WO2017175920A1 - 이지알 쿨러용 가스튜브 - Google Patents

이지알 쿨러용 가스튜브 Download PDF

Info

Publication number
WO2017175920A1
WO2017175920A1 PCT/KR2016/007455 KR2016007455W WO2017175920A1 WO 2017175920 A1 WO2017175920 A1 WO 2017175920A1 KR 2016007455 W KR2016007455 W KR 2016007455W WO 2017175920 A1 WO2017175920 A1 WO 2017175920A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gas tube
curved line
junction
cooler
horizontal portion
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/007455
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
조형근
Original Assignee
주식회사 코렌스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 코렌스 filed Critical 주식회사 코렌스
Priority to EP16898024.1A priority Critical patent/EP3441603A4/en
Publication of WO2017175920A1 publication Critical patent/WO2017175920A1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/29—Constructional details of the coolers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation or materials
    • F02M26/32—Liquid-cooled heat exchangers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/29—Constructional details of the coolers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation or materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/16—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
    • F28D7/1684—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation the conduits having a non-circular cross-section
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular
    • F28F1/025—Tubular elements of cross-section which is non-circular with variable shape, e.g. with modified tube ends, with different geometrical features
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/42—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being both outside and inside the tubular element
    • F28F1/424—Means comprising outside portions integral with inside portions
    • F28F1/426—Means comprising outside portions integral with inside portions the outside portions and the inside portions forming parts of complementary shape, e.g. concave and convex
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F27/00—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus
    • F28F27/02—Control arrangements or safety devices specially adapted for heat-exchange or heat-transfer apparatus for controlling the distribution of heat-exchange media between different channels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2250/00—Arrangements for modifying the flow of the heat exchange media, e.g. flow guiding means; Particular flow patterns
    • F28F2250/06—Derivation channels, e.g. bypass
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2265/00—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/26—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for allowing differential expansion between elements
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

본 발명에 의한 이지알 쿨러용 가스튜브는, 내부유로가 마련되도록 적층방식으로 결합되는 한 쌍의 가스튜브패널로 구성되되, 상기 가스튜브패널은, 배기가스 유동방향을 따라 수평으로 연장된 수평부와, 상기 수평부의 폭방향 양단으로부터 수직으로 세워지는 수직부와, 상기 수평부의 길이방향 끝단으로부터 단차지게 연장되는 접합부로 구성되고, 상기 접합부의 끝단에는 만곡라인이 형성된다. 본 발명에 의한 이지알 쿨러용 가스튜브는, 내부유로를 지나는 배기가스에 의해 고온으로 가열되었을 때 폭방향과 어긋난 방향으로 접합부가 팽창되는바, 상기 접합부에 인가되는 열응력이 접합부의 각 부위에 고르게 분산될 수 있고, 이에 따라 접합력 및 내구성이 향상된다는 장점이 있다.

