KR20200133404A - 자동차 인터쿨러의 응축수 토출장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인터쿨러 내부에 포집되는 응축수를 제거하기 위한 자동차 인터쿨러의 응축수 토출장치에 관한 것으로서, 인터쿨러의 아웃렛탱크에 수집되는 응축수를 수시로 소량씩 엔진으로 배출시켜 상기 아웃렛탱크에 다량의 응축수가 누적됨에 의해 발생되는 문제들을 방지할 수 있는 자동차 인터쿨러의 응축수 토출장치를 제공하는데 목적이 있다.
Description
본 발명은 자동차 인터쿨러의 응축수 토출장치에 관한 것으로, 상세하게는 인터쿨러 내부에 포집되는 응축수를 제거하기 위한 자동차 인터쿨러의 응축수 토출장치에 관한 것이다.
차량의 엔진은 흡기량을 증가시키기 위해 터보차저를 사용할 수 있다. 상기 터보차저가 연결된 엔진을 터보 인터쿨러 엔진이라고 한다. 상기 터보 인터쿨러 엔진은 터보차저의 컴프레서와 엔진의 흡기매니폴드 사이에 인터쿨러가 설치된다. 상기 인터쿨러는 흡기매니폴드로 공급되는 공기를 냉각시켜 밀도를 높일 수 있다.
상기 터보차저에 의해 인터쿨러로 과급되는 공기는 대기 중의 습기 및 블로바이 가스(blow-by gas)와 배기 재순환 가스의 수분이 포함되어 있다. 상기 인터쿨러로 유입되는 수분과 습기는 인터쿨러의 코어 내부를 통과하면서 냉각된다. 상기 수분과 습기는 상기 코어에서 냉각될 때 코어 외부와의 일정온도 차이에 의해 응축되고 그에 따라 응축수가 생성된다.
상기 응축수는 인터쿨러의 코어의 후방에 배치되는 아웃렛탱크에 지속적으로 포집되어 누적된다. 상기 아웃렛탱크에 포집된 응축수의 누적량이 일정량 이상인 상태에서, 급가속 등으로 인해 엔진 부하가 급격하게 증가하게 되면, 인터쿨러에 과급되는 공기량이 증대됨으로 인해 상기 아웃렛탱크에 포집된 다량의 응축수가 엔진 내부로 유입될 수 있다. 엔진 내부에 일시적으로 유입된 응축수의 양이 엔진 연소실의 체적의 일정 비율 이상이 되면, 엔진 고장이 발생하게 된다.
또한 인터쿨러에 과급되는 공기의 유속이 일정속도 이상이 되면 상기 인터쿨러의 아웃렛탱크에 포집된 응축수가 상기 아웃렛탱크의 주변에 배치된 센서(예를 들어, 부스트압력센서 등)에 유입되어 결빙될 수 있으며, 이 경우 상기 센서의 오작동을 초래하게 된다.
또한 배기가스는 황 및 염소 성분을 포함함에 따라 산성을 띤다. 이러한 배기가스를 엔진 흡기계로 재순환시키는 EGR(Exhaust Gas Recirculation) 장치가 인터쿨러의 전단에 연결되는 경우, 인터쿨러의 하부탱크에 포집된 응축수가 산성화되고, 상기 응축수에 의해 인터쿨러와 인터쿨러에 연결된 부품의 부식을 발생시키게 된다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 인터쿨러의 아웃렛탱크에 수집되는 응축수를 수시로 소량씩 엔진으로 배출시켜 상기 아웃렛탱크에 다량의 응축수가 누적됨에 의해 발생되는 문제들을 방지할 수 있는 자동차 인터쿨러의 응축수 토출장치를 제공하는데 목적이 있다.
이에 본 발명에서는, 인렛탱크와 아웃렛탱크 사이에 배치되어 상기 인렛탱크로부터 유입되는 공기를 냉각시켜 상기 아웃렛탱크로 내보내는 쿨러코어가 구비되는 자동차 인터쿨러의 응축수 토출장치로서,
상기 인렛탱크와 아웃렛탱크 사이에 배치되어 상기 인렛탱크와 아웃렛탱크 사이에 공기의 유동을 위한 유로를 형성하는 이젝터호스; 상기 아웃렛탱크에 수집된 응축수가 유입가능한 형태로 상기 아웃렛탱크의 일측에 배치되는 이젝터하우징; 상기 이젝터하우징의 내부에 배치되어 상기 이젝터호스로부터 유입되는 공기를 상기 아웃렛탱크의 내부공간으로 분사하며, 상기 공기를 분사할 때 상기 아웃렛탱크로부터 이젝터하우징으로 유입되는 응축수를 상기 공기와 함께 아웃렛탱크의 내부공간으로 분사하는 이젝터노즐;을 포함하는 자동차 인터쿨러의 응축수 토출장치를 제공한다. 상기 응축수 토출장치는 다음과 같은 특징이 있다.
