[go: up one dir, main page]

KR101075534B1 - 이지알 쿨러 성능 및 열사이클 시험 및 엔진 배기가스 모사용 열교환기 - Google Patents

이지알 쿨러 성능 및 열사이클 시험 및 엔진 배기가스 모사용 열교환기 Download PDF

Info

Publication number
KR101075534B1
KR101075534B1 KR1020090053458A KR20090053458A KR101075534B1 KR 101075534 B1 KR101075534 B1 KR 101075534B1 KR 1020090053458 A KR1020090053458 A KR 1020090053458A KR 20090053458 A KR20090053458 A KR 20090053458A KR 101075534 B1 KR101075534 B1 KR 101075534B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat exchanger
egr cooler
main body
cycle test
heat
Prior art date
Application number
KR1020090053458A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20100135030A (ko
Inventor
오상택
Original Assignee
오상택
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 오상택 filed Critical 오상택
Priority to KR1020090053458A priority Critical patent/KR101075534B1/ko
Publication of KR20100135030A publication Critical patent/KR20100135030A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101075534B1 publication Critical patent/KR101075534B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • G01M99/008—Subject matter not provided for in other groups of this subclass by doing functionality tests
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M15/00—Testing of engines
    • G01M15/04—Testing internal-combustion engines
    • G01M15/10—Testing internal-combustion engines by monitoring exhaust gases or combustion flame
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • G01M99/002—Thermal testing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M5/00—Casings; Linings; Walls
    • F23M5/08—Cooling thereof; Tube walls

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 EGR 쿨러 성능 및 열사이클 시험 및 엔진 배기가스 모사용 열교환기에 관한 것이다.
본 발명은 EGR 쿨러에 고온, 고압의 공기를 공급하는 열교환기를 포함하는 EGR 쿨러 열사이클 시험장치에 있어서, 상기 열교환기는 내화처리된 설치공간부가 내부에 마련되고 그 상부에는 내화처리된 배출덕트가 구비되며 개방된 전면부에는 다수의 연결바에 의해 화염유도관이 설치된 본체와, 상기 본체의 외둘레를 감싸도록 설치되며 단열재 및 세라믹을 적층하여 구성된 외부케이스와, 상기 본체의 설치공간부에 내설되며 직경을 달리하는 제 1, 제 2, 제 3코일부로 구성되고 유입구와 배출구가 상기 본체 및 외부케이스의 외부로 노출된 코일관과, 상기 화염유도관에 연결된 상태에서 본체의 전면부에 설치되며 내화재와 세라믹을 적층하여 구성되고 그 중앙부에는 버너설치홀이 천공된 내화블록체와, 상기 버너설치홀에 삽입된 상태로 내화블록체에 고정설치된 버너와, 상기 내화블록체를 감싸도록 본체의 전면부에 고정된 내화벽돌체를 포함하는 것을 특징으로 하는 EGR 쿨러 열사이클 시험장치의 열교환기를 제공한다.
EGR 쿨러, 시험장치

