KR20230086354A - Egr 쿨러 - Google Patents

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KR20230086354A
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housing
inlet passage
valve
inlet
cooling chamber
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KR1020210174899A
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공정의
최희용
이준희
Original Assignee
현대자동차주식회사
기아 주식회사
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Abstract

개시된 EGR쿨러는, 복수의 튜브를 수용하는 캐비티를 가지고, 상기 캐비티로 냉각수가 흘러감을 허용하는 냉각수 인렛도관 및 상기 캐비티로부터 냉각수가 흘러나감을 허용하는 냉각수 아웃렛도관을 가진 하우징; 상기 하우징에 대해 병렬로 연결된 바이패스도관; 상기 하우징의 제1단부에 밀봉적으로 장착된 인렛헤더; 및 상기 하우징의 제2단부에 밀봉적으로 장착된 아웃렛헤더;를 포함할 수 있다. 상기 인렛헤더는 EGR밸브 하우징, 바이패스밸브 하우징, 및 상기 EGR하우징 및 상기 바이패스밸브 하우징 내에 한정된 냉각챔버를 포함하고, 상기 냉각챔버는 냉각수 아웃렛도관을 통해 상기 하우징의 캐비티와 유체적으로 연결될 수 있다.

Description

EGR 쿨러{EGR COOLER}
본 발명은 EGR 쿨러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 바이패스밸브 및 EGR밸브가 일체로 장착된 EGR 쿨러에 관한 것이다.
자동차의 배기가스 배출 규제에 따라 질소산화물 등의 배기가스를 저감시키는 여러 기술이 개발되고 있으며, 그 중 하나가 배기가스 중의 일부를 흡기계로 재순환시켜 배기가스 속에 포함되어 있는 NOx 등의 배출을 감소시킬 수 있는 EGR(Exhaust Gas Recirculation)시스템이 있다.
EGR시스템은 엔진의 배기계 및 엔진의 흡기계 사이에 연결된 EGR도관과, EGR도관 상에 장착된 EGR밸브와, EGR도관 상에 장착된 EGR 쿨러과, EGR쿨러의 상류측 및 하류측에 연결되는 바이패스도관과, 바이패스도관의 입구 측에 장착된 바이패스밸브을 포함한다.
EGR 쿨러는 냉각수가 통과하는 하우징과, 배기가스가 통과하는 복수의 튜브와, 각 튜브의 입구단과 소통하는 인렛헤더와, 각 튜브의 출구단과 소통하는 아웃렛헤더를 포함한다. 각 튜브의 내부 또는 외부에는 냉각핀이 배치된다.
EGR쿨러는, EGR밸브의 하우징 및 바이패스밸브의 하우징이 인렛헤더에 개별적으로 장착되고, 바이배스밸브의 샤프트는 인렛헤더에 회전가능하게 장착된다. 샤프트의 적어도 한 단부는 배기가스의 누설을 방지하기 위하여 실링구조에 의해 인렛헤더에 밀봉적으로 장착된다.
EGR쿨러는 고온의 배기가스가 그 내부를 통과함에 따라 바이패스밸브의 실링구조가 열손상된다. 배기가스의 온도가 한계온도를 초과할 때, 실링구조가 열변형됨에 따라 배기가스가 누설될 수 있다.
기존의 바이패스밸브의 하우징이 공기에 의해 냉각되도록 구성됨에 따라 실링구조가 배기가스에 의해 열변형됨을 방지하도록 구성된다. 하지만, 공기에 의한 냉각성능이 상대적으로 낮아 실링구조의 열변형을 효과적으로 방지할 수 없다.
기존의 바이패스밸브의 하우징과 EGR쿨러 사이의 장착면적이 상대적으로 좁고, 바이패스밸브의 하우징은 육각렌치볼트 또는 용접 등을 통해 EGR쿨러에 장착되으므로 바이패스밸브의 하우징은 EGR쿨러에 대한 장착성이 상대적으로 취약한 단점이 있었다.
또한, 일부의 바이패스밸브의 하우징은 냉각수에 의해 냉각되도록 구성된다.바이패스밸브의 하우징은 그 내부에 제공된 냉각수챔버을 가지고, 냉각수챔버는 내연기관의 워터자켓과 냉각수라인을 통해 연결되며, 바이패스밸브의 하우징이 육각렌치볼트를 통해 EGR쿨러에 장착된다. 하지만, 바이패스밸브의 하우징이 육각렌치볼트를 통해 EGR쿨러에 장착됨에 따라 바이패스밸브의 하우징과 EGR쿨러 사이의 연결강성이 상대적으로 취약하고, 이에 냉각수의 유량 및 압력이 제한적인 조건 단점이 있었다.
