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CN206419126U - 水冷却的egr冷却器 - Google Patents

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CN206419126U
CN206419126U CN201621371741.1U CN201621371741U CN206419126U CN 206419126 U CN206419126 U CN 206419126U CN 201621371741 U CN201621371741 U CN 201621371741U CN 206419126 U CN206419126 U CN 206419126U
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heat exchange
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尹圣日
李东映
尹硕镇
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Hyundai Motor Co
Original Assignee
Hyundai Motor Co
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Abstract

本实用新型公开一种水冷却的EGR冷却器，其被供应有来自排气管路的废气并且将冷却的废气再循环至进气管。外壳具有排气入口、排气出口、冷却剂入口以及冷却剂出口。热交换元件设置在外壳中并且包括以预定间距从排气入口至排气出口的废气通道，并且还包括冷却剂通过其在废气通道之间可以从冷却剂入口流动到冷却剂出口的冷却剂通道。管元件包括在热交换元件的上表面与外壳的内部上表面之间形成的以允许废气绕过热交换元件并且在热交换元件的上表面和冷却剂出口之间流动的旁路通道。

Description

水冷却的EGR冷却器
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年9月9日向韩国知识产权局提交的申请号为10-2016-0116723的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本实用新型涉及一种能够利用冷却剂冷却从排气管路到进气管路的再循环的废气的水冷却的EGR冷却器。
背景技术
近年来，由于诸如全球变暖的环境问题，针对废气的法规已经加强，特别地，车辆的废气的排放已经被严格地控制。
详细地，根据EURO-6，就汽车的柴油发动机而言，NOx的排放需要降低至约80mg/km。相应地，汽车行业已经使用诸如废气再循环(EGR)、LNT以及SCR的新技术。
EGR装置可以包括再循环废气并且将再循环的废气与压缩空气混合的高压废气再循环(HP-EGR)装置以及再循环柴油微粒过滤器(DPF)的后端的废气并且在涡轮增压器的前端处将再循环的废气与空气混合的低压废气再循环(LP-EGR)装置。
这种情况下，为了冷却再循环废气，废气再循环管路被设置有EGR冷却器，其由具有抵抗高温状态的高耐腐蚀性的不锈钢材料和冷却水制成。
通过这种方式，不锈钢材料制成的EGR冷却器是重的，具有低热交换效率以及差的成型性，并且在部件的总成本方面是昂贵的。因此，已经进行针对由具有高热交换效率和好的成型性并且在部件的成本方面相对便宜的的铝材料制成的EGR冷却器的研究。
在由铝材料制成的EGR冷却器中，热交换元件等由铝制成并且比SUS材料相对易于受热，并且当冷却器内部生成冷却剂气泡时，冷却性能下降，发生热变形，以及泄漏冷却剂从而损坏发动机。
图3是典型的水冷却的EGR冷却器的透视图。
参照图3，EGR冷却器100的下部的入口和出口各自设置有冷却剂供应管104和冷却剂排气管115，并且入口锥体部分设置有旁通阀400。进一步地，设置有致动旁通阀400的致动器405。
在这种结构中，冷却剂被供应至下部的一侧并且被排放至下部的另一侧，使得由于冷却剂的沸腾形成的气泡不可以被流畅地排放。
以上在背景技术部分中公开的信息仅是为了加强对本实用新型的背景技术的理解，并且因此其可能含有不构成在该领域中已经为本领域普通技术人员所熟知的现有技术的信息。
专利号为10/2014/0000406的韩国专利公开出版文献公开了与本文描述的主题相关的主题。
发明内容
本实用新型旨在提供一种具有容易地排放在冷却废气时由冷却剂形成的气泡以稳定地维持冷却性能并且降低由于热变形的泄漏以防止发动机故障的优点的水冷却的EGR冷却器。
本实用新型的示例性实施例提供了一种供应有来自排气管路的废气并且将冷却的废气再循环至进气管路的水冷却的EGR冷却器。水冷却的EGR冷却器包括外壳，其配置为具有每个设置有废气通过其进和出的入口和出口的两端。下部的进口设置有冷却剂入口，并且上部的出口设置有冷却剂出口。热交换元件，其配置为设置在外壳中，设置有以预定间距从入口到出口的废气通道，以及设置有冷却剂通过其在废气通道之间从下部的入口流动到上部的出口的冷却剂通道。管元件，其配置为设置有在热交换元件的上表面与外壳的内部上表面之间形成的旁路通道以允许废气绕过热交换元件并且在旁路通道中在热交换元件的上表面和冷却剂出口之间连接。
水冷却的EGR冷却器可以进一步包括下部板，其配置为设置在热交换元件的上表面上，以及上部板，其配置为设置在外壳的内部上表面上，其中在下部板和上部板之间可以形成旁路通道。
管元件的外部圆周表面的下部可以钎焊到从下部板向上弯曲的部分的内部圆周表面。
