專利名稱:用于內(nèi)燃機(jī)的熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的熱交換器。
背景技術(shù):
在現(xiàn)代的內(nèi)燃機(jī)汽車中,越來越多地采用了熱交換器,通過它使汽車廢氣中的熱量散發(fā)到冷卻液中。為了盡快加熱冷卻液或使廢氣冷卻,它可以與例如廢氣再循環(huán)系統(tǒng)相連。但是,特別是在與現(xiàn)代汽車的其它部件或機(jī)組相連時,會在廢氣導(dǎo)引及結(jié)構(gòu)空間上出現(xiàn)問題。
DE 102 03 003 A1描述了一種廢氣熱交換器,在這種熱交換器中,第一廢氣流道和第二廢氣流道平行地布置在一個共同的外殼內(nèi),而一個布置在這些流道之前的閥道具有與流道相同的流動方向,也就是說與流道之間成直線布置。
DE 100 25 877 A1描述了一種廢氣熱交換器及其多種實(shí)施形式,在這些實(shí)施形式中,一個布置在流道之前的閥道在進(jìn)口端具有與流道相同的流動方向,也就是說與流道之間成直線布置。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種本說明書開頭所提及的熱交換器,它在廢氣導(dǎo)引方面特別具有優(yōu)勢。
這一目的由本說明書開頭所提及的、具有下述特征的熱交換器實(shí)現(xiàn)。
這樣,即使在有限的空間內(nèi),例如在汽車的發(fā)動機(jī)艙內(nèi),熱交換器也能夠以較優(yōu)的方式靈活布置。此外,具有優(yōu)點(diǎn)的是,閥元件與流道不是處于相同的流動軸線上,這樣,由內(nèi)燃機(jī)的脈動廢氣流形成的、由轉(zhuǎn)速決定的駐波對閥元件的機(jī)構(gòu)的影響就較小。熱交換器外殼在閥道區(qū)域的橫向和縱向振動也同樣減少,這同樣有利于閥元件的功能和壽命。
在根據(jù)本發(fā)明的熱交換器的一個優(yōu)選實(shí)施形式中,沿廢氣流的流動方向,閥道布置在流道之前,進(jìn)氣道布置在閥道之前,其中,特別優(yōu)選的是,進(jìn)氣道的流動軸線的方向與閥道的流動軸線及流道的流動軸線的方向不同。通過這種方式使廢氣導(dǎo)引可具有漸進(jìn)的曲率,從而保證了在整個較小的結(jié)構(gòu)中廢氣流不受阻擋。特別優(yōu)選的是,閥道的流動軸線和進(jìn)氣道的流動軸線之間的角度大于30度,以使廢氣流實(shí)現(xiàn)足夠大的折流。
同樣,閥道的流動軸線和流道的流動軸線之間的角度優(yōu)選地大于30度,特別優(yōu)選地大于40度。而流道和閥道及閥道和進(jìn)氣道之間的角度可以隨著廢氣導(dǎo)引加大,從而在整體上使廢氣流出現(xiàn)較大的變向,并將與之相關(guān)的缺點(diǎn)減少到微不足道的程度。特別是有效地避免了在湍流和流動阻力方面欠佳的廢氣導(dǎo)引,這樣的廢氣導(dǎo)引迫使廢氣流在極小的空間內(nèi)出現(xiàn)90度的變向。
為了避免前面所提及的缺陷,特別優(yōu)選的是,閥道的流動軸線和流道的流動軸線之間的角度小于60度。這與之前所述的廢氣流的兩級折流且總角度最大約為90度并不對立。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實(shí)施形式中,流道的平均流動長度要比閥道的平均流動長度大至少2倍,特別優(yōu)選的是大2.5倍。在這里,流動長度是指廢氣的平均路程長度,即大致為沿廢氣管道對稱軸的路程。根據(jù)流道的尺寸受到所規(guī)定的熱交換器效率限制的原理,通過這種方式可以使根據(jù)本發(fā)明的熱交換器在結(jié)構(gòu)上尤其節(jié)省了空間。
此外,閥元件優(yōu)選地具有可調(diào)的閥瓣元件,這樣便只需要數(shù)量很少的部件。考慮到閥元件的相應(yīng)簡單且有效的機(jī)構(gòu),閥瓣元件優(yōu)選地固定在一個可驅(qū)動并可旋轉(zhuǎn)的軸上。
