[发明专利]一种具有隔热功能的板翅式EGR冷却器

说明书

技术领域

本发明涉及发动机尾气冷却技术领域，尤其涉及一种柴油机用管带式的板式EGR冷却器，具体地说是一种具有隔热功能的板翅式EGR冷却器，它可以广泛应用在各种汽车柴油发动机上。

背景技术

随着排放要求的日益严格，废气再循环技术越来越多地应用在动力装置上，各种结构EGR冷却器相继产生。其中，板翅式结构EGR冷却器，因其卓越的散热性能，得到更多的应用。

排放法规的日益严格，使EGR率不断的增加，即需要EGR冷却器冷却的废气流量不断增加，并且，很多EGR设置在涡轮之前，即高压EGR，这使进入EGR冷却器的废气温度达到700℃-800℃。

常规的板翅式结构EGR冷却器，如中国专利CN2009201173214公开的一种废气再循环冷却器及其散热紊流翅片。参照图11、图12和图13，该废气再循环冷却器包括依次连接的进口气管1’、进口腔室2’、芯子总成5’、出口腔室6’和出口气管7’，所述的芯子总成5’包括散热紊流翅片11’、冷却扁管10’、连接主板9’、外壳体4’、进口水管3’和出口水管8’，多个冷却扁管10’层叠排列在外壳体4’内，两端插入相应连接主板9’上开设的冲孔内固定，并与所述的进口腔室2’和出口腔室6’导通，每个冷却扁管10’内均设有散热紊流翅片11’，所述的一对连接主板9’分别固定在外壳体4’两端，所述的进口水管3和出口水管8设置在所述的外壳体4上。

上述结构的废气再循环冷却器，其气侧通道由多个扁管组件单元构成。单个扁管组件单元由扁管10’和其内部塞置的换热翅片11’构成。每个扁管组件单元与两端主板9’对应的孔焊接，构成芯子组件。芯子组件的两端主板9’又与外壳体4’以及进口腔室2’和出口腔室6’焊接。外壳体4’上焊接进口水管3’和出口水管8’，构成EGR冷却器总成。这样，扁管组件单元内侧流通废气，扁管组件单元外侧与外壳体4’内腔流通冷却水，吸收废气的热量并将其带走。

这种常规的板翅式EGR冷却器存在以下缺点：1、EGR冷却器运行时，高温的废气冲击EGR冷却器的主板，主板自身膨胀产生应力；2、EGR冷却器运行时，壳体与扁管组件单元的热胀冷缩程度不同，形成轴向应力。以上两点产生的应力极易造成两端主板与扁管组件单元端部的焊接缝处开裂。

发明内容

本发明要解决的是现有技术存在的上述问题，旨在提供一种散热效果和可靠性更优良的EGR冷却器。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：一种具有隔热功能的板翅式EGR冷却器，包括壳体，所述的壳体两端设有进气法兰和出气室，所述的壳体上靠近所述的进气法兰和出气室处分别设有进水管和出水管，所述的壳体内设有散热芯子组件、气室和波纹管，所述的散热芯子组件包括两端的主板以及交替设置的扁管组件单元和水侧翅片，每个扁管组件单元包括扁管和其内部塞置的换热翅片，其特征在于所述散热芯子组件一端的主板与所述的壳体和出气室相连，另一端主板与所述气室的一端相连，所述气室的另一端与所述波纹管的一端相连，所述波纹管的另一端与所述壳体和进气法兰相连；所述的波纹管内设有与所述的进气法兰联通的隔热管。

本发明的具有隔热功能的板翅式EGR冷却器，由进气法兰、隔热管内侧、气室、扁管内侧和出气室构成气侧通道，由进水管、出水管、波纹管外侧、气室外侧、水侧翅片及壳体内腔构成水侧通道。发动机排出的废气流经气侧通道，与通过水侧通道的冷却水在散热芯子组件内进行热交换，其热量被冷却水吸收并带走，从而达到冷却效果。

本发明的具有隔热功能的板翅式EGR冷却器，散热芯子组件的一端主板与壳体直接连接，而另一端主板通过气室和波纹管柔性连接到壳体上。由于另一端主板不直接与壳体刚性连接，扁管组件单元产生的轴向变形可以通过另一端主板在壳体内的移动，使变形通过气室传递到波纹管处，并被波纹管吸收，如此便消除了因扁管组件单元受热变形而产生的轴向热应力。

作为本发明的进一步改进，所述的另一端主板的端部还设有隔热板，所述的隔热板开设有与所述扁管联通的穿孔。由于隔热板的存在，使高温废气不会直接冲击到主板上，因此主板的表面温度就会大大降低，即大大的降低了主板因自身热膨胀产生的应力。所述的隔热板采用耐高温、耐腐蚀的材料，一端与主板焊接，另一端不固定，这样隔热板因热膨胀产生的热变形可以自由的释放掉。