KR20160124540A - Hot water supply equipment make use of internal combustion engine exhaust gas - Google Patents
Hot water supply equipment make use of internal combustion engine exhaust gasInfo
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Abstract
Description
본 발명은 내연 기관에서 연소된 후 배출되는 배기가스 폐열을 이용하여 온수로 히팅시켜 활용 가능하도록 하는 것으로, 특히 바람직하게는 레미콘, 특장차 등과 같은 차량의 메인머플러를 통과하는 배기가스 폐열을 이용하여 겨울철과 같은 기후 조건에서 차량 운전자에게 온수를 공급할 수 있도록 하는 내연 기관의 배기가스 폐열을 이용한 온수 공급장치에 관한 것이다.
The present invention can be utilized by heating the exhaust gas waste heat using the exhaust gas waste heat after combustion in the internal combustion engine. Particularly preferably, the exhaust gas waste heat passing through the main muffler of a vehicle such as a ready- The present invention relates to a hot water supply apparatus using exhaust gas waste heat of an internal combustion engine capable of supplying hot water to a driver of a vehicle under the same climatic conditions as the hot water supply apparatus.
세계적인 에너지 수급 불균형과 초유가 기조가 장기화될 것으로 예상되어 차량 등을 포함하는 이송수단의 유류비용 증가에 따른 부담은 갈수록 심화 되고 있다. Global imbalances in energy demand and supply are expected to be prolonged, and the burden of transportation costs, including vehicles, is increasing.
국내 전체 1차 에너지 소비량 중 수송 분야가 차지하는 비중은 20% 내외이며, 전세계적으로 국가 에너지 소비에서 상당한 비중을 차지하고 있어 수송 분야의 에너지 이용 효율 개선을 통한 에너지 절감 및 이에 상응하는 온실가스 감축 잠재력이 매우 높은 분야이다.Of the total primary energy consumption in Korea, the transportation sector accounts for around 20% of the total, and it accounts for a considerable portion of the national energy consumption worldwide. Therefore, energy savings through the improvement of energy efficiency in the transport sector and corresponding GHG reduction potential It is a very high field.
수송 분야의 대표적 적용 기술이라 할 수 있는 자동차 엔진의 유효 에너지 이용 효율은 엔진 타입 및 기술 방식에 따라 다소 차이는 있을 수 있으나, 대략 30% 내외에 불과하며 70%에 해당되는 가용한 유효 에너지가 잉여 배열로 낭비되고 있어, 수송분야 특히 차량에서 낭비되고 있는 에너지를 효과적으로 활용할 수 있는 대안 수립의 필요성이 절실하다 할 수 있다.The effective energy utilization efficiency of the automobile engine, which is a typical application technology in the transportation field, may be somewhat different depending on the engine type and the technique type, but it is only about 30%, and the available available energy equivalent to 70% It is necessary to establish alternatives that can effectively utilize the energy that is being wasted in the transportation field, especially in the vehicle.
이와 같이, 수송 분야에서의 차량 등에 적용되는 내연기관의 배기가스 배출 과정, 특히 자동차는 엔진의 실린더 내부에서 가솔린, 경유, LPG 등의 연료와 공기가 혼합된 혼합가스를 연소시키고 연소시 발생 되는 폭발력을 이용하여 피스톤을 왕복 운동시킴으로써 동력을 발생시키게 되고, 연소하고 남은 배기가스는 배기관을 통하여 대기중으로 배출되는 일련의 과정을 거치게 되는데, 이용 가능한 유효 잉여 배열이 운행 중에 다량 발생 되어 열역학적 측면에서 상당한 유효 에너지를 대기 중으로 방출함으로써 에너지 낭비는 물론이고 온실가스 배출의 주범으로 지목되고 있는 실정이다.As described above, the exhaust gas discharging process of an internal combustion engine applied to a vehicle or the like in the field of transportation, in particular, a car burns a mixed gas in which fuel and air such as gasoline, diesel, LPG, etc. are mixed in the cylinder of the engine, And the remaining exhaust gas is exhausted to the atmosphere through an exhaust pipe. However, since the available effective surplus arrangement is generated in a large amount during operation, the exhaust gas is considerably effective in terms of thermodynamics The emission of energy into the atmosphere has been regarded as the main cause of greenhouse gas emission as well as energy waste.
