KR20100048964A - 내연기관용 배기 가스 재순환 장치 - Google Patents

Abstract

재순환 장치는 매니폴드(6)에 의해 이어지는 공기 흡입 도관(3) 내측에서 재순환 배기 가스들을 도입하기 위한 수단과, 도관 내에서 이 배기 가스를 신선한 공기와 혼합하기 위한 수단을 포함한다. 이 장치는 공통 배기 가스 공급 도관과 연통하는 이중 관형 혼합 노즐들(10, 11)로 인해, 나란히 배치된 두 개의 노즐들에 대해 접선 방향으로 위치된 두 개의 엇회전하는 인접한 소용돌이들(14, 15)을 형성함으로써 배기 가스들을 분사하도록 설계된다. 두 개의 소용돌이들(14, 15)은 매니폴드(6)의 출구들(7)에 대해 자립식이다. 이러한 재순환 장치는 특히 타원형 단면의 공기 흡입 도관(3)에 적용되고 및/또는 특히 자동차 엔진을 위한 평탄한 흡입구(5) 및/또는 평탄한 플래넘(8)를 갖는 매니폴드(6)에 적용된다.

배기 가스 재순환, 내연기관, 흡입 도관, 매니폴드, 소용돌이, 혼합 노즐

Description

내연기관용 배기 가스 재순환 장치{EXHAUST GAS RECIRCULATION DEVICE FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE}

본 발명은 자동차 엔진과 같은 내연기관용 배기 가스 재순환 장치에 관한 것이며, 특히 ERG(exhaust gas recirculation)(배기 가스 재순환)로 약칭되어 공지된 바와 같은 장치에 관한 것이다.

오늘날 내연기관에는, 오염(pollution)을 감소하기 위하여 속도와 부하에 따른 엔진 작동의 여러 단계에서 공기 흡입 도관 안으로 도입되는 고온 배기 가스를 위한 공통 공간이 있다. 배기 가스는 가솔린 엔진의 경우에는 "버터플라이(butterfly)" 하우징의 하류로 도입되고, 디젤 엔진의 경우에는 "계량(metering)" 하우징의 하류로 도입된다. 모든 경우에, 재순환된 가스들은 엔진의 관련된 각 실린더 안으로 균일하게 퍼진다. 그 이유는 각 실린더가 외부 신선한 공기와 배기 가스의 동일한 양을 수용하기 때문이다.

보통, 내연기관의 공기 흡입 시스템은 원형 또는 약간 다른 단면의 공기 흡입 도관과 이 공기 흡입 도관으로부터 이어져서 여러 실린더들을 향해 공기를 안내하는 다중 출구 매니폴드(manifold)를 포함한다. 이러한 상황에서의 문제점은 배기 가스들이 매니폴드로 진입하기 전에 이들 가스들이 허용된 공기와 균일한 혼합 물을 형성하는 방식으로 배기 가스들을 공기 흡입 도관 안으로 도입하는 것이다.

이를 위해, 2006년 10월 9일자로 프랑스 특허 출원 제06/09181호로 출원되어, 2008년 4월 25일자로 2907513호로 공고된 출원의 주제인, 본 출원인에 의해 이미 제안된 한가지 해결방안은 노즐과 동축적으로 공기 흡입 도관에 위치되고 매니폴드의 흡입구에 위치된 관형 혼합 노즐 안으로 접선 방향으로 배기 가스를 도입하는 것이다. 이론상 이와 같은 형상은 배기 가스를 신선한 공기와 빨리 혼합하게 하고, 따라서 혼합물이 매니폴드에 들어가기 바로 전에 흡입 도관의 하류 부분과 혼합 노즐에서 소용돌이(swirling vortex)를 짧은 통로에 걸쳐서 생성하며, 동시에 재순환된 고온 가스들을 소용돌이를 에워싸는 신선한 공기 층과 열적으로 격리하면서 행하는 것이다.

