KR20170022216A - Pcv 결빙 방지를 위한 흡기 매니폴드 - Google Patents

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나찬가람
김민기
박진규
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주식회사 현대케피코
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Abstract

본 발명은 혹한기에도 PCV의 결빙 방지가 이루어질 수 있도록 한 PCV 결빙 방지를 위한 흡기 매니폴드에 관한 것으로, 블로바이가스 유입라인으로부터 이어지는 PCV 챔버 및 배기가스 유입라인으로부터 이어지는 EGR 챔버를 포함하며, 상기 PCV 챔버 및 상기 EGR 챔버는 격벽을 사이에 두고 인접 배치되고, 상기 격벽상에 상기 EGR 챔버 내의 배기가스 열을 상기 PCV 챔버 내의 블로바이가스로 전달하는 열전달부재가 마련된다.

Description

PCV 결빙 방지를 위한 흡기 매니폴드{INTAKE MANIFOLD FOR ANTI-FROST OF POSITIVE CRANKCASE VENTILATION}
본 발명은 흡기 매니폴드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 EGR 챔버 내부 배기가스로부터의 고열을 이용하여 PCV 챔버 내부 블로바이가스를 가열함으로써 혹한기에도 PCV의 결빙 방지가 이루어질 수 있도록 한 PCV 결빙 방지를 위한 흡기 매니폴드에 관한 것이다.
자동차에는 흡기 매니폴드가 마련되어 공기 또는 혼합가스를 엔진의 각 실린더로 고르게 분배한다.
이와 같은 흡기 매니폴드에 최근 블로바이가스의 유입 공간이 되는 PCV 챔버를 구비하는 PCV(Positive Crankcase Ventilation) 및 배기가스의 유입 공간이 되는 EGR 챔버를 구비하는 EGR(Exhaust Gas Recirculation)이 마련되고 있다.
PCV는 PCV 챔버 내의 블로바이가스를 실린더로 강제 투입하여 재연소시키는 바, 블로바이가스에 의한 대기 오염을 최소화할 수 있고, EGR은 EGR 챔버 내의 배기가스를 실린더로 강제 투입하여 재연소시키는 바, 배기가스에 의한 대기오염을 최소화할 수 있다.
그러나, 흡기 매니폴드에서 PCV 챔버로 유입되는 블로바이가스는 엔진의 피스톤링 사이를 빠져나온 오일을 포함하여 다량의 습기를 머금게 되는 바, 혹한기 흡기 매니폴드로 유입되는 저온(영하 수십도)의 외기와 혼합될 때 쉽게 결빙되므로 유동이 불량해져 PCV의 기능, 즉 블로바이가스의 재연소가 원활치 못하게 되는 문제가 있었다.
이러한 이유로 혹한기에도 PCV 결빙을 방지할 수 있도록 하는 기술이 제안된 바 있다.
그러나, 종래 PCV 결빙 방지 기술은 구조가 복잡하여 적용에 곤란함이 따르는 문제가 있었다.
또한 종래 PCV 결빙 방지 기술은 구조가 간단하더라도 PCV 결빙 방지 효과가 기대에 미치지 못하는 문제가 있었다.
상기의 이유로 해당 분야에서는 구조가 단순함으로써 실제 적용이 용이할 뿐만 아니라 PCV 결빙 방지 효과가 탁월한 PCV 결빙 방지 기술의 개발을 시도하고 있으나, 현재까지는 만족할만한 결과를 얻지 못하고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 실정을 감안하여 제안된 것으로, 종래 PCV 결빙 방지 기술의 경우 구조가 복잡하여 실제 적용이 곤란하였던 문제를 해소할 수 있도록 한 PCV 결빙 방지를 위한 흡기 매니폴드를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 종래 PCV 결빙 방지 기술의 경우 PCV 결빙 방지 효과가 미미하였던 문제를 해소할 수 있도록 PCV 결빙 방지를 위한 흡기 매니폴드를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 PCV 결빙 방지를 위한 흡기 매니폴드는, 블로바이가스 유입라인으로부터 이어지는 PCV 챔버 및 배기가스 유입라인으로부터 이어지는 EGR 챔버를 포함하며, 상기 PCV 챔버 및 상기 EGR 챔버는 격벽을 사이에 두고 인접 배치되고, 상기 격벽상에 상기 EGR 챔버 내의 배기가스 열을 상기 PCV 챔버 내의 블로바이가스로 전달하는 열전달부재가 마련된다.