特別優(yōu)選的是,閥道具有與閥瓣元件相連的間壁,其中,閥道被間壁至少部分地分成兩個半閥道。這同時可以實(shí)現(xiàn)簡單的結(jié)構(gòu)和無渦流的廢氣導(dǎo)引。
在本發(fā)明的一個特別優(yōu)選的實(shí)施形式中,第二流道通常基本上平行于第一流道,特別優(yōu)選的是,第一流道和第二流道位于共同的殼體中。這樣對熱交換器的緊湊結(jié)構(gòu)是有利的。
此外,發(fā)明的目的還通過下述特征實(shí)現(xiàn)。通過閥元件緊貼在形狀上,可具有優(yōu)點(diǎn)地使各流道在廢氣穿流時實(shí)現(xiàn)密封。此外,還可以通過這種簡單的方式防止在閥元件與閥道接觸的區(qū)域過早出現(xiàn)磨損。
閥道優(yōu)選地具有圓形橫斷面,并且形狀可以通過閥道壁的變形、特別是沖壓來形成。這樣,形狀可以一種簡單和低成本的方式形成。
此外,本發(fā)明的目的還通過下述特征實(shí)現(xiàn)。通過第二流道的雙壁,可以使在流道中穿流的廢氣較好的隔絕而不發(fā)生熱交換。
在這里,第二流道優(yōu)選地包括一個裝在殼體內(nèi)的內(nèi)管,其中,內(nèi)管的外表面與殼體之間相隔一定距離。這樣,熱交換器在整體上就較小,同時具有優(yōu)點(diǎn)的是,殼體與第一流道進(jìn)一步組合成一個組件。
殼體與內(nèi)管之間的間隔可優(yōu)選地通過間隔元件實(shí)現(xiàn)。它們可以包括多個布置在內(nèi)管外表面的突出物,這樣,以簡單的手段就可以實(shí)現(xiàn)第二流道的雙壁,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)良好的隔熱。
另外,還具有優(yōu)點(diǎn)的是,內(nèi)管直接與導(dǎo)板相連,其中,導(dǎo)板布置在閥道中。特別具有優(yōu)點(diǎn)的是,閥元件布置在導(dǎo)板上并可活動,并且閥道直接與殼體相連。這樣就得到了制造根據(jù)本發(fā)明的熱交換器時的一個可靠和簡單工藝流程。首先,導(dǎo)板、內(nèi)管和殼體相互對準(zhǔn)并相互連接。然后,閥道可以套在導(dǎo)板上,并與之對準(zhǔn),再與殼體相連。各連接可以通過焊接或硬釬焊實(shí)現(xiàn),但不排除其它的固定方式。
根據(jù)本發(fā)明的熱交換器的閥元件可以在一個唯一的軸支承位置上可旋轉(zhuǎn)地支承在閥道上。可選的是,在閥道上的支承可以設(shè)定在兩個相隔一定距離的軸支承位置上。
另外,本發(fā)明的目的還可以通過下述的特征實(shí)現(xiàn)。通過將閥道殼體分成至少兩個部分,可以使閥道高成本的成形通過簡單的方式實(shí)現(xiàn),并優(yōu)化了廢氣導(dǎo)引。
在這里,閥元件優(yōu)選地布置在第一和第二殼體部分之間,其中特別優(yōu)選的是,它可活動地支承在至少一個半殼體上。這樣,可以在零件形狀復(fù)雜的情況下簡化熱交換器的裝配,并且在裝配時,通過相應(yīng)的控制,即使部件的尺寸出現(xiàn)誤差也可以使閥元件的支承在功能上是可靠的。
各殼體部分優(yōu)選地相互固定連接,尤其是通過焊接。這樣就可以將高氣密性與高耐溫性結(jié)合起來。可選的是,可以采用其它的耐溫連接如硬釬焊。并且,各殼體部分的連接也可以通過螺栓連接或鉚接或銷釘連接實(shí)現(xiàn),在這里,可根據(jù)要求在必要時使用輔助的密封劑來保證氣密性。
為了實(shí)現(xiàn)低成本的制造,至少一個殼體部分是變形加工件、特別是深拉伸件。這就可以具有優(yōu)點(diǎn)地采用難以用于鑄造工藝制造的材料,例如不銹鋼。
