KR20200101645A - 이지알 쿨러 및 이를 포함하는 엔진 시스템 - Google Patents

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양일석
이동영
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현대자동차주식회사
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Abstract

본 발명은 목적은 냉각효율이 향상된 이지알 쿨러에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 이지알 쿨러는 내부에 배기가스가 흐르는 튜브가 복수개 적층되어 형성되는 튜브 조립체, 상기 튜브 조립체가 안착되도록 오목하게 형성되는 안착부를 포함하는 커버 플레이트, 상기 튜브 조립체 일측단에 장착되어 실린더 블록에서 유입되는 냉각수의 흐름을 조절하는 배플, 상기 커버 플레이트 일측에 구비되어 상기 튜브에 배기가스를 공급하는 입구 커버, 기 커버 플레이트 타측에 구비되어 상기 튜브로부터 배기가스가 배출되는 출구 커버를 포함하되, 상기 복수개의 튜브 각각의 사이에는 상기 냉각수가 흐르는 냉각수 유로가 형성될 수 있다..

Description

이지알 쿨러 및 이를 포함하는 엔진 시스템{EGR COOLER AND ENGINE SYSTEM WITH THE SAME}
본 발명은 이지알 쿨러 및 이를 포함하는 엔진 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실린더 블록에 설치되는 이지알 쿨러 및 이를 포함하는 엔진 시스템에 관한 것이다.
차량에서 배출되는 배기가스에 포함된 질소산화물(nitrogen oxide; NOx)은 주요한 대기오염물질로 규제되고 있으며, 이러한 NOx의 배출을 줄이기 위한 많은 연구가 진행되고 있다.
배기가스 재순환(exhaust gas recirculation; EGR) 시스템은 유해 배기가스의 저감을 위해 차량에 장착되는 시스템이다. 일반적으로, NOx는 혼합기 중에 공기의 비율이 높아서 연소가 잘될 때 증가한다. 따라서, 배기가스 재순환 시스템은 엔진에서 배출되는 배기가스의 일부(예를 들어 5~20%)를 다시 혼합기에 섞어 혼합기 속의 산소량을 줄이고 연소를 방해하여 NOx의 발생을 억제하는 시스템이다.
대표적인 배기가스 재순환 시스템으로 저압 이지알(LP-EGR: low pressure exhaust gas recirculation) 장치가 있다. 저압 이지알 장치는 터보차저의 터빈을 통과한 배기가스를 컴프레서 전단의 흡기 통로로 재순환시킨다. 상기 이지알 장치에는 이지알 쿨러가 포함되는데, 이지알 쿨러는 배기가스를 냉각시켜 연소실로 공급한다.
종래 기술에 의한 이지알 쿨러는 별도의 하우징 내부에 냉각 구조를 설치하고, 하우징의 외부에는 재순환 가스가 흐르는 재순환 라인을 연결하기 위한 니플(nipple) 등의 다양한 부품이 필요하고, 재순환 라인의 길이가 증가하여 차량의 제조 원가가 증가할 수 있다.
또한, 이지알 쿨러를 차량 내부에 견고하게 고정하는 것이 어렵기 때문에, 차량이 주행할 때 이지알 쿨러 하우징이 떨리면서 과다한 진동이 발생하는 문제가 발생할 수 있다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 차량의 제조 원가를 절감할 수 있는 이지알 쿨러를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 배기가스의 냉각효율을 개선하는 이지알 쿨러를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 이지알 쿨러는 내부에 배기가스가 흐르는 튜브가 복수 개 적층되어 형성되는 튜브 조립체; 상기 튜브 조립체가 안착되도록 오목하게 형성되는 안착부를 포함하는 커버 플레이트; 상기 튜브 조립체 일단에 장착되어 실린더 블록에서 유입되는 냉각수의 흐름을 조절하는 배플; 상기 커버 플레이트 외측면 일측에 구비되어 상기 튜브에 배기가스를 공급하는 입구 커버; 및 상기 커버 플레이트 외측면 타측에 구비되어 상기 튜브로부터 배기가스가 배출되는 출구 커버를 포함하되, 상기 복수개의 튜브 각각의 사이에는 상기 냉각수가 흐르는 냉각수 유로가 형성될 수 있다.
상기 튜브 조립체는 상기 튜브를 고정시키는 고정부재를 더 포함할 수 있다.
상기 튜브는 상기 배기가스를 냉각시키기 위한 냉각핀; 및 상기 냉각핀의 위치를 가이드 하기 위한 가이드 돌기를 포함할 수 있다.
상기 튜브에는 서로 인접한 튜브들 사이의 간격을 유지하기 위한 간격돌기가 형성될 수 있다.
상기 튜브는 상기 커버 플레이트 반대 측면의 일단에 라운드지게 형성된 입구 곡면부 및 타단에 라운드지게 형성된 출구 곡면부를 포함할 수 있다.
상기 튜브는 상기 튜브 일단에서 상기 커버 플레이트의 반대 방향으로 일정 각도 경사지게 형성된 입구 경사부; 및 상기 튜브 타단에서 상기 커버 플레이트의 반대 방향으로 일정 각도 경사지게 형성된 출구 경사부를 포함할 수 있다.
상기 커버 플레이트의 테두리에는 상기 튜브 조립체의 반대방향으로 절곡되는 절곡부를 포함할 수 있다.
상기 커버 플레이트의 안착부의 일측에 경사지게 형성된 일측 경사부 및 상기 커버 플레이트의 타측에 경사지게 형성된 타측 경사부를 포함할 수 있다.
상기 입구 커버에는 일측 경사부에 대응하여 커버 결합부가 구비되고, 상기 출구 커버에는 타측 경사부에 대응하여 커버 결합부가 구비될 수 있다.
상기 커버 플레이트에는 위치 돌기 또는 결합 홀이 형성되고, 상기 입구 커버 및 출구 커버에는 상기 위치 돌기와 대응하는 결합 홀, 또는 상기 결합 홀에 대응하는 위치 돌기가 형성되며, 상기 위치 돌기와 결합 홀이 서로 결합되어 상기 입구 커버 및 상기 출구커버의 위치가 가이드 될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 엔진 시스템은 장착 공간이 형성되고, 상기 장착 공간 내부로 냉각수가 유입되는 냉각수 유입구와 냉각수가 배출되는 냉각수 유출구가 형성되는 실린더 블록을 포함하는 엔진; 상기 엔진에 공급되는 공기가 흐르는 흡기 라인; 상기 엔진에 연결되어 배기가스가 배출되는 배기 라인; 상기 배기 라인에서 분기하여 상기 흡기 라인으로 합류하는 이지알 라인; 및 상기 이지알 라인을 흐르는 배기 가스를 냉각시키는 이지알 쿨러를 포함하고, 상기 이지알 쿨러는 내부에 배기가스가 흐르는 튜브가 복수개 적층되어 형성되며, 상기 장착 공간에 설치되는 튜브 조립체; 상기 튜브 조립체가 안착되도록 오목하게 형성되는 안착부를 포함하며, 상기 장착 공간을 폐쇄하는 커버 플레이트; 상기 튜브 조립체 일측 단에 장착되어 상기 냉각수 유입구에서 유입되는 냉각수의 흐름을 조절하는 배플; 상기 커버 플레이트 일측에 구비되어 상기 튜브에 배기가스를 공급하는 입구 커버; 및 상기 커버 플레이트 타측에 구비되어 상기 튜브로부터 배기가스가 배출되는 출구 커버;를 포함하되 상기 튜브 조립체와 상기 장착 공간 사이, 상기 복수의 튜브 각각의 사이 및 상기 튜브 조립체와 커버 플레이트 사이에는 상기 냉각수가 흐르는 냉각수 유로가 형성될 수 있다.