이러한 해결방안은 간단하고, 많은 적용 분야에서, 즉 흡입 도관과 흡입 매니폴드의 다수의 공지된 형상에서 효률적이고 적합한 것으로 증명되었다. 그러나, 하기에 구체적으로 기재하는 바와 같이 몇몇 도관과 매니폴드 형상을 위해서는 비효율적이고 불충분한 것으로 증명되었다.

그래서, 원형 단면의 공기 흡입 도관의 경우와, 이 흡입구와 플레넘(plenum)이 또한 원형 단면인 매니폴드의 경우에, 관형 혼합 노즐에 의해 생성된 소용돌이는 매니폴드의 다양한 분기들(branchs)에 도달하기 전에 플레넘에 유지되고, 따라서 혼합물의 균일한 분배를 보장한다.

그러나, 몇몇 흡입 도관들은 원형 단면이 아니라 타원형(oblong) 단면을 갖는다. 이러한 경우에, 관형 혼합 노즐을 떠난 소용돌이는 원형 단면의 외부 외 피(envelope)에 의해 포함되지 않기 때문에 빠르게 소실된다. 따라서, 공기를 갖는 배기 가스들의 혼합물은 덜 효률적이고 덜 균일하며, 이 지점 하류에서 실행되는 엔진 실린더들로의 분배는 부정적인 영향을 미칠 수 있다.

유사하게, 몇몇 매니폴드들은 평탄한 흡입구와 평탄한 플레넘을 갖는다. 이 경우에, 혼합 노즐을 떠난 배기 가스의 제트는 소용돌이(vortex) 처럼 더 이상 소용돌이 치지 않고, 매니폴드의 벽에 대해 매니폴드의 일 측면 또는 다른 측면 상에"달라붙는(stick)" 경향이 있다. 이와 같은 비대칭 현상(asymmetric phenomenon)은 실린더들 사이에서 혼합물의 분배를 분명히 손상시킨다.

프랑스 특허 출원 2871530호는 내연기관의 배기 가스 재순환을 위해 이들 가스들의 이중 흡입구를 공기 흡입 도관의 각 측면에 제공하는 것을 개시하고 있다. 따라서, 두 개의 대칭적인 가스 스트림들(streams)은 두 개의 다른 지점들에서 흡입 도관안으로 도입되고, 이들은 서로 충돌하는 가스 스트림을 서로 대향하게 하며, 이에 의해 흡입 도관에서 두 개의 인접한 엇회전(contrarotating) 소용돌이들, 즉 서로 반대 방향으로 회전하는 소용돌이들을 형성한다.

이러한 공지된 실시예는 다음과 같은 단점을 갖는다.

- 그 중요한 원리에 의해, 두 개의 소용돌이들이 생성되는 지점에서, 이들 소용돌이들이 매니폴드에 도달하기 위해 에너지의 최대 양을 유지하고 있을지라도 재순환 가스들의 운동 에너지에 있어서의 손실이 증가된다.

- 두 개의 소용돌이들은 개별적으로 정의 및 안내되지 않고, 공기 흡입 도관의 벽과 직접 접촉하여 흡입 도관의 원형 단면을 통해 간단히 조성되며, 따라서 과 도하게 과열되는 위험으로 이어진다.

- 상기 점에 이어서, 질문으로서 상기 공보의 해결방안은 타원형 또는 평탄한 단면의 흡입 도관을 위해 의도되지 않았다.

- 마지막으로, 재순환 가스들을 위한 두 개의 분사 오리피스들과, 두 개의 분사 지점들까지 이들 가스들을 운반하기 위한 두 개의 개별 파이프들을 가질 필요성은 장치의 구조와 제조를 더 복잡하게 만든다.

본 발명은 상술한 단점들을 개선하는 것을 목적으로 하고, 따라서 이러한 목적은 특히 장방형 단면의 흡입 도관들 및 평탄한 흡입구 및/또는 평탄한 플레넘을 갖는 매니폴드들의 경우에 배기 가스들과 공기 사이의 혼합 균질화의 부족(shortfall)을 제거하는 동시에, 소용돌이들을 생성하는 양호한 장치를 유지하고, 그 구조와 제조가 간단한 기술적 해결방안을 사용하는 것이며, 배기 가스들의 운동 에너지 모두를 양호하게 사용하는 동시에 흡입 도관의 벽을 유지한다.