이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 고려하여 안출한 것으로, 배기가스에 의한 다양한 컴포넌트에 대한 열손상을 최소화함과 더불어, 배기가스의 누설을 확실하게 방지할 수 있는 EGR 쿨러를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 EGR쿨러는, 복수의 튜브를 수용하는 캐비티를 가지고, 상기 캐비티로 냉각수가 흘러감을 허용하는 냉각수 인렛도관 및 상기 캐비티로부터 냉각수가 흘러나감을 허용하는 냉각수 아웃렛도관을 가진 하우징; 상기 하우징에 대해 병렬로 연결된 바이패스도관; 상기 하우징의 제1단부에 밀봉적으로 장착된 인렛헤더; 및 상기 하우징의 제2단부에 밀봉적으로 장착된 아웃렛헤더;를 포함할 수 있다. 상기 인렛헤더는 EGR밸브 하우징, 바이패스밸브 하우징, 및 상기 EGR하우징 및 상기 바이패스밸브 하우징 내에 한정된 냉각챔버를 포함하고, 상기 냉각챔버는 냉각수 아웃렛도관을 통해 상기 하우징의 캐비티와 유체적으로 연결될 수 있다.
이와 같이, 인렛헤더 내에 제공된 냉각챔버가 하우징의 캐비티와 유체적으로 연결됨으로써 냉각수가 하우징의 캐비티로부터 냉각챔버로 순환할 수 있고, 이를 통해 하우징의 캐비티에 수용된 복수의 튜브 및 인렛헤더는 냉각수에 의해 충분히 냉각될 수 있다.
상기 인렛헤더는 상기 EGR밸브 하우징 내에 한정된 제1냉각챔버와, 상기 바이패스밸브 하우징 내에 한정된 제2냉각챔버를 포함할 수 있다.
이와 같이, 제1냉각챔버 및 제2냉각챔버가 EGR밸브 하우징 및 바이패스밸브 하우징 내에 개별적으로 한정됨으로써 냉각수는 EGR밸브 하우징 및 바이패스밸브 하우징을 개별적으로 냉각할 수 있다.
상기 EGR밸브 하우징은 밸브캐비티를 포함하고, 상기 제1냉각챔버는 상기 EGR밸브 하우징 내에서 상기 밸브캐비티를 둘러싸도록 한정될 수 있다.
이와 같이, 제1냉각챔버가 밸브캐비티를 둘러싸도록 EGR밸브 하우징 내에서 한정됨으로써 EGR밸브 하우징은 제1냉각챔버를 통과하는 냉각수에 의해 매우 효율적으로 냉각될 수 있다.
상기 제2냉각챔버는 상기 바이패스밸브 하우징 내에서 상기 제1냉각챔버로부터 상기 하우징을 향해 연장될 수 있고, 상기 제2냉각챔버는 상기 제1냉각챔버와 유체적으로 연결될 수 있다.
이와 같이, 제2냉각챔버가 제1냉각챔버로부터 하우징을 향해 연장됨으로써 바이패스밸브 하우징은 제2냉각챔버를 통과하는 냉각수에 의해 매우 효율적으로 냉각될 수 있다.
상기 EGR밸브 하우징 및 바이패스밸브 하우징은 단일체를 형성하고, 상기 바이패스밸브 하우징은 배기가스의 흐름방향에서 상기 EGR밸브 하우징의 하류 측에 위치할 수 있다.
이와 같이, EGR밸브 하우징 및 바이패스밸브 하우징이 단일체를 형성함으로써 냉각수가 냉각챔버 내로 흘러갈 때 냉각수의 유량, 압력에 대한 사용범위에 제한이 없고, 냉각챔버 내에서 냉각수의 누설이 발생하지 않는다.
상기 인렛헤더는 상기 EGR밸브 하우징의 밸브캐비티와 직접적으로 소통하는 제1인렛통로과, 상기 제1인렛통로와 직접적으로 소통하는 제2인렛통로와, 상기 제2인렛통로 및 상기 하우징의 캐비티 사이에 위치한 제3인렛통로와, 상기 제2인렛통로 및 상기 바이패스도관 사이에 위치한 제4인렛통로를 포함할 수 있다.
