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EGR冷却器

阅读：544发布：2021-01-06

专利汇可以提供EGR冷却器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种EGR冷却器，该EGR冷却器具有少量的部件并且实现低成本的紧凑设计。平行布置多个扁平管，各扁平管具有一底部以封闭其一端部。各扁平管的开口穿过一管板。在各扁平管中设置波纹翅片，从而构成一芯。一壳体围住该芯的外周表面。该管板封闭配备有隔板的箱室体的开口。该隔板的边缘放置在该扁平管开口的宽度方向的中间位置上。，下面是EGR冷却器专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种EGR冷却器，其包括：
多个扁平管，各扁平管具有封闭其一端的底部，在其另一端具有开口，各扁平管按扁平面彼此面对的方式平行布置；
波纹翅片，所述波纹翅片形成在各扁平管中，以便各波纹翅片的棱脊线从所述开口延伸到所述底部；
联箱板，各扁平管的所述开口穿过该联箱板并固定在联箱板上；和
芯，所述芯由所述扁平管、波纹翅片和联箱板形成，其中：
所述芯的外周表面是由壳体包围起来；
所述联箱板封闭配备有隔板的箱室体的开口端；以及
所述隔板位于各扁平管的所述开口的宽度方向的中间位置上，并且其中当冷却水被导入所述壳体中时，废气被导入各扁平管中所述隔板的一侧，然后在底部进行U形转弯而从隔板的另一侧流出，
该EGR冷却器还包括弹性支承件，该弹性支承件在其一个端部上支承各所述扁平管的所述底部的外周，而其另一个端部附连于所述壳体。
2.如权利要求1所述的EGR冷却器，其中所述壳体在其底部的中间位置上具有凹部，并且所述弹性支承件的另一端部配合在该凹部中。
3.如权利要求1所述的EGR冷却器，其中所述隔板具有连接开口，该连接开口由能够自如关闭或打开的旁通阀关闭。
4.如权利要求1所述的EGR冷却器，其中穿过所述联箱板的各所述扁平管在宽度方向上在其开口边缘的中间位置上具有切口部，该切口部开设至联箱板的面，并且所述隔板的边缘与该切口部接触。
5.如权利要求1所述的EGR冷却器，其中所述联箱板在面对所述隔板的边缘的位置上具有突出条带，以便使该突出条带的边缘和各所述扁平管的开口彼此齐平，并且所述隔板的边缘与该突出条带接触。
6.如权利要求1所述的EGR冷却器，其中所述扁平管的所述底部的外周形成为弧形，辅助翅片布置在所述扁平管的底部上，并且所述扁平管的底部和该辅助翅片被硬焊以将它们固定在一起。
7.如权利要求1所述的EGR冷却器，其中所述扁平管是由组合的一对板构成的，并且该对板具有各自的侧壁，并且竖立在扁平管中除开口处以外的周边上，而该侧壁在各自的相互匹配的位置上具有各自的凹部，并且装配该凹部。

说明书全文

EGR冷却器

技术领域

[0001] 本发明涉及一种EGR冷却器(废气再循环冷却器)。

背景技术

[0002] 如下给出的专利文献1公开了一种EGR冷却器。根据所公开的EGR冷却器，多个扁平管平行布置，并且该扁平管的两端穿过各自的联箱板(header plate)，从而构成一芯。一壳体，其围住该芯的外周表面以形成冷却器本体。沿该冷却器本体放置一旁通管。旁通管和冷却器本体的一端经过一箱室连通，而冷却器本体的另一端和旁通管连通到具有闸门阀的箱室上。

[0003] [专利文献1]日本专利公开号2007-9724

发明内容

[0004] [本发明所要解决的问题]

[0005] 传统的EGR冷却器是由大量的部件构成的，并且具有复杂的结构，导致了EGR冷却器的造价昂贵。另外，它们具有不紧凑的缺点。为了解决该问题，本发明的目的是提供一种与旁通阀结合成一体的具有少量部件的紧凑的EGR冷却器。

[0006] [解决问题的方法]

[0007] 在技术方案1中给出的本发明的一方面，提供了一具有以下结构的EGR冷却器：多个扁平管(1)，各扁平管具有封闭其一端的底部(1a)，在其另一端具有一开口(1b)，各扁平管按其扁平面彼此面对地平行布置；波纹翅片(2)，其形成在各扁平管(1)中且相对底部(1a)保持一间隔(1c)，以使各波纹翅片(2)的棱脊线(2a)从开口(1b)延伸到底部(1a)；
一联箱板(3)，各扁平管(1)的开口(1b)穿过该联箱板并固定到其上面，以及由扁平管、波纹翅片与联箱板形成的芯(4)，其中：由壳体(5)围住芯(4)的外周表面；联箱板(3)关闭配备有隔板(6)的箱室体(7)的一开口端；并且，隔板(6)位于各扁平管(1)的开口(1b)的宽度方向上的中间位置，并且，当冷却水(10)被导入壳体(5)中时，废气(9)被导入各扁平管(1)中的隔板(6)的一侧，然后在底部(1a)做U形转弯而从隔板(6)的另一侧流出。

