KR20150099732A - 유체간 열 교환을 위한 열교환 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 절연된 도관을 통해 순환하는 두 유체 사이에서 열을 교환하기 위한 열 교환 장치에 관한 것이다. 양호한 실시예에서, 제1 유체는 배기 가스 재순환(EGR) 시스템으로부터 유래되는 고온 가스이고, 제2 유체는 고온 가스로부터 열을 제거하기 위해 사용되는 냉각액이다. 본 발명에 따른 장치는 간단하고 저렴한 구성을 가지고, 외피가 없으며, 동작 모드에 있을 때 특히 매우 소형 및 경량 구조를 형성하도록 배열된 클래드 플레이트들에 의해 부착된 복수의 압출된 알루미늄 프로파일 세그먼트에 의해 형성된다.

Description

유체간 열 교환을 위한 열교환 장치{HEAT EXCHANGE DEVICE FOR EXCHANGING HEAT BETWEEN FLUIDS}

본 발명은 절연 도관들을 통해 순환하는 두 유체 사이의 열 교환을 위한 열교환 장치에 관한 것이다. 바람직한 예에서, 제1 유체는 배기 가스 재순환 시스템(exhaust gas recirculation system : EGR system)으로부터 유래하는 고온 가스이고 제2 유체는 고온 가스로부터 열을 제거하기 위해 사용되는 냉각액이다.

본 발명에 따른 장치는 간단하고 저가의 구성을 가지며, 외피(shell)가 없고, 동작 모드에 있을 때 매우 컴팩트하면서 경량인 구성을 도출한다.

평면형 도관의 적층체에 의해 형성되며 이들 평면형 도관이 다이 커팅되고 서로 용접된 두 개의 철판으로 형성되어 있는 EGR 시스템용 열 교환기가 종래 기술로 알려져 있다. 각 평면형 도관 내측에는 냉각 대상 가스의 난류를 증가시키고 대류를 개선시켜 이들 도관 외측에서 순환하는 냉각액으로의 열 전달을 향상시키는 주름 시트들(corrugated sheets)이 존재한다.

평면형 도관들은 다이 커팅되고 용접된 시트들에 의해 형성되며, 상기 시트들은, 냉각액의 통과를 허용하기 위해 연속 도관들 사이에 채널들 또는 공동들의 형태에 적합한 엠보싱(embossing)에 의해 형성된 엠보스먼트(embossment)를 갖는다.

이런 열 교환기들에서, 도관 적층체는 냉각액을 수용하는 외피 내에 수용된다. 외피는 고온 가스로부터 추출된 열을 제거하는 냉각액의 통과를 위한 입구와 출구를 구비하는 구조체이다. 외피 내의 액체의 부피는 평면형 도관들 사이의 부피와 외피와 도관 적층체 사이의 액체를 포함하는데, 도관 적층체는 상당하며 높은 비율로 교환기의 전체 중량을 증가시킨다

그러한 교환기들의 설계 기술 분야의 당업자의 경험은 다른 제조 방법들 및 압출된 알루미늄 같은 재료들에 적용될 수 없다. 매우 다른 열 전도성 및 팽창 계수를 갖는 이들 재료뿐만 아니라, 제조 및 용접 기술은 완전히 다르며, 스테인레스스틸 부품과 함께 사용되는 구성을 사용하는 것을 허용하지 않는다.

클래드(clad)라고 불리는 일 유형의 알루미늄 플레이트가 종래 기술에 알려져 있다. 이런 알루미늄 플레이트는 그 표면 중 적어도 하나에 동일한 플레이트의 알루미늄의 잔여부보다 낮은 융점을 갖는 알루미늄의 층을 갖는다. 설명 및 청구항 전반에 걸쳐, 클래드라는 용어가 사용될 때, 이는 그 표면 중 적어도 하나 상에 동일한 플레이트의 알루미늄의 잔여부보다 낮은 융점을 갖는 알루미늄의 층을 포함하는 이런 알루미늄 플레이트 지칭한다.

그 플레이트의 이점은, 오븐 안으로의 도입에 의해, 감소된 융점(감소는 더 낮다는 것으로 이해됨)을 갖는 알루미늄을 갖는 표면과 그 표면이 접촉하는 부품에 의한 부착을 가능하게 한다는 것이다. 그 부착 공정은 클래드 플레이트를 포함하는 부착 대상 부품을 감소된 융점의 알루미늄의 용융 온도보다 높지만 알루미늄의 잔여부의 용융 온도보다는 낮은 온도에 노출시키는 것으로 구성된다.

이 온도에서, 감소된 용융 온도의 알루미늄이 용융되어 접촉 표면들을 부착시키며, 더 높은 용융 온도의 알루미늄은 구조적 완전성을 유지한다.

예로써, 두 개의 수직 교차 플레이트를 부착하는 것이 필요한 경우에, 종래 기술에서, 클래드 플레이트는 수직 돌출 세그먼트에서 길게 형성되고, 그래서, 상기 세그먼트의 감소된 용융 온도의 알루미늄을 갖는 표면이 다른 플레이트와 접촉한다. 그 부착은 낮은 용융 온도를 갖는 이 수직 세그먼트의 표면이 부착되는 표면에 평행하고 그에 접촉하기 때문에 이루어진다. 온도 상승을 위해 오븐을 통과시킴으로써 특히 부착 대상 부품과 접촉하는 알루미늄이 용융되고, 서로 수직으로 위치된 두 플레이트가 용접되는 것이 보장된다.

본 발명은 종래 기술에 사용되는 방식과는 다르게 사용되는 클래드 플레이트를 사용하여 그 부착이 보장되는 압출된 알루미늄 프로파일에 기초하여 외피 없는 간단한 구조의 열 교환기를 제공한다. 상술한 바와 조합된 다른 기술적 해결책은 이하의 설명에 설명되어 있다.

본 발명은 종래 기술에 알려져 있지 않은 부착 수단을 사용하여, 소형 구조를 형성하는 압출된 프로파일 알루미늄에 의해 제조된 간단한 구조를 갖는 열 교환기이다.

이 장치는 도관을 통해 순환하는 바람직하게는 가스인 제1 유체와, 제2 도관을 통해 순환하는 바람직하게는 냉각액인 제2 유체 사이의 열 교환을 위한 열 교환기이며, 상기 장치는 양 도관 사이에 삽입되도록 구성되고, 청구항 제 1 항에 따라서, 다음을 포함한다.

- 복수의 압출된 알루미늄 프로파일 세그먼트로서, 이 세그먼트는

· 바람직하게는 길이 방향을 따라 연장하고,

· 제1 유체를 전달하도록 구성된 프로파일의 길이 방향으로의 도관을 제공하는 하나 이상의 폐쇄된 내부 공동들을 가지며,

· 이 복수의 세그먼트들은 길이 방향을 횡단하는 방향을 따라 분포되어 서로 이격되어 배열되는

복수의 알루미늄 프로파일 세그먼트.