내연기관의 연소 및 연소가스 배출 과정은 전술한 차량은 물론, 선박, 항공기 등 운송수단은 물론이고 산업용 연도, 보일러 등에서도 내연기관 내에서의 폭발과 이로 인한 동력을 얻은 후, 배기가스가 대기로 배출되는 과정은 비교적 동일, 유사한 과정을 거치게 된다.The combustion and combustion gas discharge processes of the internal combustion engine are not limited to the aforementioned vehicle, but also the transportation means such as a ship, an airplane, etc., as well as the industrial flue, the boiler, etc., The process of discharging goes through a relatively similar process.
여기서 자동차의 배기관은 폭발 행정 후, 각각의 실린더에서 배출되는 배기가스가 배기밸브를 거쳐 모이는 배기매니폴드(배기 다기관)에 연결되는데, 상기 배기매니폴드에는 대기오염을 최소화시키기 위해 배기가스 중에 포함된 황화합물이나 질소화합물 등 유해물질을 이산화탄소나 물로 변환시켜주는 촉매변환기(컨버터)와 배기가스의 압력과 온도를 낮춰 배기가스의 급격한 팽창으로 인한 소음을 줄여주기 위한 소음기 즉 머플러가 중간에 장착되는 것이 일반적이라 할 수 있다.Here, the exhaust pipe of the automobile is connected to an exhaust manifold (exhaust manifold) through which the exhaust gas discharged from each cylinder is collected via an exhaust valve after the explosion stroke. In the exhaust manifold, A catalytic converter (converter) that converts harmful substances such as sulfur compounds or nitrogen compounds into carbon dioxide or water and a silencer (muffler) to reduce the pressure and temperature of the exhaust gas to reduce the noise due to the rapid expansion of the exhaust gas .
이러한 자동차의 배기매니폴드는 연소 후 고온의 배기가스가 배출되는 통로이며, 배기매니폴드를 통과할 때의 배기가스 온도는 대략 300 ~ 600 ℃의 고온 상태를 유지하게 된다.The exhaust manifold of such an automobile is a passage through which high-temperature exhaust gas is discharged after combustion, and the exhaust gas temperature when passing through the exhaust manifold maintains a high-temperature state of approximately 300 to 600 ° C.
이러한 배기가스의 폐열을 이용하기 위한 다양한 개선 방법 및 기술 들이 개시되고 있는데, 예를 들면 국내 공개특허 10-2006-0098814 호의 배기관의 열을 이용한 차량용 난방장치가 개시되어 있다.Various improvement methods and techniques for using the waste heat of such exhaust gas have been disclosed. For example, a heating apparatus for a vehicle using heat of an exhaust pipe of Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2006-0098814 is disclosed.
상기한 선행기술의 경우에는 차량의 배기관에 온수생성기를 장착하고 그 온수생성기에서 배기관의 열을 이용하여 온수를 생성한 후 차량 실내의 각 시트와 바닥면에 제공하여 차량 운행 중에 대기중에 버려지는 배기에너지를 차량 실내 난방으로 전환되어 사용되도록 하는 예이다.In the case of the above-described prior art, a hot water generator is mounted on the exhaust pipe of a vehicle, hot water is generated by using the heat of the exhaust pipe in the hot water generator, and the hot water is supplied to each seat and floor of the vehicle interior, This is an example in which energy is converted into indoor heating of a vehicle and used.
이와 같은 경우에는 주로 배기매니폴드 배기관을 통해 배출되는 배기가스의 열을 이용하여 차량 실내의 난방을 꾀하는 것으로, 온수생성기가 배기매니폴드와 촉매변환기 사이 또는 촉매변환기와 머플러 사이에 장착되도록 하는 것으로 주로 배기관을 에워싼 상태에서 배기관의 표면으로 발산되는 열을 이용하게 된다.In this case, the hot water generator is installed between the exhaust manifold and the catalytic converter or between the catalytic converter and the muffler by heating the interior of the vehicle mainly by using the heat of the exhaust gas mainly discharged through the exhaust manifold exhaust pipe. And the heat radiating to the surface of the exhaust pipe is used while the exhaust pipe is surrounded.
그러나 이러한 경우, 난방을 요하는 겨울철의 경우에 열 효율성이 급격히 떨어지게 되므로 차량 난방 효율성은 극히 미비하며, 레미콘 차량이나 덤프트럭과 같은 특장차의 경우, 운전자는 주로 차량에서 보내는 시간이 많아 온수를 사용하고자 할 경우에는 마땅한 대책이 없는 편이다.However, in such a case, the efficiency of heating the vehicle is very low because the heat efficiency is drastically reduced in the case of winter in which the heating is required, and in the case of the specially designed vehicle such as a remicon vehicle or a dump truck, the driver often uses the hot water If you do, you do not have the right measures.
