 바와 같이 열교환 모드에서 밸브 요소(104)의 표면에 대해 평탄하게 놓이도록 선택된다. 또한, 밸브 요소(18)의 행정을 감소시키기 위해, 태브(104)는 장착 플레이트(96)의 가스 입구 매니폴드 개구(98)를 향해 위치되는 것이 바람직하다.
열회수 장치들(10, 110) 사이의 다른 차이점은 도11에 도시된 바와 같이 장치(110)의 밸브 요소(18)가 열교환 위치에 있을 때 이것을 따라 배기 가스가 열교환기(14)의 내외로 흐르는 밸브 본체(16)의 내측 표면의 형상일 수 있다. 밸브 요소(18)가 바이패스 위치에서 밀봉하는 내측 표면(97)은 밸브 본체(16)의 내측으로 아직 돌출하고 있지만 그러나 도3 및 4에 도시된 표면(97)의 대응하는 부분 보다는 더 적은 양으로 라운드된 입구 표면(106)을 제공함으로써 약간 수정된다. 내측 표면(97)은 유사하게 라운드된 출구 표면(108)을 가지며, 이것을 따라 가스가 열교환기(14)의 가스 출구 매니폴드(42)로부터 밸브의 가스 출구(20)를 향해 흐른다. 특히, 라운드된 출구 표면(108)은 완만하게 구부러지며 또한 도3 및 4에 도시된 표면(97)의 대응하는 부분과는 달리 내향하여 연장하는 임의의 돌출부 또는 립(lip)을 갖지 않는다. 본 발명자들은 장치(110)를 통한 압력 강하를 최소로 하기 위해 열교환기(14)와 출구(20) 사이에 완만하게 라운드된 표면을 제공하는 것이 특히 중요하다는 것을 발견하였다.
표면(106, 108)은 약화(weakening)를 피하기 위해 밸브 본체(16)의 과도한 시닝(thinning) 없이 형성되며, 또한 도10 및 11에서 이들 표면은 실질적으로 밸브 본체(16)의 다른 벽 보다 두꺼운 것으로 도시되어 있다. 밸브 본체(16)의 내측 및 외측 표면은 밸브 본체를 통해 적절한 벽 두께를 제공하기 위한 형태를 가질 수 있음을 인식해야 한다.
표면(97)에 대한 밸브 요소(18)의 밀봉 능력의 손상을 피하기 위해, 특히 뜨거운 가스의 열교환기(14)로의 누설이 최소화되어야 하는 바이패스 모드에 있어서, 바이패스 모드에서 표면(97)으로 밀봉을 강화하기 위해 표면들(106, 108) 중 적어도 하나에 작은 오목부 또는 립을 제공하는 것이 바람직할 수 있다. 도10 및 11에 있어서, 라운드된 출구 표면(108)은 밸브 요소(108)에 의해 밀봉을 강화시키기 위해 이런 오목부(112)를 갖는다.
본 발명은 어떤 바람직한 실시예와 관련하여 서술되었지만, 이것에 제한되지 않는다. 오히려, 본 발명은 하기의 청구범위의 범주에 속할 수 있는 모든 실시예를 포함한다.