Description

이지알 쿨러 성능 및 열사이클 시험 및 엔진 배기가스 모사용 열교환기{Heat Exchanger for EGR Cooler Performance and Thermal cycle test and Engine Exhaust Gas　Simulation}
본 발명은 열교환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 고압의 공기를 직접 가열하여 시험에 적합한 고온, 고압의 공기를 얻을 수 있는 EGR 쿨러 성능 및 열사이클 시험 및 엔진 배기가스 모사용 열교환기에 관한 것이다.
통상적으로, 가솔린 기관이나 디젤 기관 등에는 엔진에서 배출되는 배기가스 중 질소산화물(NOx)을 감소시키기 위해 EGR쿨러(Exhaust Gas Recirculation Cooler)장치를 적용하고 있다. 질소산환물(NOx)은 질소와 산소가 연소실에서 고온 고압의 화염을 통과할 때 생성되는 것으로 연소온도가 높을수록 발생량이 많아지는데, EGR 쿨러는 엔진 흡기계통으로 배기가스의 일부를 재순환시켜서 엔진에서 연료가 연소할 때의 연소온도를 낮춤으로써 질소산환물(NOx)의 발생을 억제하는 기능을 수행하게 된다.
이에, EGR 쿨러는 몸체의 내부에 배기가스가 흐르는 다수의 배기가스관이 설 치되고, 이러한 배기가스관의 주위에 냉각수가 흐르도록 구성되는데, 이와 같은 EGR 쿨러는 배기가스관을 통과한 배기가스가 EGR 쿨러를 통과하기 이전에 비해 단위시간당 열량(kcal/h)이 일정이상 감소해야만 바람직한 성능이 구현되며, 그 내구성 또한 양호해야만 바람직한 기능을 지속적으로 수행할 수 있다.
이에 따라서, EGR 쿨러의 바람직한 성능 및 내구성을 구현하기 위해서는 EGR 쿨러의 성능 및 내구시험이 매우 중요하다 할 것이며, 이러한 EGR쿨러의 시험장치는 본 출원인에 의해 대한민국 특허등록 제 603502호로 등록된 '자동차 EGR 쿨러 열사이클 시험장치'에 개시되어 있다.
도 1은 대한민국 특허등록 제 603502호로 등록된 자동차 EGR 쿨러 열사이클 시험장치를 설명하기 위한 전체 구성도이다.
도 1을 참조하면, 선 등록된 시험장치는 EGR 쿨러(10)에 배기가스와 대응하는 고온, 고압의 공기를 주입하는 공기유도장치와, EGR 쿨러에 냉각수를 주입하는 냉각수유도장치를 포함하여 구성된다. 이때, 상기 공기유도장치는 폐기 열교환기(67), 1차가열 열교환기(70), 2차가열 열교환기(71)로 구성되어 공기압축기(61)에서 고압으로 압축된 공기를 순차적으로 가열한 후 EGR 쿨러(10)에 공급한다.
하지만, 선 등록된 시험장치의 1차가열 열교환기(70) 및 2차가열 열교환기(71)는 통상적인 열매체 보일러 방식, 예컨대 물 또는 그 밖의 유체가 적용되는 열매체를 전기히터 또는 버너에 의해 가열한 후 열매체와 공기를 열교환되게 하는 열매체 보일러 방식을 채택하고 있어서, 공기를 소정온도 이상 가열할 수 없는 문제점이 있다. 다시 말하면, 열매체 보일러 방식은 열매체인 유체를 일정온도이상으 로 가열할 경우 유체가 증발하기 때문에 고압의 공기를 소정온도 이상(400℃이상)으로 가열할 수 없는 문제점이 있다. 한편, 버너의 직화방식으로 공기를 가열할 경우 열교환기 내부에 고온, 고압의 환경이 조성되면 화염이 꺼지는 문제점이 있다.
따라서, 선 등록된 시험장치의 열교환기들은 성능시험 및 내구시험에 적합한 공기온도를 얻을 수 없어서 정확한 시험을 수행할 수 없으며, 특히 EGR 쿨러에 공급되는 고온 공기의 온도변화를 주기적으로 변화기시키거나 급격하게 변화시키는 열사이클 시험 및 열 충격시험을 수행할 수 없는 문제점이 있다.
이에, 본 발명은 선 등록 시험장치가 갖는 제반적인 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로,
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 성능시험과 내구시험 및 열사이클 시험 과 열 충격시험시험에 적합하도록 고압의 공기를 원하는 온도까지 고온으로 가열할 수 있는 EGR 쿨러 열사이클 시험장치의 열교환기를 제공하는 데 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 구체적인 수단으로는;