상기 이젝터하우징에는 이젝터하우징의 내부공간과 아웃렛탱크의 내부공간을 연결시킬 수 있는 응축수유입홀이 구비되고, 상기 아웃렛탱크에 수집된 응축수는 상기 응축수유입홀을 통해 상기 아웃렛탱크로부터 상기 이젝터하우징으로 유입될 수 있다. 구체적으로 상기 이젝터하우징은, 이젝터노즐의 후단부가 삽입되는 노즐삽입부와; 상기 노즐삽입부의 후방에 배치되어 상기 이젝터노즐로부터 분사되는 공기와 상기 이젝터하우징으로 유입된 응축수를 아웃렛탱크의 내부공간으로 토출하는 응축수분사부; 및 상기 노즐삽입부의 후단부에 배치되어 상기 노즐삽입부의 외측으로 돌출되며, 그 전단부에 상기 응축수유입홀이 배치된 응축수유입부;를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 응축수유입부는 아웃렛탱크의 저면부에 배치될 수 있고, 상기 아웃렛탱크의 저면부에 응축수가 고이게 되는 응축수포집부가 구비될 수 있으며, 상기 응축수포집부는 상기 응축수유입홀에 이웃하여 배치되는 것이 바람직하다.
또한 상기 이젝터노즐의 후단부에는 상기 응축수분사부를 향해 공기를 토출하는 공기분사부가 배치되고, 상기 공기분사부는 응축수분사부의 전방에 배치된다. 상기 공기분사부는 응축수유입부와 일직선상에 배치될 수 있다.
그리고 상기 아웃렛탱크는 흡기매니폴드의 전단에 연결되는 토출부가 구비되며, 상기 토출부는 이젝터하우징의 응축수분사부에서 토출되는 응축수의 유동방향을 기준으로 상기 이젝터하우징의 후방에 배치된다.
아울러 상기 이젝터노즐의 외측면에 플랜지가 배치될 수 있고, 상기 플랜지는 이젝터노즐의 후단부가 이젝터하우징의 노즐삽입부에 삽입될 때 상기 이젝터하우징의 외측면에 걸림에 의해 이젝터노즐의 삽입위치를 안내하게 된다. 또한 상기 이젝터노즐의 외측면에 오링이 배치되고, 상기 오링은 이젝터노즐의 외측면과 노즐삽입부의 내측면에 밀착되어 이젝터노즐의 외측면과 노즐삽입부의 내측면 사이로 공기가 누설되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명에 따른 응축수 토출장치는, 인터쿨러의 아웃렛탱크에 포집되는 응축수를 소량씩 아웃렛탱크에서 배출시킴으로써 상기 아웃렛탱크에 포집된 다량의 응축수가 일시적으로 엔진 연소실에 과다하게 유입되어 엔진이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한 상기 응축수 토출장치는 아웃렛탱크에 고인 응축수가 상기 아웃렛탱크의 주변에 배치된 센서류로 유입된 후 결빙되어서 상기 센서류의 오작동을 일으키는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 터보 인터쿨러 차량의 엔진 시스템을 나타낸 도면
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 인터쿨러의 응축수 토출장치를 나타낸 도면
도 3은 본 발명에 따른 인렛탱크를 보여주는 도면
도 4는 본 발명에 따른 아웃렛탱크에 구비된 이젝터하우징을 보여주는 도면
도 5는 본 발명에 따른 응축수포집부 및 응축수유입홀을 보여주는 도면
도 6은 본 발명에 따른 아웃렛탱크에 분사되는 공기 및 응축수의 유동을 보여주는 도면
도 2a 및 도 2b는 본 발명에 따른 인터쿨러의 응축수 토출장치를 나타낸 도면
도 3은 본 발명에 따른 인렛탱크를 보여주는 도면
도 4는 본 발명에 따른 아웃렛탱크에 구비된 이젝터하우징을 보여주는 도면
도 5는 본 발명에 따른 응축수포집부 및 응축수유입홀을 보여주는 도면
도 6은 본 발명에 따른 아웃렛탱크에 분사되는 공기 및 응축수의 유동을 보여주는 도면
이하, 본 발명을 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 인터쿨러(2)는 터보차저(12)의 컴프레서(121)의 후방에 배치되어 상기 컴프레서(121)에 의해 압축된 고온의 공기를 냉각시킬 수 있도록 구성된다. 상기 터보차저(12)는 엔진(1)에서 배출되는 배기가스에 의해 구동되는 터빈(122)을 포함하는 장치이다. 상기 인터쿨러(2)에 의해 냉각된 공기는 공기의 흐름방향을 기준으로 인터쿨러(2)의 후방에 배치된 흡기매니폴드(11)를 통해 엔진(1)으로 유입된다.
