WO2015182807A1 - 엔드 탱크부 일체형 바디 쉘을 갖는 egr 쿨러 - Google Patents

엔드 탱크부 일체형 바디 쉘을 갖는 egr 쿨러 Download PDF

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WO2015182807A1
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gas tubes
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김태진
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주식회사 코렌스
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    • F28F9/0219—Arrangements for sealing end plates into casing or header box; Header box sub-elements
    • F28F9/0221—Header boxes or end plates formed by stacked elements

Definitions

  • the present invention relates to an exhaust gas recirculation (ECR) cooler, and more particularly, to an EGR cooler having an end tank unit-integrated body shell.
  • EGR exhaust gas recirculation
  • Exhaust Gas Recirculation refers to a system that recycles a part of exhaust gas back to the intake system to increase the concentration of CO 2 in the intake air to lower the temperature of the combustion chamber, thereby reducing the NOx. do.
  • EGR Exhaust Gas Recirculation
  • Such an EGR system includes an exhaust heat exchanger, ie an EGR cooler, which cools the exhaust gas by the coolant.
  • the EGR cooler cools the exhaust gas at high temperatures of around 700 ° C to 150-200 ° C.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a conventional EGR cooler
  • Figure 2 is an exploded perspective view showing a conventional EGR cooler.
  • the conventional EGR cooler is formed in the body shell (1, 2) and the body shell (1, 2), the upper shell piece and the lower shell piece are formed by assembling and the front and rear ends are opened.
  • Each of the pair of end tanks 4 and 4 is coupled to cover both ends of the tube stack cores, so that the exhaust gas is guided to the inlet side of each of the plurality of gas tubes 8 at the exhaust gas inlet side and a plurality of the exhaust gas outlet side is provided.
  • the conventional EGR cooler has a number of parts due to parts such as end tanks 4 and 4 and burring plates 3 and 3 that must be assembled at both ends of the gas tubes 8 in a state separate from the body shell. It has many disadvantages that are difficult to manufacture and assemble and costly to manufacture.
  • one problem to be solved by the present invention is to provide an EGR cooler which reduces the number of parts and lowers the manufacturing cost by applying an end tank unit body shell.
  • an EGR cooler comprising: a tube stacking core configured to stack a plurality of gas tubes having a fin structure for improving heat transfer and having both ends open side by side adjacent to each other; A body shell having a body portion containing a tube stack core and a pair of end tank portions integrally formed at both ends of the body portion; Coolant pipes coupled to the body shell to supply coolant around the tube stack core and to discharge the coolant to the outside; And a pair of flanges each fitted and coupled to the pair of end tank portions, wherein the body shell is formed by assembling an upper shell piece and a lower shell piece, and the upper shell piece constitutes an upper portion of the body portion.
  • each of the plurality of gas tube has an expansion pipe portion having a larger cross-sectional size than the other portion at both ends, two gas tubes adjacent to each other of the plurality of gas tubes meet each other on the expansion pipe side And the body shell has an embossing filling the recessed portion on an inner surface in contact with the expansion tube.
  • the plurality of gas tubes has a straight embossed recessed inwardly on the surface of the expansion tube which is in contact with each other brazed, the straight embossing is formed in the expansion portion of one gas tube to the other of the gas tube
  • the other straight embossing formed in the dilated part faces each other in a shape and position consistent with each other.
  • the body shell has a plurality of paste application holes for paste application for re-brazing in one area in contact with the tube laminated core.
  • the lower shell piece has an overlapping portion of the stepped structure overlapping with the upper shell piece in the lower body and the lower end of the end tank, respectively, the end tank lower side overlapping portion is an outer surface area of the upper end tank And the pair of flanges each fit snugly to the outside of a portion where the end tank upper portion and the end tank lower portion are joined with the end tank lower side overlapping portion in contact with an outer surface area of the upper end tank. It provides a clamping force toward the center of the cross section of the end tank portion.
  • each of the plurality of gas tubes includes embossings formed on both sides, and neighboring gas tubes of the plurality of gas tubes are brazed against each other.
  • the EGR cooler according to the present invention has the advantage of reducing the number of parts and manufacturing cost by applying an end tank integral body shell. Although the present invention omits the end tank of the existing EGR cooler, a reliable isolation between the exhaust gas and the coolant can be achieved.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a conventional EGR cooler.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view showing a conventional EGR cooler.