[0008] 在技术方案2中给出的本发明的另一方面提供了根据技术方案1所述的EGR冷却器，其还具有一弹性支承件(11)，该弹性支承件在其一个端部支承各扁平管(1)的底部(1a)的外周表面，而其另一个端部附连在壳体(5)上。

[0009] 在技术方案3中给出的本发明的另一方面提供了根据技术方案2所述的EGR冷却器，其中壳体(5)在其底部的中间位置上具有一凹部(21)，并且弹性支承件(11)的另一端部被安装到该凹部(21)中。

[0010] 在技术方案4给出的本发明的又一方面提供了根据技术方案1到3中任一项所述的EGR冷却器，其中隔板(6)具有一连接开口(6a)，该连接开口由能够自如关闭或打开的旁通阀(8)关闭。

[0011] 在技术方案5中给出的本发明又一方面提供了根据技术方案1到4中任一项所述的EGR冷却器，其中穿过联箱板(3)的各扁平管(1)在宽度方向上其边缘的中间位置上具有一切口部(25)，该切口部开设至联箱板(3)的表面，并且隔板(6)的边缘与该切口部(25)接触。

[0012] 在技术方案6中给出的本发明的其他方面提供了根据技术方案1到4中任一项所述的EGR冷却器，其中联箱板(3)在面对隔板(6)边缘的位置上具有一突出条带(3a)，以使该突出条带(3a)和各扁平管(1)的边缘彼此齐平，并且隔板(6)的边缘与该突出条带(3a)接触。

[0013] 在技术方案7给出的本发明的再一方面中提供了技术方案1到5中任一项所述的EGR冷却器，其中扁平管(1)的底部(1a)的外周表面形成为弧形，辅助翅片(2b)布置在底部(1a)上，并且底部(1a)和辅助翅片(2b)被硬焊以固定在一起。

[0014] 在技术方案8给出的本发明的另一方面中提供了技术方案1到6中任一项所述的EGR冷却器，其中扁平管(1)是由一对板(29)和(30)构成的硬焊制品，该板(29)和(30)各自具有侧壁(29a)和(30a)，竖立在除扁平管(1)的开口之外的周边上，而侧壁(29a)和(30a)在各自的彼此配合的位置上各自具有凹部(29b)和(30b)，从而将凹部(29b)和(30b)彼此配合在一起。

[0015] [本发明的效果]

[0016] 根据本发明的EGR冷却器，波纹翅片2位于具有底部1a的扁平管1中，并且多个扁平管1各自的开口1b穿过联箱板3以固定到联箱板3上，从而形成芯4。芯4的外周表面是由壳体5围起来的。联箱板3封闭设有隔板6的箱室体7一端上的开口。因为隔板6位于扁平管1的开口1b的宽度方向的中间位置上，所以部件的数目很少并且结构相当简单，由此提供了一低成本的U形转弯流动的紧凑的EGR冷却器。

[0017] 借助上述结构，作为设有位于各扁平管1的底部1a和壳体5之间的弹性支承件11的EGR冷却器，其平稳地吸收了在工作状态中的热膨胀，而且弹性支承件11总是支承各扁平管1的，从而提供了一高强度的EGR冷却器以承受振动及其他机械扰动。

[0018] 借助上述结构，作为在壳体5底部的中间位置上形成凹部21并将弹性支承件11的其他边缘部分安装到凹部21中的EGR冷却器，其提供了一易于安装的高度可靠的EGR冷却器。

[0019] 借助上述结构，作为在隔板(6)上具有连接开口(6a)并利用自如关闭和打开的旁通阀(8)来关闭连接开口(6a)的EGR冷却器，其允许废气通过打开旁通阀(8)而在很低的废气温度下旁通到扁平管(1)中，从而防止废气的过冷。

[0020] 借助上述结构，作为在穿过联箱板3的扁平管1的边缘的宽度方向中间位置上具有切口部25、由此使隔板6的边缘与切口部25接触的EGR冷却器，其提供了具有无渗漏的简单结构的紧凑的EGR冷却器。