이러한 점을 감안하여, 전술한 레미콘 차량이나 덤프트럭과 같은 특수한 차량을 운전하는 운전자에게 겨울철과 같은 기후 조건에서 온수를 공급하기 위한 일환으로 온수를 직접 사용 가능하도록 하는 예가 있는바, 공개 실용신안 실 1998-054033 호인 '트럭의 온수사용장치'가 있다.In view of this point, there is an example in which hot water can be directly used as a part of a driver who operates a specific vehicle such as a remicon vehicle or a dump truck, in order to supply hot water under the climatic conditions such as winter, 1998-054033, 'Hot water usage device of truck'.
상기 공개 실용신안의 경우, 트럭의 사이드프레임에 입구와 출구가 구비된 온수통을 체결하고 상기 온수통의 저면에는 저장된 물을 가열하기 위하여 머플러로부터 분리된 호스를 삽입 설치하는 구성을 제공하여, 차량의 주행과정에서 머플러를 통하여 배출되는 배기가스의 일부가 호스로 유입된 후 온수통의 저면을 지나면서 열교환을 이룬 뒤 다시 머플러로 유입되어 배출되는 과정을 거치도록 하였다.In the case of the public utility model, there is provided a configuration in which a hot water tank having an inlet and an outlet is coupled to a side frame of a truck, and a hose separated from a muffler is installed in the bottom of the hot water tank to heat the stored water, A part of the exhaust gas discharged through the muffler flows into the hose, passes through the bottom surface of the hot water tank, performs heat exchange, and then flows into the muffler again.
이러한 장치의 경우, 머플러로부터 호스가 외부로 연결된 후 재차 머플러측으로 연결되는 구성을 갖게 되는데 머플러측으로 배출되는 배기가스의 압력 차이가 발생하게 되어 결국 차량의 출력이 문제될 수 있어 연료의 소비를 증가하게 되는 역효과를 가져올 수 있다.In the case of such an apparatus, the hose is connected to the muffler and then connected to the muffler side again. The difference in the exhaust gas discharged to the muffler side may cause a problem of the output of the vehicle, It can lead to adverse effects.
또한, 머플러로부터 온수통측으로 관통되며 지나가게 되는 호스를 연결하여, 열교환하고 있으나 배기가스의 압력이 상당하여 머플러로부터 호스를 통해 유로를 변경한 한 후 온수통측으로 유동되어질 때 그 배기가스의 속도가 상당하여 체류 시간이 짧아 온수통에서의 열교환 효율성을 크게 기대하기 어려운 문제점이 있다.In addition, when the hose connecting the muffler to the hot water tank is connected to the hot water tank and the heat exchange is performed, the flow rate of the exhaust gas is changed when the exhaust gas flows from the muffler through the hose, So that there is a problem that it is difficult to expect a high heat exchange efficiency in the hot water tank because the residence time is short.
따라서 상기 선행기술인 실용신안의 경우 출력 저하 및 연료 소비는 증가되는 반면, 온수로의 열교환 효율성은 극히 저하되는 문제점을 갖고 있다.Therefore, in the case of the conventional utility model, the output drop and the fuel consumption increase, but the heat exchange efficiency to the hot water is extremely reduced.
한편 상기한 기술 이외에도 차량의 전면측에 구비되는 라디에이터와 직접 연결하여 온수를 생성하는 타입이 있으나, 이는 배기 가스의 폐열을 이용하고자 하는 본 발명의 목적과 부합되지 않으며, 아울러 라디에이터의 열을 이용하는 경우에 겨울철에는 오히려 난방 효율성을 저하시키는 등의 여러 문제점들이 지적되어 왔다.
In addition to the above-mentioned technologies, there is a type that generates hot water by being directly connected to a radiator provided on the front side of a vehicle. However, this is not compatible with the object of the present invention to use the waste heat of the exhaust gas. In the winter, various problems such as lowering the heating efficiency have been pointed out.