  • FIG 3 is a perspective view illustrating an EGR cooler according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is an exploded perspective view showing an EGR cooler according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an enlarged view for explaining a structure of suppressing a leak due to the recessed shape of the end corner contact portion of the gas tubes.
  • FIG. 6 is an enlarged perspective view for explaining a laminated structure of gas tubes.
  • FIG. 7 is an enlarged perspective view of a portion near an end of a body shell in which a paste coating hole is formed.
  • FIG. 8 is an enlarged view showing a gap generating structure caused between the upper shell piece and the lower shell piece of the body shell end with the flange removed.
  • FIG. 9 is an enlarged view of a structure in which a flange is coupled to an end tank part of a body shell end to complement the gap generating structure shown in FIG. 8.
  • FIG. 10 is a perspective view showing the EGR cooler with the body shell removed in accordance with an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view showing an EGR cooler according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 is an exploded perspective view showing an EGR cooler according to an embodiment of the present invention
  • Figure 5 is a distal perspective view of the end corner contact portion of the gas tubes 6 is an enlarged perspective view illustrating a structure of suppressing a leak due to a recessed shape
  • FIG. 6 is an enlarged perspective view illustrating a laminated structure of gas tubes
  • FIG. 7 is an enlarged portion of an end portion of a body shell in which a paste coating hole is formed
  • 8 is an enlarged view illustrating a gap generating structure caused between an upper shell piece and a lower shell piece of a body shell end in a state where the flange is removed
  • FIG. 9 illustrates the gap generating structure shown in FIG. 8. It is an enlarged view of the structure in which the flange is coupled to the end tank portion of the body shell end to complement. 10 is a perspective view showing the EGR cooler with the body shell removed in accordance with an embodiment of the present invention.
  • the EGR cooler according to an embodiment of the present invention is disposed in the body shell 100, the body shell 100 and tube laminated core 800 to allow the flow of exhaust gas And a coolant inlet pipe 700a and a coolant outlet pipe 700b coupled to the body shell 100 to supply the coolant to the tube stack core 100 and to discharge the coolant to the outside.
  • the EGR cooler according to the present embodiment includes a pair of flanges 500 and 500 directly coupled to both ends of the body shell 100. Burring plate parts installed at both ends of the conventional tube lamination core are omitted, and a portion that functions as an end tank is integrated as part of the body shell 100 so that conventional end tank parts are also omitted.
  • the tube stack core 800 is configured by stacking side by side adjacent to a plurality of gas tubes 820, both ends of which are open.
  • Each of the plurality of gas tubes 820 has a substantially rectangular cross section with round at each of the four corners.
  • the plurality of gas tubes 820 includes expansion pipes at both ends of which both the horizontal width and the vertical width of the cross section are increased. Brazing between the gas tubes 820 for forming the tube stack core 800 takes place at the expansions. Except for the brazed expansion, a gap exists between the gas tubes 820 to allow the coolant to flow through the gap.
  • the tube stack core 800 may include a plurality of wave fins therein.
  • the body shell 100 includes a body portion 110 in which the tube stack core 800 is accommodated, and a pair of end tank portions 120 integrally formed at both ends of the body portion 110.
  • the pair of end tank portions 120 include an exhaust gas inlet or an exhaust gas outlet.
  • the pair of end tanks 120 are connected to exhaust gas inlets or exhaust gas outlets of the tube stack core 800 in an isolated state from the coolant flow space inside the body shell 100.
  • the body shell 100 is formed by assembling the upper shell piece 100a and the lower shell piece 100b.
  • the upper shell piece 100a includes a body upper portion 110a having a substantially cross-sectional shape constituting the upper portion of the body portion 110 described above, and a pair of upper portions of each of the pair of end tank portions 120. End tank top 120a.
  • the lower shell piece (100b) is a pair of body constituting the lower portion of the body portion 110b of the roughly shaped cross-section constituting the lower portion of the above-described body portion 110 and each of the upper end tank portion 120 of the one phase. It consists of the end tank lower part 120b.
  • the tube stack core 800 has an enlarged cross-sectional portion 802 of a large cross-sectional area formed by brazing expansion portions of the gas tubes 820 on the end side.