상기 블로바이가스 유입라인은 상기 EGR 챔버 상부에 인접 형성된다.
상기 열전달부재는, 상기 EGR 챔버 내부에 배치되는 제1면, 상기 PCV 챔버 내부에 배치되는 제2면, 상기 제1면과 상기 제2면을 연결하는 제3면을 포함한다.
상기 열전달부재는, 상기 제1면, 상기 제2면 중의 어느 일면 또는 양면에 복수의 날개가 형성될 수 있다.
상기 열전달부재는, 상기 제1면, 상기 제2면 중의 어느 일면 또는 양면이 엠보 처리될 수 있다.
상기 열전달부재는 금속으로 형성된다.
상기 흡기 매니폴드는, 성에(frost)를 만들 수 있는 신기가 유입되는 상기 흡기 매니폴드의 연결부와, 상기 블로바이가스가 배출되는 PCV 챔버의 배출구와, 상기 배기가스가 배출되는 EGR 챔버의 배출구를 포함하고, 상기 PCV 챔버의 배출구가 상기 흡기 매니폴드의 연결부와 상기 PCV 챔버의 배출구의 사이에 형성되고, 상기 신기의 유입시의 유동력에 의해 고열의 상기 배기가스가 상기 EGR 챔버의 배출구로부터 상기 PCV 챔버의 배출구 쪽으로 이동하며, 상기 배기가스의 고열이 상기 PCV 챔버의 배출구를 빠져나온 블로바이가스에 전달되면서, 상기 PCV 챔버의 배출구 주변이 결빙되지 않다.
본 발명에 의한 PCV 결빙 방지를 위한 흡기 매니폴드는, PCV 챔버와 EGR 챔버 사이의 격벽에 열전달부재가 마련되는 바, 열전달부재에 의해 EGR 챔버 내부 배기가스로부터의 고열이 PCV 챔버 내의 블로바이가스로 전달되어 PCV 챔버 내에서의 블로바이가스 결빙이 방지되므로 혹한기에도 PCV를 통한 실린더로의 블로바이가스 투입이 원활해질 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 PCV 결빙 방지를 위한 흡기 매니폴드는, 블로바이가스 유입라인이 EGR 챔버 상부에 인접 형성되는 바, EGR 챔버 내부 배기가스로부터의 고열이 블로바이가스 유입라인 내의 블로바이가스로 전달되어 블로바이가스 유입라인 내에서의 블로바이가스 결빙이 방지되므로 혹한기에도 PCV를 통한 실린더로의 블로바이가스 투입이 원활해질 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 PCV 결빙 방지를 위한 흡기 매니폴드의 구조를 설명하기 위한 단면도.
도 2는 본 발명에서 배기가스 열에 의한 블로바이가스 가열을 설명하기 위한 예시도
도 3은 본 발명에서 열전달부재의 외형을 보인 사시도.
도 4는 본 발명에서 열전달부재에 일면에 날개가 형성된 예를 보인 단면도.
도 5는 본 발명에서 열전달부재에 양면에 날개가 형성된 예를 보인 단면도
도 6은 본 발명에서 열전달부재의 일면이 엠보 처리된 예를 보인 단면도.
도 7은 본 발명에서 열전달부재의 양면이 엠보 처리된 예를 보인 단면도.
이하, 첨부 도면에 의거 본 발명에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 PCV 결빙 방지를 위한 흡기 매니폴드(A)는, PCV 챔버(10)와, EGR 챔버(20)와, 열전달부재(30)를 포함한다.
신기(B)(air)는 결빙 또는 성에(frost)를 만들 수 있는 혹한 환경의 차가운 공기, 예컨대, 섭씨 온도 -35도 정도의 외기를 의미할 수 있다.
이러한 신기(B)는 흡기 매니폴드(A)의 연결부(1)를 통해서 흡기 매니폴드(A)의 내부로 유입된다.