따라서 본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위한 것으로, 수송 수단의 사용에 따라 내연기관에서 동력을 얻은 후 대기중으로 배출되는 배기가스에 포함되어 있는, 폐열을 이용하여 온수를 얻을 수 있도록 하는 구성을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and an object of the present invention is to provide a structure for obtaining hot water by using waste heat, which is contained in exhaust gas discharged from the internal combustion engine, It has its purpose.
또한 본 발명은, 배기관을 통하여 배출되는 배기가스 폐열을 이용하되 머플러 내부를 유동하는 배기가스 압력 변화는 없도록 하여 전체적으로 출력 저하 현상이 발생 되지 않도록 하는 데 다른 목적이 있다.
Another object of the present invention is to prevent the exhaust gas pressure from changing inside the muffler while using the exhaust gas waste heat discharged through the exhaust pipe so that the output decrease phenomenon as a whole does not occur.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, According to an aspect of the present invention,
내연기관 운전에 의해 발생 되는 배기가스 폐열을 이용하여 온수를 발생시키기 위하여, 상기 내연기관 엔진으로부터 연소되어 배기 매니폴드를 통해 메인 머플러측으로 배출되는 배기가스 폐열을 이용한 온수 공급장치에 있어서,1. A hot water supply apparatus using exhaust gas waste heat that is burned from an internal combustion engine and discharged to a main muffler side through an exhaust manifold in order to generate hot water by using exhaust gas waste heat generated by an internal combustion engine operation,
상기 배기 매니폴드와 연결되는 배기관 단부측의 메인 머플러 내부로 삽입되는 온수관을 구비하여, 상기 온수관이 외부에 구비되는 온수통에 연결되도록 하므로서 상기 온수통 내부의 물이 메인 머플러 내부에서 온수관을 따라 순환되며 가열 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는, 내연 기관 배기가스 폐열을 이용한 온수 공급장치를 제공한다.And a hot water pipe inserted into the main muffler on the exhaust pipe end side connected to the exhaust manifold so that the hot water pipe is connected to the hot water pipe provided outside, And the hot water supply device is circulated along the heat exchanger and is capable of heating the internal combustion engine exhaust gas waste heat.
본 발명에 의하면, 머플러 내부로 직접 온수관을 내입하여 온수통에서 공급되는 물이 메인 머플러 내부를 순환하며 가열 가능하게 되므로, 고온을 유지하는 메인 머플러의 배기가스 폐열을 효율적으로 열교환하여 온수통 내부의 물을 가열하여 온수로의 활용 가능성을 극대화 시키게 되는 효과가 있다.According to the present invention, since the hot water pipe is directly inserted into the muffler and the water supplied from the hot water tank circulates inside the main muffler, the exhaust gas waste heat of the main muffler maintaining the high temperature can be efficiently heat- It is possible to maximize the possibility of using the hot water as the hot water.
또한 본 발명에 의하면, 종전과 같이 라디에이터에서 발생되는 열을 이용하거나 또는 메인 머플러측에서 별도의 관로를 형성하는 것으로부터 탈피하여 메인 머플러 내부에 직접 온수관을 내입하므로서, 메인 머플러를 통과하는 고열의 배기가스 폐열을 효율적으로 열교환함과 동시에, 내연기관의 출력 변화 가능성을 배제할 수 있으며 라디에이터에서의 열교환이 발생 되지 않으므로 실내 내부의 냉난방 효율성이 저하되는 현상을 완벽하게 방지할 수 있는 효과가 있다.
According to the present invention, since the heat generated in the radiator is used or the separate pipe is formed on the main muffler side, the hot water pipe is directly inserted into the main muffler, The exhaust gas waste heat can be efficiently exchanged, the possibility of change in the output of the internal combustion engine can be eliminated, and heat exchange in the radiator can be prevented. Thus, the cooling / heating efficiency inside the room can be completely prevented.
도 1은 본 발명의 일실시예를 도시한 도면
도 2는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 것으로 메인 머플러측에서 온수통을 거쳐 라디에이터 측으로 열교환되는 온수가 순환되는 예를 도시한 도면
도 3은 본 발명에 채택되는 메인 머플러를 일부 절개한 상태의 사시도
도 4는 도 3에 의한 본 발명에 채택되는 메인 머플러의 개괄적 단면도
도 5는 도 4와는 다른 예를 도시한 메인 머플러 내부를 통과하는 온수관의 배시 상태를 도시한 개괄적 단면도BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
Fig. 2 is a view showing another embodiment of the present invention, in which the hot water circulated from the main muffler side to the radiator side through the hot water tank is circulated
Fig. 3 is a perspective view of the main muffler in a partially cutaway state,
Fig. 4 is a schematic cross-sectional view of the main muffler adopted in the present invention by Fig.
