KR20190044149A - 냉각성능 및 차압 조절이 가능한 배기가스 열교환기 - Google Patents

냉각성능 및 차압 조절이 가능한 배기가스 열교환기 Download PDF

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Abstract

본 발명에 의한 배기가스 열교환기는, 배기가스가 유입되는 흡기관과 배기가스가 배출되는 배출관이 양측에 구비되고, 입구가 상기 흡기관과 연통되고 출구가 상기 배출관과 연통되도록 배열되는 제1 유로와 제2 유로와 바이패스유로를 구비하는 하우징; 내부를 지나는 배기가스를 냉각수와의 열교환을 통해 냉각시키도록 구성되며, 상기 제1 유로의 입구로 유입된 배기가스를 냉각시킬 수 있도록 상기 제1 유로에 설치되는 제1 쿨러; 내부를 지나는 배기가스를 냉각수와의 열교환을 통해 냉각시키도록 구성되며, 상기 제2 유로의 입구로 유입된 배기가스를 냉각시킬 수 있도록 상기 제2 유로에 설치되는 제2 쿨러; 상기 제1 유로의 입구와 상기 제2 유로의 입구 사이의 유로에 설치되어, 폐쇄 시 상기 흡기관으로 유입된 배기가스가 상기 제1 유로로만 흐르도록 하고, 개방 시 상기 흡기관으로 유입된 배기가스가 상기 제1 유로와 제2 유로와 바이패스유로로 분산되어 흐르도록 하는 제1 밸브; 상기 바이패스유로의 입구에 설치되어, 상기 배이패스유로로 유입되는 배기가스를 차폐시키는 제2 밸브; 상기 제1 유로 및 제2 유로의 출구와 상기 배출관 사이의 유로에 설치되어, 상기 제1 쿨러 및 제2 쿨러를 통과한 배기가스의 배출관 유입을 차폐시키는 제3 밸브;를 포함하여 구성된다.

Description

냉각성능 및 차압 조절이 가능한 배기가스 열교환기 {Exhaust gas heat exchanger capable of controlling cooling performance and differential pressure}
본 발명은 엔진의 배기가스 일부를 쿨러로 냉각시킨 후 엔진으로 재공급하거나 엔진의 배기가스 일부를 바이패스시킨 후 그대로 엔진으로 재공급할 수 있도록 구성되는 배기가스 열교환기에 관한 것으로, 더 상세하게는 배기가스 냉각률과 차압을 다양한 비율로 조절할 수 있도록 구성된 배기가스 열교환기에 관한 것이다.
일반적으로, 차량의 배기가스는 혼합기의 연소 시에 발생하여 차량의 배기관을 통해 외부로 배출되는데, 배기가스에 포함된 질소산화물은 배기가스에 포함된 일산화탄소 및 탄화수소와 반비례적인 관계를 갖는다. 이는 연료의 완전 연소에 의해 일산화탄소 및 탄화수소의 배출량이 크게 감소하더라도 질소산화물의 발생량은 더 많이 증가한다는 것을 의미한다. 이에 따라, 질소산화물 등 오염물질을 줄이기 위한 다양한 기술이 개발되고 있다.
질소산화물 발생량 저감 기술로서, 배기가스의 일부를 재순환시켜 출력이 저하되는 것을 최소화함과 동시에 최고 연소 온도를 낮춰 질소산화물의 발생량을 저감시키는 EGR 시스템이 잘 알려져있다.
일반적으로, EGR 시스템은 배기매니폴드를 통하여 배출되는 배기가스의 일부를 흡기매니폴드로 재순환시키는 재순환 파이프라인과, 재순환 파이프라인에 설치되어 재순환된 배기가스를 냉각하는 EGR 쿨러를 포함한다. 재순환 파이프라인은 인렛 파이프와 아웃렛 파이프를 포함한다. 인렛 파이프를 통해 고온의 배기가스가 EGR 쿨러 내로 유입되고, 아웃렛 파이프를 통해 EGR 쿨러에서 냉각된 배기가스가 배출된다. 인렛 파이프 상에는 EGR밸브와 더불어 배기가스를 선택적으로 유입하여 바이패스시키는 바이패스 밸브 조립체가 설치된다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 종래의 배기가스 열교환기에 대하여 상세히 설명한다.