상기 인터쿨러(2)는 공기의 유동방향을 기준으로 인터쿨러(2)의 전단부에 배치되는 인렛탱크(21)와 인터쿨러(2)의 후단부에 배치되는 아웃렛탱크(22) 및 상기 인렛탱크(21)와 아웃렛탱크(22) 사이에 배치되는 쿨러코어(23)를 포함하여 구성될 수 있다(도 2a 참조).
상기 인렛탱크(21)는 대기로부터 유입되는 공기와 엔진 배기계로부터 회수되는 가스가 유입될 수 있다. 여기서 상기 공기 및 가스와 같이 인렛탱크(21)로 유입되는 유체를 "공기"로 통칭하기로 한다. 상기 공기는 컴프레서(121)에 의해 압축되어 인렛탱크(21)로 공급된다. 상기 컴프레서(121)는 공기의 유동방향을 기준으로 인렛탱크(21)의 상류 및 전방에 설치된다. 상기 컴프레서는 터보차저(12)의 터빈(122)이 엔진(1)에서 배출되는 배기가스의 에너지에 의해 구동될 때 상기 터빈(122)과 함께 작동되어 공기를 압축시키게 된다.
상기 인렛탱크(21)는 쿨러코어(23)의 전단에 설치되며, 상기 인렛탱크(21)로 유입된 공기는 상기 쿨러코어(23)를 통과하여 아웃렛탱크(22)로 유출된다.
상기 쿨러코어(23)는 쿨러코어(23)의 내부를 통과하는 공기를 쿨러코어(23)의 외부에 유동되는 냉각유체에 의해 냉각시킨다. 상기 공기는 쿨러코어(23)를 통과할 때 상기 냉각유체와의 열교환에 의해 냉각될 수 있다.
상기 쿨러코어(23)는 인렛탱크(21)와 아웃렛탱크(22) 사이에 배치되어 상기 인렛탱크(21)로부터 유입된 공기를 냉각시켜 상기 아웃렛탱크(22)로 내보낸다.
상기 아웃렛탱크(22)는 엔진(1)의 흡기매니폴드(11)에 연결되어 쿨러코어(23)에서 냉각된 공기를 상기 흡기매니폴드(11)에 공급하게 된다. 상기 아웃렛탱크(22)는 엔진(1)의 각 실린더에 공기를 균등하게 배분하는 상기 흡기매니폴드(11)의 상류 및 전방에 배치된다.
이러한 아웃렛탱크(22)에는 쿨러코어(23)에서 공기가 냉각될 때 상기 공기 중에 수분이 응축되어 생성된 물(즉, 응축수)이 수집된다. 상기 아웃렛탱크(22)에 수집된 응축수가 누적되어 다량의 응축수가 모이게 되면, 엔진(1)의 고장 및 주변 센서의 오작동 등과 같은 문제가 초래될 수 있다.
이에 상기 아웃렛탱크(22)에 다량의 응축수가 수집됨에 의해 유발될 수 있는 문제들을 개선하기 위해, 본 발명에서는 상기 아웃렛탱크(22)의 내부에서 외부로 응축수를 배출시키기 위한 응축수 토출장치를 제공한다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 상기 응축수 토출장치는 인렛탱크(21)로부터 유입되는 공기를 아웃렛탱크(22)의 내측에 고압으로 분사함에 의해 아웃렛탱크(22)에 포집된 응축수를 아웃렛탱크(22)의 외측으로 배출시킬 수 있게 구성된다. 다시 말해, 상기 응축수 토출장치는 인렛탱크(21)로 유입되는 고온 및 고압의 공기를 이용하여 아웃렛탱크(22)에 포집된 응축수를 아웃렛탱크(22)의 외부로 토출시킬 수 있도록 구성된다. 상기 응축수는 소량씩 아웃렛탱크(22)의 외부로 배출되어 흡기매니폴드(11)를 통해 엔진(1)으로 유입된다.