要指出的是,閥道的分體結(jié)構(gòu)并不與前面所述的本發(fā)明的特征矛盾,這樣,每個前面所述的特征都可以與閥道的分體結(jié)構(gòu)結(jié)合起來。特別是前面所述的用于閥元件緊貼的形狀可以在閥道的各殼體部分上形成。特別是對于由變形加工件形成的殼體部分,閥道壁上的形狀可優(yōu)選地在變形加工的過程中一同形成。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)參見下面所述的實(shí)施例。
下面通過根據(jù)本發(fā)明的熱交換器的三個優(yōu)選實(shí)施例和附圖對發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的熱交換器的第一個實(shí)施例的俯視圖;圖2中是圖1中所示但旋轉(zhuǎn)了90°的熱交換器;圖3中是圖2中所示但旋轉(zhuǎn)了90°的熱交換器;圖4是圖1中所示熱交換器的端面俯視圖;圖5是沿圖2中所示方向的熱交換器的閥道的截面示意圖;圖6是圖1中所示熱交換器的截取部分的立體圖;圖7是根據(jù)發(fā)明的熱交換器的第二個實(shí)施例的立體圖;圖8是圖7中所示熱交換器的局部圖,圖中顯示了閥道的內(nèi)部;圖9是圖7和圖8中所示熱交換器的閥元件的立體圖;圖10是根據(jù)發(fā)明的熱交換器的第三個實(shí)施例的立體圖,其中顯示了熱交換器的部分內(nèi)部部件;圖11是圖10所示熱交換器的細(xì)部的俯視示意圖;圖12是圖11所示細(xì)部的側(cè)視示意圖;圖13是圖11所示細(xì)部的前視示意圖;圖14是圖8到圖10所示熱交換器的內(nèi)管的俯視示意圖;圖15是根據(jù)本發(fā)明的熱交換器的局部立體圖;圖16是圖7到圖9中所示熱交換器的第二個實(shí)施例的閥道的變型的立體圖;圖17是圖16所示閥道的另一個立體圖;圖18是圖16所示閥道的另一個立體圖。
具體實(shí)施例方式
在第一個實(shí)施例中,根據(jù)本發(fā)明的熱交換器包括第一流道1和第二流道2,其中,第一流道由多個平行的子流道形成(見圖6)。在圖6中,這兩個流道相互平行并布置在同一個殼體3內(nèi)。
用于輸送冷卻液的管路4也同樣在殼體3中穿過,從殼體上的進(jìn)口4a處進(jìn)入并從殼體上的出口4b處出來。管路4在殼體內(nèi)部只與第一流道有著基本的熱接觸,這樣,只有當(dāng)廢氣在第一流道1中流動時,才在廢氣和冷卻液之間發(fā)生相應(yīng)的熱交換。
熱交換器沿廢氣的流動方向S在端側(cè)具有排氣道5,從廢氣流方向看,它與流道平行對準(zhǔn)。但對于特殊的要求,也可優(yōu)選地設(shè)定排氣道5與流道1、2之間成一角度。
閥道6沿流動方向S布置在流道1、2之前,所述閥道與殼體3焊接在一起。閥道6具有圓形的橫斷面,在安裝到殼體3上時與流道1、2之間的角W1為大約42°。這一角度為進(jìn)口側(cè)的流動軸線SV與第一流道1和第二流道2的流動軸線SK1、SK2分別所成的角度(見圖2)。
進(jìn)氣道7沿流動方向S焊接在閥道6之前,所述進(jìn)氣道可以通過法蘭7a與其它的廢氣管相連。進(jìn)氣道的進(jìn)氣側(cè)流動軸線SE與閥道的進(jìn)口側(cè)流動軸線SV之間的角W2為35°。角W1和W2處于一個平面內(nèi),這樣,進(jìn)氣道的流動軸線SE和流道1、2的流動軸線SK1、SK2之間的總的角度為77°。可選的是,這些角處于不同的平面內(nèi),并且角度大小與上述值不同,以便能配合分別確定的廢氣導(dǎo)引。
在閥道6中裝有一個以可驅(qū)動的活動閥門為形式的閥元件8(見圖5)。閥門8固定在可旋轉(zhuǎn)的軸9上,這個軸沿閥門8的端側(cè)邊延伸并垂直穿過閥道6。此外,在閥道中設(shè)有固定的導(dǎo)板10,它作為閥門的延續(xù)。由于這個導(dǎo)板10,閥道的出氣側(cè)端部區(qū)域被分成第一分閥道6a和第二分閥道6b,其中每個分閥道6a、6b分別與流道1、2相連。因此,閥元件由導(dǎo)板10、閥門8和軸9一起組成,它可將廢氣流有選擇地導(dǎo)向至少兩個不同的管道。