도 1 및 도 2는 종래의 배기가스 열교환기의 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 종래의 배기가스 열교환기는, 배기가스가 유입되는 배기가스유로(11)가 형성된 밸브블록(10)과, 밸브블록(10)의 배기가스유로(11) 상에 장착되는 회전샤프트(60)와, 상기 회전샤프트(60)에 고정결합되어 상기 밸브블록(10)으로 유입된 배기가스의 흐름을 쿨러(20)와 바이패스관(40) 중 어느 하나로 선택적으로 흐르게 하는 플랩(50)을 포함한다. 상기 쿨러(20)와 바이패스관(40)의 후단에는 배출구(31)를 갖는 배기블록(30)이 구비되는바, 쿨러(20)를 지나면서 냉각된 배기가스나 바이패스관(40)을 통해 바이패스된 배기가스는 모두 배출구(31)를 통해 배출되어 엔진으로 재순환된다.
따라서 도 1에 도시된 바와 같이 상기 플랩(50)이 배기가스유로(10) 중 바이패스관(40)을 향하는 측을 폐쇄시키도록 작동되면, 상기 밸브블록(10)으로 유입된 배기가스는 쿨러(20)를 지나면서 일정 수준 냉각된 이후 엔진 측으로 재순환된다. 반대로 도 2에 도시된 바와 같이 상기 플랩(50)이 배기가스유로(10) 중 쿨러(20)를 향하는 측을 폐쇄시키도록 작동되면, 밸브블록(10)으로 유입된 배기가스는 바이패스관(40)을 통해 그대로 엔진측으로 재순환된다.
이때, 종래의 배기가스 열교환기는, 밸브블록(10)으로 유입된 배기가스가 쿨러(20)에 포함된 모든 가스튜브와 접촉되서 냉각되는 모드와, 밸브블록(10)으로 유입된 배기가스가 쿨러(20)에 포함된 가스튜브를 전혀 접촉하지 아니하고 바이패스되는 모드만을 구비하는바, 배기가스의 냉각률을 조절하는 기능 즉, 배기가스를 약간만 냉각시키는 기능을 수행하지 못한다는 단점이 있다.
물론, 쿨러(20)로 유입되는 냉각수의 온도나 유량을 감소시키면 배기가스 냉각률을 일정 수준 떨어뜨릴 수는 있지만, 이와 같이 냉각수의 온도나 유량을 감소시키는 방법으로는 배기가스 냉각률을 즉각적으로 제어하기 어렵다는 단점이 있다.
또한, 종래의 배기가스 열교환기는 배기가스 차압을 조절하는 기능이 전혀 없으므로, 차량의 운전조건에 맞춰 배기가스 재순환을 시킬 수 없다는 단점도 있다.