5 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the hot water pipe passes through the inside of the main muffler,
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 않으며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 점에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다. 따라서, 본 발명의 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아닌바, 본 발명의 출원 시점에 있어서 이를 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 가능하거나 존재할 수 있음을 이해하여야 할 것이다.
It is to be understood that the words or words used in the present specification and claims are not to be construed in a conventional or dictionary sense and that the inventor can properly define the concept of the term in order to describe its invention in the best way Accordingly, the present invention should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the specification of the present invention and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. It should be understood that various equivalents and modifications are possible or possible.
도 1은 본 발명의 구성을 개괄적으로 도시한 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a diagram schematically showing a configuration of the present invention. Fig.
본 발명은 내연기관 엔진에서 연소되어 배기 매니폴드를 통해 메인 머플러측으로 배출되는 배기가스 폐열을 효율적으로 열교환하여 온수로 활용 가능하도록 하는 구성을 제공한다.The present invention provides a configuration that enables efficient heat exchange of exhaust gas waste heat that is burned in the internal combustion engine and discharged to the main muffler side through the exhaust manifold, and can be utilized as hot water.
특히 본 발명에서 적용되는 내연기관은 차량 특히 레미콘 차량이나 트럭, 특장차 등에 적용되는 내연기관 엔진으로부터 출력되는 배기가스 폐열을 이용하여 온수로 사용 가능하도록 하는 구성을 제공한다.Particularly, the internal combustion engine applied in the present invention provides a configuration that can be used as hot water by using exhaust gas waste heat outputted from an internal combustion engine, which is applied to a vehicle, particularly a ready-mixed vehicle, truck,
레미콘 차량 및 트럭, 특장차 차량의 운전자의 경우 차량 실내에서 보내는 시간이 상당하고, 경우에 따라 차량에서 세안 등을 하여야 하는 경우도 많다. In the case of a driver of a ready-made vehicle, a truck, or a specially-equipped vehicle, the time spent in the vehicle interior is considerable, and in some cases, the vehicle may need to be cleaned.
특히 레미콘 차량의 경우에는 콘크리트 타설 작업 후 차량 내,외부에 콘크리트가 묻어 고착화 되는 현상이 발생 될 수 있어, 이를 방지하기 위해서는 작업 후에는 필수적으로 레미콘 차체의 즉각적인 세척이 필요하게 되는데, 차량 세척시 콘크리트 고착물을 탈거하기 위해서는 계절에 상관없이 온수로 세척을 하여야 한다.
In particular, in the case of a ready-mixed concrete vehicle, concrete may be adhered to the inside or outside of the vehicle after the concrete pouring operation. In order to prevent this, immediate cleaning of the ready-mixed concrete body is necessary after the work. To remove the fixture, it should be cleaned with hot water regardless of the season.
본 발명은 이러한 필요성에 의해 배기가스 폐열을 이용하되, 메인 머플러의 내부를 순환하도록 하는 온수관을 직접 내입하여 메인 머플러의 출력 변화 없이 배기가스 폐열을 효율적으로 열교환하여 온수를 생성하여 사용 가능하도록 하였다.According to the present invention, the exhaust gas waste heat is used to directly circulate the inside of the main muffler to directly heat the exhaust gas waste heat without changing the output of the main muffler to generate hot water for use .