상기 튜브 조립체는 상기 튜브를 고정시키는 고정부재를 더 포함할 수 있다.
상기 튜브는 상기 배기가스를 냉각시키기 위한 내측핀; 및 상기 내측핀의 위치를 가이드하기 위한 가이드 돌기를 포함할 수 있다.
상기 튜브에는 서로 인접한 튜브들 사이의 간격을 유지하기 위한 간격돌기가 형성될 수 있다.
상기 튜브는 상기 커버 플레이트 반대 측면의 일단에 라운드지게 형성된 입구 곡면부 및 타단에 라운드지게 형성된 출구 곡면부를 포함할 수 있다.
상기 튜브는 상기 튜브 일단에서 상기 커버 플레이트의 반대 방향으로 일정 각도 경사지게 형성된 입구 경사부; 및 상기 튜브 타단에서 상기 커버 플레이트의 반대 방향으로 일정 각도 경사지게 형성된 출구 경사부를 포함할 수 있다.
상기 커버 플레이트의 테두리에는 상기 튜브 조립체의 반대방향으로 절곡되는 절곡부를 포함할 수 있다.
상기 커버 플레이트의 안착부의 일측에 경사지게 형성된 일측 경사부 및 상기 커버 플레이트의 타측에 경사지게 형성된 타측 경사부 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 입구 커버에는 일측 경사부에 대응하여 커버 결합부가 구비되고, 상기 출구 커버에는 타측 경사부에 대응하여 커버 결합부가 구비될 수 있다.
상기 커버 플레이트에는 위치 돌기 또는 결합 홀이 형성되고, 상기 입구 커버 및 출구 커버에는 상기 위치 돌기와 대응하는 결합 홀, 또는 상기 결합 홀에 대응하는 위치 돌기가 형성되며, 상기 위치 돌기와 결합 홀이 서로 결합되어 상기 입구 커버 및 상기 출구커버의 위치가 가이드 될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 이지알 쿨러는 그 양단에 라운드진 형상을 포함하는 튜브를 구비함으로써 배기가스의 냉각 효율을 증가할 수 있다
또한, 이지알 쿨러를 알루미늄 소재로 구성함으로써 재료비와 전체 중량감소 및 배기가스의 냉각 효율이 증가할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 이지알 쿨러가 적용되는 엔진 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 실린더 블록의 구성을 도시한 부분 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이지알 쿨러의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 튜브의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 외부핀의 평면도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 에에 따른 커버 플레이트의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 배플의 사시도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 입구 커버 및 출구 커버의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 커버 플레이트와 입구 커버 및 출구 커버의 결합 관계를 나타낸 도면이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 이지알 쿨러가 적용되는 엔진 시스템의 구성에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이지알 쿨러가 적용되는 엔진 시스템의 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 실린더 블록의 구성을 도시한 부분 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 엔진 시스템은 엔진(10), 흡기 라인(30), 배기 라인(40) 및 이지알 장치(50)를 포함한다.
상기 엔진(10)은 연료와 공기가 혼합된 혼합기를 연소시켜 화학적 에너지를 기계적 에너지로 변환한다. 상기 엔진(10)은 실린더 블록(20), 흡기 매니폴드(13), 스로틀 밸브(15) 및 배기 매니폴드(17)를 포함한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 실린더 블록(20)은 연소실(21), 장착 공간(23), 냉각수 유입구(25) 및 냉각수 유출구(27)를 포함한다.
상기 연소실(21)은 연료의 연소에 의해 구동력을 발생시킨다. 도면들에는 상기 엔진(10)이 4개의 연소실(21)을 포함하는 것을 예시하였으나, 연소실(21)의 개수는 반드시 4개에 한정되는 것은 아니다.
상기 장착 공간(23)은 상기 실린더 블록(20)에 형성된 공간이다. 상기 냉각수 유입구(25)는 상기 장착 공간(23) 내측면에 형성된다. 상기 냉각수 유입구(25)를 통해 상기 실린더 블록(20)을 냉각시킨 냉각수가 장착 공간(23)으로 유입된다. 상기 냉각수 유출구(27)는 상기 장착 공간(23) 내측면에 형성된다. 상기 냉각수 유출구(27)를 통해 상기 장착 공간(23)을 흐른 냉각수가 엔진(10)으로 빠져나간다. 상기 장착 공간(23)의 일면은 개구되어 있다.
흡기 라인을 흐르는 외기는 상기 흡기 매니폴드(13)를 통해 상기 연소실(21)에 공급된다.
상기 스로틀 밸브(15)는 상기 흡기 매니폴드(13) 상류의 흡기 라인(30)에 구비된다. 상기 스로틀 밸브(15)의 개도량에 의해 상기 흡기 매니폴드(13)에 유입되는 공기량이 조절될 수 있다.
상기 배기 매니폴드(17)는 상기 연소실(21)과 연결된다. 상기 배기 매니폴드(17)는 상기 연소실(21)에서 연료의 연소에 의해 발생하는 배기가스를 연소실(21) 외부로 배출할 수 있다.
상기 엔진(10)은 예를 들어, 가솔린 엔진, 특히 연소실(21)에 연료를 직접 분사하는 가솔린 직접 분사(Gasoline Direct Injection, GDI) 엔진일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 흡기 라인(30)은 상기 흡기 매니폴드(13)에 연결된다. 상기 흡기 라인(30)에는 에어 클리너(31), 컴프레서(32) 및 인터쿨러(35)가 설치된다. 상기 흡기 매니폴드(13)에는 상기 흡기 라인(30)을 통해 공기가 유입된다.
상기 에어 클리너(31)는 상기 흡기 라인(30)에 구비된다. 상기 에어 클리너(31)는 차량 외부에서 흡기 라인(30)으로 유입되는 외기를 필터링 할 수 있다.