閥門8上與軸9相對的一邊被彎曲或成橢圓性,以便與橫斷面為圓形的閥道6的壁形成密封的配合。可優(yōu)選地對閥道壁在與閥門接觸的區(qū)域進(jìn)行相應(yīng)的處理。
閥門8可在軸9的驅(qū)動裝置11的作用下活動,其中,驅(qū)動裝置11包括一個真空執(zhí)行器12,推桿14可在它的作用下運(yùn)動。推桿14的一端與與固定在軸9上面的樞軸13通過萬向球接頭相連。這樣,推桿14的推或拉運(yùn)動使軸9轉(zhuǎn)動,從而可以調(diào)節(jié)閥門8。按照閥門的位置,可以分別有以下情況出現(xiàn)廢氣沒有進(jìn)入并穿過、或者部分進(jìn)入并穿過或者全部進(jìn)入并穿過用于熱交換的第一流道1。
在設(shè)計(jì)熱交換器的尺寸時可具有優(yōu)點(diǎn)地使它在整體上緊湊而不阻礙廢氣流。在這里,兩個流道1、2的平均流動長度相同,并分別等于兩個流道的幾何長度。閥道6的平均流動長度大約等于閥道6的中心線的幾何長度。在這里,流道1、2的平均流動長度比閥道6的平均流動長度長約2.7倍。這樣,在保持了本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)的情況下,熱交換器的長度的絕大部分用于真正的熱交換。
按照第二個實(shí)施例(圖7到圖9),熱交換器與第一個實(shí)施例一樣具有閥道6,它與流道1、2之間成一角度布置。閥元件15包括導(dǎo)板10,在它上面布置著固定在軸9上的閥門8。
閥道6的一段的橫斷面基本上為圓形。在這段的壁上設(shè)有這樣的形狀當(dāng)閥門處于終端位置時,閥門8的邊緣區(qū)域8a可與壁平整地貼在一起。與第一個形狀16的緊貼對應(yīng)于廢氣流在第二流道2中的穿流,而與第二個形狀17的緊貼則對應(yīng)于廢氣流在第一流道1中穿流。圖8中是廢氣流在第二流道中穿流。
形狀16、17分別由相應(yīng)的沖頭在閥道6的壁上壓出形成,從而使它們從外部可見。通過閥門8平整地貼在形狀16、17上,改善了閥門的密封性,并減少了閥門與閥道6的壁接觸時的振動。
按照圖9,閥元件15具有一個第一軸支承位置18和與之相隔一定距離的第二軸支承位置19。軸9分別通過各軸支承位置支承在閥道6上,其中,第一軸支承位置對應(yīng)于閥道上的一個開口,而第二軸支承位置19則對應(yīng)于閥道6上與開口相對的一側(cè)上的袋式接納口。但是也可以放棄第二軸支承位置19,這樣,軸就只在穿過閥道6的通道區(qū)域在唯一的軸支承位置18處可旋轉(zhuǎn)地固定在閥道6上。
按照第三個實(shí)施例(圖10到圖14),熱交換器與前面的實(shí)施例不同,具有與流道1、2平行的閥道6’。熱交換器包括殼體3,在它之中布置著總共15個平行的管子1a,它們共同形成流道1。管子1a的壁直接被在殼體3中穿流的冷卻液環(huán)流。
第二流道2同樣也在殼體3之中。流道2包括內(nèi)壁3a,這在圖11和圖13中用虛線畫出,并形成穿過殼體3在兩側(cè)為敞開的、管形的通道。另外,第二流道包括內(nèi)管20,它插入到通道中。內(nèi)管20的外表面包括多個間隔件21,它們由內(nèi)管20的外表面上的突出物形成。在內(nèi)管插入的狀態(tài)下,突出物21只與殼體3的內(nèi)壁3a接觸(特別是見圖13),這樣,被冷卻液環(huán)流的殼體的通道和被廢氣穿流的內(nèi)管20的熱接觸非常少。整體上,通過上述布置形成第二流道2的雙壁,包括第一壁(殼體通道3a)和第二壁(內(nèi)管20)。
內(nèi)管20和殼體的通道3a具有長形的橫斷面,并在各自的端側(cè)相互齊平地結(jié)束。
按照圖15中的局部立體圖,與圖10不同,閥道的方向出現(xiàn)角度的變化,但在殼體3、內(nèi)管20和閥元件15的布置和固定方面與第三個實(shí)施例相同。圖15顯示了部件的安裝和固定的優(yōu)選順序?qū)О?0包括彎曲的邊緣10a,并具有與內(nèi)管20的橫斷面配合的通孔。首先,導(dǎo)板10與內(nèi)管20的一個端側(cè)沿通孔的邊緣焊接在一起。這一組件然后插入到殼體3的通道3a中,在這里,由于突出物21,通常會實(shí)現(xiàn)內(nèi)管良好的摩擦固定。隨后,將內(nèi)管和/或?qū)О?0與殼體焊接,其中,在可能的情況下點(diǎn)焊就足夠了。