KR 10-1420326 B1
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 배기가스가 쿨러에 포함된 가스튜브 전체와 접촉되는 고성능 냉각모드와, 배기가스가 쿨러에 포함된 가스튜브와 전혀 접촉하지 아니하는 바이패스모드 뿐만 아니라, 배기가스가 쿨러에 포함된 가스튜브 중 일부와 접촉되는 저성능 냉각모드와 차압이 감소되는 저차압 냉각모드를 구비하여, 배기가스를 냉각시키는 성능과 차압 조절이 가능한 배기가스 열교환기를 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 배기가스 열교환기는, 배기가스가 유입되는 흡기관과 배기가스가 배출되는 배출관이 양측에 구비되고, 입구가 상기 흡기관과 연통되고 출구가 상기 배출관과 연통되도록 배열되는 제1 유로와 제2 유로와 바이패스유로를 구비하는 하우징; 내부를 지나는 배기가스를 냉각수와의 열교환을 통해 냉각시키도록 구성되며, 상기 제1 유로의 입구로 유입된 배기가스를 냉각시킬 수 있도록 상기 제1 유로에 설치되는 제1 쿨러; 내부를 지나는 배기가스를 냉각수와의 열교환을 통해 냉각시키도록 구성되며, 상기 제2 유로의 입구로 유입된 배기가스를 냉각시킬 수 있도록 상기 제2 유로에 설치되는 제2 쿨러; 상기 제1 유로의 입구와 상기 제2 유로의 입구 사이의 유로에 설치되어, 폐쇄 시 상기 흡기관으로 유입된 배기가스가 상기 제1 유로로만 흐르도록 하고, 개방 시 상기 흡기관으로 유입된 배기가스가 상기 제1 유로와 제2 유로와 바이패스유로로 분산되어 흐르도록 하는 제1 밸브; 상기 바이패스유로의 입구에 설치되어, 상기 배이패스유로로 유입되는 배기가스를 차폐시키는 제2 밸브; 상기 제1 유로 및 제2 유로의 출구와 상기 배출관 사이의 유로에 설치되어, 상기 제1 쿨러 및 제2 쿨러를 통과한 배기가스의 배출관 유입을 차폐시키는 제3 밸브;를 포함하여 구성된다.
상기 제1 밸브와 제2 밸브와 제3 밸브는 회전밸브 구조로 구성되어, 회전 각도에 따라 유로 개방률을 조절할 수 있도록 구성된다.
상기 제1 밸브는 회전 각도에 따라 상기 제1 유로로의 배기가스 유입량과 상기 제2 유로로의 배기가스 유입량을 조절할 수 있도록 구성된다.
상기 흡기관과 상기 배출관은 상호 평행하게 배열되고, 상기 제1 유로와 제2 유로와 바이패스 유로는 상기 흡기관 및 배출관과 직각을 이루는 방향으로 병렬 배열된다.
상기 제1 유로는 상기 제2 유로보다 상기 흡기관 및 배출관에 가깝게 배치되고, 상기 제2 유로는 상기 바이패스 유로보다 상기 흡기관 및 배출관에 가깝게 배치된다.
본 발명에 의한 배기가스 열교환기는, 배기가스가 쿨러에 포함된 가스튜브 전체와 접촉되는 고성능 냉각모드와, 배기가스가 쿨러에 포함된 가스튜브와 전혀 접촉하지 아니하는 바이패스모드 뿐만 아니라, 배기가스가 쿨러에 포함된 가스튜브 중 일부와 접촉되는 저성능 냉각모드와 차압이 감소되는 저차압 냉각모드를 구비하여, 배기가스를 냉각시키는 성능과 차압 조절이 가능하다는 장점이 있다.
도 1 및 도 2는 종래의 배기가스 열교환기의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 배기가스 열교환기의 내부구조를 도시하는 단면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 배기가스 열교환기가 고성능 냉각모드 상태인 단면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 배기가스 열교환기가 저차압 냉각모드 상태인 단면도이다.
도 6은 본 발명에 의한 배기가스 열교환기가 저성능 냉각모드 상태인 단면도이다.
도 7은 본 발명에 의한 배기가스 열교환기가 바이패스모드 상태인 단면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 배기가스 열교환기의 실시예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 의한 배기가스 열교환기의 내부구조를 도시하는 단면도이다.
본 발명에 의한 배기가스 열교환기는 배기가스에 포함되는 질소산화물을 저감시키기 위하여 배기가스를 엔진 측으로 재순환시킬 때 상기 배기가스가 쿨러를 거친 후 엔진측으로 제공되거나, 상기 배기가스가 쿨러를 거치지 아니하고 곧바로 엔진측으로 제공되도록 상기 배기가스 유동방향을 선택적으로 가이드하기 위한 장치로서, 상기 배기가스가 쿨러를 통과하지 아니하고 바이패스되는 바이패스모드 뿐만아니라, 상기 배기가스가 쿨러의 일부만을 통과함으로써 상기 배기가스가 어느 정도만 냉각된 후 엔진측으로 제공되는 저성능 냉각모드와, 상기 배기가스가 쿨러 전체를 통과하되 차압을 줄일 수 있는 저차압 냉각모드를 추가한다는 점에 가장 큰 특징이 있다.