10: 열회수 장치 12: 전환 밸브
14: 열교환기 16: 밸브 본체
18: 밸브 요소 20: 가스 입구
22: 가스 출구

Claims (22)

  1. 가스 전환 밸브 및 가스/액체 열교환기를 포함하는 열회수 장치에 있어서,
    가스 전환 밸브는 밸브 본체, 바이패스 위치와 열교환 위치 사이에서 이동 가능한 밸브 요소, 및 밸브 본체에 형성된 가스 입구 및 가스 출구를 포함하며,
    가스/액체 열교환기는 코어 플레이트의 스택으로 구성된 열교환기, 다수의 가스 흐름 통로와 흐름 연통되는 가스 입구 매니폴드 및 가스 출구 매니폴드, 그리고 다수의 액체 흐름 통로와 흐름 연통되는 액체 입구 매니폴드 및 액체 출구 매니폴드를 포함하며, 상기 코어는 교호하는 순서로 배치된 다수의 가스 흐름 통로 및 다수의 액체 흐름 통로를 포함하며,
    바이패스 가스 흐름 경로는 밸브 본체의 가스 입구와 가스 출구 사이로 연장하며, 열교환기는 바이패스 가스 흐름 경로의 외측에 위치되며,
    바이패스 위치의 밸브 요소에 의해, 바이패스 가스 흐름 경로는 실질적으로 완전히 개방되고 또한 가스 입구와 열교환기 사이의 흐름 연통은 실질적으로 밸브 요소에 의해 완전히 차단되며,
    열교환 위치의 밸브 요소에 의해, 바이패스 가스 흐름 경로는 실질적으로 밸브 요소에 의해 완전히 차단되고, 또한 가스 입구는 열교환기와 흐름 연통되며,
    상기 코어는 다수의 코어 플레이트를 포함하며, 상기 코어 플레이트의 각각은 2개의 액체 매니폴드 개구 및 2개의 가스 매니폴드 개구를 가지며, 각각의 코어 플레이트는 가스 측부 및 액체 측부를 가지며, 또한 2개의 인접한 코어 플레이트의 가스 측부들 사이에 각각의 가스 흐름 통로가 형성되도록 상기 코어 플레이트가 코어에서 함께 밀봉되며, 또한 플레이트의 매니폴드 개구들이 정렬하여 상기 매니폴드를 형성하도록 각각의 액체 흐름 통로가 2개의 인접한 코어 플레이트의 액체 측부들 사이에 형성되며, 가스 입구 및 출구 매니폴드는 가스 흐름 경로와 흐름 연통하고 또한 액체 입구 및 출구 매니폴드는 액체 흐름 통로와 흐름 연통하는 것을 특징으로 하는 열회수 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    스택의 상부 및 바닥에서 코어 플레이트를 제외한 모든 코어 플레이트는 동일한 것을 특징으로 하는 열회수 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 코어의 바닥은 밸브 본체에 가장 가까우며, 또한 상기 코어의 상부는 밸브 본체의 말단에 있으며, 또한 상기 코어는 코어의 바닥에 위치된 바닥 코어 플레이트를 포함하며,
    상기 바닥 코어 플레이트는 상기 가스 입구 매니폴드 개구들 중 하나 및 상기 가스 출구 매니폴드 개구들 중 하나를 포함하며,
    가장 바닥에 있는 가스 흐름 통로는 바닥 플레이트와 상기 코어 플레이트의 인접한 하나 사이에 형성되며, 및
    상기 가장 바닥에 있는 가스 흐름 통로는 상기 액체 흐름 통로들 중 오직 하나와 직접적인 열교환 접촉하는 것을 특징으로 하는 열회수 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    바닥 플레이트는 액체 입구 매니폴드의 폐쇄된 바닥 및 액체 출구 매니폴드의 폐쇄된 바닥을 형성하는 것을 특징으로 하는 열회수 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 임의의 한 항에 있어서,
    상기 코어의 바닥은 밸브 본체에 가장 가까우며, 또한 상기 코어의 상부는 밸브 본체의 말단에 있으며, 또한 상기 코어는 코어의 상부에 위치된 상부 코어 플레이트를 포함하며,
    상기 코어 플레이트는 액체 입구 매니폴드 개구 및 액체 출구 매니폴드 개구를 포함하며 그리고 가스 입구 매니폴드의 폐쇄된 상부 및 가스 출구 매니폴드의 폐쇄된 상부를 형성하며,
    상부 코어 플레이트의 액체 입구 매니폴드 개구는 액체 입구 피팅을 가지며, 또한 상부 코어 플레이트의 액체 출구 매니폴드 개구는 액체 출구 피팅을 갖는 것을 특징으로 하는 열회수 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    가스 입구 및 출구 매니폴드 그리고 액체 입구 및 출구 매니폴드는 실질적으로 바이패스 가스 흐름 경로와 직교하며, 또한 가스 흐름 통로 및 액체 흐름 통로는 실질적으로 바이패스 가스 흐름 경로와 평행한 것을 특징으로 하는 열회수 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 임의의 한 항에 있어서,
    열교환기의 바닥 플레이트에 고정된 장착 플레이트를 추가로 포함하며,
    상기 밸브 본체는 밀봉 표면을 가지며, 이것을 따라 밸브 본체가 장착 플레이트에 고정되며, 상기 밀봉 표면은 상기 밸브 본체의 개구를 둘러싸며 이것을 따라 밸브 본체의 내측과 열교환기 사이에 흐름 연통이 제공되는 것을 특징으로 하는 열회수 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    단열 가스켓이 밸브 본체의 밀봉 표면과 장착 플레이트 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 열회수 장치.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서,
    밸브 본체는 기계적 고정구에 의해 장착 플레이트에 고정되는 것을 특징으로 하는 열회수 장치.