상기 응축수 토출장치는 아웃렛탱크(22)에 수집되는 응축수를 흡기매니폴드(11)쪽으로 배출시키는 일종의 이젝터이며, 이젝터호스(31)와 이젝터하우징(32) 및 이젝터노즐(33)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 이젝터호스(31)는 인렛탱크(21)와 아웃렛탱크(22) 사이에 설치되어 쿨러코어(23)의 외측에 배치될 수 있다. 상기 이젝터호스(31)는 인렛탱크(21)와 아웃렛탱크(22) 사이에 공기의 유동을 위한 유로를 제공한다. 상기 유로는 이젝터호스(31)의 내부공간이며 상기 쿨러코어(23)로부터 독립된 유로이다. 상기 유로를 통해 인렛탱크(21)로부터 아웃렛탱크(22)로 유동되는 공기는 쿨러코어(23)에 의해 냉각되지 않는다. 상기 유로를 통과하여 아웃렛탱크(22)로 토출되는 공기는 인렛탱크(21)에 유입되는 공기와 거의 동일한 수준의 온도를 유지할 수 있다.
상기 이젝터호스(31)는 그 전단이 인렛탱크(21)에 연결될 수 있고 그 후단이 아웃렛탱크(22)에 연결될 수 있다. 상기 인렛탱크(21)에는 접속용 파이프(311)가 구비될 수 있으며, 상기 접속용 파이프(311)는 이젝터호스(31)의 전단에 연결될 수 있다(도 3 참조). 즉, 상기 이젝터호스(31)는 접속용 파이프(311)를 통해 인렛탱크(21)내의 공기가 유입될 수 있다. 상기 접속용 파이프(311)는 인렛탱크(21)로 유입된 공기를 이젝터호스(31)로 유출시킬 수 있다.
상기 인렛탱크(21)에서 이젝터호스(31)로 유입된 공기는, 베르누이의 원리에 의해 압력이 강하되고 유속은 증가된다. 상기 이젝터호스(31)로 유입된 공기의 유속은 일정속도 이상일 수 있다. 상기 이젝터호스(31)의 후단은 상기 이젝터노즐(33)의 전단에 연결될 수 있고, 이젝터호스(31)로 유입된 공기는 이젝터노즐(33)에 공급된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 이젝터하우징(32)은 아웃렛탱크(22)의 한쪽에 일체로 성형되어 배치되거나 또는 이젝터노즐(33)이 삽입될 수 있게 형성되어 아웃렛탱크(22)의 한쪽에 배치될 수 있다. 상기 아웃렛탱크(22)에 수집된 응축수가 이젝터하우징(32)으로 유입가능하도록 하기 위해, 상기 이젝터하우징(32)은 아웃렛탱크(22)의 저면부에 배치될 수 있다. 상기 이젝터하우징(32)은 아웃렛탱크(22)의 가장자리부에서 아웃렛탱크(22)의 저면부에 배치될 수 있다. 상기 이젝터하우징(32)은 아웃렛탱크(22)의 저면부에 아웃렛탱크(22)의 내측으로 돌출되어 배치될 수 있다.
상기 이젝터하우징(32)은 노즐삽입부(321)와 응축수분사부(322) 및 응축수유입부(323)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 노즐삽입부(321)는 이젝터노즐(33)을 지지할 수 있도록 구성된다. 상기 노즐삽입부(321)는 이젝터노즐(33)의 후단부가 삽입될 수 있는 내부공간을 가진다. 상기 노즐삽입부(321)의 후단은 이젝터노즐(33)의 후단부가 삽입되도록 개방될 수 있다. 상기 노즐삽입부(321)의 후단은 아웃렛탱크(22)의 외측으로 돌출되어 배치될 수 있다.
상기 응축수분사부(322)는 노즐삽입부(321)의 후방에 배치되어 이젝터하우징(32)의 노즐 역할을 수행할 수 있다. 다시 말해, 상기 응축수분사부(322)는 이젝터노즐(33)에서 분사되는 공기와 응축수유입부(323)를 통해 이젝터하우징(32)의 내부공간으로 유입된 응축수를 아웃렛탱크(22)의 내부공간으로 토출할 수 있다. 상기 응축수분사부(322)는 노즐삽입부(321)로부터 점차 좁아지게 형성될 수 있다. 상기 응축수분사부(322)의 최소 내경은 노즐삽입부(321)의 내경보다 일정치 이상 작을 수 있다. 구체적으로 상기 응축수분사부(322)는 그 전단부가 노즐삽입부(321)의 후단부로부터 테이퍼지게 형성될 수 있다. 상기 응축수분사부(322)는 그 후단부의 내경이 노즐삽입부(321)의 내경보다 일정치 이상 작을 수 있다.