Description

이지알 쿨러용 가스튜브
본 발명은 이지알 쿨러에 포함되는 가스튜브에 관한 것으로, 더 상세하게는 길이방향 끝단에 만곡라인이 형성되어 폭방향 열변형률이 감소하도록 구성되는 이지알 쿨러용 가스튜브에 관한 것이다.
일반적으로 이지알(EGR: Exhaust Gas Recirculation)은 배기가스의 일부를 다시 흡기계로 재순환시켜 흡입공기 중의 CO2 농도를 증대시켜 연소실의 온도를 저하시키고 이에 의해 NOx를 저감시키는 시스템이다.
한편, NOx 발생 메커니즘을 구체적으로 살펴보면, 공기는 약 79%의 질소와 21%의 산소 및 기타 미량의 원소로 구성되어 있다. 상온에서 질소와 산소는 서로 반응을 일으키지 않지만 고온(약 1450℃ 이상)에서는 서로 반응을 하여 질소산화물(thermal NOx)이 된다. 특히 디젤엔진은 압축착화방식으로 연소를 일으키며 실린더의 재질 발달로 인해 압축비가 점점 더 높아져 연소실의 온도가 높아지고 있다. 연소실 온도의 상승은 열역학적 엔진 효율을 증대시키지만, 고온으로 인한 질소산화물이 다량 발생을 하고 있다. 이러한 질소산화물은 지구환경을 파괴하는 주요 유해물질로써, 산성비, 광학스모그, 호흡기 장애 등을 일으킨다.
이지알에 의한 NOx 저감 원리는 첫째 불활성가스(수증기, 이산화탄소 등) 재순환에 의해 연소실 최고온도를 낮추는 것이며, 둘째 희박연소에 의해 질소산화물 생성분위기를 방지하는 것이며, 세째 고비열 냉각 불활성 가스 투입으로 인한 점화진각 지연 및 연소실 국부 최고온도 및 압력을 낮추는 것이다. 한편, 디젤기관에서 이지알(EGR)에 의한 NOx 저감 메커니즘은 가솔린과는 달리 산소농도 저감이 근본적인 원인이라는 연구와 이에 반론하여 화염온도 감소가 원인이라는 연구가 보고되었다. 현재로서는 어느 것이 옳은지에 대한 결론은 제시되지 않은 상태이지만, 산소농도와 화염온도의 NOx 저감 기여도는 동일한 수준인 것으로 최근 보고되고 있다.
이지알 쿨러가 설치된 이지알은 디젤엔진의 배기규제가 엄격해지면서 연비와 PM의 증가없이 NOx를 저감시키는 방법으로 엔진의 냉각수를 이용한 냉각기(쿨러)를 설치함으로서 비교적 적은 투자로서 NOx저감에 큰 효과를 얻을 수 있는 장치이다.
이 경우에 이지알 쿨러는 700℃ 정도의 배기가스 온도를 150℃~200℃까지 냉각시켜야 하므로 내열성 재질이어야 하며, 자동차 내부에 설치되기 위해 콤팩트하게 설계되어야 하고, 적절한 EGR량을 공급하기 위해 압력강하가 최소화되어야 하며, 열교환 중 배기가스로부터 응축이 발생하며 연료의 황성분 때문에 응축수에 황산이 포함되어 부식을 일으키기 쉬우므로 방식성 재료이어야 하고, 배기가스의 맥동영향으로 기계적 부하가 작용하므로 일정의 기계적 강도가 있어야 하며, 배기가스의 입자상물질(PM) 등이 통로 내부를 막을 수 있어 파울링(fouling)에 대한 대책이 요구된다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 종래의 이지알 쿨러에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 종래의 이지알 쿨러 사시도이고, 도 2는 종래의 이지알 쿨러에 포함되는 가스튜브패널의 사시도이다.
일반적으로 이지알 쿨러는, 배기가스가 흐르는 다수의 가스튜브와, 냉각수가 유출입되도록 구성되며 상기 다수의 가스튜브가 내부에 삽입되는 바디셀(20)을 기본 구성요소로 구비한다. 상기 가스튜브는, 상하로 적층되는 한 쌍의 가스튜브패널(10)로 구성되며, 상기 한 쌍의 가스튜브패널(10)은 내부에 배기가스 유로가 확보될 수 있도록 즉, 채널 형상을 이루도록 형성된다.
상기 가스튜브패널(10)은 도 2에 도시된 바와 같이 수평으로 연장된 수평부(12)와, 상기 수평부(12)의 폭방향 양단으로부터 수직으로 세워지는 수직부(14)와, 상기 수평부(12)의 길이방향 끝단으로부터 단차지게 연장되는 접합부(16)를 포함하여 구성된다.
상기 한 쌍의 가스튜브패널(10) 중 어느 하나의 가스튜브패널(10)은 도 2에 도시된 바와 같이 수직부(14)가 상향으로 연장되도록 위치되고, 한 쌍의 가스튜브패널(10) 중 다른 하나의 가스튜브패널(10)은 수직부(14)가 하향으로 연장되도록 뒤집어져 결합된다.