상기 제3인렛통로 및 상기 제4인렛통로는 상기 제2인렛통로로부터 분기되고, 상기 제3인렛통로는 각 튜브의 입구와 직접적으로 소통하며, 상기 제4인렛통로는 상기 바이패스도관과 직접적으로 소통할 수 있다.
이와 같이, 복수의 인렛통로가 인렛헤더 내에 일체로 제공됨으로써 배기가스를 하우징 및 바이패스도관 중에서 어느 하나로 선택적으로 흘러가도록 허용할 수 있다.
바이패스밸브 조립체가 상기 바이패스밸브 하우징에 장착될 수 있고, 상기 바이패스밸브 조립체는 밸브플랩과, 상기 밸브플랩에 제공된 밸브샤프트와, 상기 밸브샤프트에 연결된 엑츄에이터를 포함할 수 있다.
상기 제2냉각챔버는 상기 밸브샤프트를 둘러싸는 만곡부를 포함할 수 있다.
상기 바이패스밸브 조립체는 체결구를 통해 바이패스밸브 하우징에 분리가능하게 장착된 밸브커버를 더 포함할 수 있다. 상기 밸브샤프트는 실링구조를 통해 상기 밸브커버에 대해 회전가능하게 지지되도록 구성될 수 있다.
상기 밸브플랩은 상기 제2인렛통로에서 이동가능하게 장착될 수 있고, 상기 밸브플랩은 상기 제3인렛통로 및 제4인렛통로를 선택적으로 커버하도록 구성될 수 있다.
상기 밸브플랩은 제3인렛통로를 언커버(uncover)함과 동시에 싱기 제4인렛통로를 커버(cover)하는 폐쇄위치와, 상기 제3인렛통로를 커버함과 동시에 상기 제4인렛통로를 언커버하는 개방위치 사이로 이동하도록 구성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 배기가스에 의한 다양한 컴포넌트에 대한 열손상을 최소화함과 더불어, 배기가스의 누설을 확실하게 방지할 수 있다.
본 발명에 의하면, 인렛헤더는 EGR밸브 하우징 및 바이패스밸브 하우징를 포함하고, EGR밸브 하우징 및 바이패스밸브 하우징이 단일체를 형성함으로써 EGR밸브 및 바이패스밸브가 인렛헤더에 일체화될 수 있고, EGR밸브 및 바이패스밸브의 조립성이 대폭 개선될 수 있다.
본 발명에 의하면, 냉각수가 제2냉각챔버를 통과함에 따라 냉각수에 의해 바이패스밸브 하우징 및 밸브커버가 냉각될 수 있고, 이에 밸브커버의 지지보스에 장착된 실링구조가 적절히 냉각될 수 있다. 실링구조가 냉각수에 의해 적절히 냉각됨으로써 실링구조)는 배기가스에 의해 열변형됨이 방지될 수 있고, 이에 의해 배기가스가 누설됨이 확실하게 방지될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 EGR 쿨러를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 화살표 A방향에서 바라본 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 EGR쿨러의 인렛헤더를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 바이패스밸브 조립체를 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 지지보스에 실링구조가 장착된 것을 도시한 부분 절취도이다.
도 6은 도 2의 B-B선을 따라 도시한 단면도이다.
도 7은 도 6의 C-C선을 따라 도시한 단면도이다.
도 8은 도 6의 D-D선을 따라 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 EGR 쿨러를 도시한 사시도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1을 참조하면, EGR쿨러(10)는 하우징(11) 및 하우징(11)에 대해 병렬로 연결된 바이패스도관(18)을 포함할 수 있다. 도 8을 참조하면, 복수의 튜브(14)가 하우징(11) 내에 배치될 수 있고, 하우징(11)은 복수의 튜브(14)를 수용하는 캐비티(15)를 가질 수 있다. 복수의 튜브(14)는 일정간격으로 이격될 수 있고, 이에 냉각수가 튜브(14)들 사이의 틈새로 흘러갈 수 있다.