상기 응축수유입부(323)는 노즐삽입부(321)의 후단부에 배치되어 상기 노즐삽입부(321)의 외측으로 돌출될 수 있다. 상기 응축수유입부(323)는 이젝터노즐(33)에 의해 상기 노즐삽입부(321)를 통과하는 공기의 유동방향에 수직하게 배치될 수 있다. 상기 응축수유입부(323)는 속이 빈 파이프 구조로 형성될 수 있다. 상기 응축수유입부(323)에 흡입된 응축수는 노즐삽입부(321)의 후단부를 통해 응축수분사부(322)로 유동될 수 있다.
상기 응축수유입부(323)는 아웃렛탱크(22)의 저면부에서 아웃렛탱크(22)의 내부공간으로 돌출되게 배치될 수 있다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 응축수유입부(323)는 아웃렛탱크(22)에 수집된 응축수가 관통할 수 있는 응축수유입홀(323a)이 구비된다. 상기 응축수유입홀(323a)은 응축수유입부(323)의 전단부에 배치될 수 있다. 상기 응축수유입홀(323a)은 노즐삽입부(321)와 이웃하는 응축수유입부(323)의 후단부의 맞은편에 배치될 수 있다. 상기 응축수유입홀(323a)은 이젝터하우징(32)의 내부공간과 아웃렛탱크(22)의 내부공간을 연결시킬 수 있다. 다시 말해, 상기 응축수유입홀(323a)은 응축수유입부(323)의 내부공간과 아웃렛탱크(22)의 내부공간을 연결시킬 수 있다. 상기 아웃렛탱크(22)의 내부공간에 수집된 응축수는 상기 응축수유입홀(323a)을 통해 응축수유입부(323)의 전단부를 관통하여서 상기 응축수유입부(323)에 유입될 수 있다.
상기 아웃렛탱크(22)는 아웃렛탱크(22)의 저면부에 배치되는 응축수포집부(221)가 구비될 수 있다. 상기 응축수포집부(221)는 상기 응축수유입부(323)의 외측면에 이웃하여 배치될 수 있다. 구체적으로 상기 응축수포집부(221)는 응축수유입홀(323a)에 이웃하여 배치될 수 있다. 상기 응축수포집부(221)는 아웃렛탱크(22)에 수집되는 응축수가 고이도록 형성될 수 있다. 상기 응축수포집부(221)는 아웃렛탱크(22)의 저면부에 일정깊이로 함몰되게 형성될 수 있다.
상기 응축수유입홀(323a)이 구비된 응축수유입부(323)가 아웃렛탱크(22)에 일체로 성형되도록 하기 위해, 즉 상기 아웃렛탱크(22)의 성형을 위한 금형을 이용하여 상기 응축수유입부(323)를 성형할 때 상기 응축수유입부(323)의 성형성을 확보하기 위해, 응축수유입부(323)의 끝단(즉, 개구부)이 아웃렛탱크(22)의 외측으로 개방될 수 있다. 상기 응축수유입부(323)의 개구부(323b)를 밀폐시키기 위해 상기 응축수유입부(323)의 끝단에 이젝터캡(324)이 장착될 수 있다. 즉, 상기 이젝터캡(324)은 노즐삽입부(321)의 맞은편에 배치된 응축수유입부(323)의 개구부(323b)에 장착될 수 있다.
상기 이젝터노즐(33)은 이젝터호스(31)의 후단부에 연결되어 이젝터호스(31)로부터 공기가 유입될 수 있다. 상기 이젝터노즐(33)의 전단부는 이젝터호스(31)의 후단부에 삽입되어 설치될 수 있다. 상기 이젝터노즐(33)은 이젝터호스(31)를 통해 유입되는 공기를 이젝터하우징(32)의 내부공간을 통과시켜 아웃렛탱크(22)의 내부공간으로 분사할 수 있도록 구성된다. 상기 공기가 이젝터노즐(33)에서 분사될 때 응축수유입홀(323a)을 통해 응축수유입부(323)의 내부공간으로 아웃렛탱크(22)의 응축수가 유입되고, 상기 응축수유입부(323)로 유입된 응축수는 상기 이젝터노즐(33)에서 분사되는 공기와 함께 아웃렛탱크(22)의 내부공간으로 분사된다(도 6 참조). 즉, 상기 이젝터노즐(33)에서 공기가 분사될 때, 상기 이젝터노즐(33)은 이젝터하우징(32)의 내부로 유입된 응축수를 상기 공기와 함께 아웃렛탱크(22)의 내부공간으로 분사시킬 수 있게 된다.