  • the tube laminated core 800 enlarged end surface portion 802 is fitted to fit at or near the boundary between the body portion 110 and the end tank portion 120.
  • the end tank 120 which is to be connected to the gas tube 820 on one side and to the exhaust outlet or the inlet on the other side can be isolated from the coolant flow space inside the body shell 100.
  • the ends of the neighboring gas tubes 820 i.e., the enlargements, have rounded corners, which, when meeting with each other, result in a depression R due to the round at that corner. do.
  • the body shell 100 has embossing 102 fitted to the recessed portion R on its inner surface.
  • the embossing 102 is formed on the contact surface where the gas tube 820 and the body shell 100 contact, and the position thereof is determined at or near the boundary between the body 110 and the end tank 120. All.
  • the gas tubes 820 have straight embossed 824s recessed inwardly on the face of the expansion tube that is in contact with each other and brazed.
  • Straight embossings 824, 824 are opposed to a matched shape and position between two adjacently brazed gas tubes 820.
  • Such a structure allows flatness to be secured when the gas tube 820 is manufactured separately and can be rigidly reinforced.
  • the embossing 824s improve brazing.
  • the EGR cooler in order to fix the gas tube 820 or the tube laminated core 800 including the same inside the body shell 100 of the outermost gas tube 820 of the tube laminated core 800 It is necessary to apply a paste for brazing to one area of the outer surface. However, when re-brazing when the gas tube 820 is located inside the body shell 200, the re-application of the paste is difficult.
  • a plurality of paste coating holes 107 are formed in one region of the body shell 100 in contact with the gas tube 820, which is arranged up and down. The paste may be applied to the contact surfaces of the body shell 100 and the tube stack core 800 through the plurality of paste application holes 107 and then re-brazed using the paste.
  • the body shell 100 is formed by assembling the upper shell piece 100a and the lower shell piece 100b.
  • the lower shell piece 100b includes overlapping portions 122b and 124b having a stepped structure overlapping the upper shell piece 100a at the lower body 110b and the lower end tank 120b.
  • the end tank lower portion 120b side overlapping portion 124b is in contact with a portion of the outer surface of the end tank upper portion 120a so that the end tank upper portion 120a and the end tank lower portion 120b meet.
  • a gap G occurs.
  • the end tank upper part 120a and the end tank lower part 120b are disposed while the overlapping part 124b of the end tank lower part 120b is in contact with a region of the outer surface of the upper end tank upper part 120a.
  • a flange 500 that fits snugly to the outside of the portion to be joined, and the flange 500 has an end tank portion 120 formed by a combination of an end tank upper portion 120a and an end tank lower portion 120b.
  • each of the plurality of gas tubes 820 has a plurality of embossings 827 on both sides. Since the embossings 827 abut and braze between neighboring gas tubes 820 and 820, the brazing characteristics between the gas tubes 820 are greatly improved.

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Abstract

EGR 쿨러가 개시된다. EGR 쿨러는 양단이 개방되어 있는 복수의 가스 튜브를 측면끼리 인접시켜 나란하게 적층하여 구성한 튜브 적층코어와; 튜브 적층코어가 수용된 바디부 및 상기 바디부의 양단에 일체로 형성된 한 쌍의 엔드 탱크부를 갖는 바디 쉘과; 상기 바디 쉘에 결합되어 상기 튜브 적층코어 주변으로 냉각수를 공급하고 그 냉각수를 외부로 배출하는 냉각수 파이프들과; 상기 한 쌍의 엔드 탱크부에 각각 끼워져 결합되는 한 쌍의 플랜지를 포함하며, 상기 바디 쉘은 상부 쉘 피스와 하부 쉘 피스의 조립에 의해 형성되고, 상기 상부 쉘 피스는 상기 바디부의 상부를 구성하는 바디 상부와, 상기 한 쌍의 엔드 탱크부 각각의 상부를 구성하는 한 쌍의 엔드 탱크 상부를 포함하고, 상기 하부 쉘 피스는 상기 바디부의 하부를 구성하는 바디 하부와, 상기 한 쌍의 엔드 탱크부 각각의 하부를 구성하는 한 쌍의 엔드 탱크 하부를 포함한다.

