KR20110118615A - 내부 연소엔진의 배기가스 냉각기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부 연소엔진의 배기가스 냉각기에 관한 것으로, 내부 연소엔진으로부터 배기가스를 가이드 하기 위한 흐름경로(1a)와, 상기 흐름경로는 냉각유체(a cooling fluid)로부터 배기가스흐름을 분리하기 위한 벽(1)을 포함하고, 상기 벽(1)을 통해 상기 배기가스와 상기 냉각유체 사이에 열교환이 이루어며, 상기 벽(1)은 신축성 열전포일(thermoelectric foil,2)에 의해 부분적으로 커버되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면 상기 포일의 마주하는 표면 사이의 소정의 큰 온도차로 인해 높은 효율이 얻어질 수 있다.

Description

내부 연소엔진의 배기가스 냉각기{Exhaust Gas Cooler for an Internal Combustion Engine}

본 발명은 특허청구범위 제1항의 전제부에 기재된 내부 연소엔진의 배기가스 냉각기에 관한 것이다.

본 발명의 기본적인 기술적인 사상은 제백장치(Seebeck element)와 같은 열전장치(thermoelectric elements)를 구동하는 내부 연소엔진의 배기가스 냉각기를 이용하는 것이다. 본 발명에 의한 내부 연소엔진의 전체적인 효율은 결과적으로 개선될 수 있다. 연결제품에 적용될 수 있는 해결책은 열전장치의 구성의 복잡도 및 비용과 같은 요소에 의해 방해될 수 있다.

독일문헌 DE 10 2006 055 120 A1는 고온을 견뎌내는 열전포일(a thermoelectric foil)을 기재했으며, 상기 열전포일(a thermoelectric foil)은 굽어지거나 각진 표면에 적용하기 위한 충분한 기계적 신축성을 갖는 성질을 갖는다.

본 발명에서 열전포일은 독일문서 DE 10 2006 055 120 A1에 기재된 것으로 한정한다. 바람직한 실시예에서 상기 포일은 열원으로 고온의 배기가스를 이용하여 작동할 때 충분한 온도저항을 갖는다.

본 발명의 목적은 내부 연소엔진의 배기가스 냉각기를 제공하는 것으로, 상기 냉각기는 부분적으로 배기가스 열에너지를 보다 가치있는 형태의 에너지를 전환하는데 이용될 수 있다.

상술한 본 발명에 의한 목적을 해결하기 위하여 본 발명에 의한 열교환기는 제1항에 기재된 내부 연소엔진으로부터 배기가스를 가이드 하기 위한 흐름경로(1a)와, 상기 흐름경로는 냉각유체(a cooling fluid)로부터 배기가스흐름을 분리하기 위한 벽(1)을 포함하고, 상기 벽(1)을 통해 상기 배기가스와 상기 냉각유체 사이에 열교환이 이루어며, 상기 벽(1)은 신축성 열전포일(thermoelectric foil,2)에 의해 부분적으로 커버되는 것을 특징으로 하는 내부 연소엔진의 배기가스 냉각기이다.

상기 신축성 열전포일로 상기 벽을 커버하는 것으로, 저비용으로 고효율을 얻을 수 있도록 큰 표면영역을 갖는 열전장치가 엔진의 배기가스 흐름에 구비될 수 있다.

상기 배기가스 냉각기는 일반적으로 다른 이유로도 제공되기 때문에, 예를 들면 방사열을 감소하도록 배기가스를 재순환시키는 공정에서 제공되기 때문에 포일을 제공하는 형태는 제외하고 거의 여러 형태의 변화가 요구된다. 또한 상기 배기가스 냉각기는 자동자 전자시스템에 전류소멸(the current withdrawn)을 제공하기 위해 전자를 제어하는 공정에서 제공될 수 있다.

상술한 배기가스 냉각에서 상기 배기가스는 흐름덕트(the flow duct) 큰 표면을 가로질러 흐르고 고전력을 발전하도록 한다. 또한 상기 냉각유체(the cooling fluid)는 매우 효과적이고 열전장치의 히트싱크를 한정한다.

본 발명의 구체적인 실시예에서 상기 유체는 냉각회로(a coolant circuit)의 유체냉각제(a liquid coolant)이고, 로컬 온도차가 매우 크고 열적용량이 매우 크게 한다.

본 발명의 구체적인 실시예에서 상기 배기가스 냉각기는 번들형 열교환기(a bundle heat exchanger)이고 각 벽은 다수의 열교환기 튜브(1) 중의 하나의 벽으로 형성된다.