상기 응축수유입부(323)로 흡입된 응축수는, 응축수분사부(322)의 전방에 배치된 노즐삽입부(321)와 상기 노즐삽입부(321)의 내측에 배치된 이젝터노즐(33) 사이의 공간으로 유동된 뒤 상기 이젝터노즐(33)에서 분사되는 공기와 함께 응축수분사부(322)로 유동된다. 그리고 상기 응축수는 상기 응축수분사부(322)에서 그 유속이 증대되어 아웃렛탱크(22)의 내부공간으로 분사된다. 상기 공기와 응축수는 응축수분사부(322)에서 아웃렛탱크(22)의 내부공간을 향해 분사될 때 혼합되면서 미립화될 수 있다.
상기 이젝터노즐(33)의 후단부에는 공기분사부(331)가 배치된다. 상기 공기분사부(331)는 이젝터호스(31)로부터 유입된 공기를 이젝터하우징(32)의 응축수분사부(322)를 향해 토출하게 된다. 상기 응축수분사부(322)에서 응축수가 유동되는 방향 및 공기분사부(331)에서 공기가 분사되는 방향을 기준으로, 상기 공기분사부(331)는 응축수분사부(322)의 전방에 배치된다. 이러한 공기분사부(331)는 응축수유입부(323)와 일직선상에 배치될 수 있다.
상기 공기분사부(331)는 이젝터노즐(33)의 전단부로부터 점차 좁아지게 형성될 수 있다. 상기 공기분사부(331)의 최소 내경은 이젝터노즐(33)의 전단부의 내경보다 일정치 이상 작을 수 있다. 상기 공기분사부(331)는 그 전단부가 이젝터노즐(33)의 전단부로부터 테이퍼지게 형성될 수 있다. 상기 공기분사부(331)는 그 후단부의 내경이 이젝터노즐(33)의 전단부의 내경보다 일정치 이상 작을 수 있다.
상기 이젝터노즐(33)의 내부 단면적이 상기 공기분사부(331)에서 점차 작아짐에 따라 상기 공기분사부(331)에서 응축수분사부(322)를 향해 분사되는 공기의 유속이 증대된다. 상기 공기가 일정속도 이상의 유속으로 응축수분사부(322)를 향해 분사됨에 의해 이젝터하우징(32)의 내부 압력이 강하되고, 그에 따라 응축수유입홀(323a)을 통해 이젝터하우징(32)의 내부로 응축수포집부(221)에 고여있는 응축수가 흡입된다.
그리고 상기 이젝터노즐(33)의 외측면에는 플랜지(334)가 배치될 수 있다. 상기 플랜지(334)는 이젝터노즐(33)의 후단부가 이젝터하우징(32)의 노즐삽입부(321)에 삽입되어 장착될 때 상기 이젝터하우징(32)의 외측면에 걸림에 의해 이젝터노즐(33)의 삽입위치를 안내하고 제한할 수 있다. 상기 이젝터노즐(33)은, 상기 플랜지(334)를 기준으로 이젝터노즐(33)의 전단부에 배치되는 호스연결부(333)와 이젝터노즐(33)의 후단부에 배치되는 하우징삽입부(332)로 구분될 수 있으며, 상기 하우징삽입부(332)의 후방에 공기분사부(331)가 배치된다.
또한 상기 이젝터노즐(33)의 외측면에 오링(335)이 배치될 수 있다. 상기 오링(335)은 이젝터노즐(33)의 외측면과 노즐삽입부(321)의 내측면에 밀착되어서 이젝터노즐(33)의 외측면과 노즐삽입부(321)의 내측면 사이로 공기가 누설되는 것을 방지하게 된다.