EGR 쿨러에 고온, 고압의 공기를 공급하는 열교환기를 포함하는 EGR 쿨러 열사이클 시험장치에 있어서, 상기 열교환기는 내화처리된 설치공간부가 내부에 마련되고 그 상부에는 내화처리된 배출덕트가 구비되며 개방된 전면부에는 다수의 연결바에 의해 화염유도관이 설치된 본체와, 상기 본체의 외둘레를 감싸도록 설치되며 단열재 및 세라믹을 적층하여 구성된 외부케이스와, 상기 본체의 설치공간부에 내설되며 직경을 달리하는 제 1, 제 2, 제 3코일부로 구성되고 유입구와 배출구가 상기 본체 및 외부케이스의 외부로 노출된 코일관과, 상기 화염유도관에 연결된 상태에서 상기 본체의 전면부에 설치되며 내화재와 세라믹을 적층하여 구성되고 그 중앙부에는 버너설치홀이 천공된 내화블록체와, 상기 버너설치홀에 삽입된 상태로 상기 내화블록체에 고정설치된 버너와, 상기 내화블록체를 감싸도록 본체의 전면부에 고정된 내화벽돌체를 포함하는 EGR 쿨러 열사이클 시험장치의 열교환기를 구비한다.
바람직한 실시예로써, 상기 본체의 전면부에는 상기 내화벽돌체를 고정하기 위한 제 1고정편과, 상기 연결바를 고정하기 위한 제 2고정편을 마련할 수 있다.
바람직한 실시예로써, 상기 본체의 전면부와, 상기 내화블록체 및 상기 내화벽돌체의 사이에는 열전도를 방지하기 위한 이격공간부를 마련할 수 있다.
바람직한 실시예로써, 상기 코일관의 유입구는 제 1유입관과 제 2유입관으로 분기되고, 상기 제 1, 제 2, 제 3코일부는 상기 제 1유입관과 제 2유입관을 원통형태로 권취하여 구성되며, 상기 배출구는 상기 제 1유입관과 제 2유입관이 합기되는 구조를 지니되, 분기구를 더 포함할 수 있다.
더욱 바람직하게, 상기 제 1, 제 2, 제 3코일부는 상기 제 1코일부의 내경에 상기 제 2코일부와 상기 제 3코일부가 위치하도록 순차적으로 권취하여 구성할 수 있다. 바람직한 실시예로써, 상기 내화블록체는 그 내부에 다수의 강성보강핀을 설치할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 EGR 쿨러 열사이클 시험장치의 열교환기는 고압의 공기가 코일관을 경유하며 버너에 의해 직접 가열됨으로써 900℃이상의 고온의 공기를 얻을 수 있어서, EGR쿨러의 성능시험 및 내구시험은 물론 공기의 온도를 자유자재로 그리고 주기적으로 변화시키는 열사이클 시험과 공기의 온도를 크게 그 리고 급격하게 변화시키는 열충격시험에 적합한 고온의 공기를 EGR쿨러에 공급할 수 있는 효과가 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명에 따른 EGR 쿨러 열사이클 시험장치의 열교환기의 전체 구성을 설명하기 위한 단면 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 열교환기는 본체(2)와, 외부케이스(3)와, 코일관(4)과, 내화블록체(5)와, 버너(6)와, 내화벽돌체(7)를 포함하여 구성된다.
상기 본체(2)는 그 전면부가 개방되는 보일러의 가열로형태로 구성된다. 이와 같은 본체(2)는 그 내부에 내화처리된 설치공간부(21)가 마련됨과 아울러 그 상부에 내화처리된 배출덕트(22)가 구비되는데, 이와 같은 설치공간부(21)와 배출덕트(22)의 내화처리는 캐스터블(CASTABLE) 내화물, 즉 시멘트와 골재를 배합시킨 부정형의 내화물을 이용하는 것이 바람직하다. 아울러, 상기 본체의 하부에는 안정적인 설치를 위한 지지체(24)를 구성하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 본체(2)의 전면부(23)는 그 끝단에 플랜지형태의 제 1고정편(233)이 마련됨과 아울러 그 내부에는 제 2고정편(234)이 구비되어 이 제 2고정편(234)을 통해 화염유도관(232)이 설치된다.
도 3은 본 발명에 따른 열교환기에 있어, 본체의 전면부를 설명하기 위한 요부발췌 측단면도이다.