프로파일 세그먼트는 그를 통한 제1 유체, 예로써, 고온 가스의 수송을 담당한다. 이들 압출된 복수의 알루미늄 프로파일은 제1 유체로부터 프로파일의 외부 표면으로의 열의 전달을 개선시키며, 가스를 안내하는 셀들에 의해 형성될 수 있다. 셀의 구조의 다양한 예가 테스트되었으며, 직선 내부벽에 기초한 셀이 가장 효율적인 것으로 판명되었다. 프로파일 세그먼트 사이에 거리가 존재하는 이러한 분포에서, 냉각 유체인 제2 유체에 의해 점유되도록 구성된 공간이 생성된다. 후술될 바와 같이, 교환기의 모든 기본적 구성요소가 도입될 때, 간격에 의해 생성된 이들 공간은 플레이트에 의해 측방향으로 폐쇄되며, 그래서, 외피의 사용이 불필요하다.

- 제1 천공 또는 홈형 클래드 알루미늄 플레이트로서, 즉, 그 표면들 중 적어도 하나에 동일한 플레이트의 알루미늄의 잔여부보다 낮은 융점을 갖는 알루미늄의 층을 구비하고, 천공부들 또는 홈들은 상기 제1 플레이트가 이런 프로파일 세그먼트들에 실질적으로 수직이 되도록 상기 복수의 프로파일 세그먼트들의 단부들 중 하나를 수용하기에 적합하고, 이런 천공부들 또는 홈들은 이들이 수용하는 상기 프로파일 세그먼트들의 섹션에 따른 구성을 갖는, 제1 클래드 알루미늄 플레이트.

- 제2 클래드 알루미늄 플레이트 및 제3 클래드 알루미늄 플레이트로서,

· 상기 제2 플레이트는 주연 링의 형태이고, 상기 복수의 프로파일 세그먼트들을 둘러싸도록 구성되며,

· 상기 제3 플레이트는 천공 또는 홈형성되고, 상기 천공부들 또는 홈들은 상기 제1 플레이트가 길이방향을 따라 위치되는 단부에 대향한 상기 복수의 프로파일 세그먼트들의 단부들을 수용하기에 적합하고, 이런 천공부들 또는 홈들은 이들이 수용하는 상기 프로파일 세그먼트들의 섹션에 따른 구성을 가지며, 상기 제2 및 제3 플레이트는 이런 프로파일 세그먼트들에 실질적으로 수직인

제2 클래드 알루미늄 플레이트 및 제3 클래드 알루미늄 플레이트.

프로파일 세그먼트는 제1 알루미늄 플레이트와 제3 알루미늄 플레이트에 기인하여 서로 이격된다. 제1 플레이트 및 제3 플레이트의 천공부 또는 홈은 프로파일 세그먼트의 양 단부를 수용하여 그 상대적 위치를 보장한다.

판은 클래드 플레이트가며, 프로파일 세그먼트에 실질적으로 수직으로 배열된다. 이 배열은 상기 플레이트의 낮은 용융 온도의 표면의 적어도 일부가 프로파일 세그먼트와 접촉하도록 플레이트에 수직으로 빠져나오는 적어도 하나의 세그먼트 또는 플랜지가 제공되기 때문에 수직으로 교차하는 프로파일에 플레이트를 부착하기 위해 종래 기술에서 사용되는 것이 아니다.

반대로, 본 발명은 양 클래드 플레이트가 프로파일 세그먼트와 수직으로 교차하게 한다. 프로파일 세그먼트와 접촉하고, 그에 의해 부착이 수행되는 플레이트의 표면은 다이 커팅에서 생성된 표면이다. 실험을 통해, 이러한 부착의 형성에 의해, 종래기술에서 고려되는 바와는 달리, 오븐을 통과하는 단계 동안 용융될 때 자유 표면 상에 위치된 알루미늄이 유동하여 부착 대상 표면을 충분히 습윤함으로써 부착 및 누설 밀폐성을 보장한다는 것이 판명되었다.

이러한 부착은 클래드 플레이트 자체가 구조요소가 될 수 있게 하며, 일부가 부착을 보장하고 나머지가 강도를 제공하는 종래 기술에서 이루어지는 바와 같이 추가적 조합된 요소를 필요로 하지 않으며, 따라서, 본 발명은 더욱 경량의 장치를 제공한다.

제3 플레이트가 위치되는 단부는 제2 플레이트 및 제3 플레이트에 의해 형성된 보강부가 위치되는 위치이며, 이 단부는 고온 가스의 입구에 대응하고, 따라서, 더 많은 구조적 및 열점 문제를 가질 수 있는 영역이다. 공통유동으로 동작시, 이 단부는 연급된 바와 같이 제1 유체의 입구가 위치되는 고온 측부에 대응하는 제2 유체가 도입되는 위치이다. 이 단부가 고온이기 때문에, 본 발명이 적용되며, 그래서, 프로파일 세그먼트 사이에 형성된 모든 공동을 통해 제2 유체의 적절한 분배가 바람직하다.

상술한 바에도 불구하고, 비록, 본 발명이 주로 공통흐름 유동에서 동작하도록 안출되었지만, 또한, 상반흐름 유동에서도 테스트되었으며, 성능 및 열 피로 강도가 놀랍게 양호하고 심지어 필적한다는 것이 발견되었고, 그 이유는 그 구조가 여전히 고온 가스의 입구에서 냉각 유체의 양호한 분포를 조장하기 때문이다. 공통흐름 유동으로부터 상반흐름 유동으로의 이전은 단지 사용시 냉각액의 소위 입구와 소위 출구 사이의 유동 방향이 장치 내에서 반전된다는 것을 의미한다. 이러한 설명은 본 발명의 모든 실시예에 적용된다.

특정 실시예에 따라서, 제2 유체의 입구에서 온도의 분포를 최적화하는 역시 클래드 플레이트으로 형성된 유동 편향 요소가 통합된다.

그러나, 제2 유체의 스테그네이션 지점을 방지하기에 적합하고, 따라서, 열 피로에 관하여 더 큰 요건을 갖는 용례에 장치를 사용하는 것을 바람직하게하는 구성이 형성되는, 도면을 참조로 설명되는 실시예도 본 발명의 목적이다.

- 제1 알루미늄 플레이트와 제2 알루미늄 플레이트 사이에서 연장하며 연속적 프로파일 세그먼트들 사이에 중간 챔버들을 형성하는 상기 프로파일 세그먼트들의 측부들을 덮기에 적합한 제1 측부 클래드 플레이트 및 제2 측부 클래드 플레이트.

이들 플레이트는 프로파일 세그먼트의 측면을 덮는다. 이들은 그 측부와 접촉함으로써 제1 프로파일 세그먼트에 의한 부착을 보장하는 클래드 플레이트이다. 이들 사이드 플레이트는 프로파일 세그먼트 사이의 간격에 의해 형성되는 공간을 폐쇄하며, 제1 플레이트와 제2 플레이트 사이에서 연장한다.

- 상기 사이드 플레이트들과 상기 프로파일 세그먼트들 사이의 부착 및 상기 프로파일 세그먼트들과 상기 제1 플레이트, 상기 제2 플레이트 및 상기 제3 플레이트 사이의 부착은 상기 클래드 플레이트들의 낮은 융점을 갖는 알루미늄을 용융시킴으로써 이루어짐.

적어도 이들 요소는 부착될 부품 사이의 실질적 수직 교차부를 갖는 클래드 플레이트를 통한 부착에 의해 연결되며, 이는 매우 경량의 구조를 갖는 장치 및 오븐을 통한 조립체의 단일 통과에 의해 열 교환기를 제조하는 본 발명의 장점 중 하나를 도출한다.