이를 위해, 본 발명의 목적은 내연기관용 배기 가스 재순환 장치, 특히 다수의 출구들을 갖는 매니폴드에 의해 이어지는 공기 흡입 도관 내측에서 배기 가스들의 소용돌이 유동을 생성하는 재순환된 배기 가스를 도입하기 위한 수단을 포함하고, 이 배기 가스들이 매니폴드의 흡입구의 상류에서, 특히 타원형 단면의 공기 흡입 도관 및/또는 평탄한 흡입구 및/또는 평탄한 플레넘을 갖는 매니폴드를 위해 허용된 신선한 공기와 혼합되는 내연기관용 배기 가스 재순환 장치를 제공하는 것으로, 상기 장치는 상기 배기 가스들을 분사하도록 디자인되어서 상기 배기 가스들이 상기 매니폴드의 출구들과 자립식인 두 개의 인접한 엇회전 소용돌이들을 형성하고, 상기 재순환 장치는 상기 공기 흡입 도관 내측에 대칭적으로 나란히 위치된 두 개의 완전한 또는 불완전한 관형 노즐들의 형태인 이중 관형 혼합 노즐들과, 두 개의 관형 혼합 노즐들에 대해 공통인 단일 배기 가스 운반 파이프를 포함하고, 상기 공통 운반 파이프는 상기 두 개의 혼합 노즐들의 대칭 평면에 배치된다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 배기 가스 재순환 장치는 나란히 배치된 두 개의 관형 노즐들에 대해 접선 방향으로 위치된 공통 배기 가스 운반 파이프와 직접 연통하는 이중 관형 혼합 노즐을 포함한다.

따라서, 본 발명은 단일 분사 지점으로부터, 명확하게 흡입 도관이 전체적으로 나란히 배치된 두 개의 관형 소자들의 외피에 대응하는 타원형 단면이라면 공기 흡입 도관 내에서 자립식(self-sustain)인 대향 방향으로 두 개의 소용돌이를 생성하기 위하여 두 개의 인접한 관형 노즐들 안으로 동시에 배기 가스들을 분사한다. 이 두 개의 소용돌이들은 그 출구들까지 매니폴드 안으로 연장하고, 서로 교차하여 구동 및 균형을 이룬다.

두 개의 관형 혼합 노즐들은 서로 평행하고 공기 흡입 도관의 중심 축선에 대해 평행한 축선들을 갖는다. 그러나, 두 개의 엇회전 소용돌이들은 공기 흡입 도관의 중심 축선과 각도를 또한 형성하는 분기 축선들을 갖는 두 개의 관형 혼합 노즐들을 가지므로써 특히 더 정확하게 안내되는 것을 가능하게 한다. 특히, 이것은 매니폴드의 평탄하고 플레어된(flared) 플레넘과 대략적으로 대응하는 두 개의 분기 소용돌이들을 생성하는 것을 가능하게 하며, 따라서 매니폴드의 바로 인접한 측면에 "달라붙는(sticking)" 위험성이 배제된다.

본 발명에 따른 재순환 장치의 구조와 조립체는 간단하다. 그 이유로는 배기 가스들을 운반하는 접선 방향 파이프가 두 개의 관형 혼합 노즐들과 공통인 단일 파이프를 유지하고, 또한 이 공통 배기 가스 운반 파이프가 이중 관형 혼합 노즐과 일체형 부재로 형성되기 때문이다. 이러한 일체형 부재는 환형 고정 스커트(skirt)에 의해, 예를 들어 용접에 의해 공기 흡입 도관에 고정되고, 상기 공통 배기 가스 운반 파이프의 외부 벽을 상기 공기 흡입 도관의 외부 벽에 연결한다.