본 발명의 구체적인 실시예에서 상기 배기가스 냉각기는 플레이트 열교환기(a plate heat exchanger)이고 각 벽은 플레이트 스택 열교환기(a plate heat exchanger)의 표면으로 형성된다.

본 발명의 열교환기 튜브와 스택플레이트에서 상기 신축성 열전포일은 열전달표면과, 배기가스와 냉각유체 사이에 배치되는 벽에 용이하게 그리고 신뢰성있게 적용될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에서 상기 열전포일은 배기가스측의 벽에 적용되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 내부 연소엔진의 배기가스 냉각기에 의하면 결과적으로 상기 포일의 마주하는 표면 사이의 소정의 큰 온도차로 인해 높은 효율이 얻어질 수 있다.

본 발명의 부가적인 잇점과 특징은 이하의 상세한 설명과 종속항에 의해 명확해질 수 있다.

도1은 본 발명에 의한 배기가스 냉각기의 측면도이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명의 목적, 작용, 효과를 포함하여 기타 다른 목적들, 특징점들, 그리고 작동상의 이점들이 바람직한 실시예의 설명에 의해 보다 명확해질 것이다.

도1에 도시된 배기가스 냉각기는 번들형 열교환기(a bundle heat exchanger)이고, 흐름경로(1a)를 형성하는 다수의 열교환기 튜브(1)에서 냉각제가 흐르는 워터재킷(3) 또는 하우징에 구비된다.

자동차의 내부 연소엔진의 배기가스는, 열교환기 튜브(1)의 벽을 통해 배기가스에서 열교환기 튜브로 열을 전달하도록 열교환기 튜브(1)를 통해 흐른다.

상기 냉각된 배기가스는 디젤엔진의 경우에 질소 방출을 감소하도록 내부연소엔진의 유입측에 제공된다.

상기 신축적 열전포일(2)은 배기가스측의 열교환기 튜브(1)의 내측에 적용된다. 상기 포일(2)은 열교환기 튜브의 벽과 열접촉이 가능하다. 상기 포일의 구조에 따라 상기 접촉은 플랫용접(flat soldering)에 의해 열적으로 기계적으로 형성될 수 있다.

상기 포일은 의도된 접촉점에서 전기적으로 접촉되며, 배기가스 냉각기의 작동 동안 전기에너지가 소멸되도록 한다.

상기 에너지는 자동차의 전기회로에 적용될 수 있으며 전자를 적절하게 제어하기 위한 목적으로 제공될 수 있다. 필요에 따라 다수의 포일은 다른 포일 위에 구비될 수 있고 선택적으로 또는 부가적으로 포일이 열교환기 튜브의 냉각측에 구비될 수 있다.

참고로 본 발명의 구체적인 실시예는 여러가지 실시 가능한 예 중에서 당업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 본 발명의 기술적 사상이 반드시 이 실시예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시예가 가능함을 밝혀 둔다.

Claims (5)

1. 내부 연소엔진의 배기가스 냉각기에 있어서,
   내부 연소엔진으로부터 배기가스를 가이드 하기 위한 흐름경로(1a)와,
   상기 흐름경로는 냉각유체(a cooling fluid)로부터 배기가스흐름을 분리하기 위한 벽(1)을 포함하고,
   상기 벽(1)을 통해 상기 배기가스와 상기 냉각유체 사이에 열교환이 이루어며,
   상기 벽(1)은 신축성 열전포일(thermoelectric foil,2)에 의해 부분적으로 커버되는 것을 특징으로 하는 내부 연소엔진의 배기가스 냉각기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 유체는 냉각회로(a coolant circuit)의 유체냉각제(a liquid coolant)인 것을 특징으로 하는 내부 연소엔진의 배기가스 냉각기.
3. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 배기가스 냉각기는 번들형 열교환기(a bundle heat exchanger)이고 각 벽은 다수의 열튜브(1) 중의 하나의 벽으로 형성되는 것을 특징으로 하는 내부 연소엔진의 배기가스 냉각기.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 배기가스 냉각기는 플레이트 열교환기(a plate heat exchanger)이고 각 벽은 플레이트 스택 열교환기(a plate heat exchanger)의 표면으로 형성되는 것을 특징으로 하는 내부 연소엔진의 배기가스 냉각기.
5. 전술한 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 열전포일(2)은 배기가스측의 벽에 적용되는 것을 특징으로 하는 내부 연소엔진의 배기가스 냉각기.

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