- 상기 제3 플레이트가 위치되는 길이 방향을 따른 상기 프로파일 세그먼트들의 단부에서, 연속적 프로파일 세그먼트들 사이의 상기 중간 챔버들은 주 챔버와 연통하고, 주 챔버는 순차적으로 상기 제2 유체의 진입/배출을 위해 연결 수단과 소통함.

- 상기 장치는 제2 진입/배출 유체의 도관과의 연결을 위해 연결 수단을 포함하고, 이런 연결 수단은 프로파일 세그먼트들 사이의 중간 챔버들에 대한 접근로를 가지며, 이들 연결 수단은 상기 제2 유체의 도관 내의 상기 장치의 삽입을 가능하게 함.

- 상기 제1 플레이트와 상기 제3 플레이트는 상기 제1 유체의 도관 내에 상기 장치의 삽입을 가능하게 하는 연결 수단을 포함하고, 상기 제3 플레이트의 연결 수단은 상기 제1 유체의 입구에 대응하고, 상기 제1 플레이트의 연결 수단은 상기 제1 유체의 출구에 대응함.

이들 연결 수단은 제1 유체로부터 제2 유체를 향한 열의 전달을 가능하게 하는 것들이다. 제2 플레이트 및 제3 플레이트가 주 분배 챔버와 함께 위치되는 측부 상에 제1 유체의 입구를 선택하는 것은 더 많은 임계 고온 영역이 고온 영역의 개선된 냉각액 분배 영역을 가질 수 있게 하여 열 피로를 감소시킨다.

저온 측부 상의 프로파일 세그먼트 사이의 중간 챔버에 대한 접근로를 갖는 제2 유체의 도관과의 연결을 위한 입구/출구 연결 수단을 제공하는 기술적 특징은 연결 영역에서 사이드 플레이트의 융기부로 구성되는 간단한 해법에 의해 모든 실시예에 예시되어 있다. 그러나, 모든 경우에, 대향 측부에서 제1 유체의 입구에서 수행되는 것 같이 두 개의 클래드 플레이트 사이에 챔버를 형성하는 구성적 해결책을 반복하는 것이 가능하지만, 이 해결책은 더 고가이고, 임계 영역이 고온 측부인 제1 유체의 입구이고, 이는 열 피로에 관한 가장 큰 수요가 존재하는 위치이기 때문에 불필요하다.

설명된 바와 같은 열 교환기를 포함하는 EGR 시스템과, 또한, 상기 EGR 시스템을 포함하는 차량도 본 발명의 목적이다.

장치의 구성적 세부사항 및 실시예를 사용하여 해결되는 추가적 기술적 문제가 이하의 부분에 설명되어 있다.

이들 및 본 발명의 다른 특징과 장점은 첨부 도면을 참조로 하는 단지 예시적이고 비제한적인 예로써 주어진 양호한 실시예에 대한 다음의 상세한 설명으로부터 더 명백해질 것이다.
도 1은 제1 실시예에 따른 교환기의 부품 세트의 분해 사시도를 도시한다.
도 2는 동일한 제1 실시예를 도시하며, 이 도면에는 중간 챔버들이 사이에 형성된 프로파일 세그먼트들에 평행한 평면에 따른 종방향 섹션이 도시되어 있다.
도 3은 동일한 제1 실시예를 도시하며, 이는 조립 이후, 쿼터 섹션들을 갖고 있는 교환시의 사시도이며, 이는 두 단부, 즉, 제2 유체인 냉각액의 입구 및 출구에서 내부 구성을 볼 수 있게 하고 있다.
도 4는 제2 실시예에 따른 교환기의 부품 세트의 분해 사시도를 도시한다.
도 5는 역시 구성요소가 조립되어 있는 동일한 제2 실시예의 사시도를 도시한다.
도 6은 동일한 제2 실시예를 도시하며, 여기에서는, 내부 챔버의 동일한 실시예를 따른 구성과 그 입구로의 제2 유체의 유동의 편향을 보여주기 위해, 복수의 프로파일 세그먼트에 평행하게, 그리고, 중심축을 통과하는 평면에 따른 섹션이 도시되어 있다.
도 7은 제2 유체의 출구에 대한 시각적 관찰을 가능하게 하기 위한 프리즘에 대응하는 체적을 제거한, 다른 섹션과 제2 유체의 입구에서 두 개의 부분적 섹션, 즉, 제1 섹션 및 쿼터 섹션을 적용한 이후의 동일한 실시예의 사시도를 도시한다.
도 8은 제3 실시예에 따른 교환기의 부품 세트의 분해 사시도를 도시한다. 본 실시예에서, 냉각액의 분배 챔버의 구성이 변경되어 있다.
도 9는 동일한 제3 실시예를 도시하며, 조립 이후 장치의 사시도가 도시되어 있다.
도 10은 장치의 내부 구조를 관찰할 수 있게 하는 파단된 종방향 단면을 갖는, 동일한 제3 실시예의 사시도를 도시한다.
도 11은 고온 가스의 흡입 매니폴드를 수용하는 제2 유체를 분배하기 위한 분배 챔버의 구성이 부각되어 있는 동일한 제3 실시예의 입면 단면도를 도시한다.
도 12는 제4 실시예에 따른 교환기의 부품 세트의 분해 사시도를 도시한다. 본 실시예에서, 디플렉터 요소의 구성이 변경되어 있다.
도 13은 동일한 제4 실시예를 도시하며, 여기에서는, 내부 챔버의 동일한 실시예에 따른 구성과, 그 입구로의 제2 유체의 유동의 편향을 도시하기 위한, 복수의 프로파일 세그먼트에 평행한, 중심축을 통과하는 평면에 따라 단면이 도시되어 있다.
도 14는 두 개의 챔버에 대한 시각적 관찰을 가능하게 하는, 제2 유체의 입구에서 부분적 섹션을 적용한 이후 동일한 제4 실시예의 사시도를 도시한다.

본질적 기술적 특징에 추가로, 동작 모드에서 경량이고, 클래드 부분을 부착하기 위해 오븐을 통과함으로써 용접에 의해 대부분 제조될 수 있는 무외피 기기(shell-less device)를 각각 제공하는 다른 특징을 포함하는 세 가지 실시예를 사용하여 더 상세한 방식으로 본 발명을 설명한다. 부품들 중 일부는 특히, 이들이 높은 Mg 함량을 가질 때 예로써 CMT 또는 TIG 용접에 의해 용접될 수 있다.

세 가지 실시예에서, 냉각되는 제1 유체는 연소 엔진으로부터 유래되는 고온 가스이고, 이는 냉각 이후 EGR 시스템을 따라 흡입 매니폴드 내로 재도입되는 것으로 고려된다. 냉각 유체는 고온 가스로부터 열을 제거하는 액체이다. 두 유체들은 도관들에 의해 수송되며, 그 도관들 사이에는 고온 가스의 열을 냉각액으로 전달하기 위한 상기 기기가 삽입되어 있다.

그러나, 이것이 그 열 교환기의 유일한 용례는 아니다. 본 발명의 제1 실시예는 예로써 특히 경량이고, EGR 가스의 온도만큼 높은 온도에 있지 않은 고온 가스를 냉각하기에 적합하다. 이는 터보 과급식 엔진(turbo-charged engine)에서 두 단계로 압축되는 가스의 경우이다. 중간 냉각은 그 밀도를 감소시키기 위해 제1 압축 단계로부터 제2 압축 단계로 진행하기 위해 필요하다. 제1 실시예는 특히 컴팩트하고 경량인 열 교환기를 제공함으로써 이 기술적 문제를 해결한다.