상기 장치의 구조를 더 가볍고 간단하게 하기 위해, 두 개의 관형 혼합 노즐들은 실질적인 반원통형 편향(deflecting) 벽으로 각각 초래되고, 이 이중 편향 벽은 상기 공통 배기 가스 운반 파이프의 마우스(mouth)와 직면하게 위치되며, 상술한 바와 같은 "불완전한(incomplete)" 관형 형상은 두 개의 엇회전 소용돌이들을 또한 생성할 수 있다. 이 경우에, 서로 부착되나 상기 공통 배기 가스 운반 파이프에는 부착되지 않는 두 개의 실질적인 반원통형 편향 벽들은 고정 러그들에 의해 공기 흡입 도관의 내부 벽에 연결된다. 이것은 제조를 용이하게 만드는 대안적인 실시예를 형성하며, 실질적인 두 개의 반원통형 편향 벽들은 적합하게 굽혀지고 접혀지는 일체형 시트로부터 제조되는 것을 가능하게 하는 동시에, 신선한 공기 유동에 의해 겪는 압력 저하를 감소시킨다. 두 개 또는 세 개인 상기 고정 러그들은 공기 흡입 도관의 내부 벽에 달라붙도록 설계된 유지 클로(걸림부)(claws)를 그들 외부 에지에서 포함한다.

부가적인 장점은 본 발명의 목적을 형성하는 상기 장치를 보다 용이하게 제조하고 조립할 수 있게 한다.

- 조립체는 두 개의 반원통형 편향 벽들을 포함하고 고정 러그들은 하나의 동일한 굽힘 및 접힘 시트로 제조된다.

- 이 조립체는 양호한 사용을 위해 그 탄성에 의해 용이하게 고정될 수 있고, 이 탄성은 시트 금속으로 제조되고 그 형상으로 초래되며, 이러한 조립체가 받게되는 탄성 응력은 공기 흡입 도관 내측에 이를 고정하게 한다.

따라서, 전체적으로 본 발명은 허용된 신선한 공기와 배기 가스들의 혼합 균질화를 개선할 뿐만 아니라 부가적으로 제조 및 조립이 간단하고 경제적이며 또한 에너지 손실이 일어나지 않는 배기 가스 재순환 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 내연기관을 위한 이러한 배기 가스 재순환 장치의 다수의 실시예를 예시적인 방식으로 도시한 첨부된 도면을 참조한 하기 설명에 의해 더 양호하게 이해될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 배기 가스 재순환 장치의 도 2의 I-I 선의 단면도.

도 2는 이러한 재순환 장치의 도 1의 Ⅱ-Ⅱ 선의 길이방향 단면도.

도 3은 평탄한 흡입구를 갖는 매니폴드에 도 1 및 도 2의 재순환 장치의 적용을 도시하는 도면.

도 4는 재순환 장치의 두 개의 관형 혼합 노즐들의 대안적인 분기 구성을 도시하는 다른 도면.

도 5는 관형 노즐들을 경사지게 하는 다른 방식을 도시한 도 1과 유사한 단 면도.

도 6은 재순환 장치, 특히 그 관형 혼합 노즐들의 하나의 특정 실시예와 조립체를 도시하는 단면도.

도 7은 두 개의 반원통형 편향(deflecting) 벽들을 갖는 본 발명에 따른 재순환 장치의 다른 실시예의 단면도.

도 8은 도 7의 재순환 장치의 (고정 수단을 도시 생략) 사시도.

도 9는 고정 수단의 특정 구성을 도시하는 도 8과 유사한 사시도.

도 10은 반원통형 이중 편향 벽과 고정 러그들로 형성된 조립체를 상세하게 도시하는 사시도.

도 11은 이중 편향 벽과 고정 러그들로 형성된 조립체의 대안적인 형태를 도시하는 사시도.

도 12는 공기 흡입 도관 내에 도 11에 따른 조립체의 고정을 도시하는 도면.

도 13은 상기 도면들에 따른 조립체가 어떻게 원형 단면의 공기 흡입 도관에 장착되는 지를 도시하는 (고정 수단을 도시 생략) 사시도.