한편, 상기 아웃렛탱크(22)는 쿨러코어(23)에서 냉각된 공기를 아웃렛탱크(22)의 외부로 배출하는 토출부(222)가 구비된다. 상기 토출부(222)는 접속용 파이프(223)를 통해 흡기매니폴드(11)의 전단에 연결될 수 있다. 상기 토출부(222)는 이젝터하우징(32)의 응축수분사부(322)에서 토출되는 응축수의 유동방향을 기준으로 상기 이젝터하우징(32)의 후방에 배치될 수 있다. 상기 토출부(222)와 이젝터하우징(32) 및 이젝터노즐(33)은 일직선상에 배치될 수 있다. 또한 상기 토출부(222)와 이젝터하우징(32)의 응축수분사부(322) 및 이젝터노즐(33)의 공기분사부(331)는 동일 선상에 배치될 수 있다.
상기 토출부(222)는 속이 빈 파이프 구조로 구성될 수 있다. 상기 토출부(222)를 통해 흡기매니폴드(11)쪽으로 유출되는 응축수는 쿨러코어(23)에서 냉각된 공기와 함께 엔진(1)의 각 실린더로 배분될 수 있다. 상기 응축수는 실린더내 고온의 열기에 의해 증발될 수 있다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 응축수 토출장치는, 인터쿨러(2)에 유입된 공기가 쿨러코어(23)에서 냉각될 때 발생되어 아웃렛탱크(22)에 포집되는 응축수를 소량씩 아웃렛탱크(22)에서 배출시킴으로써 상기 아웃렛탱크(22)에 포집된 다량의 응축수가 일시적으로 엔진 연소실에 과다하게 유입되어 엔진이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한 상기 응축수 토출장치는, 아웃렛탱크(22)에 고인 응축수가 아웃렛탱크(22)의 주변에 배치된 센서류로 유입된 후 결빙되어서 상기 센서류의 오작동을 일으키는 것을 방지할 수 있다.
또한 상기 아웃렛탱크(22)에 응축수가 지속적으로 포집되는 경우 응축수의 포집 및 증발이 반복됨에 따라 응축수의 성분이 농축될 수 있다. 농축된 응축수는 산도가 증대되어 강산성을 띠게 되며 결과적으로 아웃렛탱크(22)와 아웃렛탱크(22)의 주변에 배치된 부품의 부식을 촉진시킬 수 있다.
상기 응축수 토출장치는, 아웃렛탱크(22)에 포집되는 응축수를 아웃렛탱크(22)에서 수시로 배출시킴으로써 응축수의 산도가 증대되는 것을 방지하여 부품의 부식이 촉진되는 것을 저하시킬 수 있다.
이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
1 : 엔진
11 : 흡기매니폴드
12 : 터보차저 121 : 컴프레서
122 : 터빈 2 : 인터쿨러
21 : 인렛탱크 22 : 아웃렛탱크
221 : 응축수포집부 222 : 토출부
223 : 접속용 파이프 23 : 쿨러코어
31 : 이젝터호스 311 : 접속용 파이프
32 : 이젝터하우징 321 : 노즐삽입부
322 : 응축수분사부 323 : 응축수유입부
323a : 응축수유입홀 323b : 개구부
324 : 이젝터캡 33 : 이젝터노즐
331 : 공기분사부 332 : 하우징삽입부
333 : 호스연결부 334 : 플랜지
335 : 오링
12 : 터보차저 121 : 컴프레서
122 : 터빈 2 : 인터쿨러
21 : 인렛탱크 22 : 아웃렛탱크
221 : 응축수포집부 222 : 토출부
223 : 접속용 파이프 23 : 쿨러코어
31 : 이젝터호스 311 : 접속용 파이프
32 : 이젝터하우징 321 : 노즐삽입부
322 : 응축수분사부 323 : 응축수유입부
323a : 응축수유입홀 323b : 개구부
324 : 이젝터캡 33 : 이젝터노즐
331 : 공기분사부 332 : 하우징삽입부
333 : 호스연결부 334 : 플랜지
335 : 오링
Claims (14)
- 인렛탱크와 아웃렛탱크 사이에 배치되어 상기 인렛탱크로부터 유입되는 공기를 냉각시켜 상기 아웃렛탱크로 내보내는 쿨러코어가 구비되는 자동차 인터쿨러의 응축수 토출장치로서,
상기 인렛탱크와 아웃렛탱크 사이에 배치되어 상기 인렛탱크와 아웃렛탱크 사이에 공기의 유동을 위한 유로를 형성하는 이젝터호스;
상기 아웃렛탱크에 수집된 응축수가 유입가능한 형태로 상기 아웃렛탱크의 일측에 배치되는 이젝터하우징;
상기 이젝터하우징의 내부에 배치되어 상기 이젝터호스로부터 유입되는 공기를 상기 아웃렛탱크의 내부공간으로 분사하며, 상기 공기를 분사할 때 상기 아웃렛탱크로부터 이젝터하우징으로 유입되는 응축수를 상기 공기와 함께 아웃렛탱크의 내부공간으로 분사하는 이젝터노즐;
을 포함하는 자동차 인터쿨러의 응축수 토출장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 이젝터하우징에는 이젝터하우징의 내부공간과 아웃렛탱크의 내부공간을 연결시킬 수 있는 응축수유입홀이 구비되고, 상기 아웃렛탱크에 수집된 응축수는 상기 응축수유입홀을 통해 상기 아웃렛탱크로부터 상기 이젝터하우징으로 유입되는 것을 특징으로 하는 자동차 인터쿨러의 응축수 토출장치.
