KR20020058838A

KR20020058838A - 연소가스 재순환 장치

Info

Publication number: KR20020058838A
Application number: KR1020000086969A
Authority: KR
Inventors: 장경익
Original assignee: 이계안; 현대자동차주식회사
Priority date: 2000-12-30
Filing date: 2000-12-30
Publication date: 2002-07-12

Abstract

본 발명은 연소가스 재순환 장치에 관한 것으로서, 엔진에서 연소된 배기가스를 배출하는 배기 매니폴드와, 상기 배기 매니폴드와 라인으로 연결되어 배기 메니폴드에서 배출되는 배기가스의 일부를 신기와 혼합시켜 혼합기를 엔진의 연소실내로 유입시키는 흡기 메니폴드와, 라인상에 구비되어 배기가스를 냉각시키는 쿨러와, 배기가스를 순환시키는 밸브와, 배기가스의 일부로 구동되는 터빈과, 터빈의 축에 결합되어 신기가 흡기 매니폴더로 유입되기 용이하도록 하는 압축기를 구비하는 연소가스 재순환 장치에 있어서, 터빈은 배기가스가 각각 유입되는 메인룸과 서브룸을 구비한 하우징과, 하우징내에 구비되어 메인룸으로 유입되는 배기가스에 의하여 구동되는 메인휠과, 메인휠을 구동시키는 축에 일체로 결합되어 서브룸으로 유입된 배기가스에 의하여 구동되는 서브휠을 구비한다.

Description

연소가스 재순환 장치{EXHAUST GAS RECIRCULATION SYSTEM}

본 발명은 연소가스 재순환 장치 개선을 위한 2단 터빈에 관한 것으로, 보다상세하게는 터빈을 구동시키는 배기가스의 일부를 재압축시켜 연소실로 보냄으로써 연소가스 재순환에 의한 효과를 개선하도록 한 연소가스 재순환 장치 개선을 위한 2단 터빈에 관한 것이다.

일반적으로, 연소가스 재순환량 측정장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이,

엔진(10)에서 연소된 배기가스(11)를 배출하는 배기 매니폴드(20)와, 상기 배기 매니폴드(20)와 라인(13)으로 연결되어 상기 배기 매니폴드(20)에서 배출되는 배기가스(11)의 일부를 신기(15)와 혼합시켜 혼합기를 엔진의 연소실내로 유입시키는 흡기 메니폴드(30)와, 상기 라인(13) 상에 구비되어 배기가스(11)를 냉각시키는 쿨러(40)와, 상기 배기가스(11)를 순환시키는 밸브(50)와, 상기 배기가스(11)의 일부로 구동되는 터빈(60)과, 상기 터빈(60)의 축에 결합되어 신기(15)가 흡기 매니폴드(20)로 유입되기 용이하도록 하는 압축기(70)를 구비한다.

상기 배기 매니폴드(20)에서 배출된 배기가스(17)의 일부는 터빈(60)을 구동시킨다. 상기 터빈(60) 축에는 압축기(70)가 구비되어 흡기 매니폴드(60)로 유입되는 신기(15)의 흡입을 용이하도록 한다.

그러나, 출력이 큰 엔진에서는 신기의 과급압(BOOST PRESSURE)이 배기압력(BACK PRESSURE)보다 높게 형성되기 때문에 효과적인 연소가스 재순환 장치를 얻기 위해서 벤추리(VENTURI)관과 같은 부대장치가 필요하게 되어 복잡한 시스템의 구성이 요구되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 전술한 바와 같은 문제점들을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 배기가스를 이용하여 구동되는 터빈을 2단으로 형성함으로써 배기가스의 일부를 재압축시켜 흡기 매니폴드로 보냄으로써, 연소가스 재순환 장치의 효과를 개선시키는 연소가스 재순환 장치 개선을 위한 2단 터빈을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래기술에 따른 연소가스 재순환 장치를 개략적으로 도시한 개념도.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연소가스 재순환 장치를 개략적으로 도시한 개념도.

도 3은 도2의 터빈을 개략적으로 도시한 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110. 배기 매니폴드 111. 배기가스

115. 쿨러 117. 밸브

119. 신기 120. 엔진

130. 흡기 매니폴드 140. 터빈

141. 메인룸 143. 서브룸

145. 하우징 147. 메인휠

149. 축

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연소가스 재순환 장치는, 엔진에서 연소된 배기가스를 배출하는 배기 매니폴드와, 상기 배기 매니폴드와 라인으로 연결되어 상기 배기 메니폴드에서 배출되는 배기가스의 일부를 신기와 혼합시켜 혼합기를 엔진의 연소실내로 유입시키는 흡기 메니폴드와, 상기 라인상에 구비되어 배기가스를 냉각시키는 쿨러와, 상기 배기가스를 순환시키는 밸브와, 상기 배기가스의 일부로 구동되는 터빈과, 상기 터빈의 축에 결합되어 신기가 흡기 매니폴더로 유입되기 용이하도록 하는 압축기를 구비하는 연소가스 재순환 장치에 있어서,

