[发明专利]热交换装置

说明书

本发明涉及一种热交换装置，该热交换装置适用于对EGR(废气再循环)系统中的再循环废气进行冷却。本发明的特征包括允许将热交换器结合在非常小的空间中的构型，并且其中，再循环废气的入口和出口不需要对准。本发明的特征还包括基于扁平管堆的内部构型，扁平管借助于对板进行模切及冲压来构造成为待被冷却的流体构造复杂的路径。根据实施方式，本发明在与液态冷却剂流体连通的状态下结合在内燃发动机的发动机缸体的腔中。本发明对环境保护有影响。

技术领域

本发明涉及适用于对EGR(废气再循环(Exhaust Gas Recirculation))系统中的再循环废气进行冷却的热交换装置。

本发明的特征在于允许将热交换器结合在非常小的空间中的构型并且再循环废气的入口和出口不需要对准。

本发明的特征还在于基于扁平管堆的内部构型，扁平管借助于对板进行模切及冲压而被构造成为待被冷却的流体构造复杂的路径。

根据实施方式，本发明在与液态冷却剂流体连通的情况下结合在内燃发动机的发动机缸体的腔中。

本发明对环境保护有影响。

背景技术

技术领域中经历最密集发展的一个技术领域为用于减少内燃发动机中污染物排放的系统的技术领域。

特别地，EGR系统通过将废气的一部分再引入到进气口来使所述废气再循环以减少进入燃烧室的氧气的量并且因此减少氧化氮的排放。

再循环废气必须被预先处理以防具有尘土颗粒并且防止其高温。再循环废气的这些处理允许防止燃烧室变脏并且防止吸入的空气的温度升高，这能够减少气缸的填充并且因此极大地降低发动机功率。

用于获得再循环废气的这种处理所需的装置占据空间并且需要将气体从废气路线中的获取点运送至进气口的导管，从而经过EGR系统所需的每个部件。

在内燃发动机中结合额外的部件的一个最大的缺点是发动机室中较小的可用空间。部件的添加所需的封装限制了装置的形状及部件的位置。

当具有复杂构型的两个不同的装置位于发动机室的空的区域中时，装置——例如热交换器——通常具有借助于导管连接的气体入口和气体出口，其中，在给定的装置中，该入口和出口彼此对准或者彼此平行。

在该入口和出口彼此对准的情况下，气体入口和气体出口由于内部管束的直线构型而对准。在该入口和出口彼此平行的情况下，入口和出口位于装置的相同的侧部上，并且使用弯曲成U形形状的管，使得入口和出口彼此平行。

当发动机室的构型不允许气体入口和气体出口对准或平行时，则具有复杂构型的热交换管束在进气歧管与排气歧管之间延伸，并且这些歧管是改变气体路径以适应由运送气体贯穿EGR系统的外部导管赋予的取向的歧管。

在这些情况下，对所有的流动状态而言，这些复杂的形状并不总是以充分导引的方式引导流动，从而导致具有歧管的热交换器的较大的压力下降和表面区域损失，并且使设计和制造复杂化。

在本发明中，气体流动路径从入口处赋予的取向向出口处赋予的取向的改变通过设置管——该管根据将入口与出口连接的准线构造——而发生在热交换管的内部，从而逐渐改变取向。取向方面的这种变化可以借助于使用由冲压板构造的热交换管来完成，热交换管的壁部可以提供复杂的构型。

在整个说明书中，可以说，在限定两个方向的矢量不同的情况下以及在矢量并没有在相同的直线上的情况下，建立在给定路径的两个不同的点上的两个方向具有不同的对准情况。在所述方向具有不同的角度的情况下，这时也就是说，所述方向未对准。在一个方向的矢量符号与另一方向的矢量符号相反的情况下，这时按照惯例也可以认为所述方向未对准。这是进入方向——例如流入方向——与流出方向平行但与流出方向间隔开的情况。在这种情况下，取向相同但方向相反，一个方向用于进入而另一方向用于流出。在这种情况下，按照惯例，也可以认为方向未对准。