본 발명의 엔진 시스템은 상기 연소실(21)로 공급되는 흡기를 압축하는 터보차저(33)를 더 포함할 수 있다.
상기 터보차저(33)는 상기 흡기 라인(30)을 통해 유입되는 흡기 가스(외기+재순환 가스)를 압축하여 상기 연소실(21)로 공급한다. 상기 터보차저(33)는 상기 배기 라인(40)에 구비되고 상기 연소실(21)에서 배출되는 배기가스에 의해 회전하는 터빈(34), 및 상기 터빈(34)과 연동하여 회전하고 흡기 가스를 압축하는 컴프레서(32)를 포함한다.
상기 인터쿨러(35)는 상기 컴프레서(32) 하류의 흡기 라인(30)에 구비된다. 상기 인터쿨러(35)는 컴프레서(32)에 의해 압축된 고온 고압의 공기를 냉각한다.
상기 배기 라인(40)은 상기 배기 매니폴드(17) 및 이지알 장치(50)에 연결된다. 상기 배기 라인(40)에는 터빈(34) 및 촉매 컨버터(41)가 설치된다. 상기 배기 라인(40)에는 상기 연소실(21)에서 배출되는 배기가스가 흐른다. 또한 상기 배기 라인(40)으로부터 상기 이지알 장치(50)에 배기가스의 일부가 흐를 수 있다.
상기 촉매 컨버터(41)는 상기 터빈(34) 하류의 배기 라인(40)에 구비된다. 상기 촉매 컨버터(41)는 상기 연소실(21)에서 배출되는 배기가스에 포함된 각종 유해 물질을 정화시킨다. 상기 촉매 컨버터(41)는 삼원 촉매 장치일 수 있다. 상기 삼원 촉매 장치란 가솔린 엔진의 배기가스 중 CO, HC 및 NOx를 저감시키는 촉매 장치를 말한다. 상기 삼원 촉매 장치는 일정한 온도 이상에서 활성화되어 CO와 HC는 산화반응을 통하고 NOx는 환원반응을 통하여 무해한 성분으로 전환할 수 있다.
상기 이지알 장치(50)는 이지알 라인(51), 이지알 밸브(53) 및 이지알 쿨러(55)를 포함한다.
상기 이지알 장치(50)는 저압 이지알 장치(low pressure exhaust gas recirculation apparatus; LP-EGR 장치)일 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다.
상기 이지알 라인(51)은 촉매 컨버터(41) 하류의 배기라인(40)에서 분기되어 상기 컴프레서(32)와 에어클리너(31) 사이의 흡기라인(30)에 연결된다. 상기 이지알 라인(51)에는 상기 배기라인(40)을 흐르는 배기가스의 일부가 유입될 수 있다. 상기 배기가스는 상기 이지알 라인(51)을 통해 흡기 라인(30)으로 유입된 후 흡기 매니폴드(13)를 거쳐 연소실(21)로 공급될 수 있다.
상기 이지알 쿨러(55)는 상기 이지알 라인(51)에 구비된다. 상기 이지알 쿨러(55)는 상기 실린더 블록(20)에 장착될 수 있다. 상기 이지알 쿨러(55)는 상기 이지알 라인(51)을 흐르는 배기가스를 냉각시킬 수 있다. 이하, 본 발명의 실시 예에 따른 이지알 쿨러(55)에 대해 도 3 내지 도 11을 참조하여 상세히 설명한다.
상기 이지알 밸브(53)는 이지알 쿨러(55) 하류의 이지알 라인(51)에 구비될 수 있다. 도 1 에는 도시되지 않았으나 상기 이지알 밸브(53)는 흡기라인(30)과 이지알 라인(51)이 합류하는 지점에 구비될 수 있다. 상기 이지알 밸브(53)의 개도량에 의해 상기 이지알 라인(51)에서 상기 흡기라인(30)으로 흐르는 배기가스의 유량이 조절될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이지알 쿨러를 도시한 사시도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 이지알 쿨러(55)는 튜브 조립체(100), 커버 플레이트(200), 배플(300), 입구 커버(400), 출구 커버(500), 입구 플랜지(600) 및 출구 플랜지(700)를 포함할 수 있다.
본 명세서에서 커버 플레이트(200)를 기준으로 입구 커버(400)가 설치되는 방향을 일측으로 출구 커버(500)가 설치되는 방향을 타측으로 한다.
상기 튜브 조립체(100)는 실린더 블록(20)에 형성되는 장착 공간(23)에 설치된다. 상기 튜브 조립체(100)는 내부에 배기가스가 흐르는 튜브(110) 및 고정부재(150)를 포함할 수 있다. 상기 튜브(110) 및 고정부재(150)는 알루미늄 소재로 제작될 수 있다.
상기 튜브 조립체(100)는 상기 튜브(110)가 상하 방향으로 복수 개 적층되고, 복수 개가 적층된 튜브(110)의 외측면을 상기 고정부재(150)가 둘러 쌓아 복수 개의 튜브(110)가 고정된다. 이때 상기 고정부재(150)는 상기 적층된 튜브(110)의 외측면에 용접되어 복수 개의 튜브(110)가 고정될 수 있다. 상기 고정부재(150)는 복수일 수 있다.
또한, 상기 복수개의 튜브(110)들 각각의 사이 및 상기 튜브 조립체(100)와 상기 장착 공간(23)의 내측면 사이에는 냉각수 유로가 형성될 수 있다.
상기 튜브(110)의 상세한 구성에 대해서는 도 4 및 도 5을 참고로 설명하기로 한다.
상기 커버 플레이트(200)는 상기 실린더 블록(20)의 외측면에 설치되어 상기 장착 공간(23)을 폐쇄한다. 즉, 상기 커버 플레이트(200)는 상기 장착 공간(23)의 개구된 일면을 덮는다. 상기 커버 플레이트(200)는 알루미늄 소재로 제작될 수 있다. 상기 커버 플레이트(200)에는 상기 튜브 조립체(100)가 안착될 수 있다. 상기 커버 플레이트(200)에 대해서는 도 6 및 도 7을 참고로 상세히 설명하기로 한다.
또한 상기 커버 플레이트(200)와 상기 튜브 조립체(100)의 서로 마주보는 면들의 적어도 일부는 서로 이격되어 있을 수 있으며, 상기 이격된 면들 사이에는 냉각수 유로가 형성될 수 있다. 즉, 상기 냉각수 유로는 상기 복수개의 튜브(110)들 각각의 사이, 상기 튜브 조립체(100)와 상기 장착 공간(23)의 내측면 사이 및 상기 커버 플레이트(200)와 상기 튜브 조립체(100)의 이격된 면들 사이에 형성될 수 있다.