  10. 제7항 내지 제9항 중 임의의 한 항에 있어서,
    장착 플레이트는 상기 가스 입구 매니폴드와 정렬하는 가스 입구 매니폴드 개구와 그리고 상기 가스 출구 매니폴드와 정렬하는 가스 출구 매니폴드 개구를 가지며, 또한 장착 플레이트의 가스 입구 및 출구 매니폴드 개구는 바이패스 가스 흐름 경로를 따라 서로 이격되는 것을 특징으로 하는 열회수 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    밸브 본체의 밀봉 표면, 장착 플레이트, 및 바닥 플레이트의 밀봉 표면은 평탄하며,
    바닥 플레이트의 밀봉 표면은 바닥 플레이트의 가스 입구 및 출구 매니폴드를 둘러싸는 것을 특징으로 하는 열회수 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    밸브 요소는 바이패스 가스 흐름 경로에 대해 약 90°의 각도로 밸브 본체를 통해 연장하는 피봇 축선을 따라 피봇하며, 또한 밸브 요소의 엣지는 열교환 위치에서 장착 플레이트의 표면과 밸브 요소를 결합시키는 것을 특징으로 하는 열회수 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    장착 플레이트의 상기 표면은 밸브 요소가 열교환 위치에 있을 때 밸브 요소의 엣지와 결합 및 오버랩하는 직립 플랜지를 갖는 것을 특징으로 하는 열회수 장치.
  14. 제1항 내지 제13항 중 임의의 한 항에 있어서,
    액체 입구 매니폴드 개구 및 액체 출구 매니폴드 개구는 코어 플레이트의 한쪽 측부를 따라 제공되며, 액체 흐름 통로는 U 형상이며, 또한 매니폴드 개구들 사이의 단락 흐름을 방지하기 위해 리브가 액체 입구와 출구 매니폴드 개구들을 분리시키며, 또한 상기 리브는 불연속적이며 그리고 간극을 제공하며 이것을 통해 액체의 일부가 리브를 통해 흐를 수 있는 것을 특징으로 하는 열회수 장치.
  15. 제1항 내지 제14항 중 임의의 한 항에 있어서,
    가스 입구와 열교환기 사이 그리고 열교환기와 가스 출구 사이로 연장하는 밸브 본체의 표면들은 매끄럽게 라운드되는 것을 특징으로 하는 열회수 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 밸브 요소는 상기 매끄럽게 라운드된 표면을 바이패스 위치의 밸브 요소와 결합시키는 것을 특징으로 하는 열회수 장치.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    상기 매끄럽게 라운드된 표면은 밸브 요소가 바이패스 위치에 있을 때 밸브 요소의 엣지를 수용하는 오목부를 갖는 것을 특징으로 하는 열회수 장치.