인렛헤더(12)는 하우징(11)의 제1단부에 밀봉적으로 장착될 수 있고, 인렛헤더(12)는 EGR밸브 하우징(21) 및 바이패스밸브 하우징(22)을 포함할 수 있다. EGR밸브 하우징(21) 및 바이패스밸브 하우징(22)이 단일체를 형성함으로써 EGR밸브 조립체(미도시) 및 바이패스밸브 조립체(30)는 인렛헤더(12)에 일체로 장착될 수 있다. EGR밸브 조립체(미도시)가 EGR밸브 하우징(21)에 장착될 수 있고, EGR밸브 하우징(21)은 EGR밸브 조립체의 밸브부재(미도시)가 이동가능하게 장착되는 밸브캐비티(21a)를 가질 수 있으며, EGR밸브 조립체의 밸브부재가 밸브캐비티(21a)의 개도를 조절함으로써 EGR쿨러(10) 내로 유입되는 배기가스의 유량을 조절할 수 있다. 바이패스밸브 조립체(30)가 바이패스밸브 하우징(22)에 장착될 수 있고, 바이패스밸브 조립체(30)는 배기가스가 바이패스도관(18) 및 하우징(11) 중에서 어느 하나로 흘러감을 스위칭하도록 구성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 인렛헤더(12)는 그 내부에 한정된 복수의 인렛통로(51, 52, 53, 54)를 가질 수 있고, 복수의 인렛통로(51, 52, 53, 54)는 배기가스가 하우징(11) 및 바이패스도관(18) 사이로 흘러감을 허용하도록 구성될 수 있다. 복수의 인렛통로(51, 52, 53, 54)는 EGR밸브 하우징(21)의 밸브캐비티(21a)와 직접적으로 소통하는 제1인렛통로(51)와, 제1인렛통로(51)와 직접적으로 소통하는 제2인렛통로(52)와, 제2인렛통로(52) 및 하우징(11)의 캐비티(15) 사이에 위치한 제3인렛통로(53)와, 제2인렛통로(52) 및 바이패스도관(18) 사이에 위치한 제4인렛통로(54)를 포함할 수 있다. 제1인렛통로(51)는 EGR밸브 하우징(21) 내에서 한정될 수 있고, 제2인렛통로(52), 제3인렛통로(53), 및 제4인렛통로(54)는 바이패스밸브 하우징(22) 내에서 한정될 수 있다. 제3인렛통로(53) 및 제4인렛통로(54)는 제2인렛통로(52)로부터 분기될 수 있고, 제3인렛통로(53)는 각 튜브(14)의 입구와 직접적으로 소통할 수 있다. 제4인렛통로(54)는 바이패스도관(18)과 직접적으로 소통할 수 있다. 복수의 인렛통로(51, 52, 53, 54)는 냉각챔버(41, 42)들에 대해 유체적으로 분리될 수 있다.
도 6을 참조하면, 아웃렛헤더(13)는 하우징(11)의 제2단부에 밀봉적으로 장착될 수 있고, 아웃렛헤더(13)는 그 내부에 제공된 제1아웃렛통로(13a) 및 제2아웃렛통로(13b)를 가질 수 있다. 제1아웃렛통로(13a)는 하우징(11)의 캐비티(15)와 직접적으로 소통할 수 있고, 제1아웃렛통로(13a)는 각 튜브(14)의 입구와 직접적으로 소통할 수 있다. 제2아웃렛통로(13b)는 바이패스도관(18)의 출구와 직접적으로 소통할 수 있다. 배기가스 아웃렛도관(17)이 아웃렛헤더(13)에 연결될 수 있다.
튜브(14)들의 입구들이 실링구조를 통해 인렛헤더(12)에 밀봉적으로 장착될 수 있고, 튜브(14)들의 출구들이 실링구조를 통해 아웃렛헤더(13)에 밀봉적으로 장착될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 냉각수 인렛도관(23) 및 냉각수 아웃렛도관(24)이 하우징(11)의 캐비티(15)와 유체적으로 연결될 수 있고, 냉각수 인렛도관(23)은 하우징(11)의 캐비티(15)의 입구와 직접적으로 소통할 수 있으며, 냉각수 아웃렛도관(24)은 하우징(11)의 캐비티(15)의 출구와 직접적으로 소통할 수 있다. 냉각수 인렛도관(23) 및 냉각수 아웃렛도관(24)은 내연기관의 워터자켓과 유체적으로 연결될 수 있다. 냉각수가 냉각수 인렛도관(23)을 통해 하우징(11)의 캐비티(15)의 입구로 유입되고, 냉각수는 캐비티(15) 내에서 튜브(14)들 사이의 틈새를 통과함으로써 튜브(14)의 내부를 통과하는 배기가스가 냉각될 수 있고, 냉각수는 하우징(11)의 캐비티(15)의 출구를 통해 냉각수 아웃렛도관(24)으로 배출될 수 있다.