도 1 내지 도 3에 개략적으로 도시된 배기 가스 재순환(exhaust gas recirculation) 장치에서, 내연기관으로부터의 고온 배기 가스들은 파이프에 의해 배기 매니폴드(도시 생략)로부터 흐르고, 이 파이프는 공기 흡입 플랩(flap)(4)의 하류와 공기 흡입 도관(3)으로부터 이어지는 다수의 출구들(7), 예를 들어 네 개의 출구들을 갖는 매니폴드(manifold)(6)의 흡입구(5) 상류에서 내연기관의 신선한 공 기 흡입 도관(3)으로 배기 가스들을 운반한다. 화살표 F1의 방향으로 도달하는 배기 가스들은 화살표 F2에 의해 상징화되는 허용된 신선한 공기 유동 중 일부와 혼합되고, 생성된 혼합물은 매니폴드(6)에 의해 관련된 엔진의 각 실린더들로 향한다. 특히, 본 명세서에 도시된 예시적인 적용에서, 공기 흡입 도관(3)은 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이 장방형 단면을 갖고, 따라서 매니폴드(6)는 도 3에 겹쳐지게 도시된 단면에 의해 상징화된 바와 같이 평탄한 형상의 플레넘(plenum)(8)과 흡입구(5)를 갖는다.

상기 평탄한 또는 장방형 단면을 적합하게 하기 위하여, 참조번호 9로 전체적으로 지시된 본 발명의 재순환 장치는 공기 흡입 도관(3) 내측에 나란히 대칭적으로 위치되어 배기 가스 운반 파이프(2)의 마우스(mouth)(12)와 직면하는 두 개의 관형 혼합 노즐들(10, 11)을 포함한다.

여기서 두 개의 혼합 노즐들(10, 11)은 상호 평행하고 공기 흡입 도관(3)의 중심 축선과 평행한 축선들로 배열되는 한편, 배기 가스 운반 파이프(2)는 두 개의 혼합 노들즐(10, 11)의 대칭 평면에 배치되어 이 파이프와 결합하는 두 개의 혼합 노즐들(10, 11)에 접선 방향으로 개구한다.

특히, 배기 가스 운반 파이프(2)의 단부 부분은 두 개의 관형 혼합 노즐들(10, 11)을 지지하고, 파이프(2) 자체는 이 파이프(2)의 외부 벽을 공기 흡입 도관(3)의 외부 벽에 연결하는 환형 고정 스커트(skirt)(13)에 의해 유지된다. 금속으로 이루어진 실시예에서, 환형 고정 스커트(13)는 배기 가스 운반 파이프(2)에 용접될 수 있다.

관련된 내연기관이 작동 중일 때에, 화살표 F1 방향으로 파이프(2)에 의해 운반된 고온 연소 가스들은 이들이 접선 방향으로 도달하는 두 개의 관형 혼합 노즐들(10, 11) 안으로 동일하게 퍼지고, 그런 다음 이들 가스들은 이들 노즐들(10, 11)의 내부 벽들에 대해 원형으로 안내되어 신선한 공기 유동(F2) 중 일부에 의해 전방으로 운반된다. 이러한 방식에서, 배기 가스들은 두 개의 관형 노즐들(10, 11) 내측에서 두 개의 엇회전 소용돌이들(contrarotating swirling vortex)(14, 15)을 형성하는 동시에 신선한 공기와 혼합된다. 배기 가스들의 이들 두 개의 소용돌이들(14, 15)은 내부 효과를 통해서 노즐들(10, 11)과 흡입구(5) 및 매니폴드(6)의 플레넘(8)을 지나서 계속된다. 따라서 허용된 신선한 공기와 고온 배기 가스들의 균질한(homogenous) 혼합물이 얻어지고, 이 혼합물은 매니폴드(6)의 출구(7)를 향해 안내되고, 이 혼합물은 관련 모멘트에서 엔진의 일 실린더(도 3의 경우에 가장 좌측에 배치된 출구)안으로 공급된다. 또한, 이러한 작동에서, 두 개의 엇회전 소용돌이들(14, 15)은 신선한 공기 층에 의해 에워싸여서 공기 흡입 도관(3)의 벽과 접촉하지 않는다.