之后,將閥道6套在導(dǎo)板10上,并在可能的情況下安裝閥門8和軸9。在閥道6與閥元件15精確對準(zhǔn)后,閥道6與殼體焊接,焊縫連續(xù)地環(huán)繞殼體的端側(cè)。
圖16到圖18中是本發(fā)明的熱交換器的第二個實(shí)施例具有優(yōu)點(diǎn)的變型,尤其是在安裝方面。在這里所涉及的第二個實(shí)施例只是示范性的,這個變型同樣也可以和其它的實(shí)施例結(jié)合。
閥道的外壁在這里不是作為一個整體的殼體形成的,而是包括閥道殼體30,它可包括一個第一殼體部分31和一個第二殼體部分32。這兩個殼體部分基本上是鏡像對稱的半體,其中,對稱面垂直于閥元件9、10、11的軸9。這里并不是精確的鏡像對稱,因?yàn)檩S9穿過第一殼體部分31,穿過區(qū)域可旋轉(zhuǎn)地支承在第一殼體部分31上。在所示的實(shí)施例中,在第二殼體部分32上沒有軸9的支承點(diǎn)。但可選的是,軸9也還可以支承在第二殼體部分32上的相應(yīng)缺口中。每個殼體部分分別具有一部分已在第二個實(shí)施例中描述的形狀16、17,以便閥門8可平整地貼在它上面。在圖16到圖18中出于簡明的考慮沒有顯示閥門8。
而在圖16到圖18中所示的導(dǎo)板10基本上垂直于所述的閥道殼體的對稱面或截取平面。在這里,導(dǎo)板10在端側(cè)具有尖銳的形狀10a,它卡入到殼體部分31、32上對應(yīng)的邊緣的形狀中,通過它導(dǎo)板10被固定在組裝在一起的殼體部分31、32之間。除了僅通過卡接來固定的形式之外,導(dǎo)板10和殼體部分31、32也可以另外焊接。必須注意的是,導(dǎo)板10不與軸9固定連接,而只是延伸到與它非常接近的位置或在相應(yīng)的精確調(diào)整中滑動地與軸接觸。
每個殼體部分通過深拉伸由坯件變形而成。在熱交換器完全裝配好的狀態(tài)下,優(yōu)選地由不銹鋼制成的殼體部分通過焊接相互固定在一起。
熱交換器在閥道區(qū)域的裝配優(yōu)選地如下所述進(jìn)行首先,閥道8與軸9相連(通常通過焊接),并可旋轉(zhuǎn)地插入到第一殼體部分31中。接著殼體部分31、32通過焊接相互固定。根據(jù)是采用卡接或還是焊接固定的形式,導(dǎo)板10可在殼體部分焊接之前或之后或者一部分在其之前或者一部分在其之后安裝和固定。
在導(dǎo)板10固定之后,在使用第三個實(shí)施例中的內(nèi)管20的情況下,首先將內(nèi)管20與導(dǎo)板10焊接。在這里,導(dǎo)板10上具有優(yōu)點(diǎn)的形狀可以參照第三個實(shí)施例的描述。
最后,將這樣預(yù)裝的閥道6”與殼體3裝在一起,如果必要的話,在內(nèi)管20插入的情況下進(jìn)行,并與殼體3氣密地焊接在一起。
在前面所述的安裝流程示例中考慮到,廢氣首先進(jìn)入到閥道區(qū)域,因此閥道會達(dá)到很高的溫度。因此,零件的焊接(必要時硬釬焊)是零件連接的優(yōu)選手段。
按照要求,前面所述的實(shí)施例的各自特征并不僅限于自身,而是可以自由地相互組合,其中,在必要時通過特定的組合可以形成特別具有優(yōu)點(diǎn)的熱交換器。特別是內(nèi)管20的形狀、固定和安裝也可以兩個最初的實(shí)施例,而用于閥門8緊貼的閥道上的形狀16、17也不僅限于方向出現(xiàn)角度變化的閥道。
權(quán)利要求