상기 가스튜브패널(10)은 내부를 흐르는 배기가스에 의해 매우 높은 온도로 가열되어 팽창되는데, 상기 접합부(16)는 끝단이 직선으로 형성되어 있으므로 가열 시 가스튜브패널(10)의 폭방향과 나란한 방향으로 팽창된다. 이와 같이 상기 접합부(16)가 가스튜브패널(10)의 폭방향과 나란한 방향으로 팽창되면, 상기 접합부(16)의 좌우측(더 명확하게는 수직부(14)와 만나는 측)에 응력이 집중되는바, 상기 가스튜브패널(10)이 손상되거나 바디셀(20)로부터 탈거되는 문제가 발생될 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 내부유로가 마련되도록 적층방식으로 결합되는 한 쌍의 가스튜브패널로 이루어지되, 내부유로를 지나는 배기가스에 의해 고온으로 가열되었을 때 접합부의 팽창방향이 폭방향과 어긋나도록 설정되어, 상기 접합부에 인가되는 열응력이 접합부의 각 부위에 고르게 분산될 수 있고, 이에 따라 내구성이 향상되는 이지알 쿨러용 가스튜브를 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 이지알 쿨러용 가스튜브는, 내부유로가 마련되도록 적층방식으로 결합되는 한 쌍의 가스튜브패널로 구성되되, 상기 가스튜브패널은, 배기가스 유동방향을 따라 수평으로 연장된 수평부와, 상기 수평부의 폭방향 양단으로부터 수직으로 세워지는 수직부와, 상기 수평부의 길이방향 끝단으로부터 단차지게 연장되는 접합부로 구성되고, 상기 접합부의 끝단에는 만곡라인이 구비된다.
상기 만곡라인은, 둘 이상의 원호가 일렬로 배열된 형상으로 형성된다.
상기 만곡라인은, 사인파 형상으로 형성된다.
상기 만곡라인은, 상기 접합부의 끝단 중 상기 수직부와 일정 거리 이격된 지점에 형성된다.
상기 만곡라인의 끝단과 상기 수직부 간의 이격거리는 2㎜ 이상으로 설정된다.
상기 만곡라인은, 상기 수평부의 길이방향 끝단과 일정 거리 이격되도록 배열된다.
상기 수평부의 길이방향 끝단으로부터 상기 만곡라인까지의 거리는, 상기 접합부 두께의 6배 이상으로 설정된다.
본 발명에 의한 이지알 쿨러용 가스튜브는, 내부유로를 지나는 배기가스에 의해 고온으로 가열되었을 때 폭방향과 어긋난 방향으로 접합부가 팽창되는바, 상기 접합부에 인가되는 열응력이 접합부의 각 부위에 고르게 분산될 수 있고, 이에 따라 접합력 및 내구성이 향상된다는 장점이 있다.
도 1은 종래의 이지알 쿨러 사시도이다.
도 2는 종래의 이지알 쿨러에 포함되는 가스튜브패널의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 의한 이지알 쿨러용 가스튜브의 결합구조를 도시하는 단면사시도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 의한 이지알 쿨러용 가스튜브를 이루는 가스튜브패널의 부분사시도 및 부분평면도이다.
도 6은 열팽창 시 가스튜브패널에 형성되는 응력의 분포패턴을 도시한다.
도 7은 본 발명에 의한 이지알 쿨러용 가스튜브를 이루는 가스튜브패널 제2 실시예의 부분사시도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 이지알 쿨러용 가스튜브의 실시예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 의한 이지알 쿨러용 가스튜브의 결합구조를 도시하는 단면사시도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명에 의한 이지알 쿨러용 가스튜브를 이루는 가스튜브패널의 부분사시도 및 부분평면도이다.
본 발명에 의한 이지알 쿨러용 가스튜브는 냉각수가 흐르는 바디셀 내에 장착되되, 배기가스가 흐르는 내부유로가 마련되도록 한 쌍의 가스튜브패널(100)이 적층방식으로 결합되는 구조로 구성된다. 이때 상기 가스튜브패널(100)은, 배기가스 유동방향을 따라 수평으로 연장된 수평부(110)와, 상기 수평부(110)의 폭방향 양단으로부터 수직으로 세워지는 수직부(120)로 구성된다. 따라서 한 쌍의 가스튜브패널(100)을 적층방식으로 결합할 때에는, 하측에 위치하는 가스튜브패널(100)은 도 4에 도시된 바와 같이 수직부(120)가 상향으로 연장되도록 배치되고, 상측에 위치하는 가스튜브패널(100)은 수직부(120)가 하향으로 연장되도록 뒤집어 배치된다. 