상기 냉각수 유로에는 상기 실린더 블록(20)의 유입구(25)를 통해 유입되는 냉각수가 흐를 수 있다. 냉각수 유로를 흐르는 냉각수에 의해 상기 튜브(110) 내부를 흐르는 배기가스가 냉각될 수 있다.
상기 배플(300)은 상기 튜브 조립체(100)의 양단에 구비될 수 있다. 상기 배플(300)은 알루미늄 소재로 제작될 수 있다. 상기 배플(300)은 상기 실린더 블록(20)의 냉각수 유입구(25)를 통해 상기 냉각수 유로로 유입되는 냉각수의 흐름을 조절할 수 있도록 되어 있다. 상기 배플(300)에 관해서는 도 8을 참고로 상세히 설명하기로 한다.
상기 입구 커버(400)는 상기 커버 플레이트(200)의 외측면 일측에 설치될 수 있고, 상기 출구 커버(500)는 상기 커버 플레이트(200)의 외측면 타측에 설치 될 수 있다. 상기 입구 커버(400) 및 출구 커버(500)는 알루미늄 소재로 제작될 수 있다. 상기 입구 커버(400) 및 출구 커버(500)에 대해서는 도 9 내지 도 11을 참고로 상세히 설명하기로 한다.
상기 입구 플랜지(600)는 상기 입구 커버(400)의 외측에 설치될 수 있고, 상기 출구 플랜지(700)는 상기 출구 커버(500)의 외측에 설치될 수 있다. 상기 입구 플랜지(600) 및 출구 플랜지(700)는 알루미늄 소재로 제작될 수 있다. 상기 입구 플랜지(600) 및 상기 출구 플랜지(700)는 각각 이지알 라인(51)에 연결된다.
이지알 라인(51)을 흐르는 배기가스의 흐름에 대해서 설명한다.
상기 이지알 라인(51)을 흐르는 배기가스는 상기 입구 플랜지(600), 입구 커버(400) 및 상기 커버 플레이트(200)를 거쳐 상기 튜브(110)의 내부로 유입되어 순환할 수 있다. 이때, 냉각수 유로를 흐르는 냉각수에 의하여 상기 배기가스는 냉각될 수 있다. 이후 상기 배기가스는 커버 플레이트(200), 출구 커버(500) 및 상기 출구 플랜지(700)를 거쳐 이지알 라인(51)으로 다시 유입된다.
이하 도 4 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 이지알 쿨러(55)를 구성하는 각각의 부품들에 대해서 보다 자세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 튜브를 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 간격돌기를 도시한 평면도이다.
도 4를 참조하면, 상기 튜브(110)는 대략 사각 형상으로 형성된다. 상기 튜브(110) 내부에는 배기 가스가 흐른다. 상기 튜브(110)가 복수개 적층되어 튜브 조립체(100)가 형성된다. (도 3 참조)
제1 튜브 분체(130)와 제2 튜브 분체(140)가 결합하여 상기 튜브(110)가 형성되고, 그 내부에 배기 가스가 흐르는 배기 유로가 형성된다.
제1 튜브 분체(130)와 제2 튜브 분체(140)가 결합된 튜브(110)는 입구 경사부(111), 입구 곡면부(113), 냉각부(115), 냉각핀(117), 출구 곡면부(119), 출구 경사부(121) 및 간격돌기(123)를 포함한다.
상기 입구 경사부(111)는 단면이 대략 직사각형 형상으로 형성된다. 상기 입구 경사부(111)는 커버 플레이트(200)의 반대 방향으로 일정 각도 경사지게 형성된다. 상기 입구 경사부(111)는 입구 커버(400)로부터 상기 튜브(110) 내부로 배기가스가 유입되도록 개구된다. 상기 입구 경사부(111)를 통해 배기 가스가 튜브(110) 내부의 배기 유로로 유입된다.
상기 입구 곡면부(113)는 라운드진 형상으로 형성된다. 상기 입구 경사부(111)로 유입된 배기 가스는 상기 입구 곡면부(113)를 거쳐 상기 냉각부(115)로 유입된다. 입구 곡면부(113)가 라운드진 형상을 가짐으로써, 배기 가스의 유동 저항이 감소하고 배기 가스가 상기 냉각부(115)로 원활하게 유입될 수 있다.
상기 냉각부(115)는 상기 튜브(110)의 중심부에 형성되어 있다. 상기 냉각부(115) 내부에는 냉각핀(117)이 구비될 수 있다. 상기 냉각핀(117)은 복수개가 이격 되어 구비될 수 있고, 냉각핀(117)은 물결 모양으로 절곡되어 형성될 수 있다. 상기 냉각핀(117)은 상기 냉각부(115)와 일체로 형성되거나, 상기 냉각부(115)와 별도로 구비되어 상기 냉각부(115)에 용접 가공 또는 끼움 방식으로 구비될 수 있다. 상기와 같이 냉각부(115) 내부에 절곡된 냉각핀(117)이 구비됨으로써, 냉각부(115) 내부를 흐르는 배기가스의 방열 면적이 증가한다. 따라서 튜브(110) 내부를 흐르는 배기 가스의 냉각 효율이 상승된다.
또한, 상기 냉각부(115)의 내부에는 상기 냉각핀(117)의 위치를 가이드 하기 위한 가이드 돌기(118)가 내측면 양단에 형성될 수 있다. 상기 가이드 돌기(118)는 상기 냉각핀(117)과 인접하여 한 쌍으로 형성될 수 있다. 또한 상기 가이드 돌기(118)는 제1 튜브 분체(130)의 내측면 및 제2 튜브 분체(140)의 내측면 중 적어도 어느 하나에 구비될 수 있다. 상기 가이드 돌기(118)는 상기 냉각부(115)의 내측을 향해서 돌출된다. 또한 상기 가이드 돌기(118)는 상기 냉각부(115)의 내측 및 외측으로 돌출될 수 있다.
상기 출구 곡면부(119)는 라운드진 형상으로 형성된다. 상기 냉각부(115) 내부를 흐른 배기가스는 상기 출구 곡면부(119)를 거쳐 상기 출구 경사부(121)로 배출된다. 출구 곡면부(119)가 라운드진 형상을 가짐으로써, 배기 가스의 유동 저항이 감소하고 배기 가스가 원활히 배출될 수 있다.
상기 출구 경사부(121)는 단면이 대략 직사각형 형상으로 형성된다. 상기 출구 경사부(121)는 상기 커버 플레이트(200)의 반대 방향으로 일정 각도 경사지게 형성된다. 상기 출구 경사부(121)는 상기 냉각부(115) 내부를 순환한 배기가스가 배출되도록 개구된다. 상기 냉각부(115)에서 냉각된 배기가스는 상기 출구 곡면부(119)를 거친 후, 상기 출구 경사부(121)를 통하여 출구 커버(500)로 배출된다.