1.用于內(nèi)燃機(jī)的熱交換器,包括一個長形的第一流道(1),用于內(nèi)燃機(jī)廢氣在其中穿流,一個與第一流道(1)相鄰用于廢氣穿流的第二流道(2),一個與第二流道(2)分開的管路(4),用于包括冷卻液的介質(zhì)穿流,其中,熱能在第二流道(2)中的廢氣和在管路(4)中的介質(zhì)之間交換,同時,在第一流道(1)中的廢氣和在管路中的介質(zhì)之間的熱能至少不是以較大的規(guī)模進(jìn)行交換,以及一個帶有可調(diào)閥元件(8、9、10)的閥道(6、6’、6”),其中,通過閥元件(8、9、10)的調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)廢氣在第一流道(1)和第二流道(2)之間的分配,其特征在于,閥道(6、6’、6”)包括閥道殼體(30),所述閥道殼體由一個第一殼體部分(31)和至少一個第二殼體部分(32)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱交換器,其特征在于,閥元件(8、9、10)布置在第一殼體部分(31)和第二殼體部分(32)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱交換器,其特征在于,閥元件(8、9、10)可活動地支承在這兩個殼體部分中的至少一個上面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的熱交換器,其特征在于,殼體部分相互固定連接,優(yōu)選地通過焊接連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一項(xiàng)所述的熱交換器,其特征在于,至少一個殼體部分(31、32)是變形加工件,優(yōu)選為深拉伸件。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一項(xiàng)所述的熱交換器,其特征在于,它進(jìn)一步具有權(quán)利要求1到26所述一個或多個特征。
7.根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的、用于內(nèi)燃機(jī)的熱交換器,包括一個長形的第一流道(1),用于內(nèi)燃機(jī)廢氣在其中穿流,一個與第一流道(1)相鄰的第二流道(2),用于廢氣的穿流,一個與第二流道(2)分開的管路(4),用于包括冷卻液的介質(zhì)穿流,其中,熱能在第一流道(1)中的廢氣和在管路(4)中的介質(zhì)之間交換,同時,在第二流道(2)中的廢氣和在管路中的介質(zhì)之間的熱能至少不是以較大的規(guī)模進(jìn)行交換,以及一個帶有可調(diào)閥元件(8、9、10)的閥道(6),其中,通過閥元件(8、9、10)的調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)廢氣在第一流道(1)和第二流道(2)之間的分配,其特征在于,閥道進(jìn)口側(cè)的流動軸線(SV)與第一流道的流動軸線(SK1)的方向不同。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱交換器,其特征在于,沿廢氣的流動方向,閥道(6)布置在流道(1、2)之前,并且進(jìn)氣道(7)布置在閥道(6)之前。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的熱交換器,其特征在于,進(jìn)氣道的流動軸線(SE)與閥道的流動軸線(SV)的方向不同,也與流道(1、2)的流動軸線(SK1、SK2)的方向不同。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熱交換器,其特征在于,閥道的流動軸線和進(jìn)氣道的流動軸線(SE)之間的角度(W2)大于30度。
11.根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的熱交換器,其特征在于,任一流道(1、2)的平均流動長度比閥道(6)的平均流動長度大至少2倍。