[0021] 借助上述结构，作为在联箱板3上具有突出条带3a以使隔板6的边缘与突出条带3a接触的EGR冷却器，其提供了一具有简单结构且改善了隔板6的气密性的高度可靠的EGR冷却器。

[0022] 借助上述结构，可以进行如下设置：扁平管(1)的底部(1a)的外周的面形成为弧形；辅助翅片(2b)被布置在底部(1a)上；而且底部(1a)和辅助翅片(2b)被硬焊以固定在一起。在该情况中，可以增加扁平管(1)的底部(1a)的抗压强度。

[0023] 借助上述结构，可以进行如下设置：扁平管(1)是由通过组合一对板(29)和(30)而构成的硬焊制品形成，该板(29)和(30)各自具有侧壁(29a)和(30a)，侧壁(29a)和(30a)竖立在除扁平管(1)的开口之外的周边上；在各自的侧壁(29a)和(30a)上在彼此配合的位置上形成凹部(29b)和(30b)，从而将凹部(29b)和(30b)彼此装配在一起。在该情况中，在装配和硬焊芯的过程中，可以防止该对板(29)和(30)在其平面方向上发生错位，由此提供了一高度可靠的EGR冷却器。附图说明

[0024] 图1图示了本发明的EGR冷却器的竖直剖面。

[0025] 图2图示了在图1中沿II-II线的剖视图。

[0026] 图3图示了应用在EGR冷却器中的扁平管1的分解透视图。

[0027] 图4图示了EGR冷却器的透视外形。

[0028] 图5图示了根据本发明的EGR冷却器的另一示例的主要部分的纵向剖视图。

[0029] 图6图示了在EGR冷却器中应用的扁平管的另一示例的分解透视图和组装平面图。

[0030] 图7图示了应用在EGR冷却器中的扁平管的另一示例的内部平面图。

具体实施方式

[0031] 下面将参照附图说明本发明的实施例。

[0032] 图1图示了本发明的EGR冷却器的竖直剖面，图2图示了在图1中沿II-II线的剖视图，图3图示了具有波纹翅片2的扁平管1的分解透视图，以及图4图示了EGR冷却器的透视外形。

[0033] 如图1和2所示，EGR冷却器具有多个扁平管1，该扁平管按其扁平面彼此面对的方式平行布置，并且各扁平管1的开口1b穿过联箱板3并固定在联箱板3上，从而形成芯4。壳体5围住芯4的外周表面，并且，该联箱板3封闭配备有隔板6的箱室体7的一端上的开口。

[0034] 如图3所示，各扁平管1是由一对板形成的。各板的周边部分除其纵向方向的一端部外都竖立。两个板彼此配合，并且其装配部分被硬焊或焊接以将它们固定在一起。在扁平管的外面上，存在大量用于间隔件的凹痕(未图示)。各扁平管1具有扁平弧形的底部1a，并且在其除了底部1a中以外的内部具有波纹翅片2。在各波纹翅片2上的棱脊线2a从开口1b延伸到底部1a。

[0035] 波纹翅片2在各翅片的上升部分和下降部分上具有扁平面，并且不存在如切口气窗的气窗。借助该结构，防止流过翅片内部空间的废气在扁平管1的宽度方向移动。

[0036] 根据示例，切口部25在宽度方向的中间位置上形成在各扁平管1的开口1b的边缘上，(虽然该示例中的所述位置处在宽度方向的中心，但是本发明并不将该位置限定为宽度方向的中心)。

[0037] 如上配置的扁平管1被插入联箱板3中的管插通孔(未图示)中，并且通过硬焊或其他方法将被插入的扁平管1和联箱板3在插通部分上固定在一起，从而形成芯4。各扁平管1的切口部25的底部定位成与联箱板3的面齐平。壳体5包围在芯4的外周表面上。

[0038] 壳体5具有环形扩展部分16，该扩展部分在其纵向方向的各端部稍微向外扩展。对于两个环形扩展部分16的每一个，进口/出口管15穿过它们以将它们固定在一起。在壳体5的环形扩展部分16的底部上，形成一凹部21。弹性支承件11的一端被配置以经过支架22固定于凹部21。如图2所示，弹性支承件11的另一端进入扁平管1的底部1a之间的各空间中，从而支承各扁平管1的底部1a的外周表面。