Description

엔드 탱크부 일체형 바디 쉘을 갖는 EGR 쿨러
본 발명은 EGR(Exhaust Gas Recirculation) 쿨러에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 엔드 탱크부 일체형 바디 쉘을 갖는 EGR 쿨러에 관한 것이다.
일반적으로, 이지알 시스템(EGR; Exhaust Gas Recirculation)은 배기가스의 일부를 다시 흡기계로 재순환시켜 흡입공기 중의 CO2 농도를 증대시켜 연소실의 온도를 저하시키고, 이에 의해 NOx를 저감시키는 시스템을 의미한다. 이러한 EGR 시스템은 냉각수에 의해 배기가스를 냉각시키는 배기가스 열교환기, 즉, EGR 쿨러를 포함한다. EGR 쿨러는 대략 700℃ 내외의 고온의 배기가스 온도를 150 ~ 200℃ 까지 냉각시킨다.
도 1은 종래 EGR 쿨러를 도시한 사시도이고, 도 2는 종래 EGR 쿨러를 도시한 분해사시도이다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 종래 EGR 쿨러는 상부 쉘 피스와 하부 쉘 피스가 조립되어 형성되고 전후 양단이 개방된 바디 쉘(1, 2)과, 바디 쉘(1, 2) 내에 배치되어 고정되되 복수의 가스 튜브(8)를 브레이징에 의해 적층하여 구성한 튜브 적층코어와, 복수의 가스 튜브(8)들 각각이 삽입되는 복수의 홀을 구비하여 튜브 적층코어의 양단을 지지하는 버링 플레이트(burring plate;3)와, 복수의 가스 튜브(8)들의 단부를 전체적으로 덮되 배기가스의 입구 또는 출구가 되는 말단을 향해 단면적이 점진적으로 감소되는 배기통로를 갖는 한 쌍의 엔드 탱크(4, 4)와, 엔드 탱크(4, 4)의 말단에 끼워져 엔드 탱크(4, 4)에 결합되는 플랜지(5, 5)를 포함한다. 한 쌍의 엔드 탱크(4, 4) 각각은, 튜브 적층코어 양단을 각각 덮도록 결합되어, 배기가스 입구 측에서는 배기가스를 복수의 가스 튜브(8)들 각각의 입구 측으로 유도하고 배기가스 출구 측에서는 복수의 가스 튜브(8)들을 흐른 배기가스를 통합하여 내보낸다. 또한 EGR 쿨러 바디 쉘(1, 2)에 결합되어 냉각수의 유입 및 유출을 허용하는 한 쌍의 냉각수 파이프(7, 7)가 결합된다. 바디 쉘(1, 2) 내측에서 복수의 가스 튜브(8)의 외부면과 접하여 유동하며, 이로 인해, 복수의 가스 튜브(8)를 흐르는 배기가스는 냉각된다.
하지만, 종래의 EGR 쿨러는 바디 쉘과 분리된 상태로 가스 튜브(8)들의 양단에 조립되어야 하는 엔드 탱크들(4, 4) 및 버링 플레이트들(3, 3)과 같은 부품들로 인해 부품수가 많고 제조 및 조립이 힘들고 제조비용이 많이 드는 단점을 갖는다.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 하나의 과제는 엔드 탱크부 일체형 바디 쉘을 적용하여 부품수를 줄이고 제조비용이 저렴한 EGR 쿨러를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 EGR 쿨러는, 열전달 향상을 위한 핀(fin) 구조가 삽입되고, 양단이 개방되어 있는 복수의 가스 튜브를 측면끼리 인접시켜 나란하게 적층하여 구성한 튜브 적층코어와; 튜브 적층코어가 수용된 바디부 및 상기 바디부의 양단에 일체로 형성된 한 쌍의 엔드 탱크부를 갖는 바디 쉘과; 상기 바디 쉘에 결합되어 상기 튜브 적층코어 주변으로 냉각수를 공급하고 그 냉각수를 외부로 배출하는 냉각수 파이프들과; 상기 한 쌍의 엔드 탱크부에 각각 끼워져 결합되는 한 쌍의 플랜지를 포함하며, 상기 바디 쉘은 상부 쉘 피스와 하부 쉘 피스의 조립에 의해 형성되고, 상기 상부 쉘 피스는 상기 바디부의 상부를 구성하는 바디 상부와, 상기 한 쌍의 엔드 탱크부 각각의 상부를 구성하는 한 쌍의 엔드 탱크 상부를 포함하고, 상기 하부 쉘 피스는 상기 바디부의 하부를 구성하는 바디 하부와, 상기 한 쌍의 엔드 탱크부 각각의 하부를 구성하는 한 쌍의 엔드 탱크 하부를 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 복수의 가스 튜브 각각은 다른 부분보다 단면 크기가 큰 확관부를 양단부에 구비하며, 상기 복수의 가스 튜브 중 서로 이웃하는 두 가스 튜브는 상기 확관부 측에서 서로 만나 함몰 부위를 형성하고, 상기 바디 쉘은 상기 확관부와 접촉하는 내부면에 상기 함몰 부위를 메우는 엠보싱을 구비한다.