EGR 챔버(20)의 배출구(29)는 흡기 매니폴드(A)의 연결부(1)와 PCV 챔버(10)의 배출구(19)의 사이에 형성되어 있다. 여기서, 흡기 매니폴드(A)의 연결부(1)와 PCV 챔버(10)의 배출구(19)의 사이는 흡기 매니폴드(A)의 연결부(1)와 PCV 챔버(10)의 배출구(19) 사이에 형성된 흡기 매니폴드(A)의 내표면 일부를 지칭한다.
따라서, 신기의 유입시의 유동력에 의해 고열의 배기가스가 EGR 챔버(20)의 배출구(29)로부터 PCV 챔버(10)의 배출구(19) 쪽으로 이동할 수 있게 된다. 그 결과, 배기가스의 고열이 PCV 챔버(10)의 배출구(19)를 빠져나온 블로바이가스에 전달되면서, PCV 챔버(10)의 배출구(19) 주변이 결빙 또는 성에가 발생되지 않게 된다.
PCV 챔버(10)는 블로바이가스 유입라인(11)으로부터 이어진다.
PCV 챔버(10)가 블로바이가스 유입라인(11)으로부터 이어짐으로써 상기 블로바이가스 유입라인(11)을 통해 유입되는 블로바이가스가 상기 PCV 챔버(10) 내에 저장되므로 상기 PCV 챔버(10)에 배출구(19)를 형성함에 따라 상기 PCV 챔버(10)로부터 상기 실린더로 상기 블로바이가스의 강제 투입이 가능하다.
이때, 상기 블로바이가스 유입라인(11)은 상기 EGR 챔버(20) 상부에 인접 형성되는 것이 바람직하다.
상기 블로바이가스 유입라인(11)이 상기 EGR 챔버(20) 상부에 인접 형성됨으로써 아래에서 설명하는 상기 EGR 챔버(20) 내부 배기가스로부터의 고열이 상기 블로바이가스 유입라인(11) 내부에도 미치게 되므로 이에 의해 상기 블로바이가스 유입라인(11)상에서 유동하는 상기 블로바이가스가 가열된다.
상기 EGR 챔버(20)는 배기가스 유입라인(21)으로부터 이어진다.
상기 EGR 챔버(20)가 배기가스 유입라인(21)으로부터 이어짐으로써 상기 배기가스 유입라인(21)을 통해 유입되는 상기 배기가스가 상기 EGR 챔버(20) 내에 저장되므로 상기 EGR 챔버(20)에 배출구(29)를 형성함에 따라 상기 EGR 챔버(20)로부터 상기 실린더로 상기 배기가스의 강제 투입이 가능하다.
이때, 상기 EGR 챔버(20)는 격벽(40)을 사이에 두고 상기 PCV 챔버(10)에 인접 배치되는 것이 바람직하다.
상기 EGR 챔버(20)가 격벽(40)을 사이에 두고 상기 PCV 챔버(10)에 인접 배치됨으로써 상기 격벽(40)에 상기 열전달부재(30)가 마련됨에 따라 상기 EGR 챔버(20) 내부 상기 배기가스로부터의 고열이 상기 PCV 챔버(10) 내의 상기 블로바이가스에 원활히 전달된다.
상기 열전달부재(30)는 상기 격벽(40)상에 마련되어 상기 EGR 챔버(20) 내부 상기 배기가스로부터의 고열을 상기 PCV 챔버(10) 내의 상기 블로바이가스로 전달한다.
이와 같은 상기 열전달부재(30)는, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 EGR 챔버(20) 내부에 배치되는 제1면(31), 상기 PCV 챔버(10) 내부에 배치되는 제2면(32), 상기 제1면(31)과 상기 제2면(32)을 연결하는 제3면(33)을 포함한다.
상기 열전달부재(30)가, 상기 EGR 챔버(20) 내부에 배치되는 제1면(31), 상기 PCV 챔버(10) 내부에 배치되는 제2면(32), 상기 제1면(31)과 상기 제2면(32)을 연결하는 제3면(33)을 포함함으로써 상기 제1면(31)에 미치는 열이 상기 제3면(33)을 거쳐 상기 제2면(32)에 전달됨에 따라 상기 EGR 챔버(20) 내의 상기 배기가스 열이 상기 PCV 챔버(10) 내의 상기 블로바이가스로 전달된다.