이와 같이 한 쌍의 가스튜브패널(100)이 하나의 가스튜브를 이루도록 상하로 결합되는 구조는 종래의 이지알 쿨러에도 동일하게 적용되고 있는바, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기와 같이 내부유로가 마련되도록 제작되는 가스튜브패널(100)은 하나의 바디셀 내에 다수 개 적층되는데, 이웃하는 두 개의 가스튜브패널(100) 사이로 냉각수가 흐를 수 있도록 상기 가스튜브패널(100) 중 수평부(110)의 길이방향 끝단에는 상기 수직부(120)의 연장방향과 반대방향으로 단차지는 접합부(130)가 구비된다. 이와 같이 가스튜브패널(100)에 접합부(130)가 구비되면, 도 3의 확대도에 도시된 바와 같이 두 개의 가스튜브가 바디셀 내에서 적층되었을 때 접합부(130)만이 상호 결합되고 수평부(110)는 상호 이격되는바, 두 개의 수평부(110) 사이를 통해 냉각수가 흐를 수 있게 된다.
한편, 상기 가스튜브의 내측으로는 고온의 배기가스가 흐르므로, 상기 가스튜브를 구성하는 수평부(110)와 수직부(120)와 접합부(130)는 모두 열팽창을 하게 된다. 이때, 이웃하는 두 개의 가스튜브는 접합부(130)가 브레이징 방식으로 접합되므로, 상기 접합부(130)가 과도하게 열팽창되었을 때 상기 접합부(130)가 파손되거나, 상호 접합되었던 접합부(130)가 분리되는 문제가 발생될 수 있다. 특히, 상기 접합부(130)의 끝단이 직선으로 형성되면 상기 접합부(130)는 폭방향으로만 열팽창되므로, 상기 접합부(130)는 폭방향 변형이 매우 크게 발생되고, 이에 따라 접합부(130)의 파손 또는 접합불량이 더욱 쉽게 발생될 수 있다는 문제점이 있다.
본 발명에 의한 가스튜브는 이와 같은 문제점을 해결할 수 있도록, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 접합부(130)의 끝단에 만곡라인(132)이 형성된다는 점에 구성상의 가장 큰 특징이 있다. 이와 같이 접합부(130)의 끝단에 만곡라인(132)이 형성되면, 상기 접합부(130)의 끝단이 열팽창을 할 때 폭방향과 나란한 방향(도 5에서는 상하방향)으로 팽창하는 것이 아니라 폭방향과 경사지도록 배열된 만곡라인(132)을 따라 팽창하게 되므로, 접합부(130)의 폭이 크게 증가하지 아니하게 되고, 이에 따라 상기 접합부(130)에 형성되는 응력이 감소하는 결과가 발생된다.
따라서 본 발명에 의한 가스튜브는, 상호 맞닿도록 결합된 두 개의 접합부(130)가 분리되거나 상기 접합부(130)가 파손되는 현상이 발생되지 아니하므로, 내구성이 매우 높아진다는 장점이 있다.
이때, 상기 접합부(130) 끝단에 형성된 만곡라인(132)이 기준치 이상의 곡률을 갖도록 제작되면 즉, 상기 만곡라인(132)의 기울기가 매우 큰 형상으로 형성되면, 상기 만곡라인(132)의 변곡점 부위에 응력이 집중되어 해당 부위가 손상될 우려가 있다. 따라서 상기 만곡라인(132)은 응력이 집중되는 현상을 최소화할 수 있도록 완만한 경사를 갖는 형상으로 제작됨이 바람직하다.
예를 들어 상기 만곡라인(132)은, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 곡률이 작은 원호가 둘 이상 일렬로 배열되되, 이웃하는 두 개의 원호 연결부위가 완만한 곡선을 이루도록 형성될 수 있다. 물론, 접합부(130)의 끝단이 가스튜브패널(100)의 폭방향과 기준치 이상 경사질 수만 있다면, 상기 만곡라인(132)은 도 4 및 도 5에 도시된 형상에 한정되지 아니하고 물결패턴 등 다양한 형상으로 대체될 수 있다.
상기 만곡라인(132)의 진폭이 클수록 접합부(130)의 폭방향 팽창량을 감소시키는 효과가 높아지지만, 상기 만곡라인(132)의 진폭이 너무 크면 상호 맞닿도록 결합되는 두 개의 수평부(110) 접촉면적이 좁아지므로 이웃하는 두 개의 가스튜브 간 결합력이 감소될 우려가 있다. 따라서 상기 만곡라인(132)은, 상기 수평부(110)의 길이방향 끝단과 일정 거리 이격되도록 배열됨이 바람직하다. 이때, 상기 접합부(130)의 두께가 두꺼울수록 상호 결합되는 두 개의 가스튜브 접촉면적이 넓게 확보되어야 하는바, 상기 수평부(110)의 길이방향 끝단으로부터 상기 만곡라인(132)까지의 거리(D1)는, 상기 접합부(130) 두께의 6배 이상으로 설정됨이 바람직하다.