일 실시예에 따라, 상기 복수의 가스 튜브는 서로 접촉되어 브레이징되는 확관부의 면에 내측으로 함몰 형성된 직선형 엠보싱을 구비하며, 상기 직선형 엠보싱은 하나의 가스 튜브의 확관부에 형성되어 다른 가스 튜브의 확관부에 형성된 다른 직선형 엠보싱과 서로 일치된 형상 및 위치로 마주한다.
일 실시예에 따라, 상기 바디 쉘은 상기 튜브 적층코어와 접촉하는 일 영역에 재 브레이징을 위한 페이스트 도포를 위해 복수의 페이스트 도포홀을 구비하다.
일 실시예에 따라, 상기 하부 쉘 피스는 상기 상부 쉘 피스와 중첩되는 단차 구조의 중첩부를 바디 하부와 엔드 탱크 하부에 각각 구비하며, 상기 엔드 탱크 하부 측 중첩부는 상기 엔드 탱크 상부의 외부면 일영역에 접하며, 상기 한 쌍의 플랜지 각각은 상기 엔드 탱크 하부 측 중첩부가 상기 엔드 탱크 상부의 외부면 일영역에 접한 채 상기 엔드 탱크 상부와 상기 엔드 탱크 하부가 접합하는 부분의 외곽에 꼭 맞게 끼워져, 상기 엔드 탱크부의 단면 중심을 향하는 클램핑력을 제공한다.
일 실시예에 따라, 상기 복수의 가스 튜브 각각은 양 측면에 형성된 엠보싱들을 포함하며, 상기 복수의 가스 튜브 중 이웃하는 가스 튜브는 상기 엠보싱끼리 맞대어져 브레이진된다.
본 발명에 따른 EGR 쿨러는 엔드 탱크부 일체형 바디 쉘을 적용하여 부품수를 줄이고 제조비용이 저렴하다는 장점을 갖는다. 본 발명은 기존 EGR 쿨러의 엔드 탱크를 생략함에도 불구하고 배기가스와 냉각수 사이에 확신한 격리가 이루어질 수 있다.
도 1은 종래 EGR 쿨러를 도시한 사시도이다.
도 2는 종래 EGR 쿨러를 도시한 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 EGR 쿨러를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 EGR 쿨러를 도시한 분해사시도이다.
도 5는 가스 튜브들의 말단 코너 접촉 부위의 함몰 형상으로 인한 리크를 억제하는 구조를 설명하기 위한 확대도이다.
도 6은 가스 튜브들의 적층 구조를 설명하기 위한 확대 사시도이다.
도 7은 페이스트 도포홀 형성된 바디 쉘의 단부 부근 일부를 확대하여 도시한 사시도이다.
도 8은 플랜지가 제거된 상태에서 바디 쉘 말단의 상부 쉘 피스와 하부 쉘 피스 사이에 야기되는 갭 발생 구조를 보인 확대도이다.