도 3을 참조하면, 본체(2)의 전면부(23)에 마련된 제 2고정편(234)에는 적어도 4개의 연결바(231)가 소정간격을 두고 설치되며, 이러한 각 연결바(231)의 끝단에는 원통형 화염유도관(232)이 결합된다. 이와 같은 화염유도관(232)은 도 2에서와 같이 상기 연결바(231)에 결합된 상태에서 그 일단이 본체(2)의 전면부(23)로 돌출되고 그 타단은 상기 본체(2)의 내부에 위치되는데, 이러한 화염유도관(232)은 후술하게 될 버너(6)에서 발생하는 화염을 본체(2)의 내부, 즉 설치공간부(21)로 유도하는 기능을 수행한다.
도 2를 다시 참조하면, 상기 외부케이스(3)는 상기 본체(2)의 외둘레를 감싸는 구조로써 설치된다. 이와 같은 외부케이스(3)는 단열재(31)와 세라믹(32)을 적층한 구성, 예컨대 단열재(31)의 상부와 하부를 세라믹(32)에 의해 감싼 적층구조로 구성된다.
상기 코일관(4)은 상기 본체(2)의 설치공간부(21)에 내설된다. 이와 같은 코일관(4)은 인코넬(INCONEL) 합금, 즉 주성분인 니켈에 크롬, 철, 탄소 등을 섞은 합금으로서 열에 견디는 성질과 녹슬지 아니하는 성질이 강한 인코넬 합금을 그 구성재질로 한다.
도 4a는 본 발명에 따른 열교환기에 있어, 코일관을 발췌도시한 측면구성도이고, 도 4b는 본 발명에 따른 열교환기에 있어, 코일관을 설명하기 위한 측단면구성도이다.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, 상기 코일관(4)은 직경을 달리하는 제 1, 제 2, 제 3코일부(41,42,43)로 구성되며, 유입구(44)와 배출구(45)가 도 3에서와 같이 상기 본체(2) 및 외부케이스(3)의 외부로 노출된다. 이때, 상기 코일관(4)의 유입구(44)는 제 1유입관(46)과 제 2유입관(47)으로 분기되는 구조를 지님에 따라 상기 제 1, 제 2, 제 3코일부(41,42,43)는 상기 제 1유입관(44)과 제 2유입관(45)을 2열로써 원통형태로 권취하여 구성되며, 이러한 제 1, 제 2, 제 3코일부(41,42,43)는 각 코일부가 직경을 달리하도록 상기 제 1코일부(41)의 내경에 상기 제 2코일부(42)와 상기 제 3코일부(43)가 순차적으로 권취된다. 아울러, 상기 코일관(4)의 배출구(45)는 상기 제 1유입관(46)과 제 2유입관(47)이 합기되는 구조를 지니는데, 이러한 배출구(45)에는 분기구(48)가 구비된다.
여기서, 분기구(48)은 상기 배출구(45)와 동일한 구조를 가지며, 저온의 냉각용 공기(Cooling Air)가 공급되는 파이프 형상의 관으로서, 열충격 시험이나 열 싸이클 시험에서 고온과 저온의 공기가 반복하여 EGRC에 공급되어야 하는데 고온은 열교환기를 통과하여 가열된 공기가 공급되고, 저온은 분기구(48)에서 상온의 공기가 공급되는 것이다.
또한, 배출구(45)와 분기구(48)에서 유입되는 공기량을 적절하게 조절하고, 혼합함으로써, 열충격 시험이나 열 싸이클 시험 등에 필요한 공기의 온도를 생성하 게 된다.
이때, 상기 코일관(4)의 유입구(44)와 배출구(45) 및 분기구(48)는 통상의 플랜지결합에 의해 다른 관들과 연결할 수 있도록 그 끝단에 플랜지를 마련하는 것이 바람직하며, 이러한 플랜지 결합시에는 그 결합부위에 패킹과 같은 실링재를 개제하는 것이 바람직하다.
또한, 폐열을 활용하기 위하여 배출구(45)에 통상적인 폐열 열교환기 등을 설치하여 압축공기가 1차로 가열되고, 가열된 공기가 배출구(45)로 유입되도록 할 수도 있을 것이다.
도 2를 다시 참조하면, 상기 내화블록체(5)는 상기 본체(2)의 전면부(23), 예컨대 상기 제 2고정편(234)과 상기 제 1고정편(233)의 사이공간에 설치되는데, 이러한 내화블록체(5)는 내화재(51)와 세라믹(52)을 적층하여 구성되며, 그 중앙부에는 버너설치홀(53)이 천공된다. 아울러, 상기 버너(6 : 화석연료를 사용하는 버너)는 상기 코일관(4)으로 화염을 전달할 수 있도록 상기 버너설치홀(53)에 삽입된 상태로 상기 내화블록체(5)에 고정설치되며, 상기 내화벽돌체(7)는 상기 버너(6)가 설치되는 개방홀(71)을 포함하며 상기 내화블록체(5)를 감싸도록 상기 본체(2)의 전면부(23)에 고정된다.