상기 간격돌기(123)는 상기 제1 튜브 분체(130)와 제2 튜브 분체(140)의 외측면에 각각 형성될 수 있다. 도 4에는 4개의 간격돌기(123)가 도시되어 있으나, 이는 하나의 예시이며 상기 간격돌기(123)는 복수 개 구비될 수 있다. 상기 간격돌기(123)는 상기 튜브(110)와 별도로 용접 가공 등을 통해 구비되거나, 상기 튜브(110)과 일체로 구비될 수 있다. 상기 간격돌기(123)는 도 5에 도시된 바와 같이 원형 또는 타원형으로 형성될 수 있으나 이는 일 예시일 뿐이며 이에 한정되지 아니한다.
상기 간격돌기(123)는 냉각수 유로를 흐르는 냉각수의 흐름을 조절할 수 있다.
예를 들어, 도 5A 도시된 바와 같이 상기 간격돌기(123)가 원형으로 형성되는 경우, 서로 인접한 튜브(110) 사이에 형성되는 냉각수 유로를 통해 냉각수가 흐른다. 이때, 상기 간격돌기(123)의 상류에서 하류로 냉각수가 통과하고, 간격돌기(123) 하류에는 냉각수가 와류 형태로 형성됨으로써, 냉각수가 간격돌기(123)의 하류에서 일시적으로 정체될 수 있다.
도 5B에 도시된 바와 같이 상기 간격돌기(123)가 냉각수 흐름 방향으로 길게 형성된 타원형인 경우, 상기 간격돌기(123)를 지난 냉각수의 흐름과 상기 간격돌기(123)를 지나기 전의 냉각수의 흐름이 동일하게 조절할 수 있다.
더 나아가, 상기 간격돌기(123)는 복수개의 튜브(110) 사이의 간격을 조절할 수 있다. 즉, 복수의 튜브(110)가 적층되어 튜브 조립체(100)를 형성할 때, 상기 간격돌기(123)가 상기 복수의 튜브(110) 사이의 간격을 조절함으로써 상기 복수개의 튜브(110) 각각의 사이에 형성되는 냉각수 유로의 단면적이 조절될 수 있다. 따라서, 튜브(110) 내부를 순환하는 배기가스의 냉각효율을 증가 시킬 수 있다.
앞에서 설명한 바와 같이, 튜브(110)는 제1 튜브 분체(130)와 제2 튜브 분체(140)가 결합하여 형성된다. 상기 제1 튜브 분체(130)는 상기 제2 튜브 분체(140)에 끼워지고 제1 튜브 분체(130) 및 제2 튜브 분체(140)의 접촉면을 용접 가공하여 상기 튜브(110)가 형성된다.
이 때, 제1 튜브 분체(130)의 접촉면(131)과 제2 튜브 분체(140)의 접촉면(141)의 간극이 최소화되도록 상기 제1 튜브 분체(130)와 상기 제2 튜브 분체(140)를 밀착하여 끼운다. 상기와 같이 간극을 최소화 함으로써 상기 간극을 채우기 위한 용접을 위한 재료를 절감할 수 있다. 따라서 튜브(110)의 제조 비용을 절감할 수 있고 튜브(110)의 무게가 가벼워질 수 있다. 또한 상기 튜브(110) 내부를 흐르는 배기가스가 외부로 새어 나가는 것을 방지할 수 있다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 커버 플레이트의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 에에 따른 커버 플레이트(200)의 외측면을 나타낸 사시도이고, 도 7은 본 발명의 실시 에에 따른 커버 플레이트(200)의 내측면을 나타낸 사시도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 커버 플레이트(200)는 실린더 블록(20)의 외측면에 장착되어 장착 공간(23)을 덮는다. 상기 커버 플레이트(200)의 내측면에 상기 튜브 조립체(100)가 안착된다. 상기 커버 플레이트(200)의 외측면 일측에는 입구 튜브(400)가 장착되며 타측에는 출구 커버(500)가 장착된다. 상기 커버 플레이트(200)는 금속판을 프레스 가공하여 제작할 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면 상기 커버 플레이트(200)는 입구부(210), 출구부(220), 안착부(230) 및 플랜지부(240)를 포함한다.
도 6을 참조하면, 상기 입구부(210)는 상기 커버 플레이트(200)의 외측면 일측에 구비된다. 상기 입구부(210)는 커버 플레이트(200) 일측에서 튜브 조립체(100)를 향해 일정 각도 경사져 형성된다. 상기 입구부(210)는 유입홀(211) 및 위치 돌기(213)를 포함한다.
상기 유입홀(211)은 상기 튜브(110)의 입구 경사부(111)와 동일한 형상으로 형성된다. 또한, 상기 유입홀(211)의 개수는 상기 튜브 조립체(100)를 구성하는 튜브(110)의 개수와 동일하다. 입구 커버(400)로부터 유입된 배기가스는 상기 입구홀(221)로 분배되어 각각의 튜브(110)로 유입된다.
상기 위치 돌기(213)는 상기 커버 플레이트(200)의 외측(장착 공간의 반대측)을 향하여 돌출된 돌기로, 상기 유입홀(211)과 인접하여 형성된다. 도 6에는 3개의 위치 돌기(213)가 도시되어 있으나 이는 하나의 예시이며 복수의 위치 돌기(213)가 구비될 수 있다. 상기 위치 돌기(213)의 개수는 후술할 입구 커버(400)의 위치 홈(411)의 개수와 동일할 수 있다. 상기 위치 돌기(213)는 상기 입구 커버(400)의 결합 위치를 가이드 할 수 있다.
상기 출구부(220)는 상기 커버 플레이트(200)의 외측면 타측에 구비된다.
상기 출구부(220)는 커버 플레이트(200) 타측에서 튜브 조립체(100)를 향해 일정 각도 경사져 형성된다. 상기 출구부(220)에는 각각의 튜브(110) 내부에서 냉각된 배기가스가 배출될 수 있다.
상기 출구부(220)는 배출홀(221) 및 위치 돌기(223)를 포함한다. 상기 배출홀(221)은 상기 튜브(110)의 출구 경사부(121)와 동일한 형상일 수 있다. 또한, 상기 배출홀(221)의 개수는 상기 튜브 조립체(100)를 구성하는 튜브(110)의 개수와 동일할 수 있다. 각각의 튜브(110) 내부에서 냉각된 배기가스는 상기 배출홀(221)을 통해 출구 커버(500)로 배출된다.
상기 위치 돌기(223)는 상기 배출홀(221)과 인접하여 형성된다. 도 6에는 3개의 위치 돌기(223)가 도시되어 있으나 이는 하나의 예시이며, 복수의 위치 돌기(223)가 구비될 수 있다. 또한 상기 위치 돌기(223)의 개수는 후술할 출구 커버(500)의 위치 홈(511)의 개수와 동일할 수 있다.