도 9는 도 8에 도시된 갭 발생 구조를 보완하도록 플랜지가 바디 쉘 말단의 엔드 탱크부에 결합된 구조를 확대 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예 따른 EGR 쿨러를 바디 쉘이 제거된 상태로 도시한 사시도이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위한 예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위해 과장되어 표현될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 EGR 쿨러를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 EGR 쿨러를 도시한 분해사시도이고, 도 5는 가스 튜브들의 말단 코너 접촉 부위의 함몰 형상으로 인한 리크를 억제하는 구조를 설명하기 위한 확대도이고, 도 6은 가스 튜브들의 적층 구조를 설명하기 위한 확대 사시도이고, 도 7은 페이스트 도포홀이 형성된 바디 쉘의 단부 부근 일부를 확대하여 도시한 사시도이고, 도 8은 플랜지가 제거된 상태에서 바디 쉘 말단의 상부 쉘 피스와 하부 쉘 피스 사이에 야기되는 갭 발생 구조를 보인 확대도이고, 도 9는 도 8에 도시된 갭 발생 구조를 보완하도록 플랜지가 바디 쉘 말단의 엔드 탱크부에 결합된 구조를 확대 도시한 도면이다. 도 10은 본 발명의 일 실시예 따른 EGR 쿨러를 바디 쉘이 제거된 상태로 도시한 사시도이다.
도 3 내지 도 10에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 EGR 쿨러는 바디 쉘(100)과, 바디 쉘(100) 내에 배치되어 배기가스의 흐름을 허용하는 튜브 적층코어(800)와, 바디 쉘(100)에 결합되어 튜브 적층코어(100) 주변으로 냉각수를 공급하고 그 냉각수를 외부로 배출하는 냉각수 인렛 파이프(700a) 및 냉각수 아웃렛 파이프(700b)를 포함한다. 또한, 본 실시예에 따른 EGR 쿨러는 바디 쉘(100)의 양단에 직접 결합되는 한 쌍의 플랜지(500, 500)를 포함한다. 종래 튜브적층코어의 양단에 설치되는 버링 플레이트 부품들은 생략되며, 엔드 탱크 기능을 하는 부분은 바디 쉘(100)의 일부로 통합되어 종래 엔드 탱크 부품들 또한 생략된다.
상기 튜브 적층코어(800)는 양단이 개방되어 있는 복수의 가스 튜브(820)를 측면끼리 인접시켜 나란하게 적층하여 구성된다. 복수의 가스 튜브(820) 각각은 네 개의 코너 각각에 라운드를 갖는 대략 사각형의 단면을 갖는다. 그리고, 상기 복수의 가스 튜브(820)는 단면의 횡폭과 종폭이 모두 증가된 확관부를 양단부에 구비하다. 튜브 적층코어(800) 형성을 위한 가스 튜브(820)들 사이의 브레이징은 상기 확관부들에서 이루어진다. 브레이징된 확관부를 제외하면, 가스 튜브(820)들 사이에 갭이 존재하여 냉각수가 그 갭을 통해 유동할 수 있도록 하는 것이 좋다. 도시하지 않았지만, 상기 튜브 적층코어(800)는 복수의 웨이비 핀(wavy fins)을 내부에 포함할 수 있다.
상기 바디 쉘(100)은 튜브 적층코어(800)가 수용된 바디부(110)와, 상기 바디부(110)의 양단에 일체로 형성된 한 쌍의 엔드 탱크부(120)를 포함한다. 한 쌍의 엔드 탱크부(120)는 배기가스 입구를 포함하거나 또는 배기가스 출구를 포함한다. 그리고, 상기 한 쌍의 엔드 탱크부(120)는 바디 쉘(100) 내부의 냉각수 유동 공간과 격리된 상태로 상기 튜브 적층 코어(800)의 배기가스 입구들 또는 배기가스 출구들과 연결된다.
상기 바디 쉘(100)은 상부 쉘 피스(100a)와 하부 쉘 피스(100b)의 조립에 의해 형성된다. 상기 상부 쉘 피스(100a)는 전술한 바디부(110)의 상부를 구성하는 대략 형 단면의 바디 상부(110a)와, 상기 한 쌍의 엔드 탱크부(120) 각각의 상부를 구성하는 한 쌍의 엔드 탱크 상부(120a)로 이루어진다. 또한 상기 하부 쉘 피스(100b)는 전술한 바디부(110)의 하부를 구성하는 대략 형 단면의 바디 하부(110b)와, 상기 한 상의 엔드 탱크부(120) 각각의 하부를 구성하는 한 쌍의 엔드 탱크 하부(120b)로 이루어진다.