한편, 상기 만곡라인(132)은 접합부(130)의 끝단 전체에 걸쳐 형성될 수도 있지만, 상기 만곡라인(132)이 접합부(130)의 끝단 전체에 걸쳐 형성되면 만곡라인(132)과 수직부(120)의 연결부위가 예각을 이루어 응력이 집중되고, 이에 따라 상기 수직부(120)와 접합부(130) 사이에 크랙이 발생될 우려가 있다. 따라서 상기 만곡라인(132)은, 접합부(130)의 끝단 중 수직부(120)와 일정 거리 이격된 지점까지만 형성됨이 바람직하다. 이때, 만곡라인(132)의 끝단과 수직부(120) 간의 이격거리(D2)가 너무 작게 설정되면 수직부(120)와 접합부(130) 사이의 손상 방지 효과가 미미하므로, 만곡라인(132)의 끝단과 수직부(120) 간의 이격거리(D2)는 2㎜ 이상으로 설정됨이 바람직하다. 물론, 만곡라인(132)의 끝단과 수직부(120) 간의 이격거리(D2)가 너무 크게 확보되면 만곡라인(132)의 길이가 줄어들어 접합부(130)의 폭방향 팽창량이 커지므로, 상기 만곡라인(132)의 끝단과 수직부(120) 간의 이격거리(D2)는 적절하게 설정되어야 할 것이다.
도 6은 열팽창 시 가스튜브패널(100)에 형성되는 응력의 분포패턴을 도시한다.
도 6은 도 1에 도시된 종래의 가스튜브패널(10)과 도 4에 도시된 본 발명에 의한 가스튜브패널(100)이 열팽창될 때 각 부위에 인가되는 응력을 해석한 것으로서, 수직부(120)의 끝단을 고정시킨 상태에서 상기 가스튜브패널(100)을 가열하였을 때 접합부(130)에 발생되는 응력 크기를 색상별로 표시하였다.
종래의 가스튜브패널(10)은 접합부(16) 끝단이 하나의 직선을 이루도록 형성되므로 열팽창 시 상기 접합부(16)가 폭방향(도 6에서는 좌우방향)으로만 늘어나게 되고, 이에 따라 접합부(16)에는 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 폭방향 양단에 큰 응력이 발생된다. 특히, 수직부(14)와 인접한 부위에는 매우 높은 응력이 발생되므로, 접합부(16)와 수직부(14)의 연결부위가 파손될 우려가 있음을 예상할 수 있다.
그러나 본 발명에 의한 가스튜브패널(100)은 접합부(130) 끝단에 만곡라인(132)이 형성되어 있으므로 열팽창 시 상기 접합부(130)가 만곡라인(132)을 따라 즉, 폭방향과 교차하는 방향으로 늘어나게 되고, 이에 따라 상기 접합부(130)에는 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 각 부위에 응력이 고르게 발생된다. 이와 같이 접합부(130) 전체에 걸쳐 응력이 발생되면, 접합부(130)와 수직부(120)의 연결부위에 응력이 집중되는 현상이 발생되지 아니하는바, 접합부(130)와 수직부(120)의 연결부위가 파손될 우려가 없어진다는 장점 즉, 내구성이 향상된다는 장점을 얻을 수 있다.
도 7은 본 발명에 의한 이지알 쿨러용 가스튜브를 이루는 가스튜브패널(100) 제2 실시예의 부분사시도이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 상기 만곡라인(132)이 복수 개의 원호가 일렬로 배열된 형상으로 형성되면, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 원호 형상을 이루는 지점에 비교적 높은 응력이 발생되고, 두 개의 원호 사이의 지점에는 비교적 낮은 응력이 발생된다.
본 발명에 포함되는 가스튜브패널(100)은 접합부(130)에 형성되는 응력이 보다 고르게 분포될 수 있도록, 상기 만곡라인(132)이 도 7에 도시된 바와 같이 사인파 형상으로 형성될 수 있다. 이와 같이 만곡라인(132)이 사인파 형상으로 형성되면, 상기 만곡라인(132) 중 돌출된 부위와 인입된 부위가 동일한 곡률을 이루므로, 만곡라인(132)의 돌출부위와 인입부위에 동일한 크기의 응력이 형성된다는 효과 즉, 만곡라인(132)에 응력이 고르게 분포된다는 효과를 얻을 수 있다.
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.