도 4는 재순환 장치(9)의 대안적인 형태를 도시하며, 이 도면에는 두 개의 관형 혼합 노즐들(10, 11)이 형성되고, 공기 흡입 도관(3) 내측에 나란히 위치되며, 분기(divergent) 축선들(16, 17), 즉 하류 방향으로 분기하고 공기 흡입 도관(3)의 중심 축선(18)과 각각 예각 A을 형성하는 축선들을 각각 갖는다. 따라서, 관형 노즐들(10, 11)에 의해 생성된 두 개의 엇회전 소용돌이들은 분기하고, 매니폴드(도시 생략)의 평탄한 흡입구와 평탄한 플레넘에 양호하게 분배될 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 예들 들어 이 노즐(11)의 축선(17)을 가짐으로써 다르게 경사지는 상기 노즐(11)이 배기 가스 운반 파이프(2)의 축선에 대해 90°보다 작은 각도 B를 형성하는 바와 같은 관형 혼합 노즐들이 또한 가능하다.

재순환 장치(9)의 하나의 특정 실시예와 조립체에 관한 도 6을 참조하면, 배기 가스 운반 파이프(2)와 서로 나란히 배열된 두 개의 관형 혼합 노즐들(10, 11)은 일체형 부재로 양호하게 형성되어, 공기 흡입 도관(3) 내측에 끼워지며, 이 도관에는 (화살표 F3 방향으로) 이중 관형 노즐(10, 11)을 도입하기에 충분히 길고 넓은 측방 개구(19)가 제공되어 있다. 이러한 일체형 부재는 이 개구(19)를 막기 위해 개구(19)의 에지에 공기-기밀식으로(air-tightly) 용접되는 환형 고정 스커트(13)에 의해 공기 흡입 도관(3)에 자체로 고정된다.

도 7을 참조하면 본 발명에 따른 재순환 장치(9)의 다른 실시예가 도시되고, 이 도면에는 충만한 노즐들, 즉 원통형 전체 외관인 두 개의 관형 혼합 노즐들은 공기 흡입 도관(3)에 대칭적으로 위치되어 배기 가스 운반 파이프(2)의 마우스(12)와 직면하는 두 개의 반원통형 편향(deflecting) 벽들(20, 21)에 의해 각각 대체된다. 이러한 사실은 몇몇 방식으로 전체 관형 혼합 노즐의 반부를 각각 도시하는(이전 도면들에 따라) 상기 편향 벽들(20, 21)이 재순환 장치(9)의 출구에서 두 개의 자립식(self-sustaining) 엇회전 소용돌이들(14, 15)을 생성하기에 충분하다는 것을 알았다.

이러한 구성에서, 두 개의 편향 벽들(20, 21)은 배기 가스 운반 파이프(2)로부터 분리된다. 이 파이프(2)는 환형 고정 스커트(13)(도 7과 도 9 참조)에 의해 공기 흡입 도관(3)에 연결되는 한편, 두 개의 편향 벽들(20, 21)로 형성된 조립체는 하기에 설명되는 특정 수단에 의해 공기 흡입 도관(3) 내측에 고정된다.

도 8에 도시된 바와 같이, 두 개의 반원통형 편향 벽들(20, 21)은 초기에는 사각형인 두 개의 반운통형 부품을 형성하기 위해 대칭적으로 구부러진 다음에 반원통형 부품과 만나는 그 중간부에서 접혀지는 하나의 동일한 금속 플레이트(22)로 형성되고, 이 프로파일은 "w"처럼 형성된다. 상기 플레이트(22)의 중간 접힘부(23)는 시트 금속 굽힘에 포함되는 압박을 받는 적합한 반경으로 둥글게 되어 있다.

두 개의 편향 벽들(20)로 형성된 조립체를 고정하는 수단은 공기 흡입 도관(3)의 내부 벽에 이 조립체를 연결하는 고정 러그들로 구성된다. 고정 러그들은 도 7에 도시된 바와 같이 갯수가 2개일 수 있고, 두 개의 실질적으로 대칭인 러그들(24, 25)은 두 개의 편향 벽들(20, 21)로부터 각각 돌출한다. 또한 이들 러그들은 도 9를 참조하면 중간 접힘부(23)로부터 돌출하는 중심 고정 러그(26)가 부가로 제공되어 3개일 수 있다.