도 4를 참조하면, 바이패스밸브 조립체(30)는 밸브플랩(31)과, 밸브플랩(31)에 제공된 밸브샤프트(32)와, 밸브샤프트(32)에 구동링크(34) 및 피동링크(35)를 통해 연결된 엑츄에이터(33)를 포함할 수 있다.
도 6을 참조하면, 밸브플랩(31)은 제2인렛통로(52)에서 이동가능하게 장착될 수 있고, 밸브플랩(31)은 제3인렛통로(53) 및 제4인렛통로(54)를 선택적으로 커버할 수 있다. 구체적으로, 밸브플랩(31)은 제3인렛통로(53)를 언커버(uncover)함과 동시에 제4인렛통로(54)를 커버(cover)하는 폐쇄위치와, 제3인렛통로(53)를 커버함과 동시에 제4인렛통로(54)를 언커버하는 개방위치 사이로 이동하도록 구성될 수 있다. 밸브플랩(31)이 폐쇄위치로 이동할 경우, 배기가스는 바이패스도관(18)으로 흘러가지 않고 하우징(11) 내의 튜브(14)들을 통과할 수 있고, 이에 배기가스는 냉각수에 의해 냉각될 수 있다. 밸브플랩(31)이 개방위치로 이동할 때, 배기사는 바이패스도관(18)으로 흘러감으로써 배기가스는 하우징(11)의 튜브(14)들을 바이패스할 수 있다.
밸브샤프트(32)는 밸브플랩(31)에 일체로 제공될 수 있고, 밸브샤프트(32)는 바이패스밸브 하우징(22)에 회전가능하게 지지될 수 있다.
구동링크(34)는 엑츄에이터(33)에 의해 직선방향으로 이동하도록 구성될 수 있고, 피동링크(35)는 구동링크(34) 및 밸브샤프트(32) 사이를 연결하도록 구성될 수 있다. 구동링크(34)가 이동함에 따라 피동링크(35)가 일정 궤적으로 피벗할 수 있고, 이에 밸브샤프트(32)는 그 중심축선 둘레로 회전할 수 있다.
바이패스밸브 조립체(30)는 체결구를 통해 바이패스밸브 하우징(22)에 분리가능하게 장착된 밸브커버(37)를 더 포함할 수 있다. 밸브커버(37)는 지지보스(38)를 가질 수 있고, 밸브샤프트(32)의 일단은 실링구조(36)를 통해 지지보스(38)에 회전가능하게 지지할 수 있다. 도 5를 참조하면, 실링구조(36)는 지지보스(38)의 내면에 장착된 부싱(36a)과, 부싱(36a) 위에 안착된 와셔(36b)와, 와셔(36b)의 위에 위치한 제1시일부재(36c) 및 제2시일부재(36d)를 포함할 수 있다. 제1시일부재(36c) 및 제2시일부재(36d)는 러버(rubber) 등과 같은 탄성재질로 만들어질 수 있다.
도 3을 참조하면, 인렛헤더(12)는 EGR밸브 하우징(21) 내에 한정된 제1냉각챔버(41)와, 바이패스밸브 하우징(22) 내에 한정된 제2냉각챔버(42)를 포함할 수 있다. 도 8을 참조하면, 제1냉각챔버(41)는 입구(25) 및 출구(26)를 가질 수 있고, 제1냉각챔버(41)는 EGR밸브 하우징(21) 내에서 밸브캐비티(21a)를 둘러싸도록 제공될 수 있다. 도 6 내지 도 8을 참조하면, 제2냉각챔버(42)는 제1냉각챔버(41)로부터 하우징(11)을 향해 연장될 수 있고, 특히 제2냉각챔버(42)는 바이패스밸브 하우징(22)의 일측 경사면에 대응하도록 경사지게 연장될 수 있고, 이에 제2냉각챔버(42)는 제1냉각챔버(41)에 대해 일정각도로 경사지게 연장될 수 있다. 제1냉각챔버(41)는 제2냉각챔버(42)와 유체적으로 연결될 수 있다. 제1냉각챔버(41)의 입구(25)는 냉각수 아웃렛도관(24)과 유체적으로 연결될 수 있고, 제1냉각챔버(41)의 출구(26)는 내연기관의 워터자켓과 유체적으로 연결될 수 있다. 도 9의 화살표를 참조하면, 냉각수는 냉각수 인렛도관(23)을 통해 하우징(11) 내로 흘러들어가고, 냉각수는 하우징(11)으로부터 냉각수 아웃렛도관(24)을 통해 제1냉각챔버(41) 내로 흘러들어가며, 제1냉각챔버(41)를 통과한 냉각수는 제2냉각챔버(42)로 흘러들어갈 수 있다. 제1냉각챔버(41) 및 제2냉각챔버(42)를 통과하는 냉각수는 출구(26)를 통해 내연기관의 워터자켓으로 흘러갈 수 있다.