Claims (7)

  1. 내부유로가 마련되도록 적층방식으로 결합되는 한 쌍의 가스튜브패널로 구성되되,
    상기 가스튜브패널은, 배기가스 유동방향을 따라 수평으로 연장된 수평부와, 상기 수평부의 폭방향 양단으로부터 수직으로 세워지는 수직부와, 상기 수평부의 길이방향 끝단으로부터 단차지게 연장되는 접합부로 구성되고,
    상기 접합부의 끝단에는 만곡라인이 형성되는 것을 특징으로 하는 이지알 쿨러용 가스튜브.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 만곡라인은, 둘 이상의 원호가 일렬로 배열된 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이지알 쿨러용 가스튜브.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 만곡라인은, 사인파 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 이지알 쿨러용 가스튜브.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 만곡라인은, 상기 접합부의 끝단 중 상기 수직부와 일정 거리 이격된 지점에 형성되는 것을 특징으로 하는 이지알 쿨러용 가스튜브.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 만곡라인의 끝단과 상기 수직부 간의 이격거리는 2㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 이지알 쿨러용 가스튜브.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 만곡라인은, 상기 수평부의 길이방향 끝단과 일정 거리 이격되는 것을 특징으로 하는 이지알 쿨러용 가스튜브.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 수평부의 길이방향 끝단으로부터 상기 만곡라인까지의 거리는, 상기 접합부 두께의 6배 이상인 것을 특징으로 하는 이지알 쿨러용 가스튜브.
PCT/KR2016/007455 2016-04-06 2016-07-08 이지알 쿨러용 가스튜브 WO2017175920A1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP16898024.1A EP3441603A4 (en) 2016-04-06 2016-07-08 GAS TUBE FOR EXHAUST GAS RECIRCULATION COOLER