  18. 제1항 내지 제17항 중 임의의 한 항에 있어서,
    장치의 열전달 요구는 상기 동일한 코어 플레이트의 하나 또는 그 이상을 열교환기의 코어에 추가하거나 또는 이로부터 제거함으로써 조정 가능한 것을 특징으로 하는 열회수 장치.
  19. 제1항 내지 제17항 중 임의의 한 항에 있어서,
    밸브 본체는 이것이 열교환기에 고정되는 밀봉 표면을 가지며, 상기 밀봉 표면은 상기 밸브 본체의 개구를 둘러싸며 이것을 통해 흐름 연통이 밸브 본체의 내측과 열교환기 사이에 제공되며,
    바이패스 위치의 밸브 요소에 의해, 밸브 본체의 밀봉 표면은 폐쇄된 챔버가 바이패스 가스 흐름 경로와 밀봉 표면 사이에서 밸브 본체의 내측에 형성되도록 밸브 요소로부터 이격되는 것을 특징으로 하는 열회수 장치.
  20. 코어 플레이트의 스택으로 구성된 열교환기, 다수의 가스 흐름 통로와 흐름 연통되는 가스 입구 매니폴드 및 가스 출구 매니폴드, 및 다수의 액체 흐름 통로와 흐름 연통되는 액체 입구 매니폴드 및 액체 출구 매니폴드를 포함하며, 상기 코어는 교호하는 순서로 배치된 다수의 가스 흐름 통로 및 다수의 액체 흐름 통로를 포함하는 열회수 장치를 위한 가스/액체 열교환기에 있어서,
    상기 코어는 다수의 코어 플레이트를 포함하며, 상기 코어 플레이트의 각각은 2개의 액체 매니폴드 개구 및 2개의 가스 매니폴드 개구를 가지며, 각각의 코어 플레이트는 가스 측부 및 액체 측부를 가지며, 또한 2개의 인접한 코어 플레이트의 가스 측부들 사이에 각각의 가스 흐름 통로가 형성되도록 상기 코어 플레이트가 코어에서 함께 밀봉되며, 또한 플레이트의 매니폴드 개구들이 정렬하여 상기 매니폴드를 형성하도록 각각의 액체 흐름 통로가 2개의 인접한 코어 플레이트의 액체 측부들 사이에 형성되며, 가스 입구 및 출구 매니폴드는 가스 흐름 경로와 흐름 연통하고 또한 액체 입구 및 출구 매니폴드는 액체 흐름 통로와 흐름 연통하는 것을 특징으로 하는 가스/액체 열교환기.
  21. 제20항에 있어서,
    코어는 코어의 바닥에 위치된 코어 플레이트를 포함하며, 바닥 코어 플레이트는 상기 가스 입구 매니폴드 개구들 중 하나 및 상기 가스 출구 매니폴드 개구들 중 하나를 포함하며 또한 액체 입구 매니폴드의 폐쇄된 바닥 및 액체 출구 매니폴드의 폐쇄된 바닥을 형성하며, 또한
    가장 바닥에 있는 가스 흐름 통로는 바닥 플레이트와 상기 코어 플레이트의 인접한 하나 사이에 형성되며, 상기 가장 바닥에 있는 가스 흐름 통로는 상기 액체 흐름 통로들 중 오직 하나와 직접적인 열교환 접촉하는 것을 특징으로 하는 가스/액체 열교환기.
  22. 제20항 또는 제21항에 있어서,
    액체 입구 매니폴드 개구 및 액체 출구 매니폴드 개구는 코어 플레이트의 한쪽 측부를 따라 제공되며, 액체 흐름 통로는 U 형상이며, 또한 매니폴드 개구들 사이의 단락 흐름을 방지하기 위해 리브가 액체 입구와 출구 매니폴드 개구들을 분리시키며, 또한 상기 리브는 불연속적이며 그리고 간극을 제공하며 이것을 통해 액체의 일부가 리브를 통해 흐를 수 있는 것을 특징으로 하는 가스/액체 열교환기.
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