- 청구항 2에 있어서,
상기 이젝터하우징은,
이젝터노즐의 후단부가 삽입되는 노즐삽입부와;
상기 노즐삽입부의 후방에 배치되어 상기 이젝터노즐로부터 분사되는 공기와 상기 이젝터하우징으로 유입된 응축수를 아웃렛탱크의 내부공간으로 토출하는 응축수분사부;
상기 노즐삽입부의 후단부에 배치되어 상기 노즐삽입부의 외측으로 돌출되며, 그 전단부에 상기 응축수유입홀이 배치된 응축수유입부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 인터쿨러의 응축수 토출장치.
- 청구항 3에 있어서,
상기 응축수분사부의 내경이 상기 노즐삽입부의 내경보다 작은 것을 특징으로 하는 자동차 인터쿨러의 응축수 토출장치.
- 청구항 3에 있어서,
상기 응축수유입부는 아웃렛탱크의 저면부에 배치되고, 상기 아웃렛탱크의 저면부에 응축수가 고이게 되는 응축수포집부가 구비되며, 상기 응축수포집부는 상기 응축수유입홀에 이웃하여 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차 인터쿨러의 응축수 토출장치.
- 청구항 3에 있어서,
상기 이젝터노즐의 후단부에는 상기 응축수분사부를 향해 공기를 토출하는 공기분사부가 배치되고, 상기 공기분사부는 응축수분사부의 전방에 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차 인터쿨러의 응축수 토출장치.
- 청구항 6에 있어서,
상기 공기분사부는 응축수유입부와 일직선상에 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차 인터쿨러의 응축수 토출장치.
- 청구항 6에 있어서,
상기 공기분사부의 내경은 이젝터노즐의 전단부의 내경보다 작은 것을 특징으로 하는 자동차 인터쿨러의 응축수 토출장치.
- 청구항 3에 있어서,
상기 아웃렛탱크는 흡기매니폴드의 전단에 연결되는 토출부가 구비되며, 상기 토출부는 이젝터하우징의 응축수분사부에서 토출되는 응축수의 유동방향을 기준으로 상기 이젝터하우징의 후방에 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차 인터쿨러의 응축수 토출장치.
- 청구항 3에 있어서,
상기 이젝터노즐의 외측면에 플랜지가 배치되고, 상기 플랜지는 이젝터노즐의 후단부가 이젝터하우징의 노즐삽입부에 삽입될 때 상기 이젝터하우징의 외측면에 걸림에 의해 이젝터노즐의 삽입위치를 안내하게 된 것을 특징으로 하는 자동차 인터쿨러의 응축수 토출장치.
- 청구항 3에 있어서,
상기 이젝터노즐의 외측면에 오링이 배치되고, 상기 오링은 이젝터노즐의 외측면과 노즐삽입부의 내측면에 밀착되어 이젝터노즐의 외측면과 노즐삽입부의 내측면 사이로 공기가 누설되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 자동차 인터쿨러의 응축수 토출장치.
- 청구항 3에 있어서,
상기 응축수유입부의 끝단에 개구부가 배치되고 상기 개구부에 이젝터캡이 장착되어서 상기 응축수유입부의 끝단이 밀폐된 것을 특징으로 하는 자동차 인터쿨러의 응축수 토출장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 이젝터호스는 쿨러코어의 외측에 배치되는 것을 특징으로 하는 자동차 인터쿨러의 응축수 토출장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 인렛탱크는 엔진에서 배출되는 배기가스에 의해 구동되는 터보차저의 컴프레서의 후방에 배치되어 상기 컴프레서에 의해 압축된 공기가 유입되는 것을 특징으로 하는 자동차 인터쿨러의 응축수 토출장치.
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2019
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