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160042371A KR101857044B1 (ko) 2016-04-06 2016-04-06 이지알 쿨러용 가스튜브
KR10-2016-0042371 2016-04-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017175920A1 true WO2017175920A1 (ko) 2017-10-12

Family

ID=60000506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2016/007455 WO2017175920A1 (ko) 2016-04-06 2016-07-08 이지알 쿨러용 가스튜브

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP3441603A4 (ko)
KR (1) KR101857044B1 (ko)
WO (1) WO2017175920A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111868468A (zh) * 2018-03-30 2020-10-30 株式会社T.Rad 无集管板型热交换器

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001174169A (ja) * 1999-12-20 2001-06-29 Denso Corp 熱交換器
JP2003314980A (ja) * 2002-04-18 2003-11-06 Toyo Radiator Co Ltd 高温用プレートフィン型熱交換器
JP2011007138A (ja) * 2009-06-26 2011-01-13 Toyota Motor Corp スターリングエンジンの冷却器およびスターリングエンジン
US20120138279A1 (en) * 2009-03-09 2012-06-07 Dana Canada Corporation Heat Exchanger With Cast Housing And Method of Making the Same
JP2015078822A (ja) * 2013-10-18 2015-04-23 株式会社ティラド コルゲートフィン型熱交換器

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000073879A (ja) 1998-08-25 2000-03-07 Calsonic Corp 積層型熱交換器
US7195060B2 (en) * 2005-04-01 2007-03-27 Dana Canada Corporation Stacked-tube heat exchanger
JP2007113821A (ja) 2005-10-19 2007-05-10 Tokyo Roki Co Ltd 積層型熱交換器
JP6109473B2 (ja) * 2011-11-30 2017-04-05 東京ラヂエーター製造株式会社 Ｅｇｒクーラ
FR3008485B1 (fr) * 2013-07-12 2015-08-21 Valeo Systemes Thermiques Echangeur de chaleur
JP2015055459A (ja) * 2013-09-13 2015-03-23 株式会社ティラド ヘッダープレートレス熱交換器のタンク構造
KR20150108199A (ko) * 2014-03-17 2015-09-25 주식회사 경동나비엔 온수난방 다중유로 잠열열교환기 및 이를 포함하는 콘덴싱 가스보일러

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001174169A (ja) * 1999-12-20 2001-06-29 Denso Corp 熱交換器
JP2003314980A (ja) * 2002-04-18 2003-11-06 Toyo Radiator Co Ltd 高温用プレートフィン型熱交換器
US20120138279A1 (en) * 2009-03-09 2012-06-07 Dana Canada Corporation Heat Exchanger With Cast Housing And Method of Making the Same
JP2011007138A (ja) * 2009-06-26 2011-01-13 Toyota Motor Corp スターリングエンジンの冷却器およびスターリングエンジン
JP2015078822A (ja) * 2013-10-18 2015-04-23 株式会社ティラド コルゲートフィン型熱交換器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3441603A4 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111868468A (zh) * 2018-03-30 2020-10-30 株式会社T.Rad 无集管板型热交换器

Also Published As

Publication number Publication date
EP3441603A1 (en) 2019-02-13
KR20170115209A (ko) 2017-10-17
EP3441603A4 (en) 2019-11-13
KR101857044B1 (ko) 2018-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2013081249A1 (ko) 웨이브 핀
US6938688B2 (en) Compact high efficiency clam shell heat exchanger
WO2013089315A1 (ko) 웨이브핀을 이용한 과열증기발생장치
CN104421052B (zh) Egr冷却器及使用egr冷却器的冷却器设备
US20150233649A1 (en) Heat Exchanger
WO2016167477A1 (ko) 이지알 쿨러
WO2017175920A1 (ko) 이지알 쿨러용 가스튜브
WO2018190450A1 (ko) 가스튜브 지지용 배플을 구비하는 이지알 쿨러
WO2018124428A2 (ko) 이지알 쿨러용 웨이브핀
WO2018230826A1 (ko) 배기가스 냉각장치
WO2018194226A1 (ko) 예냉각 구간을 구비하는 이지알 쿨러
WO2016017864A1 (ko) 고효율 친환경 현열 열교환기
US20130340980A1 (en) Improvements in or relating to gas coolers for internal combustion engines
KR101868495B1 (ko) 가스튜브가 보강된 이지알 쿨러
KR102296661B1 (ko) 예냉각 구간의 내구성이 개선된 이지알쿨러용 가스튜브
KR101948725B1 (ko) 바디셀 처짐방지용 돌기를 구비하는 이지알 쿨러
KR102047390B1 (ko) 바디셀 보강돌부를 구비하는 이지알 쿨러
KR101931278B1 (ko) 변형 가능한 버링플레이트를 구비하는 이지알 쿨러
KR102011754B1 (ko) 내구성이 개선된 이지알 쿨러
CN216381523U (zh) 一种涡壳及涡轮增压器
CA1070176A (en) Device for preheating air used in combustion
WO2018194230A1 (ko) 냉각수 유동성이 개선된 이지알 쿨러
CN214468735U (zh) 一种采用膨胀烟道的大型低氮冷凝组合式燃气锅炉
KR101857045B1 (ko) 이지알 쿨러용 가스튜브
CN114484484A (zh) 一种催化裂化烟气消白烟囱

Legal Events

Date Code Title Description
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2016898024

Country of ref document: EP

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016898024

Country of ref document: EP

Effective date: 20181106

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16898024

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1