이때, 상기 본체(2)의 전면부(23)와, 상기 내화블록체(5) 및 상기 내화벽돌체(7)의 사이에는 열전도를 방지하기 위한 이격공간부(8)가 마련된다.
도 5는 본 발명에 따른 열교환기에 있어, 내화블록체와 내화벽돌체의 결합상태를 설명하기 위한 요부발췌 단면도이다.
도 5를 참조하면, 우선, 상기 내화블록체(5)는 상기 본체(2)의 전면부(23) 내경보다 작은 외경을 갖도록 구성하되, 상기 화염유도관(232)에 연결함으로써 상기 본체(2)의 전면부(23)에 고정된다. 이를 위해 상기 내화블록체(5)의 후방에는 결합홈(54)이 마련되는데, 도 5에 확대도시된 바와 같이 상기 결합홈(54)에는 상기 화염유도관(232)의 일단을 삽입한 상태에서 세라믹(541)이 충진함으로써 상기 화염유도관(232)과 상기 내화블록체(5)를 연결하게 된다.
이때, 상기 내화블록체(5)는 상기 본체(2)의 전면부(23)에 마련된 제 2고정편(234)과 소정간격 이격되도록 결합함으로써 상기 내화블록체(5)와 상기 본체(2)의 전면부(23)사이에 이격공간부(8)를 형성하게 된다.
다시 말하면, 상기 내화블록체(5)는 상기 본체(2)의 전면부(23) 내경보다 작은 외경이 부여됨에 따라서 상기 내화블록체(5)의 외경면과 본체(2)의 전면부(23) 내경면사이가 소정간격으로 이격되고, 이러한 내화블록체(5)의 측면또한 상기 제 2고정편(234)과 소정간격 이격되므로 상기 내화블록체(5)와 상기 본체(2)의 전면부(23)사이에 이격공간부(8)가 형성되는 것이다.
여기서, 상기 내화블록체(5)는 내화재(51)와 세라믹(52)을 적층하여 구성됨에 따라서 강성을 보완하기 위해 그 내부에 다수의 강성보강핀(55)을 설치하는 것이 바람직하며, 상기 내화블록체(5)의 후방에는 상기 버너(6)의 화염을 상기 화염유도관(232)으로 가이드하기 위한 경사면(56)을 구성하는 것이 바람직하다.
한편, 상기 내화벽돌체(7)는 도 5에 확대도시된 바와 같이 다수의 고정볼트체(72)에 의해 상기 본체(2)의 전면부(23)에 고정된다. 이를 위해 상기 본체 (2) 전면부(23)의 제 1고정편(233)에는 상기 고정볼트체(72)가 결합되는 다수의 지지볼트(235)가 설치된다. 이때, 상기 내화벽돌체(7)는 제 1고정편(233)과 소정간격 이격되도록 결합됨으로써 상기 내화벽돌체(7)와 상기 본체(2) 전면부(23)의 제 1고정편(233)사이에 이격공간부(8)가 형성된다.
이에 따라서, 상기 본체(2)의 전면부(23)와 상기 내화블록체(5)의 결합부위 및 상기 본체(2)의 전면부(23)와 상기 내화벽돌체(7)의 결합부위에는 이격공간부(8)가 형성되고, 이러한 이격공간부(8)는 상호 연통하는 구조로 구성됨에 따라서 본체(2)와 내화블록체(5)간의 열전도 및 본체(2)와 내화벽돌체(7)간의 열전도를 방지할 수 있어, 고열에 의해 본체(2)와 내화블록체(5) 또는 본체(2)와 내화벽돌체(7)가 눌러붙는 현상을 방지할 수 있는 것이다.
이에, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 EGR 쿨러 열사이클 시험장치의 열교환기의 작용상태에 대하여 살펴보기로 한다.
이때, 본 발명에 따른 열교환기는 전술한 바와 같이 본 출원인에 의해 대한민국 특허등록 제 603502호로 등록된 '자동차 EGR 쿨러 열사이클 시험장치'에 적용되는 것임에 따라서 시험장치의 전체적인 작동에 대한 설명을 생략하기로 한다.
도 6은 본 발명에 따른 열교환기의 작용상태를 설명하기 위한 구성도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 열교환기(1)는 EGR쿨러의 시험장치에 있어, EGR 쿨러에 고온, 고압의 공기를 공급하는 공기유도장치, 예컨대 공기압축기, 저장탱크 및 폐기열교환기 등으로 구성되는 공기유도장치에 포함되며, 고압의 공기를 고온으로 가열하여 EGR 쿨러에 공급하는 기능을 수행한다. 이를 위해, 본체(2)의 외부로 돌출된 코일관(4)의 유입구(44)에는 고압공기 공급관, 즉 공기압축기에서 고압으로 압축됨과 아울러 폐기열교환기에서 예열된 고압공기를 공급하는 고압공기 공급관이 연결된다. 아울러, 코일관(4)의 배출구(45) 및 분기구(48)는 EGR 쿨러와 관연결된다.