이 실시예에 따른 기기는 도 1의 분해 사시도의 부품들에 의해 도시되어 있다. 이 도면은 조립 후 기기의 내부를 관찰하기 위해 도 2 및 도 3과 조합될 수 있다.

주(main) 구조는 내부에 냉각될 가스의 통과를 위해 의도된 쎌 구조(1.1.1)를 도시하는 복수의 압출된 알루미늄 프로파일 세그먼트들(1.1)을 포함한다.

본 실시예에서, 프로파일 세그먼트들은 직사각형 단면에 따라 구성되며 공간을 형성하도록 서로 평행하고 이격되게 배치되며, 상기 공간은 동작 모드에서 냉각액에 의해 점유된다.

프로파일 세그먼트들(1.1) 간의 부착은 세 개의 플레이트, 즉, 제1 플레이트(1.2), 제2 플레이트(1.3) 및 제3 플레이트(1.4)에 의해 보장된다.

프로파일 세그먼트들(1.1) 사이의 평행한 배열 및 그것들 사이의 그 공간은 단부에 배열된 두 개의 플레이트, 즉 제1 플레이트(1.2) 및 제3 플레이트(1.4)에 의해 주로 형성된다. 이들 플레이트(1.2, 1.4)는 프로파일 세그먼트들(1.1)의 단부가 조립 이후 천공부들(1.2.1, 1.4.1) 내에 수용되도록 프로파일 세그먼트들(1.1)의 단면에 대응하는 천공부들(1.2.1. 1.4.1)를 갖는다. 천공부들(1.2.1, 1.4.1)은 바람직하게는 다이-커팅(die-cutting)에 의해 얻어질 수 있다. 다이-커팅에 의해 생성된 표면들은 상기 단부를 수용하는 상기 플레이트(1.2, 1.4)에 대응하는 상기 프로파일 세그먼트(1.1)의 단부의 외주면과 접촉하는 것들이다.

제2 플레이트(1.3)는 프로파일 세그먼트들(1.1)의 조립체의 주연 구조와 일치하는 다이 커팅된 링(ring) 형상이다. 이 경우에, 그 주연 형상은 직사각형이다.

프로파일 세그먼트들(1.1) 사이의 그 공간은 제1 사이드 클래드 플레이트(1.6) 및 제2 사이드 클래드 플레이트(1.7)에 의해 측방향으로 폐쇄된다. 이들 사이드 플레이트(1.6, 1.7)는, 제1 플레이트(1.2)로부터 제2 플레이트(1.3)까지 종방향으로(longitudinally) 연장되며, 프로파일 세그먼트들(1.1) 사이의 개구들을 커버하여 냉각액의 통과를 위한 내부 챔버를 형성하기에 충분할 정도로 횡방향으로(transversely) 연장한다.

본 실시예에 따라, 냉각액의 입구 및 출구는, 냉각액의 입구(1.7.1)와 출구(1.6.1)를 연결함으로써 상기 연장된 사이드 플레이트들(1.6, 1.7) 상에 원추형 영역(1.6.2, 1.7.2)을 생성하여 간단히 달성된다.

상기 원추형 구성은 입구 도관 및 출구 도관이 프로파일 세그먼트들(1.1) 사이에 배열된 모든 공동과 연통되게 한다. 본 실시예에서는, 상기 프로파일 세그먼트들(1.1) 집합체를 향하도록 배향된 감소된 온도의 알루미늄 표면을 가진 클래드 플레이트들을 사용함으로써, 모든 접촉 표면들의 누설 밀폐성(leak-tightness) 특히 냉각액 회로의 누설 밀폐성이 가능해지도록 한다.

원추형 구성(1.7.2)의 경우에, 프로파일 세그먼트들(1.1) 사이의 모든 중간 챔버들 안으로 유동의 균일한 도입을 가능하게 하는 냉각액 분배 챔버(C)는 상기 입구 도관에 대응하는 사이드 플레이트(1.7) 내에서 내부적으로 얻어진다.

부착되는 다른 누설 밀폐 부착부들은 제1 플레이트(1.2)와 제3 플레이트(1.4)의 천공부들(1.2.1, 1.4.1) 및 프로파일 세그먼트(1.1) 집합체의 외부 표면을 갖는 제2 플레이트(1.3)의 내부 직사각형 천공부의 다이 커팅된 표면에 대응하는 것들이다. 상기 세 개의 클래드 플레이트들(1.2, 1.3, 1.4)은 프로파일 세그먼트들(1.1) 집합체와 수직으로 교차하지만, 그럼에도 불구하고, 습식(wet) 프로파일 세그먼트들(1.1)의 접촉 영역에 인접한 알루미늄은 오븐을 통과할 때 용융되며 상기 다이-컷 영역과 상기 프로파일 세그먼트(1.1)의 부착이 냉각 이후 보장된다는 것이 판명되었다.

상기 고온 가스는 교환기의 동일 단부를 통해 투입되며, 공통 유동(concurrent flow)에 사용될 때 고온 가스는 냉각액 입구가 내부에 위치되는 교환기의 동일한 단부를 통해 진입한다. 따라서, 상기 고온 단부는 저온 액체에 의해 냉각된다. 상반 유동(countercurrent flow)에 사용될 때, 상기 고온 가스 입구는 냉각제가 균질한 분포를 갖는 영역에 접촉한다. 양자 모두의 경우에, 열점의 가능성이 감소된다.

고온 가스는 원추형 흡입 매니폴드(1.10)를 통해 진입한다. 이 제1 실시예는 특히 경량 구조를 가지며, 따라서, 흡입 매니폴드(1.10)와의 부착이 보강된다. 흡입 매니폴드(1.10)는 일반적으로 스테인레스스틸로 이루어진다. 본 실시예에서, 강성적 부분과 흡입 매니폴드(1.10)를 나사결합하는 대신, 제2 및 제3 알루미늄 플레이트(1.3, 1.4)의 부착은 충분히 강성적이지 않으면, 이는 제2 플레이트(1.3), 제3 플레이트(1.4) 및 부착 개스킷(1.14)에 의해 형성된 플레이트의 조립체의 다른 측부 상에 배열된 한 쌍의 L-형상의 강성화 부분(1.13)에 나사결합된다. 본 실시예에서, 흡입 매니폴드(1.10)에 용접된 스테인레스스틸으로 이루어진 추가적 제4 플레이트(1.15)가 흡입 매니폴드(1.10)의 시트에 의한 부착 개스킷(1.14)의 지지를 보장하기 위해 통합되어 있다.

개수가 2개인 L-형 부분(1.13)의 형상은 각 L-형 형상 부품(1.13)이 제2 플레이트(1.3), 제3 플레이트(1.4) 및 제4 플레이트(1.15)와 개스킷(1.14)에 의해 형성된 다발 배후에 위치될 때까지 일 측부를 통해 진입하도록 열 교환기의 구성요소를 용접한 이후 삽입을 가능하게 한다. 상기 4개 요소들은 부착을 위해 충분히 강성적이지 않다. 따라서, 강성의 L-형 부품(1.13)은 스크류(1.10.1)에 의한 흡입 매니폴드(1.10)와의 양호한 부착을 보장한다.