이때, 상기 열전달부재(30)는, 도 4 또는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 제1면(31), 상기 제2면(32) 중의 어느 일면 또는 양면에 복수의 날개(34)가 형성될 수 있다.
상기 열전달부재(30)에서 상기 제1면(31), 상기 제2면(32) 중의 어느 일면 또는 양면에 복수의 날개(34)가 형성됨으로써 상기 날개(34)에 의해 상기 열전달부재(30)의 표면적을 키울 수 있게 되므로 상기 열전달부재(30)에 의한 열전달이 더욱 원활해진다.
또한, 상기 열전달부재(30)는, 도 6 또는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 제1면(31), 상기 제2면 중의 어느 일면 또는 양면이 엠보(35) 처리될 수 있다.
상기 열전달부재(30)에서 상기 제1면(31), 상기 제2면(32) 중의 어느 일면 또는 양면이 엠보(35) 처리됨으로써 상기 엠보(35)에 의해 상기 열전달부재(30)의 표면적을 키울 수 있게 되므로 상기 열전달부재(30)에 의한 열전달이 더욱 원활해진다.
한편, 상기 열전달부재(30)는 금속으로 형성되는 것이 바람직하다.
상기 열전달부재(30)가 금속으로 형성됨으로써 재질의 특성상 상기 열전달부재(30)에 의한 열전달이 가능하다.
본 발명에 의한 PCV 결빙 방지를 위한 흡기 매니폴드(A)에서의 PCV 결빙 방지에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서 상기 PCV 챔버(10) 및 상기 EGR 챔버(20)는 상기 격벽(40)을 사이에 두고 인접 배치된다.
그리고 본 발명에서 상기 격벽(40)상에는 상기 EGR 챔버(20) 내부에 배치되는 상기 제1면(31), 상기 PCV 챔버(10) 내부에 배치되는 상기 제2면(32), 상기 제1면(31)과 상기 제2면(32)을 연결하는 상기 제3면(33)을 포함하는 상기 열전달부재(30)가 마련된다.
따라서, 상기 EGR 챔버(20) 내부 상기 배기가스로부터의 고열이 상기 제1면(31)에 미치게 되고, 이는 상기 제3면(33)을 거쳐 상기 제2면(32)에 전달되는 바, 상기 PCV 챔버(10) 내의 상기 블로바이가스가 가열된다.
이때, 본 발명의 상기 열전달부재(30)는 상기 제1면(31), 상기 제2면(32) 중의 어느 일면 또는 양면에 복수의 상기 날개(34)가 형성되거나, 상기 제1면(31), 상기 제2면(32) 중의 어느 일면 또는 양면이 상기 엠보(35) 처리되는 바, 상기 열전달부재(30)의 표면적을 키울 수 있어 상기 PCV 챔버(10) 내의 상기 블로바이가스 가열이 더욱 원활해진다.
그리고 본 발명에서 상기 블로바이가스 유입라인(11)은 상기 EGR 챔버(20) 상부에 인접 형성된다.
따라서, 상기 EGR 챔버(20) 내부 상기 배기가스로부터의 고열이 상기 블로바이가스 유입라인(11) 내부에도 미치게 되는 바, 상기 블로바이가스 유입라인(11) 내에서 유동하는 상기 블로바이가스가 가열된다.
이와 같이 상기 PCV 챔버(10) 내의 상기 블로바이가스가 상기 배기가스로부터의 고열에 의해 가열되고, 상기 블로바이가스 유입라인(11) 내의 상기 블로바이가스가 상기 배기가스로부터의 고열에 의해 가열됨에 따라 PCV의 결빙이 방지되므로 혹한기에도 PCV를 통한 상기 실린더로의 상기 블로바이가스 강제 투입이 원활해진다.