[0039] 联箱板3封闭箱室体7的端部开口。箱室体7在其中间位置上具有隔板6，以便将其内部空间分隔为进口箱室部分7a和出口箱室部分7b。也就是说，隔板6的边缘接触在各扁平管1的切口部25的位置上以与联箱板3固定在一起。隔板6具有连接开口6a，并且该连接开口6a是由旁通阀8关闭的，该旁通阀8能够自如关闭或打开。在具体条件下，旁通阀8从实线位置移动到虚线位置。如图4所示，旁通阀8的旋转轴12从箱室体7向外突出，并且该旋转轴12的前端被固定到第一连接部件23的一端上。在第一连接部件23的另一端上，安装有第二连接部件26的一端，而第二连接部件26的另一端穿过致动器18。致动器18利用控制器17按自如伸长及缩回的状态来驱动第二连接部件26，从而经过第一连接部件23转动旋转轴12，以将旁通阀8从在图1中的实线位置移动到虚线位置，如上所述那样。旁通阀8可以被保持在实线位置和虚线位置之间的一中间位置上。

[0040] 当废气温度较低时，根据本示例的控制器17产生负压，并且该所产生的负压经过连接管24进入致动器18，从而驱动第二连接部件26以打开旁通阀8。

[0041] 如之前在图1中所描述的那样，箱室体7通过隔板6被分隔成进口箱室部分7a和出口箱室部分7b，而辅助箱室19被配置到进口箱室部分7a的外周表面上。通过一冷却水管20，向辅助箱室19供给冷却水，从而冷却进口箱室部分7a的外周表面。

[0042] 冷却水10通过一个进口/出口管15进入壳体5中以冷却各扁平管1的外周表面，然后从另外的进口/出口管15流出。

[0043] 高温废气9流过各扁平管1的宽度方向上的一侧，从进口箱室部分7a的进口13进入。然后，废气在底部1a的空间1c中发生U形转弯以流过扁平管1的宽度方向上的另一侧。然后，废气从出口箱室部分7b的出口管14流出。结果，在冷却水10和废气9之间进行了热交换。在热交换期间，因为废气9流入扁平管1的内部，所以扁平管1由热膨胀引起了相对于壳体5的延伸。然而，该热膨胀被弹性支承件11的变形所吸收。另外，如图2所示，弹性支承件11保持各扁平管1的底部1a，从而在运行期间吸收振动及其他机械扰动以保护扁平管1的硬焊部分。

[0044] 上述旁通阀8可以省去。在该情况下，不需要隔板6的连接开口6a。

[0045] 图5图示了本发明的EGR冷却器的另一个示例。与图1中的EGR冷却器仅有的差别是联箱板3的形状。根据图1的示例，隔板6的边缘是被插入各扁平管1的切口部25中的，并且其边缘与联箱板3接触。相反，图5的示例在联箱板3的宽度方向的中间位置上具有突出条带3a，并且该突出条带3a的边缘是与扁平管1的开口1b齐平的。该突出条带3a变成与隔板6的边缘接触并且利用硬焊或其他方法将其与隔板6的边缘固定在一起。

[0046] 借助该结构，进口箱室部分7a和出口箱室部分7b就彼此完全分离开了。

[0047] 图6仍然图示了在本发明的EGR冷却器中应用的扁平管的另一示例。图6(A)图示了扁平管的分解透视图，且图6(B)图示了组装的扁平管的平面图。扁平管1是通过冲压成型而形成的，并且其具有一对板29和30的组合，该对板29和30各自具有竖立在除了其开口以外的周边上的侧壁29a和30a，并且在各自的侧壁29a和30a上具有彼此相互匹配的各自的凹部29b和30b。该对板29和30结合在一起，并且凹部29b和30b彼此配合，从而防止了所述板在面方向上的错位。然后，在扁平管1的开口侧穿过联箱板的管插通孔的情况中，各板29和30的插入部分和接触部分被硬焊以固定在一起。在板29和30的外部面上，形成了大量的凹痕27作为间隔件，并且在板29和30的扁平半圆形部分的中心部分，形成了在它们内部用于加强的凸部28。该对板29和30各自的凸部28彼此接触，并且接触部分被硬焊在一起。另外，扁平管1上的凹痕27与相邻的扁平管1上的凹痕27在其各自的位置上接触。

[0048] 图7图示了在本发明的EGR冷却器中应用的扁平管1的另一示例。在扁平管1的内部，布置有波纹翅片2，该波纹翅片2各自具有直棱脊线2a。在扁平半圆形形状的底部1a上，布置有辅助翅片2b。各翅片2和2b以及板29和30的内部面被硬焊以将它们固定在一起。辅助翅片2b形成为使各翅片的棱脊线呈弧形。在半圆形的底部1a的中心部分，布置有多个类似于图6的凸部28。辅助翅片2b不必限于上述示例，并且可以使用偏置翅片，该偏置翅片在各翅片的上升和下降面上具有波纹形状，该波纹形状具有切口气窗。在该情况中，翅片的总的外周可以按半圆形形状形成。

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