이를 위해 본 발명은, 내연기관 엔진으로부터 연소 되어 배기 매니폴드(10)를 통해 메인 머플러(20)측으로 배출되는 배기가스 폐열을 이용한 온수 공급장치에서, 상기 배기 매니폴드(10)와 연결되는 배기관(11) 단부측의 메인 머플러(20) 내부로 삽입되는 온수관(31)을 구비하여, 상기 온수관(31)이 외부에 구비되는 온수통(30)에 연결되도록 하므로서 상기 온수통(30) 내부의 물이 머플러(20) 내부에서 순환되며 가열 가능하도록 하는 구성을 제공한다.To this end, in the hot water supply apparatus using exhaust gas waste heat that is burned from the internal combustion engine and discharged to the
상기 배기 매니폴드(10) 및 메인 머플러(20)는 통상적인 구조를 갖는 구성을 채택한다.The
온수통(30)은 차량의 하부 차체에 장착될 수 있는 것으로, 차체 프레임에 통상적인 고정 수단 및 방법을 통하여 장착 가능하다.The
상기 온수통(30)의 일측으로는 도면부호를 기재하지는 않았으나, 열교환된 온수를 사용하기 위한 드레인밸브를 구비한다.Although not provided with reference numerals at one side of the
아울러 온수통(30)으로부터 연결되며 순환될 수 있는 온수관(31)을 구비하게 되는데, 온수관(31)은 메인 머플러(20)측으로 내입되도록 구성하게 된다.And a
메인 머플러(20)에 내입되는 온수관(31)은 열교환 효율성을 위해 동관으로 구성하게 되며, 온수통(30)과 메인 머플러(20) 사이에 노출되는 온수관(31) 외부에는 순환모터펌프(32)를 구비하여, 온수통(30)으로부터 온수관(31)을 따라 온수가 원할하게 순환 될 수 있도록 한다.The
한편 상기 메인 머플러(20)는, 도 3 내지 도 5 에서와 같은 통상의 구조를 갖는 것을 일예로 하여 설명하는바, 메인 머플러(20) 내부의 양단측에는 각각 1차배플판(21)과 2차배플판(22)이 이격되며 구성되고 1차배플판(21)과 2차배플판(22)을 관통하는 것으로 다수의 통공이 형성된 파이프(23)가 구비된다.3 to 5, the
이러한 메인 머플러(20)의 구조에서 엔진으로부터 발생 된 배기가스는 촉매컨버터(40)와 서브머플러(50)를 지난 후 배기관(11)을 통하여 메인 머플러(20) 내부로 유입되는데, 배기가스는 1차배플판(21)의 벽에 닿을 때까지 확산 되며, 확산된 배기가스는 1차배플판(21)과 2차배플판(22) 사이에 설치되면서 다수 통공이 형성된 파이프(23)를 통과하면서 단계적으로 팽창되는 배기가스는 메인 머플러(20) 후단의 배기파이프(24)를 통하여 대기 중으로 배출되는 일련의 과정을 거치게 된다.The exhaust gas generated from the engine flows into the
이때 상기 메인 머플러(20) 내부의 배기가스 온도는 고온의 상태를 유지하게 되는바, 상기 배기가스의 열을 열교환하기 위하여 차체 프레임의 적정 위치에 고정되는 온수통(30)으로부터 연결되는 동 재질의 온수관(31)이 상기 메인 머플러(20) 일측을 통하여 내부로 유입된 후 메인 머플러(20) 타측으로 이어져 다시 온수통(30)으로 연결되도록 하였다.At this time, the temperature of the exhaust gas inside the
따라서 상기 온수통(30)에 저장되는 물은 메인 머플러(20) 내부의 온수관(31)을 따라 유동 된 후 온수통(30)으로 재유입되는 과정을 반복 순환하며 온수통(30) 내부에 저장된 물을 가열하도록 하였다.The water stored in the
한편 상기 온수관(31)은, 도 3 내지 도 4 에서 보는 것과 같이 메인 머플러(20)의 1,2차배플판(21,22) 주연부를 원호상으로 교호 반복 관통하며 배설되도록 하여 온수관(31)이 메인 머플러(20) 내부로 상당 길이 내입되도록 하므로서, 온수관(31)을 따라 유동 되는 물이 메인 머플러(20)에서 체류 되는 시간을 길게 하여, 메인 머플러(20) 내부를 통과하는 배기가스의 고온열을 효과적으로 온수관(31)의 물로 열교환되도록 할 수 있다.Meanwhile, as shown in FIGS. 3 to 4, the
따라서, 배기가스의 고온의 폐열은 온수관(31)을 통하여 유동되는 물에 전달되며 열교환된 후 다시 온수통(30)으로 유동되는 과정을 반복 순환하게 되어, 전체적으로 온수통(30)에 저장된 물의 온도는 상승 될 수 있다.
Therefore, the waste heat at a high temperature of the exhaust gas is transferred to the water flowing through the
또한 본 발명은 도 2에서 보는 것과 같은 구성에 의해 실현될 수 있다.Further, the present invention can be realized by the configuration as shown in Fig.