상기와 같이 입구부(210)와 출구부(220)가 각각 경사지게 구성됨으로써 튜브 조립체(100)와 커버 플레이트(200) 사이의 냉각수 유로는 입구 커버(400) 및 출구 커버(500)가 인접해질 수 있다. 따라서, 튜브(110) 내부로 유입되는 배기가스의 냉각효율이 상승할 수 있다. 또한 상기 튜브 조립체(100)를 구성하는 각각의 튜브(110)로의 배기가스의 분배 및 상기 튜브(110)로부터의 배기가스 배출이 용이 할 수 있다. 또한, 상기와 같이 냉각수 유로와 입구 커버(400) 및 출구 커버(500)가 인접하면, 상기 입구 커버(400) 및 출구 커버(500)의 냉각이 용이해 질 수 있고, 이에 따라 상기 입구 커버(400) 및 상기 출구 커버(500)의 내구성이 향상될 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 안착부(230)는 전체적으로 볼 때 오목하게 형성되고, 상기 커버 플레이트(200) 내측면에 형성된다. 상기 안착부(230)는 중심부(231), 일측 경사부(233) 및 타측 경사부(235)를 포함한다. 상기 안착부(230)에는 상기 튜브 조립체(100)가 안착된다.
상기 일측 경사부(233)는 커버 플레이트(200)의 내측면 일측에서 튜브 조립체(100)를 향해 일측으로 경사져 형성된다. 상기 일측 경사부(233)는 복수의 유입홀(211)의 사이에 형성된다. 상기 튜브 조립체(100)가 커버 플레이트(200)에 결합할 때, 각각의 튜브(110)의 입구 경사부(111)가 상기 유입홀(211)에 끼워질 수 있다.
상기 타측 경사부(235)는 커버 플레이트(200)의 내측면 타측에서 튜브 조립체(100)를 향해 타측으로 경사져 형성된다. 상기 타측 경사부(235)는 복수의 배출홀(221) 사이에 형성된다. 상기 튜브 조립체(100)가 커버 플레이트(200)에 결합할 때, 튜브 (110)의 출구 경사부(121)가 상기 배출홀(221)에 끼워질 수 있다.
즉 상기 튜브 조립체(100)가 상기 커버 플레이트(200)에 안착될 때 튜브(110)의 중심부는 상기 중심부(211)에 위치되고, 입구 경사부(111)는 상기 유입홀(211)에 끼워지며 출구 경사부(121)는 상기 배출홀(221)에 끼워진다.
상기 플랜지부(240)는 상기 커버 플레이트(200)의 외곽에 구비된다. 상기 플랜지부(240)에 의해 상기 커버 플레이트(200)는 상기 실린더 블록(20)에 결합된다. 상기 플랜지부(240)는 절곡부(241) 및 체결홀(243)을 포함한다.
상기 절곡부(241)는 상기 플랜지부(240)의 테두리에 형성된다. 즉, 상기 절곡부(241)는 상기 플랜지부(240)의 최외각에서 외측을 향해 절곡되어 형성된다. 상기 절곡부(241)가 형성됨으로써 상기 커버 플레이트(200)의 강성이 증가할 수 있다.
상기 체결홀(243)은 상기 플랜지부(240) 외곽에 형성된다. 상기 체결홀(243)은 복수개가 구비될 수 있고, 상기 실린더 블록의 체결홀(미도시)의 개수와 동일할 수 있다. 상기 커버 플레이트(200)를 실린더 블록(20)에 안착한 후, 커버 체결홀(243)을 관통한 체결 볼트가 실린더 블록 체결홀에 나사 조립되어 커버 플레이트(200)가 실린더 블록(20)에 결합될 수 있다.
도 8는 본 발명의 실시 예에 따른 배플의 사시도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 배플(300)은 전체적으로 라운드진 형상을 가지며, 튜브 조립체(100)의 일단(냉각수가 유입되는 입구 측)에 설치될 수 있다. 즉, 상기 배플(300)은 상기 튜브 조립체(100)를 구성하는 튜브(110)의 입구 곡면부(113)와 대응되도록 라운드진 형상일 수 있다.
상기 배플(300)은 끼움부(310), 용접부(320) 및 유로부(330)를 포함할 수 있다.
상기 끼움부(310)는 상기 배플(300)의 타단에서 커버 플레이트(200) 측으로 절곡되어 형성되어 있다. 상기 용접부(320)는 라운드진 형상으로 상기 끼움부(310)의 타단에서 상기 배플(300)의 타단으로 연장되어 형성된다.
상기 배플(300)을 튜브 조립체(100)에 결합할 때, 끼움부(310)를 먼저 상기 튜브 조립체(100) 일측에 끼운 뒤, 상기 용접부(320)를 상기 튜브 조립체(100)에 용접 가공하는 방식으로 결합된다.
상기 유로부(330)는 상기 배플(300)에 형성된 홀로써, 상기 용접부(320)사이에 형성된다. 상기 배플(300)이 상기 튜브 조립체(100)에 결합될 때, 상기 유로부(330)는 상기 서로 인접한 튜브(110)들 사이에 형성되는 냉각수 유로와 대응되는 위치에 구비될 수 있다. 도면에는 10개의 유로부(330)가 도시되어 있으나 이는 하나의 예시이며, 복수개의 유로부(330)가 구비될 수 있다.
실린더 블록(20)의 냉각수 유입구(25)를 통해 유입된 냉각수는 상기 유로부(330)를 거쳐 상기 냉각수 유로로 유입될 수 있다.
이 때 상기 유로부(330)가 상기 냉각수 유로와 대응되는 위치에 구비됨으로써, 상기 냉각수 유로로의 상기 냉각수의 유입이 더 원활해질 수 있다.
도 9 및 10은 본 발명의 실시 예에 따른 입구 커버 및 출구 커버의 측면도와 사시도이며, 도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 커버 플레이트와 입구 커버 및 출구 커버의 결합 관계를 나타낸 도면이다. 입구 커버와 출구 커버는 대칭 형상으로 형성될 수 있다.
도 9를 참조하면, 상기 입구 커버(400)는 단면이 대략 사다리꼴 형상으로, 커버 플레이트(200) 외측면 일측에 구비된다. 상기 입구 커버(400)는 커버 결합부(410) 및 플랜지 결합부(420)를 포함한다.
상기 커버 결합부(410)는 상기 입구 커버(400)의 커버 플레이트(200) 측 일면에 구비되며, 커버 플레이트(200) 측 일단에서 실린더 블록(20) 반대 방향을 따라 타측으로 경사져 형성된다. 즉, 상기 커버 결합부(410)는 상기 커버 플레이트(200)의 입구부(220)에 대응하여 경사지게 형성될 수 있다. 상기 커버 결합부(410)를 통해 상기 입구 커버(400)가 상기 커버 플레이트(200)에 결합될 수 있다.