이에, 상기와 같이 관연결된 열교환기(1)는 코일관(4)으로 공급되는 고압의 공기를 버너(6)에 의해 직접가열함으로써 고압의 공기를 원하는 온도, 즉 900℃ 이상까지 고온으로 가열하게 된다,
이를 자세히 설명하면, 코일관(4)의 유입구(44)로 유입된 고압의 공기는 제 1유입관(46)과 제 2유입관(47)을 통해 분기된 후 제 1코일부(41)와 제 2코일부(42) 및 제 3코일부(43)를 경유하며 버너(6)에서 발생된 화염에 의해 직접가열된다. 이때, 본 발명에서는 유입구(44)가 제 1, 제 2유입관(46,47)으로 분기됨과 아울러 각 코일부(41,42,43)가 코일형태로 구성됨에 따라 고압의 공기가 버너의 화염에 의해 충분히 가열될 수 있는 시간을 확보할 수 있어 원하는 온도까지 고압의 공기를 고온으로 가열할 수 있는 것이다.
특히, 각 코일부(41,42,43)는 제 1코일부(41)의 내경에 제 2, 제 3코일부(42,43)가 순차적으로 권취되는 구조로 구성되므로 고압의 공기가 제 1, 제 2코일부(41,42)를 경유하여 가열된 후 화염에 직접 맞닿는 제 3코일부(43)에서 고온으로 가열됨에 따라서 원하는 고온의 공기를 얻을 수 있는 것이다.
아울러, 본 발명의 열교환기 본체(2)는 버너(6)의 연소가스를 외부로 방출하는 배출덕트(22)가 구비되어 있어서 그 내부에 고온, 고압의 환경이 조성되지 않아 화염이 의도하지 않게 꺼지는 현상을 방지할 수 있으며, 이러한 본체(2)는 자체가 내열처리됨과 아울러 외부케이스(3)와 내화블록체(5) 및 내화벽돌체(7)에 의해 이중으로 내열처리되어 있어서 보다 안전한 가열작업을 수행할 수 있는 것이다.
따라서, 본 발명의 열교환기(1)는 고압의 공기를 버너(6)에 의해 직접 가열하여 900℃이상의 고온의 공기를 얻을 수 있어서, 대략 450℃ ~ 525℃ 또는 700℃ ~ 900℃의 온도에서 수행되는 EGR쿨러의 성능시험 및 내구시험은 물론 공기의 온도를 자유자재로 그리고 주기적으로 변화시키는 열사이클 시험과 공기의 온도를 크게 그리고 급격하게 변화시키는 열충격시험에 적합한 고온의 공기를 EGR쿨러에 공급할 수 있어 정확한 시험을 수행할 수 있는 것이다.
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.
도 1은 종래 기술에 따른 자동차 EGR 쿨러 열사이클 시험장치를 설명하기 위한 전체 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 EGR 쿨러 열사이클 시험장치의 열교환기의 전체 구성을 설명하기 위한 단면 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 열교환기에 있어, 본체의 전면부를 설명하기 위한 요부발췌 측단면도이다.
도 4a는 본 발명에 따른 열교환기에 있어, 코일관을 발췌도시한 측면구성도이다.
도 4b는 본 발명에 따른 열교환기에 있어, 코일관을 설명하기 위한 측단면구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 열교환기에 있어, 내화블록체와 내화벽돌체의 결합상태를 설명하기 위한 요부발췌 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 열교환기의 작용상태를 설명하기 위한 구성도이다.
<도면 주요부위에 대한 부호의 설명>
1 : 열교환기 2 : 본체
3 : 외부케이스 4 : 코일관
5 : 내화블록체 6 : 버너
7 : 내화벽돌체 8 : 이격공간부
21 : 설치공간부 22 : 배출덕트
23 : 전면부 24 : 지지체
31 : 단열재 32 : 세라믹
41 : 제 1코일부 42 : 제 2코일부
43 : 제 3코일부 44 : 유입구
45 : 배출구 46 : 제 1유입관
47 : 제 2유입관 48 : 분기구
51 : 내화재 52 : 세라믹
53 : 버너설치홀 54 : 결합홈
55 : 강성보강핀 56 : 경사면
71 : 개방홀 72 : 고정볼트체