전술한 실시예에서는 온수통(30)에 저장된 물을 직접 온수관(31)을 통하여 유동되도록 하면서 메인 머플러(20)에서의 직접적인 열교환을 이루는 예를 설명하였으나, 도 2는 간접적인 열교환에 의하여 온수통(30) 내부에 저장된 물을 가열하는 장치를 설명한다.In the above-described embodiment, the water stored in the
도 2에서는 라디에이터(60)에 공급되는 냉각수를 이용하여 온수통(30)에 저장된 물을 가열하기 위한 것으로, 상기 라디에이터(60)와 연결되는 냉각수라인(61)이 메인 머플러(20) 내부 양단측에 구비되는 1,2차배플판(21,22) 주연부를 원호상으로 교호 반복 관통하며 배설되도록 한 후, 상기 온수통(30) 내부를 경유하여 상기 라디에이터(60)측으로 연결되도록 하였다.2 is a view for heating water stored in the
따라서 상기 구성에 의할 경우, 라디에이터(60)를 유동하는 냉각수는 메인 머플러(20)로 냉각수라인(61)을 따라 유입된 후 메인 머플러(20) 내부에서 고온의 배기가스와 접촉하여 열교환이 이루어지도록 한 다음, 온수통(30)측으로 이어지는 냉각수라인(61)을 따라 유입되어 온수통(30)에 저장되어 있는 물과 열교환되어, 상기 온수통(30)의 물을 데운 후 재차 라디에이터(60)측으로 냉각수가 유입되는 일련의 과정을 반복 순환하게 된다.Accordingly, the cooling water flowing in the
상기 냉각수라인(61)에도 전술한 것과 같이 냉각수의 유동을 위해 순환모터펌프(62)가 구비된다.
The cooling
상기한 각 실시예들에 의한 본 발명에 따르면, 레미콘 차량이나 트럭 또는 특장차를 운전하는 운전자가 겨울철과 같이 외부 온도가 낮은 상태에서 운전 중 또는 운전을 끝낸 후 세안 등을 필요로 하게 될 경우, 엔진으로부터 발생되는 배기가스에 포함된 폐열을 열교환하여 온수로 활용 가능하게 되어 겨울철과 같은 동절기에 운전자는 차량등의 엔진 출력이 저하되지 않는 상태에서 용이하게 온수를 사용할 수 있게 되는 것이다.According to the present invention, when a driver who drives a ready-made vehicle, a truck, or a specially designed vehicle requires cleaning in the middle of driving or in a state where the outside temperature is low as in winter, It is possible to use hot water easily in a winter condition, such as a winter season, in a state where the engine output of a vehicle or the like does not decrease.
특히 레미콘 차량과 같이 계절에 상관없이 콘크리트 타설 작업 후 묻어 고착화 될 수 있는 콘크리트를 세척하기 위해서는 필수적으로 온수를 이용하여 세척하여야 하므로, 레미콘 차량의 배기가스로부터 발생되는 폐열을 이용하여 용이하게 온수를 사용할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.Especially, in order to clean the concrete which can be buried after the concrete pouring operation regardless of the season, such as the remicon vehicle, it is essential to use hot water to clean the concrete. Therefore, the hot water generated from the exhaust gas of the ready- The effect can be expected.
또한 본 발명의 상세한 설명이나 도면에서는 주로 자동차 특히, 트럭이나 레미콘 차량, 특장차와 같은 이송수단에 대하여 설명하고 도시하였으나, 이에 국한되지는 않으며 예컨데 선박과 같은 종류의 이송수단에 적용되는 내연기관에서도 적용될 수 있음을 이해하여야 한다.Although the present invention has been described in detail and illustrated in the drawings and illustrated in the drawings, the present invention is not limited to this and is applied to an internal combustion engine applied to a conveying device of the same kind as a ship, for example. It should be understood.
아울러 최근에 출시되는 차량에는 촉매컨버터(40)와 서브머플러(50)의 구성이 메인 머플러(20) 내부에 구비되는 경우도 있으며, 이와 같은 구조를 갖는 메인 머플러(20)에도 본 발명의 적용이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
The present invention may also be applied to a
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않음은 물론이며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 기술적 지식을 가진 자에 의해 상기 기재된 내용으로부터 다양한 수정 및 변형이 가능할 수 있음은 물론이다.While the present invention has been described with reference to the particular embodiments and drawings, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, Various modifications and changes may be made.