가스는 대향 단부에서 배출되며, 이때 출구 매니폴드(1.11)는 프로파일 세그먼트(1.1) 각각을 통과한 가스를 수집한다. 본 실시예에서, 매니폴드(1.11)는 프로파일 세그먼트들(1.1)의 단부들을 둘러싸거나 적어도 그것들을 수용하기에 적합한 알루미늄 성형 부품이다. 상기 제1 플레이트(1.2)는 프로파일 세그먼트(1.1)의 단부와 동일 평면에 위치하지 않지만, 미세하게 동일 평면 위치를 벗어나 프로파일 세그먼트(1.1) 집합체의 주연 형상과 일치하게 매니폴드(1.11)를 끼울 수 있게 한다. 제1 플레이트(1.2)의 위치는 매니폴드(1.11)가 적어도 그 주연 에지에서 제1 플레이트(1.2)의 측부 표면과 접촉하게 한다. 매니폴드(1.11)가 높은 Mg 함량을 갖는 성형된 알루미늄으로 이루어질 때, 매니폴드(1.11) 및 제1 플레이트(1.2)는 CMT 용접이나, 대안적으로, TIG 용접에 의해 부착될 수 있다.

본 실시예에서, 보조 클래드 플레이트(1.12)는 제3 플레이트(1.4)에 그 에지에서 긴밀하게 끼워지는 외부적으로 배열된 프로파일 세그먼트(1.1)의 외부 표면 상에 배열되어 사용된다. 이러한 해결책은 보강될 특정 부착 지점에 적용될 수 있다. 더 큰 범위로, 그것은 또한, 보조 플레이트(1.12)의 긴밀한 끼움 에지에서의 용융이 수직으로 위치된 제3 플레이트(1.4)의 개선된 부착에 기여하기 때문에, 부착부의 누설 밀폐성을 보장할 수 있다.

도 2에서, 열 교환기가 공통 유동(concurrent flow)에 사용될 때, 유입 냉각액은 주 챔버(C)를 통과한 이후 디플렉터(1.8)의 존재의 결과로서 프로파일 세그먼트들(1.1) 사이에 형성된 중간 챔버의 대향 코너에 도달할 때까지 하방으로(도면의 배향에 따라서) 이동하게 강요되며, 그 후, 프로파일 세그먼트들(1.1) 사이의 공간을 따라 종방향으로 유동한다. 그 유동의 방향은 두꺼운 실선을 갖는 화살표를 사용하여 표시되어 있다.

도 2에 도시된 하부 직각 코너는 스태그네이션 영역(stagnation region)일 수 있으며, 따라서, 연장부(1.8.2)와 메인 바디(1.8.1)에 의해 형성된 빗살형 유동 디플렉터(1.8)가 본 실시예에 통합된다. 이 부품은 클래드 플레이트를 다이 커팅함으로써 얻어질 수 있다. 디플렉터의 메인 바디(1.8.1)는 프로파일 세그먼트(1.1) 상에 위치되고, 연장부들(1.8.2)은 수직으로 연장하여 거의 실존하지 않는 유동 영역을 방지하고, 따라서 고온 영역을 방지하기 위해 스테그네이션 영역을 향한 유동을 강요한다. 클래드 플레이트를 다이 커팅함으로써 얻어진 디플렉터(1.8)의 상기 부분은 표시된 바와 같이 위치될 수 있게 하며, 그 오븐을 통한 통과에 기인한 인접한 프로파일 세그먼트들(1.1)과의 부착을 제공할 수 있게 한다. 달리 말하면, 부착부는 메인 바디와 그 위에 이것이 배치되는 프로파일 세그먼트들(1.1)의 상부 표면들 사이에, 또한, 연장부들(1.8.2)과 프로파일 세그먼트들(1.1) 사이의 측부 접촉 표면들 상에 생성된다.

본 실시예에 따라서, 상기 디플렉터(1.8)는 제2 플레이트(1.3)에 평행하게 위치되지만, 그럼에도 불구하고, 이 부품(1.8)을 경사지게 배열하는 것이 중요한 후술된 것들과 조합될 수 있는 실시예가 존재하거나, 이는 심지어 냉각액의 입구 내에 부여되는 유동을 변경할 수 있게 하는 곡률 각도를 채택할 수 있다.

본 실시예에서, 챔버(C)의 시작부와 디플렉터(1.8) 사이에 특정 거리가 유지되는데, 그 이유는 진입 유동의 일부가 디플렉터(1.8)의 후방 부분을 통과하여 디플렉터가 예로써, 비등 온도 도달 영역이 생성되어 열적 피로의 경향이 있는 스테그네이션 지점을 발생시키는 것을 방지한다.

이러한 실시예에서, 냉각액의 출구는 경사(α)를 갖도록 배열된다. 경사 각도의 채택은 또한 스테그네이션 영역의 구성을 변화시킨다. 이 각도(α)의 채택은 동일 단부에서, 그러나, 도 2의 상부 좌측에 도시된 대향 측부의 코너에 배치된 스테그네이션 영역을 감소시킬 수 있게 한다.

도 4 내지 7은 스테그네이션 영역의 존재를 감소시켜 열점을 방지하기 위해 제1 실시예에 비해, 주로 제2 유체, 냉각액의 입구를 변화시키는 제2 실시예를 도시한다. 이러한 제2 실시예는 EGR 가스에서 발생하는 바와 같이 제1 유체의 온도가 높은 용례에 적합하며, 기기가 견딜 수 있는 열 사이클의 수가 제1 실시예에 비해 10배 만큼 증가한다는 것이 판명되었다.

본 실시예에서, 제1 실시예에서와 동일한 구조가 프로파일 세그먼트(1.1), 사이드 플레이트(1.6, 1.7)에 의해 형성된 인클로저 및 출구 매니폴드(1.11)가 위치되는 제1 유체의 출구의 단부에서의 부착 해결책에서 재현된다.

이 변화는 주로 제1 유체인 고온 가스가 도입되는 측면에서 볼 수 있다. 본 실시예에 따라서, 제2 플레이트(1.3) 및 제3 플레이트(1.4)는 관형 분배 바디(1.5)에 의해 서로 분리된다. 이 관형 분배 바디(1.5)는 제2 플레이트(1.3) 및 제3 플레이트(1.4)가 위치되는 프로파일 세그먼트들(1.1) 집합체의 단부를 둘러싼다.

본 실시예에서, 관형 분배 바디(1.5)는 제2 플레이트(1.3)와 제3 플레이트(1.4) 사이에 위치된 프로파일 세그먼트(1.1)의 단부 부분과 그 내부 벽 사이에서 내부에 챔버(C)를 형성한다. 냉각액의 통과를 위해 의도된 프로파일 세그먼트(1.1) 사이에 존재하는 공간은 제2 플레이트(1.3)와 제3 플레이트(1.4) 사이의 단부 부분에도 존재한다. 상기 챔버(C)는 프로파일 세그먼트(1.1) 사이의 모든 공간들 또는 중간 챔버들과 소통하여 챔버(C)에 진입한 이후 냉각액의 분배를 촉진한다.