도 10에 더 구체적으로 도시되는 바와 같이, 고정 러그들(24, 25, 26) 각각은 공기 흡입 도관(3)의 내부 벽에 달라붙도록 디자인된 유지 클로(걸림부)(claws)(27)를 그 외부 에지에 포함한다.

두 개의 반원통형 편향 벽들(20, 21)과 세 개의 고정 러그들(24, 25, 26)로 구성되는 조립체는 도 11에 도시된 바와 같이 하나의 동일한 시트로부터 적합하게 절단되어 굽혀져서 접혀진 일체형 부재로 제조될 수 있다. 편향 벽들(20, 21)의 단부에 배치되는 두 개의 대칭적인 러그들(24, 25)은 각각 이 시트를 직각으로 접힌다. 중간 고정 러그(26)는 이 시트의 중심부에서 실행되는 삼단 "w" 접힘의 결과이다.

본 명세서에서 고려되는 조립체를 위한 도 12에 도시된 바와 같이 실시예는 화살표 F4의 방향으로 가압 고정되어 이 시트의 탄성으로 초래되는 바와 같이 공기 흡입 도관(3) 내의 적소에 유지될 수 있고, 이 시트에서 탄성 응력이 중심 러그(26)의 두 개의 플랭크들(flanks)을 떨어지게 미는 경향이 있으며, 따라서 양 방향 화살표 F5로 지시된 바와 같이 두 개의 단부 러그들(24, 25)을 떨어지게 미는 경향이 있다는 것을 주목해야 하다. 따라서, 단부 러그들(24, 25)의 유지 클로(27)는 공기 흡입 도관(3)의 벽의 둥글게 된 부분에 달라붙는 한편, 중심 러그(26)는 이 벽의 평탄한 하부에 대해 가압된다.

마직막으로 도 13에 도시되 바와 같이, 상술한 바와 같은 재순환 장치(9), 예를 들면 반원통형 이중 편향 벽(20, 21)을 갖는 장치는 원형 단면의 공기 흡입 도관(3)에 또한 장착되고, 상술한 고정 수단(더 명확한 도시를 위해 이 수단은 도면에 도시되지 않음)의 이점을 유지한다.

첨부된 청구범위에 정의된 바와 같이 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않는 구성은 하기와 같다.

- 상기 장치의 상세한 실시예, 특히 이중 관형 혼합 노즐 또는 반원통형 이중 편향 벽의 상세한 실시예를 변경하는 것,

- 다수의 고정 러그들을 변경하거나 또는 다른 고정 수단을 회복하는 것,

- 상기 장치를 어떤 금속 또는 합성 물질로부터 제조하거나 또는 성형, 접힘, 굽힘, 절단, 가압 등의 어떤 형성 공정에 의해 제조하는 것,

- 본 발명을 어떤 형상 또는 단면일 수 있는 공기 흡입 도관들과 매니폴드들에 적용하는 것 등이다.

Claims (12)

1. 다수의 출구들(7)을 갖는 매니폴드(manifold)(6)에 의해 이어지는 공기 흡입 도관(3) 내측에서 배기 가스들의 소용돌이 유동을 생성하는 재순환된 배기 가스를 도입하기 위한 수단을 포함하고, 이 배기 가스들이 상기 매니폴드(6)의 흡입구(5)의 상류에서, 특히 타원형 단면의 공기 흡입 도관(3) 및/또는 평탄한 흡입구(5) 및/또는 평탄한 플레넘(plenum)(8)을 갖는 매니폴드(6)를 위해 허용된 신선한 공기와 혼합되는 내연기관용 배기 가스 재순환 장치로서, 상기 장치는 상기 배기 가스들을 분사하도록 디자인되어서 상기 배기 가스들이 상기 매니폴드(6)의 출구들(7)과 자립식인 두 개의 인접한 엇회전 소용돌이들(contrarotating swirling vortex)(14, 15)을 형성하는, 내연기관용 배기 가스 재순환 장치에 있어서,