즉, 본 발명에 의한 배기가스 열교환기는, 배기가스가 유입되는 흡기관(110)과 배기가스가 배출되는 배출관(120)이 양측에 구비되고 입구가 상기 흡기관(110)과 연통되고 출구가 상기 배출관(120)과 연통되도록 배열되는 제1 유로(130)와 제2 유로(140)와 바이패스유로를 구비하는 하우징(100)과, 내부를 지나는 배기가스를 냉각수와의 열교환을 통해 냉각시키도록 구성되어 상기 제1 유로(130)의 입구로 유입된 배기가스를 냉각시킬 수 있도록 상기 제1 유로(130)에 설치되는 제1 쿨러(210)와, 내부를 지나는 배기가스를 냉각수와의 열교환을 통해 냉각시키도록 구성되어 상기 제2 유로(140)의 입구로 유입된 배기가스를 냉각시킬 수 있도록 상기 제2 유로(140)에 설치되는 제2 쿨러(220)와, 배기가스의 유동경로를 제어하는 제1 밸브(310)와 제2 밸브(320)와 제3 밸브(330)를 포함하여 구성된다.
상기 제1 밸브(310)는, 상기 제1 유로(130)의 입구와 상기 제2 유로(140)의 입구 사이의 유로에 설치되어, 폐쇄 시 상기 흡기관(110)으로 유입된 배기가스가 상기 제1 유로(130)로만 흐르도록 하고, 개방 시 상기 흡기관(110)으로 유입된 배기가스가 상기 제1 유로(130)와 제2 유로(140)와 바이패스유로로 분산되어 흐르도록 한다. 또한 상기 제2 밸브(320)는 상기 바이패스유로의 입구에 설치되어 상기 배이패스유로로 유입되는 배기가스를 차폐시키는 역할을 하고, 상기 제3 밸브(330)는 상기 제1 유로(130) 및 제2 유로(140)의 출구와 상기 배출관(120) 사이의 유로에 설치되어 상기 제1 쿨러(210) 및 제2 쿨러(220)를 통과한 배기가스의 배출관(120) 유입을 차폐시키는 기능을 수행한다.
이와 같이 본 발명에 의한 배기가스 열교환기는, 제1 밸브(310)와 제2 밸브(320)와 제3 밸브(330)를 각각 적절히 개폐시킴으로써 흡기관(110)을 통해 유입된 배기가스의 냉각률과 차압을 조절할 수 있으므로, 엔진의 운전상태에 가장 적합한 조건으로 배기가스를 재순환시킬 수 있다는 장점이 있다. 이와 같이 제1 밸브(310)와 제2 밸브(320)와 제3 밸브(330)를 각각 적절히 개폐시킴으로써 흡기관(110)을 통해 유입된 배기가스의 유동방향을 조절하는 과정에 대해서는 이하 도 4 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명에 의한 배기가스 열교환기가 고성능 냉각모드 상태인 단면도이다.
본 발명에 의한 배기가스 열교환기는 흡기관(110)을 통해 유입된 배기가스를 최대한 냉각시키고자 하는 경우, 흡기관(110)을 통해 유입된 배기가스가 제1 쿨러(210)와 제2 쿨러(220)를 모두 통과하면서 제1 쿨러(210) 및 제2 쿨러(220)와의 접촉시간은 최대한 길게 확보할 수 있도록, 도 4에 도시된 고성능 냉각모드로 전환된다.
본 발명에 의한 배기가스 열교환기가 고성능 냉각모드로 전환될 때에는 도 4에 도시된 바와 같이 제1 밸브(310)와 제3 밸브(330)는 닫히고 제2 밸브(320)는 개방된 상태를 유지한다. 이와 같은 상태에서 배기가스가 상기 흡기관(110)을 통해 하우징(100) 내부로 유입되면, 상기 배기가스는 제1 밸브(310)에 막혀 제2 유로(140)나 바이패스 유로(150) 측으로는 곧바로 흐르지 못하고 제1 유로(130) 측으로만 모두 흐르게 된다.