Claims (6)

  1. EGR 쿨러에 고온, 고압의 공기를 공급하는 열교환기를 포함하는 EGR 쿨러 열사이클 시험장치에 있어서,
    상기 열교환기는 내화처리된 설치공간부가 내부에 마련되고 상기 설치공간부의 상부에는 내화처리된 배출덕트가 구비되며 개방된 전면부에는 다수의 연결바에 의해 화염유도관이 설치된 본체와,
    상기 본체의 외둘레를 감싸도록 설치되며 단열재 및 세라믹을 적층하여 구성된 외부케이스와,
    상기 본체의 설치공간부에 내설되며 직경을 달리하는 제 1, 제 2, 제 3코일부로 구성되고 유입구와 배출구가 상기 본체 및 외부케이스의 외부로 노출된 코일관과,
    상기 화염유도관에 연결된 상태에서 본체의 전면부에 설치되며 내화재와 세라믹을 적층하여 구성되고 상기 본체의 중앙부에는 버너설치홀이 천공된 내화블록체와,
    상기 버너설치홀에 삽입된 상태로 내화블록체에 고정설치된 버너와,
    상기 내화블록체를 감싸도록 본체의 전면부에 고정된 내화벽돌체를 포함하는 것을 특징으로 하는 EGR 쿨러 열사이클 시험장치의 열교환기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 본체의 전면부에는 상기 내화벽돌체를 고정하기 위한 제 1고정편과, 상기 연결바를 고정하기 위한 제 2고정편이 마련된 것을 특징으로 하는 EGR 쿨러 열사이클 시험장치의 열교환기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 본체의 전면부와, 상기 내화블록체 및 상기 내화벽돌체의 사이에는 열전도를 방지하기 위한 이격공간부가 형성된 것을 특징으로 하는 EGR 쿨러 열사이클 시험장치의 열교환기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 코일관의 유입구는 제 1유입관과 제 2유입관으로 분기되고, 상기 제 1, 제 2, 제 3코일부는 제 1유입관과 제 2유입관을 원통형태로 권취하여 구성되며, 상기 배출구는 제 1유입관과 제 2유입관이 합기되는 구조를 지니되, 분기구를 더 포함하고, 상기 배출구와 상기 분기구에는 폐열 활용을 위한 폐열 열교환기를 설치되는 것을 특징으로 하는 EGR 쿨러 열사이클 시험장치의 열교환기.
  5. 제 1항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 제 1, 제 2, 제 3코일부는 제 1코일부의 내경에 제 2코일부와 제 3코일부가 위치하도록 순차적으로 권취하여 구성된 것을 특징으로 하는 EGR 쿨러 열사이클 시험장치의 열교환기.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 내화블록체의 내부에는 다수의 강성보강핀이 설치된 것을 특징으로 하는 EGR 쿨러 열사이클 시험장치의 열교환기.
KR1020090053458A 2009-06-16 2009-06-16 이지알 쿨러 성능 및 열사이클 시험 및 엔진 배기가스 모사용 열교환기 KR101075534B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090053458A KR101075534B1 (ko) 2009-06-16 2009-06-16 이지알 쿨러 성능 및 열사이클 시험 및 엔진 배기가스 모사용 열교환기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090053458A KR101075534B1 (ko) 2009-06-16 2009-06-16 이지알 쿨러 성능 및 열사이클 시험 및 엔진 배기가스 모사용 열교환기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100135030A KR20100135030A (ko) 2010-12-24
KR101075534B1 true KR101075534B1 (ko) 2011-10-21