   상기 장치는 상기 공기 흡입 도관(3) 내측에 대칭적으로 나란히 위치된 두 개의 완전한 관형 노즐들(10, 11) 또는 두 개의 불완전한 관형 노즐들(20, 21)의 형태인 이중 관형 혼합 노즐들과, 상기 두 개의 관형 혼합 노즐들(10, 11; 20, 21)에 대해 공통인 단일 배기 가스 운반 파이프(2)를 포함하고, 상기 공통 운반 파이프(2)는 상기 두 개의 혼합 노즐들의 대칭 평면에 배치되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 배기 가스 재순환 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 이중 관형 혼합 노즐(10, 11)은 나란히 배치된 두 개의 관형 노즐들(10, 11)에 대해 접선 방향으로 위치된 상기 공통 배기 가스 운반 파이프(2)와 직접 연통하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 배기 가스 재순환 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 두 개의 관형 노즐들(10, 11)은 서로 평행하고 상기 공기 흡입 도관(3)의 중심 축선과 평행한 것을 특징으로 하는 내연기관용 배기 가스 재순환 장치.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 두 개의 관형 노즐들(10, 11)은 상기 공기 흡입 도관(3)의 중심 축선(18)과 각도(A)를 또한 형성하는 분기(divergent) 축선들(16, 17)을 갖는 것을 특징으로 하는 내연기관용 배기 가스 재순환 장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 공통 배기 가스 운반 파이프(2)는 상기 이중 관형 혼합 노즐(10, 11)과 일체형 부재인 것을 특징으로 하는 내연기관용 배기 가스 재순환 장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 일체형 부재는 환형 고정 스커트(skirt)(13)에 의해, 예를 들어 용접에 의해 고정되고, 상기 공통 배기 가스 운반 파이프(2)를 상기 공기 흡입 도관(3)의 외부 벽에 연결하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 배기 가스 재순환 장치.
7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 두 개의 관형 혼합 노즐들은 실질적으로 반원통형 편향(deflecting) 벽(20, 21)으로 각각 초래되고, 이 이중 편향 벽은 상기 공통 배기 가스 운반 파이프(2)의 마우스(mouth)(12)와 직면하게 위치되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 배기 가스 재순환 장치.
8. 제 7 항에 있어서, 서로 부착되나 상기 공통 배기 가스 운반 파이프(2)에는 부착되지 않는 상기 두 개의 실질적인 반원통형 편향 벽들(20, 21)은 고정 러그들(24, 25, 26)에 의해 상기 공기 흡입 도관(3)의 내부 벽에 연결되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 배기 가스 재순환 장치.
9. 제 8 항에 있어서, 두 개 또는 세 개인 상기 고정 러그들(24, 25, 26)은 상기 공기 흡입 도관(3)의 내부 벽에 달라붙도록 설계된 유지 클로(걸림부)(claws)(27)를 그들 외부 에지에서 포함하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 배기 가스 재순환 장치.
10. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 두 개의 반원통형 편향 벽들(20, 21)은 하나의 동일한 굽힘 및 접힘 시트로 형성되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 배기 가스 재순환 장치.
11. 제 8 항 및 제 9 항에 있어서, 상기 두 개의 반원통형 편향 벽들(20, 21) 및 고정 러그들(24, 25, 26)을 포함하는 조립체는 하나의 동일한 굽힘 및 접힘 시트로 제조되는 것을 특징으로 하는 내연기관용 배기 가스 재순환 장치.
12. 제 11 항에 있어서, 상기 두 개의 반원통형 편향 벽들(20, 21) 및 고정 러그들(24, 25, 26)로 구성되는 상술한 조립체는 이 조립체가 받게 되는 탄성 응력의 영향 하에서 장착되고, 이 응력은 상기 공기 흡입 도관(3) 내측에 이를 고정하는 것을 특징으로 하는 내연기관용 배기 가스 재순환 장치.

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