따라서 상기 배기가스는 제1 쿨러(210)를 통과하면서 어느 정도 냉각되는데, 상기 제1 유로(130)의 후방이 제3 밸브(330)에 의해 폐쇄되어 있으므로, 상기 배기가스 흐름은 180도 전환되어 제2 유로(140)로 투입되어 상기 제2 쿨러(220)를 지나면서 다시 한번 냉각된다.
이와 같이 배기가스가 제1 쿨러(210)와 제2 쿨러(220)를 순차적으로 지나게 되면, 두 번에 걸쳐 냉각수와 열교환을 하게 되므로 보다 효과적으로 냉각될 뿐만 아니라, 냉각수와 열교환을 하는 시간이 최대한 길게 확보되므로 상기 배출관(120)을 통해 배출되는 배기가스의 온도는 매우 낮은 상태를 유지하게 된다.
도 5는 본 발명에 의한 배기가스 열교환기가 저차압 냉각모드 상태인 단면도이다.
도 4에 도시된 고성능 냉각모드에서는 배기가스가 매우 효과적으로 냉각되지만, 배기가스의 유동경로가 길어지는 만큼 차압이 크게 발생된다.
따라서 배기가스의 냉각률은 높게 유지하면서 차압이 크게 발생되지 아니하도록 하고자 하는 경우에는, 도 5에 도시된 바와 같이 제1 밸브(310)와 제3 밸브(330)는 개방시키고 제2 밸브(320)만을 폐쇄시켜 저차압 냉각모드로 전환시킨다.
이와 같이 본 발명에 의한 배기가스 열교환기가 저차압 냉각모드로 전환된 상태에서 흡기관(110)을 통해 배기가스가 하우징(100) 내부로 유입되면, 상기 배기가스는 바이패스유로 측으로는 흐르지 못하고, 제1 유로(130)와 제2 유로(140)로만 유입되어 상기 제1 쿨러(210)와 제2 쿨러(220)를 지나는 동안 냉각된 후, 배출관(120)을 통해 하우징(100) 외부로 배출된다.
즉, 저차압 냉각모드에서는 제1 쿨러(210)와 제2 쿨러(220)가 모두 배기가스를 냉각시키므로 배기가스 냉각률은 상당히 높게 유지된다. 이때 저차압 냉각모드의 경우에는 고성능 냉각모드에 비해 배기가스의 유동경로가 매우 짧아지므로, 차압이 매우 작아지는 효과를 얻을 수 있다.
따라서 사용자는 배기가스가 충분히 냉각되면서 배기가스 차압은 낮아지기를 원하는 경우, 본 발명에 의한 배기가스 열교환기를 도 5에 도시된 저차압 냉각모드로 전환시켜 배기가스를 재순환시킨다.
한편, 저차압 냉각모드 시 제1 밸브(310)가 완전히 개방되면 흡기관(110)을 통해 유입된 배기가스가 유동 관성에 의해 대부분 하향으로 직진하여 제2 유로(140)로만 유입될 수 있다. 따라서 저차압 냉각모드 시에는 본 실시예에 도시된 바와 같이 상기 제1 밸브(310)가 유로를 절반만 개방시켜 배기가스가 제1 유로(130)와 제2 유로(140)로 균등하게 유입되도록 함이 바람직하다. 이와 같이 상기 제1 밸브(310)가 배기가스 분산기능까지 수행할 수 있도록 하기 위해서는 상기 제1 밸브(310)가 회전밸브 구조로 적용됨이 바람직하다. 더 나아가 상기 제2 밸브(320)와 제3 밸브(330) 역시 유로 개방비율을 조절할 수 있도록 회전밸브 구조로 적용됨이 바람직하다.