도 6을 참조하면, 제2냉각챔버(42)는 바이패스밸브 하우징(22) 내에 한정된 제2인렛통로(52) 및 제3인렛통로(53)를 적어도 부분적으로 감쌀 수 있다. 제2냉각챔버(42)는 제2인렛통로(52)의 일부분을 감싸도록 만곡진 만곡부(42a)를 가질 수 있다. 밸브샤프트(32)는 바이패스밸브 하우징(22)의 제2인렛통로(52) 및 제3인렛통로(53) 사이에 회전가능하게 위치할 수 있고, 만곡부(42a)는 제2인렛통로(52) 및 제3인렛통로(53)를 부분적으로 감싸도록 구성될 수 있다. 이에 의해, 만곡부(42a)는 제2인렛통로(52) 및 제3인렛통로(53)를 통해 밸브샤프트(32)를 간접적으로 감싸도록 구성될 수 있다. 특히, 만곡부(42a)는 제1냉각챔버(41) 및 제2냉각챔버(42)를 일정각도로 연결하도록 제1냉각챔버(41) 및 제2냉각챔버(42) 사이에 제공될 수 있다.
EGR밸브조립체(미도시)가 일정개도로 개방될 때, 바이패스밸브 조립체(30)의 밸브플랩(31)의 위치에 상관없이 배기가스가 인렛헤더(12)의 제1인렛통로(51), 제2인렛통로(52), 제3인렛통로(53) 내에 유입된다. 이에 따라, 인렛헤더(12)의 EGR밸브 하우징(21) 및 바이패스밸브 하우징(22)은 배기가스와 직접적으로 열접촉하므로 EGR밸브조립체(미도시)의 컴포넌트들 및 바이패스밸브 조립체(30)의 컴포넌트들은 배기가스에 의해 열영향을 받을 수 있다. 이에 대해, 냉각수가 제1냉각챔버(41) 및 제2냉각챔버(42)를 통과함으로써 EGR밸브 하우징(21) 및 바이패스밸브 하우징(22)은 동시에 냉각될 수 있고, 이를 통해 EGR밸브 조립체(미도시)의 컴포넌트들 및 바이패스밸브 조립체(30)의 컴포넌트들이 열변형됨이 방지될 수 있다.
상술한 본 발명에 따르면, 냉각수가 제1냉각챔버(41) 및 제2냉각챔버(42)를 통과함에 따라 바이패스밸브 하우징(22) 및 밸브커버(37)는 냉각수에 의해 냉각될 수 있고, 이에 밸브샤프트(32), 및 실링구조(36)는 적절히 냉각될 수 있다. 실링구조(36)가 냉각수에 의해 적절히 냉각됨으로써 실링구조(36)는 배기가스에 의해 열변형됨이 방지될 수 있고, 이에 의해 배기가스가 누설됨이 확실하게 방지될 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 제1냉각챔버(41) 및 제2냉각챔버(42)가 단일체를 형성하고, 제1냉각챔버(41)가 EGR밸브 하우징(21) 내에 일체로 제공되며, 제2냉각챔버(42)가 바이패스밸브 하우징(22) 내에 일체로 제공됨으로써 종래기술에 비해 냉각수의 압력 및 유량 등을 상대적으로 높일 수 있다. 즉, 냉각수의 압력 및 유량 등이 종래기술에 비해 상대적으로 넓은 범위에서 다양하게 조절할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: EGR쿨러 11: 하우징
12: 인렛헤더 13: 아웃렛헤더
14: 튜브 15: 캐비티
18: 바이패스도관 21: EGR밸브 하우징
22: 바이패스밸브 하우징 23: 냉각수 인렛도관
24: 냉각수 아룻렛도관 30: 바이패스밸브 조립체
31: 밸브플랩 32: 밸브샤프트
33: 엑츄에이터 36: 실링구조
37: 밸브커버 38: 지지보스
51: 제1인렛통로 52: 제2인렛통로
53: 제3인렛통로 54: 제4인렛통로

Claims (12)

  1. 복수의 튜브를 수용하는 캐비티를 가지고, 상기 캐비티로 냉각수가 흘러감을 허용하는 냉각수 인렛도관 및 상기 캐비티로부터 냉각수가 흘러나감을 허용하는 냉각수 아웃렛도관을 가진 하우징;
    상기 하우징에 대해 병렬로 연결된 바이패스도관;
    상기 하우징의 제1단부에 밀봉적으로 장착된 인렛헤더; 및
    상기 하우징의 제2단부에 밀봉적으로 장착된 아웃렛헤더;를 포함하고,