Family

ID=43509653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090053458A KR101075534B1 (ko) 2009-06-16 2009-06-16 이지알 쿨러 성능 및 열사이클 시험 및 엔진 배기가스 모사용 열교환기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101075534B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106017968A (zh) * 2016-07-29 2016-10-12 无锡隆盛科技股份有限公司 一种egr冷却器换热效率检测系统

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102539184B (zh) * 2011-12-20 2015-09-09 姚克农 一种燃气灶具性能测试系统
CN102539190B (zh) * 2011-12-31 2015-09-23 姚克农 一种燃气灶具的耐久性实验测试系统
CN102748964B (zh) * 2012-07-31 2014-02-05 淮南润成科技股份有限公司 蛇管式冷却排管
CN103335860B (zh) * 2013-07-03 2016-07-20 中国化学工程第十一建设有限公司 模块化换热器热力性能在线评价系统
CN105973582B (zh) * 2016-05-26 2018-11-06 北京强度环境研究所 一种空调风道高低温载流疲劳试验装置
CN110926781B (zh) * 2019-12-05 2021-07-20 中国航发四川燃气涡轮研究院 机匣热压联合加载试验装置及其使用方法
CN114813195A (zh) * 2022-05-27 2022-07-29 江苏省产品质量监督检验研究院 一种集成灶整机耐用性试验系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200386289Y1 (ko) 2005-03-15 2005-06-13 신한보일러(주) 축열식 화목/연탄 겸용 보일러
KR100925161B1 (ko) 2009-07-31 2009-11-05 주식회사 에스엔 클링커 부착 방지용 소각로

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200386289Y1 (ko) 2005-03-15 2005-06-13 신한보일러(주) 축열식 화목/연탄 겸용 보일러
KR100925161B1 (ko) 2009-07-31 2009-11-05 주식회사 에스엔 클링커 부착 방지용 소각로

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106017968A (zh) * 2016-07-29 2016-10-12 无锡隆盛科技股份有限公司 一种egr冷却器换热效率检测系统

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100135030A (ko) 2010-12-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101075534B1 (ko) 이지알 쿨러 성능 및 열사이클 시험 및 엔진 배기가스 모사용 열교환기
CA2513382A1 (en) Method and apparatus to facilitate flameless combustion absent catalyst or high temperature oxident
US20110165528A1 (en) Recuperator for a radiating tube burner
WO2019157581A1 (pt) Configuração de motor e método de operação
JP2017506323A (ja) 補助熱交換器を有するレキュペレータバーナ
CN103438563A (zh) 一种全包覆式燃气热水器
CN102518534A (zh) 碳氢燃料的加热装置
WO2016017864A1 (ko) 고효율 친환경 현열 열교환기
WO2004045012A3 (en) Fuel cell system
CN209726512U (zh) 导热油供热系统
JP4009536B2 (ja) 内燃機関と、燃料電池と、触媒コンバータとを備えた車両
ES2205250T3 (es) Precalentamiento de gas en una conduccion.
KR101296395B1 (ko) 엔진 배기계통의 성능 및 내구성 실험장치
KR200315197Y1 (ko) 급기예열케이싱을 구비한 콘덴싱보일러의 열교환기
JP2009293448A (ja) コージェネレーション装置
JP6124534B2 (ja) 燃焼システム
RU132176U1 (ru) Регенеративно-горелочный блок
CN210014680U (zh) 一种蜗牛式空气热交换器和导热油炉
CN202057044U (zh) 多用消烟除尘热水热管组装热风炉
CN220270068U (zh) 一种烧结机点火炉及其中间隔墙冷却系统
CN105841146A (zh) 一种近零污染物排放的无焰催化燃烧冷凝锅炉
JP5991035B2 (ja) 内燃機関及び内燃機関の制御方法
JP3606310B2 (ja) 予混合旋回燃焼器
CN220018150U (zh) 一体化非预混火焰炉及高压环境金属粉末点火燃烧装置
CN2884030Y (zh) 燃气锅炉

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20090616

PA0201 Request for examination
PG1501 Laying open of application
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20110418

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20110901

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20111014

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20111017

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141013

Year of fee payment: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20141013

Start annual number: 4

End annual number: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171016

Year of fee payment: 7

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20171016

Start annual number: 7

End annual number: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181115

Year of fee payment: 8

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20181115

Start annual number: 8

End annual number: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191014

Year of fee payment: 9

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20191014

Start annual number: 9

End annual number: 9

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20201014

Start annual number: 10

End annual number: 10

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20211014

Start annual number: 11

End annual number: 11

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20231016

Start annual number: 13

End annual number: 13

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20241014

Start annual number: 14

End annual number: 14