이 챔버(C)는 냉각액 도관과의 연결을 허용하기 위한 연결부(1.5.1)를 갖는다. 이 연결부(1.5.1)는 교환기가 공통 유동(concurrent flow)에서 동작할 때 냉각액 입구에 대응한다. 이러한 구성에서, 특히, 미소하게 더 뜨겁지만 고온 영역에서 냉각액의 분포의 개선에 기인하여 상반 유동(countercurrent flow)에서 장치는 큰 열적 피로 강도를 갖는다는 것이 관찰되었다.

관형 분배 바디(1.5)와의 연결을 위한 연결 수단(1.5.1)은 프로파일 세그먼트(1.1)에 의해 형성된 주 평면의 것에 평행한 평면에 포함된 입구를 갖는다. 이러한 구성은 연속적 프로파일 세그먼트들(1.1) 사이에 형성된 공동의 방향과 일치하는 유동의 진입 방향을 형성할 수 있게 한다.

챔버(C)의 구성 및 프로파일 세그먼트들(1.1) 사이에 형성된 공간 각각에 냉각액을 분배할 수 있게 하는 방식은 도 7의 우측에 명료히 도시되어 있다. 냉각액의 유동은 공통 유동에 사용될 때, 두꺼운 실선의 화살표로 도시되어 있다. 진입 유동은 연속적 프로파일 세그먼트들(1.1) 사이에 형성된 공간 각각에 대한 직접적 접근로를 갖는다. 그럼에도 불구하고, 제1 예와는 달리, 챔버(C)는 또한 주연 방향으로 연장하고, 측부 유동을 가능하게 하며, 이 측부 유동은 또한 하부 위치로부터의 접근을 가능하게 하여, 스테그네이션 영역을 제거하며, 이는 열점 감쇠 장치를 쉽게 제공한다.

마찬가지로, 챔버(C)가 제2 플레이트(1.3)와 제3 플레이트(1.4) 사이에 형성되면, 디플렉터(1.8)는 제2 플레이트(1.3)으로부터 미소하게 이격되어 작은 유동 부분이 배후로 통과할 수 있게 함으로써 디플렉터(1.8)에 의해 유발되는 가능한 스테그네이션 영역을 제거한다.

냉각 대상 가스인 제1 유체에 관하여, 이는 두꺼운 점선의 화살표에 의해 도 6 및 7의 우측에 표시된 방향에 따라 프로파일 세그먼트(1.1)의 단부의 개구를 통해 진입한다.

프로파일 세그먼트(1.1)의 단부를 수용하는 천공부(1.4.1)가 그 세그먼트 및 상술된 바와 같은 제3 클래드 플레이트와의 부착부와 일치하기 때문에 제3 플레이트(1.4)는 고온 가스가 위치되는 공간과 냉각액을 갖는 내부 챔버(C) 사이의 소통을 방지한다.

이러한 제2 실시예에서, 가스 도관과의 연결은 제2 플레이트(1.3), 관형 흡입체(1.5) 및 제3 플레이트(1.4)에 의해 형성된 조립체의 주연부 구성을 갖는 가스 도관의 관형 구성을 채택하는 원추형 흡입 매니폴드(1.10)에 의해 형성된다. 이들 세 개의 요소(1.3, 1.5, 1.4)에 의해 형성된 블록은 흡입 매니폴드(1.10)와의 부착을 위한 네 개의 스크류(1.10.1)를 갖는다. 본 실시예에서, 스크류(1.10.1)는 상술한 3개 부분, 즉, 제2 플레이트(1.3), 관형 흡입체(1.5) 및 제3 플레이트(1.4)에 의해 형성된 블록을 횡단한다. 흡입 매니폴드(1.10)의 시트는 개스킷(1.9)으로 이루어지며, 이 개스킷은 흡입 매니폴드(1.10)의 나사식 부착부의 누설 밀폐성을 보장한다. 본 실시예의 관형 분배 바디(1.5)는 충분한 강성의 본체이기 때문에, 제1 실시예에 설명된 L 형상 부품(1.13) 같은 보강재는 필요하지 않다.

도 8, 도 9, 도 10 및 도 11은 제1 및 제2 예에 비해 제1 유체인 고온 가스의 변형된 입구 영역을 나타내는 제3 실시예를 도시한다.

본 실시예에서, 또한, 제1 클래드 플레이트가 위치되는 단부에 대향한 단부에 배열되는 제2 클래드 플레이트(1.3) 및 제3 클래드 플레이트(1.4)가 존재하며, 이런 플레이트는 그 사이에 프로파일 세그먼트(1.1)의 단부의 일부를 남기고 서로 이격 배치된다. 공통 유동으로 동작할 때, 냉각액은 이들 두 플레이트(1.3, 1.4) 사이에서 전체 주연부를 따라 진입한다.

본 실시예에서, 또한, 챔버(C)를 형성하는 관형 분배 바디(1.5)가 존재하며, 이는 이 챔버(C)에 노출된 프로파일 세그먼트(1.1)의 단부의 부분의 주연부를 따른 냉각액의 분배를 가능하게 하며, 그럼에도 불구하고, 이 관형 분배 바디(1.5)는 제2 플레이트(1.3)로부터 제3 플레이트(1.4)를 초과하여 연장한다.

도 11의 섹션에 상세히 도시된 바와 같이, 흡입 매니폴드(1.10)가 가스 도관으로부터 프로파일 세그먼트(1.1)의 폐쇄된 내부 공동(1.1.1)에 고온 가스의 유동을 안내하기 위해 제3 클래드 플레이트(1.4)에 결합되고, 관형 분배 바디(1.5)의 신장부는 이 가스가 냉각액 분배 챔버(C)와 연통하지 않도록 제2 챔버(CC)를 형성한다.

이 제2 챔버(CC)는 냉각액의 주연 방향 분배를 가능하게 하기 위해 이제 내부적으로 배열된 흡입 매니폴드(1.10) 및 관형 바디(1.5) 사이에 주로 위치된다. 교환기가 공통유동에서 사용될 때, 냉각액은 제1 챔버(C) 대신 제2 챔버(CC)와 소통하여 배치된 연결 수단(1.5.1)을 통해 진입한다. 이러한 분배는 더 낮은 온도의 냉각액을 갖는 프로파일 세그먼트(1.1)의 폐쇄된 내부 공동(1.1.1)에 도달하기 이전에도 흡입 매니폴드(1.10) 내에 여전히 존재하는 가스를 냉각하는 기술적 효과를 갖는다.

냉각액은 흡입 매니폴드(1.10) 내의 가스의 온도를 감소시키고 나면 제1 챔버(C) 내로 진행한다. 이는 제2 챔버(CC) 및 주 챔버(C)가 주 챔버(C)를 향해 제2 챔버(CC) 내에서 주연방향으로 분포된 냉각액을 전달하기 위해 서로 소통한다. 이러한 소통은 실질적으로 길이 방향(X)에 따르며, 그래서, 제2 실시예에서 플레이트(1.3) 및 제3 플레이트(1.4)를 향하였던 냉각액의 주연방향 유동은 이제 제2 챔버(CC) 내에서 수행된다. 따라서, 흡입 매니폴드(1.10)를 부여하는 제2 챔버(CC)의 섹션이 더 크면, 냉각액의 유동의 주연방향 분포는 더 양호하고, 주연방향으로 분배되고 나면, 이는 제1 챔버(C)로 진행하며, 여기서 이는 여전히 필요시 주연방향으로 유동할 수 있다.