12.根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的熱交換器,其特征在于,任一流道(1、2)的平均流動長度比閥道(6)的平均流動長度大至少2.5倍。
13.根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的熱交換器,其特征在于,閥道的流動軸線(SV)和第一流道(1)的流動軸線(SK1)之間的角度(W1)大于30度。
14.根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的熱交換器,其特征在于,閥道的流動軸線(SV)和第一流道(1)的流動軸線(SK1)之間的角度(W1)大于40度。
15.根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的熱交換器,其特征在于,閥道的流動軸線(SV)和第一流道的流動軸線(SK1)之間的角度小于60度。
16.根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的熱交換器,其特征在于,閥元件(8、9、10)具有一個可調(diào)的閥瓣元件(8)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的熱交換器,其特征在于,閥瓣元件(8)布置在一個可驅(qū)動并可旋轉(zhuǎn)的軸(9)上。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17所述的熱交換器,其特征在于,閥道(6)具有與閥瓣元件(8)相連的間壁(10),其中,閥道(6)被間壁(10)至少部分地分成兩個半閥道(6a、6b)。
19.根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的熱交換器,其特征在于,第二流道(2)基本平行于第一流道(1)。
20.根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的熱交換器,其特征在于,第一流道(1)和第二流道(2)位于共同的殼體(3)中。
21.根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的、用于內(nèi)燃機(jī)的熱交換器,包括一個長形的第一流道(1),用于內(nèi)燃機(jī)廢氣在其中穿流,一個與第一流道(1)相鄰的第二流道(2),用于廢氣的穿流,一個與第二流道(2)分開的管路(4),用于包括冷卻液的介質(zhì)穿流,其中,熱能在第二流道(2)中的廢氣和在管路(4)中的介質(zhì)之間交換,同時,在第一流道(1)中的廢氣和在管路中的介質(zhì)之間的熱能至少不是以較大的規(guī)模進(jìn)行交換,并包括一個帶有可調(diào)閥元件(8、9、10)的閥道(6),其中,通過閥元件(8、9、10)的調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)廢氣在第一流道(1)和第二流道(2)之間的分配,其特征在于,閥道(6)具有形狀(16、17),當(dāng)閥元件(8、9、10)至少在終端位置時,與形狀(16、17)基本平整地貼在一起。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的熱交換器,其特征在于,閥道(6)具有基本為圓形的橫斷面。
23.根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的熱交換器,其特征在于,形狀(16、17)可通過閥道(6)的壁的變形、優(yōu)選地通過壓制或沖壓形成。