앞에서 언급한 바와 같이, 상기 튜브 적층코어(800)는 가스 튜브(820)들의 확관부들이 브레이징되어 형성된 큰 단면적의 확대 단면부(802)를 단부 측에 구비한다. 이때, 상기 튜브 적층코어(800) 확대 단면부(802)는 상기 바디부(110)와 상기 엔드 탱크부(120)의 경계 부위 또는 그 부근에 꼭 맞게 끼워진다. 이에 의해, 일측에서는 가스 튜브(820)와 연결되어야 하고 타측에서는 배기가스 출구 또는 입구와 연결되어야 하는 엔드 탱크부(120)가 바디 쉘(100) 내측의 냉각수 유동 공간과 격리될 수 있다.
도 5에 가장 잘 도시된 바와 같이, 이웃 가스 튜브(820)들의 단부들, 즉, 확관부들은 코너에 라운드를 가져, 서로 만날 때, 그 코너 부위에 상기 라운드로 인한 함몰 부위(R)를 야기한다. 본 발명에 따르면, 상기 바디 쉘(100)은 상기 함몰 부위(R)에 끼워지는 엠보싱(102)들을 내부면에 구비하다. 이 엠보싱(102)은 가스 튜브(820)와 상기 바디 쉘(100)이 접촉하는 접촉면에 형성되되 그 위치는 상기 바디부(110)와 상기 엔드 탱크부(120)의 경계 부위 또는 그 부근으로 정해진다.
도 6에 잘 도시된 바와 같이, 상기 가스 튜브(820)들은 서로 접촉되어 브레이징되는 확관부의 면에 내측으로 함몰 형성된 직선형 엠보싱(824)들을 구비한다. 이웃하여 브레이징되는 두 가스 튜브(820) 사이에서 직선형 엠보싱들(824, 824)은 일치된 형상 및 위치로 마주하고 있다. 이와 같은 구조는 가스 튜브(820) 단품 제작 시에 평탄도가 확보될 수 있게 하고 강성 보강이 가능한 구조이다. 또한, 상기 엠보싱(824)들은 브레이징성을 향상시킨다.
또한, EGR 쿨러를 제작함에 있어서, 가스 튜브(820) 또는 이를 포함하는 튜브 적층코어(800)를 바디 쉘(100) 내측에 고정하기 위해서는 튜브 적층코어(800)의 최외곽 가스 튜브(820)의 외곽면 일 영역에 브레이징을 위한 페이스트(paste)를 도포하는 것이 필요하다. 하지만, 바디 쉘(200) 내측에 가스 튜브(820)가 위치한 상태에서 재 브레이징하고자 할 때, 페이스트의 재도포가 어렵다. 하지만, 본 실시예에 따르면, 도 7에 도시된 것과 같이, 가스 튜브(820)와 접촉하는 바디 쉘(100)의 일 영역에 상하로 나란한 복수의 페이스트 도포홀(107)이 형성된다. 이 복수의 페이스트 도포홀(107)을 통해 바디 쉘(100)과 튜브 적층코어(800)의 접촉면에 페이스트를 도포한 후 그 페이스트를 이용해 재 브레이징 하는 것이 가능하다.
앞에서 언급한 바와 같이, 상기 바디 쉘(100)은 상부 쉘 피스(100a)와 하부 쉘 피스(100b)의 조립에 의해 형성된다. 이때, 하부 쉘 피스(100b)는 상부 쉘 피스(100a)와 중첩되는 단차 구조의 중첩부(122b, 124b)를 바디 하부(110b)와 엔드 탱크 하부(120b)에 구비한다. 도 8에 도시된 것과 같이, 엔드 탱크 하부(120b) 측 중첩부(124b)가 엔드 탱크 상부(120a)의 외부면 일영역에 접하여, 엔드 탱크 상부(120a)와 엔드 탱크 하부(120b)가 만날 때 갭(G)이 발생한다.
하지만, 본 실시예에 따른 EGR 쿨러는 엔드 탱크 하부(120b) 측 중첩부(124b)가 엔드 탱크 상부(120a)의 외부면 일영역에 접한 채 엔드 탱크 상부(120a)와 엔드 탱크 하부(120b)가 접합하는 부분의 외곽에 꼭 맞게 끼워지는 플랜지(500)를 구비하며, 이 플랜지(500)는, 엔드 탱크 상부(120a)와 엔드 탱크 하부(120b)의 결합에 의해 형성된 엔드 탱크부(120)에 대하여 강한 클램핑력을 제공함으로써, 전술한 갭(G)을 막아준다. 플랜지(500)가 결합되어 있는 엔드 탱크부(120)의 해당 단면은 원 형상을 포함하며, 상기 플랜지(500)는 상기 원 형상의 중심을 향하는 클램핑력을 거의 균일하게 제공한다.