    상기 인렛헤더는 EGR밸브 하우징, 바이패스밸브 하우징을 포함하고,
    하나 이상의 냉각챔버가 상기 인렛헤더 내에 한정되며, 상기 냉각챔버는 냉각수 아웃렛도관을 통해 상기 하우징의 캐비티와 유체적으로 연결된 EGR쿨러.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 인렛헤더는 상기 EGR밸브 하우징 내에 한정된 제1냉각챔버와, 상기 바이패스밸브 하우징 내에 한정된 제2냉각챔버를 포함하는 EGR쿨러.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 EGR밸브 하우징은 밸브캐비티를 포함하고,
    상기 제1냉각챔버는 상기 EGR밸브 하우징 내에서 상기 밸브캐비티를 둘러싸도록 한정된 EGR쿨러.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 제2냉각챔버는 상기 제1냉각챔버로부터 상기 하우징을 향해 연장되고, 상기 제1냉각챔버는 상기 제2냉각챔버와 유체적으로 연결된 EGR쿨러.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 EGR밸브 하우징 및 바이패스밸브 하우징은 단일체를 형성하고, 상기 바이패스밸브 하우징은 배기가스의 흐름방향에서 상기 EGR밸브 하우징의 하류 측에 위치한 EGR쿨러.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 인렛헤더는 상기 EGR밸브 하우징의 밸브캐비티와 직접적으로 소통하는 제1인렛통로과, 상기 제1인렛통로와 직접적으로 소통하는 제2인렛통로와, 상기 제2인렛통로 및 상기 하우징의 캐비티 사이에 위치한 제3인렛통로와, 상기 제2인렛통로 및 상기 바이패스도관 사이에 위치한 제4인렛통로를 포함하는 EGR쿨러.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제3인렛통로 및 상기 제4인렛통로는 상기 제2인렛통로로부터 분기되고, 상기 제3인렛통로는 각 튜브의 입구와 직접적으로 소통하며, 상기 제4인렛통로는 상기 바이패스도관과 직접적으로 소통하는 EGR쿨러.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 바이패스밸브 하우징에 장착된 바이패스밸브 조립체를 더 포함하고,
    상기 바이패스밸브 조립체는 밸브플랩과, 상기 밸브플랩에 제공된 밸브샤프트와, 상기 밸브샤프트에 연결된 엑츄에이터를 포함하는 EGR쿨러.
  9. 청구항 2에 있어서,
    상기 제2냉각챔버는 상기 바이패스밸브 하우징 내에 위치한 밸브샤프트를 둘러싸는 만곡부를 포함하는 EGR쿨러.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 바이패스밸브 조립체는 체결구를 통해 바이패스밸브 하우징에 분리가능하게 장착된 밸브커버를 더 포함하고,
    상기 밸브샤프트는 실링구조를 통해 상기 밸브커버에 대해 회전가능하게 지지되도록 구성된 EGR쿨러.
  11. 청구항 6에 있어서,
    상기 바이패스밸브 하우징 내에 제공된 밸브플랩이 상기 제2인렛통로에서 이동가능하게 장착될 수 있고, 상기 밸브플랩은 상기 제3인렛통로 및 상기 제4인렛통로를 선택적으로 커버하도록 구성된 EGR쿨러.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 밸브플랩은 상기 제3인렛통로를 언커버(uncover)함과 동시에 상기 제4인렛통로를 커버(cover)하는 폐쇄위치와, 상기 제3인렛통로를 커버함과 동시에 상기 제4인렛통로를 언커버하는 개방위치 사이로 이동하도록 구성된 EGR쿨러.
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