따라서 본 발명에서의 기술적 사상은 아래에 기재되는 청구범위에 의해 파악되어야 하되 이의 균등 또는 등가적 변형 모두 본 발명의 기술적 사상의 범주에 속함은 자명하다 할 것이다.Accordingly, it is to be understood that the technical idea of the present invention is to be understood by the following claims, and all of its equivalents or equivalents fall within the technical scope of the present invention.
10; 배기 매니폴드
11; 배기관
20; 메인 머플러
21; 1차 배플판
22; 2차 배플판
23; 파이프
24; 배기파이프
30; 온수통
31; 온수관
32; 순환모터펌프
40; 촉매컨버터
50; 서브머플러10; Exhaust manifold
11; vent pipe
20; Main muffler
21; Primary baffle plate
22; Secondary baffle plate
23; pipe
24; Exhaust pipe
30; Hot water tank
31; Hot water pipe
32; Circulating motor pump
40; Catalytic converter
50; Sub muffler
Claims (5)
상기 배기 매니폴드(10)와 연결되는 배기관(11) 단부측의 메인 머플러(20) 내부로 삽입되는 온수관(31)을 구비하여, 상기 온수관(31)이 외부에 구비되는 온수통(30)에 연결되도록 하므로서 상기 온수통(30) 내부의 물이 메인 머플러(20) 내부에서 온수관(31)을 따라 순환되며 가열 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는, 내연 기관 배기가스 폐열을 이용한 온수 공급장치.
A hot water supply device using exhaust gas waste heat that is burned from the internal combustion engine and discharged to the main muffler 20 side through the exhaust manifold 10 to generate hot water using exhaust gas waste heat generated by internal combustion engine operation; In this case,
And a hot water pipe 31 inserted into the main muffler 20 at the end of the exhaust pipe 11 connected to the exhaust manifold 10. The hot water pipe 31 is connected to the hot water pipe 30 So that water in the hot water tank (30) is circulated in the main muffler (20) along the hot water pipe (31) and is heatable. The hot water supply device .
상기 배기 매니폴드(10)와 연결되는 배기관(11) 단부측의 메인 머플러(20) 내부로 삽입되는 온수관(31)을 구비하여, 상기 온수관(31)이 외부에 구비되는 온수통(30)에 연결되며 관통되도록 하고, 상기 온수통(30)을 경유하는 온수관(31)은 내연기관의 라디에이터(60)와 연결되는 냉각수라인(61)과 연결되어 온수통(30) 내부의 물이 가열되도록 순환되는 것을 특징으로 하는, 내연 기관 배기가스 폐열을 이용한 온수 공급장치.
A hot water supply device using exhaust gas waste heat that is burned from the internal combustion engine and discharged to the main muffler 20 side through the exhaust manifold 10 to generate hot water using exhaust gas waste heat generated by internal combustion engine operation; In this case,
And a hot water pipe 31 inserted into the main muffler 20 at the end of the exhaust pipe 11 connected to the exhaust manifold 10. The hot water pipe 31 is connected to the hot water pipe 30 And the hot water pipe 31 passing through the hot water tank 30 is connected to the cooling water line 61 connected to the radiator 60 of the internal combustion engine so that water in the hot water tank 30 And the heat of the internal combustion engine exhaust gas waste heat is circulated for heating.
상기 온수관(31)은 동관으로 구성되는 것을 포함하는, 내연 기관 배기가스 폐열을 이용한 온수 공급장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the hot water pipe (31) is constituted by a copper pipe.
상기 온수통(30)과 메인 머플러(20) 사이에 노출되는 온수관(31) 외부에는 순환모터펌프(32)를 구비하는 것을 포함하는, 내연 기관 배기가스 폐열을 이용한 온수 공급장치.
3. The method according to claim 1 or 2,
And a circulating motor pump (32) provided outside the hot water pipe (31) exposed between the hot water tank (30) and the main muffler (20).
상기 온수관(31)은, 메인 머플러(20)의 1,2차배플판(21,22) 주연부를 원호상으로 교호 반복 관통하며 배설되도록 하는 것을 포함하는, 내연 기관 배기가스 폐열을 이용한 온수 공급장치.
5. The method of claim 4,
The hot water pipe (31) is configured to alternately and repeatedly penetrate the periphery of the first and second baffle plates (21, 22) of the main muffler (20) Device.
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| CN109094479A (en) * | 2018-09-19 | 2018-12-28 | 刘显刚 | A kind of portable shower of lorry |
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- 2015-04-20 KR KR1020150055335A patent/KR20160124540A/en not_active Application Discontinuation
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