상기 터빈은 배기가스가 각각 유입되는 메인룸과 서브룸을 구비한 하우징과, 상기 하우징내에 구비되어 메인룸으로 유입되는 배기가스에 의하여 구동되는 메인휠과, 상기 메인휠을 구동시키는 축에 일체로 결합되어 서브룸으로 유입된 배기가스에 의하여 구동되는 서브휠을 구비한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터미널 연결 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연소가스 재순환 장치를 개략적으로 도시한 개념도이고, 도 3은 도2의 터빈을 개략적으로 도시한 단면도이다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 연소가스 재순환 장치(200)는 배기 매니폴드(110)와, 배기 매니폴드(110)와 라인(113)으로 연결된 흡기 매니폴드(130)와, 상기 라인에 구비된 쿨러(115) 및 밸브(117)와, 배기가스(111)에 의하여 구동되는 터빈(140) 및 압축기(141)를 구비한다.

상기 배기 매니폴드(110)는 엔진(120)에서 연소된 배기가스(111)가 배출된다. 상기 배기 매니폴드(110)의 소정의 위치에는 라인(113)이 설치된다. 상기 라인(113)은 흡기 매니폴드(130)와 연결된다. 상기 라인(113)에는 라인(113)을 통하여 이동되는 배기가스(111)를 냉각시키는 쿨러(115)와, 배기가스(111)를 순환시키는 밸브(117)가 설치된다.

상기 흡기 매니폴드(130)에는 라인(113)을 통하여 배기 매니폴드(110)로부터 배기가스(110)의 일부가 유입되어, 공기중으로부터 유입된 신기(119)가 배기가스(111)와 혼합되어 혼합기를 만든다.

상기 배기 매니폴드(110)에서 배출된 배기가스(111)의 일부는 터빈(140)을 구동시킨다.

도 3을 참조하면, 상기 터빈(140)은 배기가스(111)가 각각 유입되는 메인룸(141) 및 서브룸(143)을 구비한 하우징(145)과, 하우징(145) 내에 구비되어 메인룸(141)으로 유입되는 배기가스(111)에 의하여 구동되는 메인휠(147)과, 상기 메인휠(147)을 구동시키는 축(149)에 일체로 결합되어 서브룸(143)으로 유입된 배기가스(111)에 의하여 구동되는 서브휠(142)을 구비한다. 상기 메인휠(147)을 구동시킨 배기가스(111)는 저온, 저압이 되어 배기 파이프(미도시)를 통해 머플러로 보내진다. 상기 서브룸(143)으로 유입된 배기가스(111)는 서브휠(142)에 의하여 흡기매니폴드(130)로 유입된다. 상기 서브룸(143)으로 유입된 배기가스(111)는 메인휠(147)에 의하여 압축되어 온도가 높아진다. 그러나, 온도가 높아진 상기 배기가스(111)는 서브휠(142)보다 온도가 낮은 메인휠(147)로의 열전달이 발생함으로써 온도가 내려간다. 그리고, 상기 배기가스(111)는 라인(113)에 구비된 쿨러(115)를 통하여 흡기 매니폴드(130)로 유입된다. 따라서, 터빈(140)을 구동시키는 배기가스(111)의 일부가 다시 흡기 매니폴드(130)로 유입되어 재연소됨으로써 연소가스 재순환 장치(200)의 효율을 증가시킨다.

이상, 본 발명을 도면에 도시된 실시예들을 참조하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명과 균등한 범위에 속하는 다양한 변형예 또는 다른 실시예가 가능하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 이어지는 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.

상기와 같은 본 발명에 따른 연소가스 재순환 장치는 다음과 같은 효과를 갖는다.

배기 매니폴드에서 유입된 배기가스에 의하여 구동되는 터빈을 2단으로 형성하여 터빈으로 유입된 배기가스의 일부를 흡기 매니폴드로 유입시켜 재연소 시킴으로써, 연소가스 재순환 장치의 효율을 높인다.

Claims

엔진에서 연소된 배기가스를 배출하는 배기 매니폴드와, 상기 배기 매니폴드와 라인으로 연결되어 상기 배기 메니폴드에서 배출되는 배기가스의 일부를 신기와 혼합시켜 혼합기를 엔진의 연소실내로 유입시키는 흡기 메니폴드와, 상기 라인상에 구비되어 배기가스를 냉각시키는 쿨러와, 상기 배기가스를 순환시키는 밸브와, 상기 배기가스의 일부로 구동되는 터빈과, 상기 터빈의 축에 결합되어 신기가 흡기 매니폴더로 유입되기 용이하도록 하는 압축기를 구비하는 연소가스 재순환 장치에 있어서,

상기 터빈은 배기가스가 각각 유입되는 메인룸과 서브룸을 구비한 하우징과, 상기 하우징내에 구비되어 메인룸으로 유입되는 배기가스에 의하여 구동되는 메인휠과, 상기 메인휠을 구동시키는 축에 일체로 결합되어 서브룸으로 유입된 배기가스에 의하여 구동되는 서브휠을 구비하는 것을 특징으로 하는 연소가스 재순환 장치.