상기와 같이 본 발명에 의한 PCV 결빙 방지를 위한 흡기 매니폴드(A)는, 상기 PCV 챔버(10)와 상기 EGR 챔버(20) 사이의 상기 격벽(40)에 상기 열전달부재(30)가 마련되는 바, 상기 열전달부재(30)에 의해 상기 EGR 챔버(20) 내부 상기 배기가스로부터의 고열이 상기 PCV 챔버(10) 내의 상기 블로바이가스로 전달되어 상기 PCV 챔버(10) 내에서의 상기 블로바이가스 결빙이 방지되므로 혹한기에도 PCV를 통한 상기 실린더로의 상기 블로바이가스 투입이 원활해질 수 있고, 상기 블로바이가스 유입라인(11)이 상기 EGR 챔버(20) 상부에 인접 형성되는 바, 상기 EGR 챔버(20) 내부 상기 배기가스로부터의 고열이 상기 블로바이가스 유입라인(11) 내의 상기 블로바이가스로 전달되어 상기 블로바이가스 유입라인(11) 내에서의 상기 블로바이가스 결빙이 방지되므로 혹한기에도 PCV를 통한 상기 실린더로의 상기 블로바이가스 투입이 원활해질 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하므로 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 가능한 것이며, 그와 같은 변경은 이하 청구범위 기재에 의하여 정의되는 본 발명의 보호범위 내에 있게 된다.
10 : PCV 챔버 11 : 블로바이가스 유입라인
20 : EGR 챔버 21 : 배기가스 유입라인
30 : 열전달부재 31 : 제1면
32 : 제2면 33 : 제3면
34 : 날개 35 : 엠보
40 : 격벽 A : 흡기 매니폴드

Claims (7)

  1. 블로바이가스 유입라인으로부터 이어지는 PCV(Positive Crankcase Ventilation) 챔버 및 배기가스 유입라인으로부터 이어지는 EGR 챔버(Exhaust Gas Recirculation)를 포함하며,
    상기 PCV 챔버 및 상기 EGR 챔버는 격벽을 사이에 두고 인접 배치되고,
    상기 격벽상에 상기 EGR 챔버 내의 배기가스 열을 상기 PCV 챔버 내의 블로바이가스로 전달하는 열전달부재가 마련되는 것
    인 PCV 결빙 방지를 위한 흡기 매니폴드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 블로바이가스 유입라인은,
    상기 EGR 챔버 상부에 인접 형성되는 것
    인 PCV 결빙 방지를 위한 흡기 매니폴드.
  3. 제1항에 있어서, 상기 열전달부재는,
    상기 EGR 챔버 내부에 배치되는 제1면, 상기 PCV 챔버 내부에 배치되는 제2면, 상기 제1면과 상기 제2면을 연결하는 제3면을 포함하는 것
    인 PCV 결빙 방지를 위한 흡기 매니폴드.
  4. 제3항에 있어서, 상기 열전달부재는,
    상기 제1면, 상기 제2면 중의 어느 일면 또는 양면에 복수의 날개가 형성되는 것
    인 PCV 결빙 방지를 위한 흡기 매니폴드.
  5. 제3항에 있어서, 상기 열전달부재는,
    상기 제1면, 상기 제2면 중의 어느 일면 또는 양면이 엠보 처리되는 것
    인 PCV 결빙 방지를 위한 흡기 매니폴드.
  6. 제1항에 있어서, 상기 열전달부재는,
    금속으로 형성되는 것
    인 PCV 결빙 방지를 위한 흡기 매니폴드.
  7. 제1항에 있어서, 상기 흡기 매니폴드는,
    성에(frost)를 만들 수 있는 신기가 유입되는 상기 흡기 매니폴드의 연결부와, 상기 블로바이가스가 배출되는 PCV 챔버의 배출구와, 상기 배기가스가 배출되는 EGR 챔버의 배출구를 포함하고,
    상기 PCV 챔버의 배출구가 상기 흡기 매니폴드의 연결부와 상기 PCV 챔버의 배출구의 사이에 형성되고,
    상기 신기의 유입시의 유동력에 의해 고열의 상기 배기가스가 상기 EGR 챔버의 배출구로부터 상기 PCV 챔버의 배출구 쪽으로 이동하며, 상기 배기가스의 고열이 상기 PCV 챔버의 배출구를 빠져나온 블로바이가스에 전달되면서, 상기 PCV 챔버의 배출구 주변이 결빙되지 않는 것
    인 PCV 결빙 방지를 위한 흡기 매니폴드.
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