또한, 상기 제1 밸브(310)의 회전 각도에 따라 상기 제1 유로(130)로의 배기가스 유입량과 상기 제2 유로(140)로의 배기가스 유입량이 조절될 때 바이패스 유로(150)로는 배기가스가 전혀 유입되지 아니하도록, 상기 흡기관(110)과 상기 배출관(120)은 상호 평행하게 배열되고, 상기 제1 유로(130)와 제2 유로(140)와 바이패스 유로(150)는 상기 흡기관(110) 및 배출관(120)과 직각을 이루는 방향으로 병렬 배열됨이 바람직하다.
도 6은 본 발명에 의한 배기가스 열교환기가 저성능 냉각모드 상태인 단면도이다.
엔진시동 초기와 같이 배기가스의 온도가 매우 높지 아니한 경우에는 배기가스의 냉각률을 낮출 수 있도록, 도 6에 도시된 바와 같이 제1 밸브(310)와 제2 밸브(320)는 폐쇄되고 제3 밸브(330)만 개방된 저성능 냉각모드로 전환된다.
도 6에 도시된 저성능 냉각모드로 전환된 상태에서 흡기관(110)을 통해 배기가스가 유입되면, 상기 배기가스는 제1 밸브(310)에 막혀 제1 유로(130)로 전량 흐르게 되고, 제1 쿨러(210)를 지나는 동안 일정 수준 냉각된다.
이때, 바이패스 유로(150)의 입구측이 제2 밸브(320)에 의해 막혀 있는바, 제1 쿨러(210)를 지나면서 일정 수준 냉각된 배기가스는 제2 유로(140) 측으로 유입되지 아니하고 곧바로 배출관(120)을 통해 배출된다.
즉, 저성능 냉각모드에서는 흡기관(110)을 통해 유입된 배기가스가 제1 쿨러(210)에 의해서만 냉각되므로, 배기가스 냉각률은 고성능 냉각모드나 저차압 냉각모드에 비해 상당히 낮은 상태를 유지하게 된다. 또한 저성능 냉각모드에서는 배기가스의 유동경로의 길이가 고성능 냉각모드에 비해 짧으므로 상기 고성능 냉각모드에 비해 배기가스 차압이 감소하지만, 저차압 냉각모드와 비교하였을 때에는 쿨러(210, 220)를 통과하는 유로 단면적이 좁아지므로 저차압 냉각보드에 비해 배기가스 차압이 다소 증가하는 결과가 나타난다.
이때, 상기 제1 밸브(310)가 폐쇄되었을 때 배기가스가 모두 제2 유로(140) 입구나 바이패스 유로(150) 입구를 거치지 아니하고 제1 유로(130)로 곧바로 유입될 수 있도록, 상기 제1 유로(130)는 상기 제2 유로(140)보다 상기 흡기관(110) 및 배출관(120)에 가깝게 배치되고, 상기 제2 유로(140)는 상기 바이패스 유로(150)보다 상기 흡기관(110) 및 배출관(120)에 가깝게 배치됨이 바람직하다.
도 7은 본 발명에 의한 배기가스 열교환기가 바이패스모드 상태인 단면도이다.
배기가스의 온도가 높지 아니하여 상기 배기가스를 냉각시킬 필요가 없는 경우에는, 도 7에 도시된 바와 같이 제1 밸브(310)와 제2 밸브(320)는 개방시키고 제3 밸브(330)만을 폐쇄시킴으로써, 흡기관(110)을 통해 유입된 배기가스가 제1 쿨러(210)나 제2 쿨러(220)를 거치지 아니하고 바이패스 유로(150)를 통해 배출관(120)으로 배출되는 바이패스모드로 전환시킨다.
이와 같이 본 발명에 의한 배기가스 열교환기가 바이패스모드로 전환된 상태에서는 제1 유로(130)와 제2 유로(140)의 출구측(배출관(120)과 연통되는 측)이 제3 밸브(330)에 의해 막혀 있으므로, 흡기관(110)을 통해 유입된 배기가스는 제1 쿨러(210)나 제2 쿨러(220) 측으로 흐르지 아니하고 모두 바이패스 유로(150)를 따라 유동하여 배출관(120)을 통해 배출된다.