도 10을 참조하면, 상기 커버 결합부(410)에는 커버 플레이트(200)의 입구부(210)에 형성되는 결합 돌기(213)에 대응하여 결합 홀(411)이 형성된다.
상기 입구 커버(400)가 상기 커버 플레이트(200)의 입구부(210)에 결합할 때, 상기 결합 돌기(213) 및 결합 홀(411)에 의해 상기 입구 커버(400)의 위치가 가이드 될 수 있다.
도 11을 참조하면, 상기 입구 커버(400)는 상기 결합 홀(411)이 커버 플레이트(200)의 위치 돌기(213)에 끼워지고 용접 가공 하는 방식으로 커버 플레이트(200)와 결합된다. 한편 상기 위치 돌기(213)와 결합 홀(411)은 서로 바뀔 수 있다.
다시 도 10를 참조하면, 상기 플랜지 결합부(420)는 상기 커버 플레이트(200) 반대측에 형성된다. 상기 플랜지 결합부(420)에는 입구 플랜지(600)가 결합된다. 상기 플랜지 결합부(420)는 EGR 라인(51)이 결합되는 파이프홀(421)을 포함한다.
상기 출구 커버(500)는 커버 결합부(510) 및 플랜지 결합부(520)를 포함한다.
상기 커버 결합부(510)는 커버 플레이트(200) 측 일면에 구비되며, 상기 커버 플레이트(200)의 출구부(220)에 대응하여 경사진 형상을 포함한다. 상기 커버 결합부(510)를 통해 상기 출구 커버(500)가 상기 커버 플레이트(200)에 결합될 수 있다.
도 10을 참조하면, 상기 커버 결합부(510)는 커버 플레이트(200)의 출구부(220)에 형성된 결합 돌기(223)에 대응하여 결합 홀(511)이 형성된다.
상기 출구 커버(500)가 상기 커버 플레이트(200)의 출구부(220)에 결합할 때, 상기 위치 돌기(223) 및 결합 홀(511)에 의해 상기 출구 커버(500)의 위치가 가이드 될 수 있다.
도 11을 참조하면, 상기 출구 커버(500)는 상기 결합 홀(511)이 커버 플레이트(200)의 위치 돌기(223)에 끼워지고 용접 가공 하는 방식으로 커버 플레이트(200)와 결합된다. 한편 상기 위치 돌기(223)와 결합 홀(511)은 서로 바뀔 수 있다.
다시 도 10을 참조하면, 상기 플랜지 결합부(520)는 상기 커버 플레이트(200) 반대편 측에 형성된다. 상기 플랜지 결합부(520)에는 출구 플랜지(700)가 결합된다. 상기 플랜지 결합부(520)는 EGR 라인(51)이 결합되는 파이프홀(521)을 포함한다.
상기와 같이 커버 결합부(410, 510)가 경사진 형태로 구성됨으로써, 냉각수 유로를 흐르는 냉각수와 입구 커버(400) 및 출구 커버(500)와의 거리가 가까워질 수 있다. 이에 의해 입구 커버(400) 및 출구 커버(500)의 냉각이 용이해져 내구성이 향상될 수 있다.
한편, 도 3에서 전술한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른, 튜브(110), 고정부재(150), 커버 플레이트(200), 배플(300), 입구 커버(400), 출구 커버(500), 입구 플랜지(600) 및 출구 플랜지(700)는 알루미늄 소재로 제작될 수 있다.
상기 구성들이 기존의 소재보다 열전도율이 좋은 알루미늄으로 구성됨으로써, 튜브(110)내부를 순환하는 배기 가스의 냉각 효율이 상승하고 이에 따라, 차량의 연비가 개선될 수 있다. 기존의 소재보다 알루미늄이 저렴한바 재료비가 절감될 수 있다. 또한 기존의 소재보다 알루미늄이 가벼운 바 이지알 쿨러(55)의 전체적인 무게가 감소할 수 있다.
이하에서는, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 이지알 쿨러(55)의 동작에 대하여 구체적으로 설명한다.
이지알 라인(51)을 흐르는 배기가스는 입구 플랜지(600)와 입구 커버(400)를 경유하여 커버 플레이트(200)의 입구부(210)로 유입된다. 커버 플레이트(200)의 입구부(210)로 유입된 배기가스는 복수의 튜브(110)로 분배되고, 복수의 튜브(110) 내부를 흐른다.
이와 동시에, 실린더 블록(20)의 워터 재킷(도시는 생략함)을 순환한 일부 냉각수는 실린더 블록(20)에 형성된 냉각수 유입구를 통해 장착 공간(23) 내부로 유입된다.
복수의 튜브(110)를 흐르는 배기가스는 장착 공간(23) 내부의 냉각수 유로를 흐르는 냉각수와 서로 열교환되어 배기가스의 온도가 낮아진다.
냉각수와 열교환에 의해 온도가 낮아진 배기가스는 복수의 튜브(110)로부터 커버 플레이트(200)의 출구부(230), 출구 커버(500) 및 출구 플랜지(700)를 경유하여 이지알 라인(51)으로 배출된다.
이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.
10: 엔진
13: 흡기 매니폴드
15: 스로틀 밸브
17: 배기 매니폴드
20: 실린더 블록
21: 연소실
23: 장착 공간
25: 냉각수 유입구
27: 냉각수 유출구
30: 흡기 라인
31: 에어 클리너
32: 컴프레서
33: 터보차저
34: 터빈
35: 인터쿨러
40: 배기 라인
41: 촉매 컨버터
50: 이지알 장치
51: 이지알 라인
53: 이지알 밸브
55: 이지알 쿨러
100: 튜브 조립체
110: 튜브
111: 입구 경사부
113: 입구 곡면부
115: 냉각부
117: 냉각핀
118: 가이드 돌기
119: 출구 곡면부
121: 출구 경사부
123: 간격돌기
130: 제1 튜브 분체
131, 141: 경계면
140: 제2 튜브 분체
150: 고정 부재
200: 커버 플레이트
210: 입구부
211: 유입홀
213, 223: 위치 돌기
220: 출구부
221: 배출홀
230: 안착부
231: 중심부
233, 235: 경사부
240: 플랜지부
241: 절곡부
243: 체결홀
300: 배플
310: 끼움부
320: 용접부
330: 유로부
400: 입구 커버
410: 커버 결합부
411: 결합 홀
420: 플랜지 결합부
500: 출구 커버
510: 커버 결합부
511: 결합 홀
520: 플랜지 결합부
600: 입구 플랜지
700: 출구 플랜지

Claims (20)

  1. 내부에 배기가스가 흐르는 튜브가 복수 개 적층되어 형성되는 튜브 조립체;
    상기 튜브 조립체가 안착되도록 오목하게 형성되는 안착부를 포함하는 커버 플레이트;
    상기 튜브 조립체 일단에 장착되어 실린더 블록에서 유입되는 냉각수의 흐름을 조절하는 배플;
    상기 커버 플레이트 외측면 일측에 구비되어 상기 튜브에 배기가스를 공급하는 입구 커버; 및
    상기 커버 플레이트 외측면 타측에 구비되어 상기 튜브로부터 배기가스가 배출되는 출구 커버;
    를 포함하되,
    상기 복수개의 튜브 각각의 사이에는 상기 냉각수가 흐르는 냉각수 유로가 형성되는 이지알 쿨러.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 튜브 조립체는
    상기 튜브를 고정시키는 고정부재를 더 포함하는 이지알 쿨러.