24.根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的、用于內(nèi)燃機(jī)的熱交換器,包括一個長形的第一流道(1),用于內(nèi)燃機(jī)廢氣在其中穿流,一個與第一流道(1)相鄰的第二流道(2),用于廢氣的穿流,一個與第二流道(2)分開的管路(4),用于包括冷卻液的介質(zhì)穿流,其中,熱能在第二流道(2)中的廢氣和在管路(4)中的介質(zhì)之間交換,同時,在第一流道(1)中的廢氣和在管路(4)中的介質(zhì)之間的熱能至少是以較低的規(guī)模進(jìn)行交換,以及包括一個帶有可調(diào)閥元件(8、9、10)的閥道(6),其中,通過閥元件(8、9、10)的調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)廢氣在第一流道(1)和第二流道(2)之間的分配,其特征在于,第二流道(2)具有雙壁(3a、20)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的熱交換器,其特征在于,第二流道(2)包括一個布置在殼體(3、3a)中的內(nèi)管(20),其中,內(nèi)管(20)的外表面與殼體(3、3a)相隔開。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的熱交換器,其特征在于,內(nèi)管(20)包括間隔元件(21),通過其可以確定內(nèi)管(20)到殼體(3)的間隔。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的熱交換器,其特征在于,間隔元件包括多個布置在內(nèi)管外表面的突出物(21)。
28.根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的熱交換器,其特征在于,內(nèi)管與導(dǎo)板(10)直接相連,其中,導(dǎo)板(10)布置在閥道(6)之中。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的熱交換器,其特征在于,閥門(8、9)可活動地布置在導(dǎo)板之上。
30.根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的熱交換器,其特征在于,閥道(6)直接與殼體(3)相連。
31.根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的熱交換器,其特征在于,閥元件(8、9、10)只在一個軸支承位置(18)上可旋轉(zhuǎn)地支承在閥道(6)上。
32.根據(jù)前面的權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的熱交換器,其特征在于,閥元件(8、9、10)在兩個相隔開的軸支承位置(18、19)上可旋轉(zhuǎn)地支承在閥道(6)上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于內(nèi)燃機(jī)的熱交換器,包括一個供內(nèi)燃機(jī)廢氣穿流的長形第一流道、一個與第一流道相鄰用于廢氣穿流的第二流道,以及一個與第二流道分開的管路,用于例如冷卻液等介質(zhì)穿流,由此,熱能在第二流道中的廢氣和在管路中的介質(zhì)之間交換,同時,在第一流道中的廢氣和在管路中的介質(zhì)之間的熱能至少不是以較大的規(guī)模進(jìn)行交換。該熱交換器還包括一個帶有可調(diào)閥元件的閥道,其中,通過閥元件的定位,調(diào)節(jié)廢氣在第一流道和第二流道之間的分配。本發(fā)明的目的是提供一種需要較小的空間并以較低成本制成的熱交換器。為此,閥道包括閥道殼體,所述閥道殼體由一個第一殼體部分和至少一個第二殼體部分組成。
文檔編號F28D7/16GK101057071SQ200580038761
公開日2007年10月17日 申請日期2005年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月15日
發(fā)明者克勞斯·貝克, 于爾根·羅辛, 埃爾韋·帕朗雄 申請人:貝洱兩合公司