이전 예에서와 같이, 디플렉터(1.8)가 또한 본 실시예에서 사용되며, 특히 서로 대향 배열되고 스테그네이션 영역을 방지하기 위해 제2 플레이트(1.3)로부터 미세하게 이격된 두 개의 디플렉터가 사용된다.

도 12, 도 13 및 도 14는 제3 예에 비해 변형된 디플렉터(1.3.1)를 보여주는 제4 실시예를 도시한다. 제3 실시예는 프로파일 세그먼트(1.1)의 다발을 둘러싸서 이 플레이트이 프로파일 세그먼트(1.1) 사이에 형성된 공간 내의 속도장을 변화시키지 않는 링형 제2 플레이트(1.3)를 보여준다. 상술한 바와 같이, 디플렉터(1.8)는 제2 플레이트(1.3)로부터 이격된 디플렉터(1.8)의 후방 부분을 진입 유동의 일부가 통과하기 때문에 열적 피로를 생성하기 쉬운 스테그네이션 지점의 발생을 방지한다.

이 제3 예는 두 개의 분리된 부재, 즉, 제2 플레이트(1.3) 및 디플렉터(1.8)를 필요로 하며, 디플렉터(1.8)는 오븐 내로의 진입 이전의 그 위치를 보장할 때 여분의 노력을 필요로 한다.

제4 실시예는 하나의 부재, 즉, 프로파일 세그먼트들(1.1) 사이에 부분적으로 진입하는 디플렉터(1.3.1)의 기능을 갖는 내부적 연장부를 포함하는 변형된 제2 플레이트(1.3)만을 필요로 한다.

교환기가 상반유동에서 사용될 때, 제2 유체 내의 최고온 지점이 제3 플레이트(1.4)에 인접하게 위치된 스테그네이션 지점에 위치되며, 따라서, 일부 특정 조건에서, 디플렉터(1.3.1) 배후의 스테그네이션 지점이 장치의 고장을 유발하는 중요한 지점이 아니라는 것이 테스트되었다. 이러한 조건에서, 제4 실시예는 제3 실시예에 따른 교환기보다 더 저렴하다.

Claims (20)