이때, 상기 배기가스의 압력 강하는 대부분 쿨러(210, 220)를 통과하는 동안 발생하는데, 바이패스모드인 경우에는 배기가스가 제1 쿨러(210)나 제2 쿨러(220)를 통과하지 아니하므로, 상기 배기가스의 차압은 가장 낮은 상태가 된다.
한편, 상기 언급한 4가지 모드 즉, 고성능 냉각모드와 저차압 냉각모드와 저성능 냉각모드와 바이패스모드인 경우 각 밸브들의 개폐여부와 냉각률 및 차압을 수치로 비교하면 하기 표1과 같다. 이때 저차압 냉각모드와 저성능 냉각모드의 냉각률과 차압의 수치는, 고성능 냉각모드의 냉각률과 차압이 각각 100이고 바이패스모드의 냉각률과 차압이 각각 0이라 하였을 때의 상대 수치이다.
모드 제1 밸브 제2 밸브 제3 밸브 냉각률 차압
고성능 냉각 × ○ × 100 100
저차압 냉각 ◐ × ○ 75 25
저성능 냉각 × × ○ 50 50
바이패스 ○ ○ × 0 0
(○ : 밸브개방, × : 밸브폐쇄, ◐ : 밸브 50%개방)
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
100 : 하우징 110 : 흡기관
120 : 배출관 130 : 제1 유로
140 : 제2 유로 150 : 바이패스 유로
210 : 제1 쿨러 220 : 제2 쿨러
310 : 제1 밸브 320 : 제2 밸브
330 : 제3 밸브

Claims (5)

  1. 배기가스가 유입되는 흡기관과 배기가스가 배출되는 배출관이 양측에 구비되고, 입구가 상기 흡기관과 연통되고 출구가 상기 배출관과 연통되도록 배열되는 제1 유로와 제2 유로와 바이패스유로를 구비하는 하우징;
    내부를 지나는 배기가스를 냉각수와의 열교환을 통해 냉각시키도록 구성되며, 상기 제1 유로의 입구로 유입된 배기가스를 냉각시킬 수 있도록 상기 제1 유로에 설치되는 제1 쿨러;
    내부를 지나는 배기가스를 냉각수와의 열교환을 통해 냉각시키도록 구성되며, 상기 제2 유로의 입구로 유입된 배기가스를 냉각시킬 수 있도록 상기 제2 유로에 설치되는 제2 쿨러;
    상기 제1 유로의 입구와 상기 제2 유로의 입구 사이의 유로에 설치되어, 폐쇄 시 상기 흡기관으로 유입된 배기가스가 상기 제1 유로로만 흐르도록 하고, 개방 시 상기 흡기관으로 유입된 배기가스가 상기 제1 유로와 제2 유로와 바이패스유로로 분산되어 흐르도록 하는 제1 밸브;
    상기 바이패스유로의 입구에 설치되어, 상기 배이패스유로로 유입되는 배기가스를 차폐시키는 제2 밸브;
    상기 제1 유로 및 제2 유로의 출구와 상기 배출관 사이의 유로에 설치되어, 상기 제1 쿨러 및 제2 쿨러를 통과한 배기가스의 배출관 유입을 차폐시키는 제3 밸브;
    를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배기가스 열교환기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 밸브와 제2 밸브와 제3 밸브는 회전밸브 구조로 구성되어, 회전 각도에 따라 유로 개방률을 조절할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 배기가스 열교환기.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 밸브는 회전 각도에 따라 상기 제1 유로로의 배기가스 유입량과 상기 제2 유로로의 배기가스 유입량을 조절할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 배기가스 열교환기.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 흡기관과 상기 배출관은 상호 평행하게 배열되고,
    상기 제1 유로와 제2 유로와 바이패스 유로는 상기 흡기관 및 배출관과 직각을 이루는 방향으로 병렬 배열되는 것을 특징으로 하는 배기가스 열교환기.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 제1 유로는 상기 제2 유로보다 상기 흡기관 및 배출관에 가깝게 배치되고,
    상기 제2 유로는 상기 바이패스 유로보다 상기 흡기관 및 배출관에 가깝게 배치되는 것을 특징으로 하는 배기가스 열교환기.
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