도 10에 잘 도시된 바와 같이, 복수의 가스 튜브(820) 각각은 복수의 엠보싱(827)을 양 측면에 구비한다. 서로 이웃하는 가스 튜브들(820, 820)들 사이에 엠보싱(827)들이 맞닿아 브레이징되므로 가스 튜브(820)들 간의 브레이징 특성이 크게 향상된다.

Claims (6)

  1. 열전달 향상을 위한 핀(fin) 구조가 삽입되고, 양단이 개방되어 있는 복수의 가스 튜브를 측면끼리 인접시켜 나란하게 적층하여 구성한 튜브 적층코어;
    튜브 적층코어가 수용된 바디부 및 상기 바디부의 양단에 일체로 형성된 한 쌍의 엔드 탱크부를 갖는 바디 쉘;
    상기 바디 쉘에 결합되어 상기 튜브 적층코어 주변으로 냉각수를 공급하고 그 냉각수를 외부로 배출하는 냉각수 파이프들; 및
    상기 한 쌍의 엔드 탱크부에 각각 끼워져 결합되는 한 쌍의 플랜지를 포함하며,
    상기 바디 쉘은 상부 쉘 피스와 하부 쉘 피스의 조립에 의해 형성되고, 상기 상부 쉘 피스는 상기 바디부의 상부를 구성하는 바디 상부와, 상기 한 쌍의 엔드 탱크부 각각의 상부를 구성하는 한 쌍의 엔드 탱크 상부를 포함하고, 상기 하부 쉘 피스는 상기 바디부의 하부를 구성하는 바디 하부와, 상기 한 쌍의 엔드 탱크부 각각의 하부를 구성하는 한 쌍의 엔드 탱크 하부를 포함하는 것을 특징으로 하는 EGR 쿨러.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 복수의 가스 튜브 각각은 다른 부분보다 단면 크기가 큰 확관부를 양단부에 구비하며, 상기 복수의 가스 튜브 중 서로 이웃하는 두 가스 튜브는 상기 확관부 측에서 서로 만나 함몰 부위를 형성하고, 상기 바디 쉘은 상기 확관부와 접촉하는 내부면에 상기 함몰 부위에 끼워지는 엠보싱을 구비하는 것을 특징으로 하는 EGR 쿨러.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 복수의 가스 튜브는 서로 접촉되어 브레이징되는 확관부의 면에 내측으로 함몰 형성된 직선형 엠보싱을 구비하며, 상기 직선형 엠보싱은 하나의 가스 튜브의 확관부에 형성되어 다른 가스 튜브의 확관부에 형성된 다른 직선형 엠보싱과 서로 일치된 형상 및 위치로 마주하고 있는 것을 특징으로 하는 EGR 쿨러.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 바디 쉘은 상기 튜브 적층코어와 접촉하는 일 영역에 재 브레이징을 위한 페이스트 도포를 위해 복수의 페이스트 도포홀을 구비한 것을 특징으로 하는 EGR 쿨러.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 하부 쉘 피스는 상기 상부 쉘 피스와 중첩되는 단차 구조의 중첩부를 바디 하부와 엔드 탱크 하부에 각각 구비하며, 상기 엔드 탱크 하부 측 중첩부는 상기 엔드 탱크 상부의 외부면 일영역에 접하며, 상기 한 쌍의 플랜지 각각은 상기 엔드 탱크 하부 측 중첩부가 상기 엔드 탱크 상부의 외부면 일영역에 접한 채 상기 엔드 탱크 상부와 상기 엔드 탱크 하부가 접합하는 부분의 외곽에 꼭 맞게 끼워져, 상기 엔드 탱크부의 단면 중심을 향하는 클램핑력을 제공하는 것을 특징으로 하는 EGR 쿨러.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 복수의 가스 튜브 각각은 양 측면에 형성된 엠보싱들을 포함하며, 상기 복수의 가스 튜브들 중 서로 이웃하는 가스 튜브들은 상기 엠보싱들끼리 맞대어져 브레이징되는 것을 특징으로 하는 EGR 쿨러.
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