1. 도관을 통해 순환하는 바람직하게는 EGR 가스인 제1 유체와, 제2 도관을 통해 순환하는 바람직하게는 냉각액인 제2 유체 사이의 열 교환이 이루어지는 EGR 시스템을 위한 열 교환 장치(1)에 있어서,
   상기 장치는 양 도관 사이에 삽입되도록 구성되고,
   - 복수의 압출된 알루미늄 프로파일 세그먼트들(1.1)로서,
   · 바람직하게는 길이 방향(X)을 따라 연장하고,
   · 상기 제1 유체를 전달하도록 구성된 프로파일의 길이 방향(X)으로의 도관을 제공하는 하나 이상의 폐쇄된 내부 공동들(1.1.1)을 가지며,
   · 이 복수의 세그먼트들(1.1)은 길이 방향(X)을 횡단하는 방향(Z)을 따라 분포되어 서로 이격되어 배열되는
   복수의 압출된 알루미늄 프로파일 세그먼트들과,
   - 제1 천공 또는 홈형 클래드 알루미늄 플레이트(1.2)로서, 즉, 그 표면들 중 적어도 하나에 동일한 플레이트의 알루미늄의 잔여부보다 낮은 융점을 갖는 알루미늄의 층을 구비하고, 천공부들(1.2.1) 또는 홈들은 상기 제1 플레이트(1.2)가 이런 프로파일 세그먼트들에 실질적으로 수직이 되도록 상기 복수의 프로파일 세그먼트들(1.1)의 단부들 중 하나를 수용하기에 적합하고, 이런 천공부들(1.2.1) 또는 홈들은 이들이 수용하는 상기 프로파일 세그먼트들(1.1)의 섹션에 따른 구성을 갖는, 제1 클래드 알루미늄 플레이트와,
   - 제2 클래드 알루미늄 플레이트(1.3) 및 제3 클래드 알루미늄 플레이트(1.4)로서,
   · 상기 제2 플레이트(1.3)는 주연 링의 형태이고, 상기 복수의 프로파일 세그먼트들(1.1)을 둘러싸도록 구성되며,
   · 상기 제3 플레이트(1.4)는 천공 또는 홈형성되고, 상기 천공부들(1.4.1) 또는 홈들은 상기 제1 플레이트(1.2)가 길이방향(X)을 따라 위치되는 단부에 대향한 상기 복수의 프로파일 세그먼트들(1.1)의 단부들을 수용하기에 적합하고, 이런 천공부들(1.4.1) 또는 홈들은 이들이 수용하는 상기 프로파일 세그먼트들(1.1)의 섹션에 따른 구성을 가지며, 상기 제2 플레이트(1.3) 및 제3 플레이트는 이런 프로파일 세그먼트들(1.1)에 실질적으로 수직인
   제2 및 제3 클래드 알루미늄 플레이트와,
   - 상기 제1 알루미늄 플레이트(1.2)와 제2 알루미늄 플레이트(1.3) 사이에서 연장하며 연속적 프로파일 세그먼트들(1.1) 사이에 중간 챔버들을 형성하는 상기 프로파일 세그먼트들(1.1)의 측부들을 덮기에 적합한 제1 측부 클래드 플레이트 및 제2 측부 클래드 플레이트(1.6, 1.7)
   을 포함하고,
   - 상기 사이드 플레이트들(1.6, 1.7)과 상기 프로파일 세그먼트들(1.1) 사이의 부착 및 상기 프로파일 세그먼트들(1.1)과 상기 제1 플레이트(1.2), 상기 제2 플레이트(1.3) 및 상기 제3 플레이트(1.4) 사이의 부착은 상기 클래드 플레이트들의 낮은 융점을 갖는 알루미늄을 용융시킴으로써 이루어지고,
   - 상기 제3 플레이트(1.4)가 위치되는 길이 방향(X)을 따른 상기 프로파일 세그먼트들(1.1)의 단부에서, 연속적 프로파일 세그먼트들(1.1) 사이의 상기 중간 챔버들은 주 챔버(C)와 연통하고, 주 챔버(C)는 순차적으로 상기 제2 유체의 진입/배출을 위해 연결 수단(1.5.1, 1.7.1)과 소통하며, 상기 장치는 제2 진입/배출 유체의 도관과의 연결을 위해 연결 수단(1.6.1)을 포함하고, 이런 연결 수단(1.6.1)은 프로파일 세그먼트들(1.1) 사이의 중간 챔버들에 대한 접근로를 가지며, 이들 연결 수단(1.6.1; 1.5.1, 1.7.1)은 상기 제2 유체의 도관 내의 상기 장치(1)의 삽입을 가능하게 하며,
   - 상기 제1 플레이트와 상기 제3 플레이트(1.2, 1.4)는 상기 제1 유체의 도관 내에 상기 장치(1)의 삽입을 가능하게 하는 연결 수단을 포함하고, 상기 제3 플레이트(1.4)의 연결 수단은 상기 제1 유체의 입구에 대응하고, 상기 제1 플레이트(1.2)의 연결 수단은 상기 제1 유체의 출구에 대응하는
   열 교환 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 주 챔버(C)는 상기 제2 유체의 진입/배출을 위한 연결 수단(1.7)이 위치되는 상기 사이드 플레이트(1.7)의 벌크형 영역(1.7.2), 대향 사이드 플레이트(1.6)의 벌크형 영역(1.6.3) 또는 양자 모두에 따라 형성되고, 상기 벌크형 영역들(1.7.2, 1.6.3) 중 적어도 하나는 프로파일 세그먼트들(1.1) 사이에 형성된 상기 중간 챔버와 소통하는 공간을 생성하는 것을 특징으로 하는,
   열 교환 장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   관형 분배 바디(1.5)가 상기 제2 플레이트(1.3)와 상기 제3 플레이트(1.4) 사이에 길이 방향(X)을 따라서 배치되고, 이 관형 분배 바디(1.5)의 내부면은 관 세그먼트들(1.1)의 적어도 일 영역에서 분리되어 프로파일 세그먼트들(1.1)의 적어도 하나의 부분이 상기 제2 플레이트(1.3)와 상기 제3 플레이트(1.4) 사이의 관형 분배 바디(1.5) 내부에 수용되도록 주 챔버(C)를 형성하는 것을 특징으로 하는,
   열 교환 장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 관형 분배 바디(1.5)는 상기 플레이트들이 상기 관형 바디(1.5)에 의해 이격되도록 상기 제2 플레이트(1.3)와 상기 제3 플레이트(1.4) 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는,
   열 교환 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제3 플레이트(1.4)에 결합된, 바람직하게는 원추형 구성을 갖는 매니폴드(1.10)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
   열 교환 장치.
6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
   프로파일 세그먼트들(1.1)의 그룹의 적어도 하나의 외부면에는 상기 외부면에 인접한 클래드 플레이트가 존재하고, 이 클래드 플레이트는 부착의 개선을 위해 상기 제1 플레이트(1.2), 제2 플레이트(1.3) 또는 제3 플레이트(1.4) 중 임의의 플레이트의 내부 에지와 상기 프로파일 세그먼트들(1.1) 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는,
   열 교환 장치.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 관형 분배 바디(1.5)는 제2 유체의 진입/배출을 위한 연결 수단(1.5.1)을 포함하고, 이런 연결 수단(1.5.1)은 상기 관형 분배 바디(1.5) 내부의 상기 주 챔버(C)에 대한 접근로를 갖는 것을 특징으로 하는,
   열 교환 장치.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제2 플레이트와 상기 제3 플레이트(1.3, 1.4) 사이에 위치된 상기 프로파일 세그먼트들(1.1)의 부분의 주연 표면은 상기 관형 분배 바디(1.5)의 내부 주 챔버(C) 내부에 있고, 상기 챔버(C)는 프로파일 세그먼트들(1.1)의 상기 부분 둘레로 상기 제2 유체를 분배하에 적합한 것을 특징으로 하는 ,
   열 교환 장치.
9. 제 3 항에 있어서,
   상기 관형 바디(1.5)는 제2 챔버(CC)를 형성하는 흡입 매니폴드(1.10)에 의해 제1 유체의 진입 방향으로 길이 방향(X)을 따라 세장형이고,
   - 상기 입구로부터 상기 프로파일 세그먼트들(1.1)의 폐쇄된 내부 공동들(1.1.1)로 상기 제1 유체를 안내하기 위해 제3 플레이트(1.4)와 제1 유체의 입구를 연결하는 흡입 매니폴드(1.10)가 상기 제2 챔버(CC) 내측에 수용되고,
   - 상기 제2 챔버(CC)는 상기 제2 유체의 주연 분배를 가능하게 하도록 내부적으로 배열된 흡입 매니폴드(1.10)와 관형 바디(1.5) 사이에 주로 위치되며,
   - 상기 제2 챔버(CC)와 상기 주 챔버(C)는 주로 길이 방향(X)을 따라 주 챔버(C)와 상기 챔버(CC) 사이에서 상기 제2 유체를 전달하기 위해 서로 연통하고,
   - 상기 관형 바디(1.5) 안으로의 상기 제2 유체의 진입/배출을 위한 상기 연결 수단(1.5.1)은 상기 제2 챔버(CC)에 대한 접근로를 갖는 것을 특징으로 하는,
   열 교환 장치.
10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 프로파일 세그먼트들(1.1)은 바람직하게는 직사각형 섹션을 갖는 실질적 평면형 구성을 갖는 것을 특징으로 하는,
    열 교환 장치.
11. 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 관형 분배 바디(1.5)와의 연결을 위해 상기 연결 수단(1.5.1)은 상기 프로파일 세그먼트들(1.1)에 의해 형성된 것에 평행한 평면에 포함되는 입구/출구를 갖는 것을 특징으로 하는
    열 교환 장치.
12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 메인 바디(1.8.1)와 하나 이상의 횡방향 연장부(1.8.2)를 갖는 빗살형 클래드 배플판(1.8)을 포함하고, 그래서, 상기 메인 바디(1.8.1)는 상기 제2 유체의 입구/출구(1.5.1, 1.7.1)의 측부 상에 배열된 상기 프로파일 세그먼트들(1.1)의 측부 상에 우치되고, 상기 횡방향 연장부(1.8.2)는 상기 유체가 그를 통해 순환하는 공동 내의 횡방향 섹션 전반에 걸쳐 상기 제2 유체의 유동을 분배하기 위해 연속적 프로파일 세그먼트들(1.1) 사이에 위치되는 것을 특징으로 하는
    열 교환 장치.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 배플 플레이트(1.8)는 상기 제2 플레이트(1.3)에 평행하게 배열되는 것을 특징으로 하는
    열 교환 장치.
14. 제 12 항에 있어서,
    상기 배플 플레이트(1.8)는 상기 제3 플레이트(1.4)를 향해 배향된 그 연장부(1.8.2)의 단부들과 경사지게 배열되는 것을 특징으로 하는
    열 교환 장치.
15. 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배플 플레이트(1.8)는 상기 제2 플레이트(1.3)로부터 이격 배열되는 것을 특징으로 하는
    열 교환 장치.
16. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 플레이트(1.3)는 상기 유체가 그를 통해 순환하는 공동들 내에 상기 제2 유체의 유동을 분배하기 위해 연속적 프로파일 세그먼트들(1.1) 사이에 위치되는 내부적 연장부(1.3.1)를 포함하는 것을 특징으로 하는
    열 교환 장치.
17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 사이드 플레이트(1.6)과의 연결을 위한 상기 연결 수단(1.6.1)는 벌크형 영역(1.6.2)에 의해 상기 사이드 플레이트(1.6)에 부착된 관형 바디를 포함하고, 그래서, 상기 벌크형 영역(1.6.2)은 상기 관형 바디로부터 프로파일 세그먼트들(1.1) 사이에 위치된 공동들로의 접근을 돕는 내부 공동을 형성하는 것을 특징으로 하는
    열 교환 장치.
18. 제 17 항에 있어서,
    상기 연결 수단(1.6.1)의 상기 관형 바디는 상기 제1 플레이트(1.2)를 향해 배향되는 것을 특징으로 하는
    열 교환 장치.
19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 따른 열 교환기를 포함하는 EGR 시스템.
20. 제 19 항에 따른 EGR 시스템을 포함하는 차량.

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