  3. 제 1항에 있어서
    상기 튜브는 상기 배기가스를 냉각시키기 위한 냉각핀; 및
    상기 냉각핀의 위치를 가이드 하기 위한 가이드 돌기;
    를 포함하는 이지알 쿨러.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 튜브에는 서로 인접한 튜브들 사이의 간격을 유지하기 위한 간격돌기가 형성된 이지알 쿨러.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 튜브는 상기 커버 플레이트 반대 측면의 일단에 라운드지게 형성된 입구 곡면부 및 타단에 라운드지게 형성된 출구 곡면부를 포함하는 이지알 쿨러.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 튜브는
    상기 튜브 일단에서 상기 커버 플레이트의 반대 방향으로 일정 각도 경사지게 형성된 입구 경사부; 및
    상기 튜브 타단에서 상기 커버 플레이트의 반대 방향으로 일정 각도 경사지게 형성된 출구 경사부를 포함하는 이지알 쿨러.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 커버 플레이트의 테두리에는 상기 튜브 조립체의 반대방향으로 절곡되는 절곡부를 포함하는 이지알 쿨러.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 커버 플레이트의 안착부의 일측에 경사지게 형성된 일측 경사부 및 상기 커버 플레이트의 타측에 경사지게 형성된 타측 경사부를 포함하는 이지알 쿨러.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 입구 커버에는 일측 경사부에 대응하여 커버 결합부가 구비되고,
    상기 출구 커버에는 타측 경사부에 대응하여 커버 결합부가 구비된 이지알 쿨러.
  10. 제1항에 있어서
    상기 커버 플레이트에는 위치 돌기 또는 결합 홀이 형성되고,
    상기 입구 커버 및 출구 커버에는 상기 위치 돌기와 대응하는 결합 홀, 또는 상기 결합 홀에 대응하는 위치 돌기가 형성되며,
    상기 위치 돌기와 결합 홀이 서로 결합되어 상기 입구 커버 및 상기 출구커버의 위치가 가이드되는 이지알 쿨러.
  11. 장착 공간이 형성되고, 상기 장착 공간 내부로 냉각수가 유입되는 냉각수 유입구와 냉각수가 배출되는 냉각수 유출구가 형성되는 실린더 블록을 포함하는 엔진;
    상기 엔진에 공급되는 공기가 흐르는 흡기 라인;
    상기 엔진에 연결되어 배기가스가 배출되는 배기 라인;
    상기 배기 라인에서 분기하여 상기 흡기 라인으로 합류하는 이지알 라인; 및
    상기 이지알 라인을 흐르는 배기 가스를 냉각시키는 이지알 쿨러;
    를 포함하는 엔진 시스템에 있어서;
    상기 이지알 쿨러는
    내부에 배기가스가 흐르는 튜브가 복수개 적층되어 형성되며, 상기 장착 공간에 설치되는 튜브 조립체;
    상기 튜브 조립체가 안착되도록 오목하게 형성되는 안착부를 포함하며, 상기 장착 공간을 폐쇄하는 커버 플레이트;
    상기 튜브 조립체 일측 단에 장착되어 상기 냉각수 유입구에서 유입되는 냉각수의 흐름을 조절하는 배플;
    상기 커버 플레이트 일측에 구비되어 상기 튜브에 배기가스를 공급하는 입구 커버; 및
    상기 커버 플레이트 타측에 구비되어 상기 튜브로부터 배기가스가 배출되는 출구 커버;를 포함하되
    상기 튜브 조립체와 상기 장착 공간 사이, 상기 복수의 튜브 각각의 사이 및 상기 튜브 조립체와 커버 플레이트 사이에는 상기 냉각수가 흐르는 냉각수 유로가 형성되는 엔진 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 튜브 조립체는
    상기 튜브를 고정시키는 고정부재를 더 포함하는 엔진 시스템.
  13. 제11항에 있어서
    상기 튜브는 상기 배기가스를 냉각시키기 위한 내측핀; 및
    상기 내측핀의 위치를 가이드하기 위한 가이드 돌기를 포함하는 엔진 시스템.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 튜브에는 서로 인접한 튜브들 사이의 간격을 유지하기 위한 간격돌기가 형성된 엔진 시스템.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 튜브는 상기 커버 플레이트 반대 측면의 일단에 라운드지게 형성된 입구 곡면부 및 타단에 라운드지게 형성된 출구 곡면부를 포함하는 엔진 시스템.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 튜브는
    상기 튜브 일단에서 상기 커버 플레이트의 반대 방향으로 일정 각도 경사지게 형성된 입구 경사부; 및
    상기 튜브 타단에서 상기 커버 플레이트의 반대 방향으로 일정 각도 경사지게 형성된 출구 경사부를 포함하는 엔진 시스템.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 커버 플레이트의 테두리에는 상기 튜브 조립체의 반대방향으로 절곡되는 절곡부를 포함하는 엔진 시스템.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 커버 플레이트의 안착부의 일측에 경사지게 형성된 일측 경사부 및 상기 커버 플레이트의 타측에 경사지게 형성된 타측 경사부 중 적어도 어느 하나를 포함하는 엔진 시스템.
  19. 제18항에 있어서
    상기 입구 커버에는 일측 경사부에 대응하여 커버 결합부가 구비되고,
    상기 출구 커버에는 타측 경사부에 대응하여 커버 결합부가 구비된 엔진 시스템.
  20. 제11항에 있어서
    상기 커버 플레이트에는 위치 돌기 또는 결합 홀이 형성되고,
    상기 입구 커버 및 출구 커버에는 상기 위치 돌기와 대응하는 결합 홀, 또는 상기 결합 홀에 대응하는 위치 돌기가 형성되며,
    상기 위치 돌기와 결합 홀이 서로 결합되어 상기 입구 커버 및 상기 출구커버의 위치가 가이드되는 엔진 시스템.
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