管元件的外部圆周表面的上部可以钎焊到从上部板向下弯曲的部分的内部圆周表面。
沿着管元件的圆周在上部板的上表面和外壳的内表面之间可以形成上部空隙。
上部空隙可以向管元件的中心部分逐渐地变宽。
上部空隙可以通过向上弯曲外壳来形成。
沿着管元件的圆周在下部板的下表面和热交换元件的上表面之间可以形成下部空隙。
下部空隙可以向管元件的中心部分逐渐地变宽。
下部空隙可以通过向外壳的上部弯曲下部板来形成。
热交换元件、上部板以及下部板可以由铝材料制成。
上部板和下部板可以通过弯曲一个板来形成。
水冷却的EGR冷却器可以进一步包括：配置为打开和关闭旁路通道的入口的旁通阀和配置为致动旁通阀的致动器。
水冷却的EGR冷却器可以进一步包括：冷却剂供应管，其配置为与冷却剂入口连接；以及冷却剂排气管，其配置为与冷却剂出口连接。
根据本实用新型的示例性实施例，通过供给有来自EGR冷却器的下部的入口的冷却剂并且将冷却剂排放到上部的出口来稳定地移除由冷却剂生成的气泡是可能的。
因此，稳定地维持EGR冷却器的性能，减少热变形，以及有效地防止发动机的故障是可能的。
附图说明
图1是根据本实用新型的示例性实施例的EGR冷却器的剖视图。
图2是根据本实用新型的示例性实施例的EGR冷却器的局部详细剖视图。
图3是典型的EGR冷却器的透视图。
结合附图可以使用以下参考符号：
100：EGR冷却器 102：入口锥体部分
104：冷却剂供应管 110：热交换元件
112：出口锥体部分 115：冷却剂排气管
120：管元件 130：外壳
132：下部板 134：上部板
142：连接管 140：旁路通道
145：冷却剂通道 147：废气通道
300：上部空隙 305：下部空隙
310：钎焊连接部分
具体实施方式
下文中，将参照附图详细地描述本实用新型的示例性实施例。
然而，由于为了方便说明，各自部件的尺寸和厚度在附图中被任意地示出，因此本实用新型不必须限于附图中示出的内容。另外，为了明显地表示几个部分和区域，厚度被扩大。
然而，为了清楚地描述本实用新型的示例性实施例，将省略与说明书无关的内容，并且遍及本说明书，彼此相同或者相似的部件将以相同的参考符号表示。
在以下描述中，相同的部件被分为第一、第二等等以区分部件的名称并且其顺序不必须限于此。
图1是根据本实用新型的示例性实施例的EGR冷却器100的剖视图。尽管被称作水冷却EGR冷却器，但是应理解的是任何流动的冷却剂可以在EGR冷却器100中使用。
参照图1，EGR冷却器100包括入口锥体部分102、冷却剂供应管104、冷却剂通道145、热交换元件110、出口锥体部分112、连接管142、冷却剂排气管115、管元件120、下部板132、上部板134、外壳130以及旁路通道140。
外壳130的入口被设置有入口锥体部分102，其出口被设置有出口锥体部分112，入口锥体部分102被提供有来自排气管的废气，并且出口锥体部分112通过连接管142将废气提供给进气管路。
在这种结构中，连接管被插入至进气管路中以流畅地再循环废气。
外壳130的内部被设置有热交换元件110以及从热交换元件110的入口至其出口形成的废气通道147。
此处，废气通道147形成在管道中(无参考符号)并且废气通道147在宽度方向上以预定的间距布置。进一步地，冷却剂流过的冷却剂通道145在废气通道147之间形成并且冷却剂通道145在其中废气通道147布置的宽度方向上以预定的间距形成。
外壳130的下表面的入口与冷却剂供应管104连接并且其上表面的出口与冷却剂排气管115连接。冷却剂供应管104被提供有冷却剂并且冷却剂排气管115排放冷却剂。
通过冷却剂供应管104提供的冷却剂在穿过冷却剂通道145时通过使用热交换元件110冷却穿过废气通道147的废气并且通过冷却剂排气管115循环。
旁路通道140在热交换元件110的上表面和外壳130的内部上表面之间形成。旁路通道140在下部板132和上部板134之间形成。此处，下部板132和上部板134可以通过弯曲一个板以管道形式来制造。
根据本实用新型的示例性实施例，管元件120被形成为穿透在其中设置热交换元件110的空间和冷却剂排气管115之间的旁路通道140。此处，管元件120将穿过热交换元件110的冷却剂通道145的冷却剂传递至冷却剂排气管115。
根据本实用新型的示例性实施例，冷却剂被提供到下部入口并且被排放到上部出口以容易地排放由于冷却剂的沸腾而生成的气泡，从而解决热变形以及冷却剂泄漏的问题。
进一步地，管元件120设置为穿透设置在上部处的旁路通道140，并且因此冷却剂可以从上向下地移动。
入口锥体部分102被设置有旁通阀400(图3)和致动旁通阀400的制动器405(图3)，并且旁通阀控制废气的通道以允许废气穿过旁路通道140或者废气通道147。根据本实用新型的示例性实施例，旁通阀400(图3)的结构可以参考已知的技术并且因此对其描述将被省略。
图2是根据本实用新型的示例性实施例的EGR冷却器的局部详细剖视图。
参照图2，管元件120的上端部分的外部圆周表面沿着圆周钎焊(braze)到上部板134的外侧并且管元件120的下端部分的外部圆周表面沿着圆周钎焊到下部板132的外侧，因此形成钎焊连接部分310。
如上文描述的，管元件120将穿过冷却剂通道145的冷却剂传递到冷却剂排气管115。
沿着管元件120的圆周在下部板132与热交换元件110的上表面之间形成下部空隙305。下部空隙305包括向管元件120的中心逐渐上升的部分。此处，下部空隙305可以通过向上弯曲下部板132来形成。
进一步地，沿着管元件120的圆周在上部板134和外壳130的内部上表面之间形成上部空隙300。上部空隙300包括向管元件120的中心逐渐上升的部分。此处，上部空隙300可以通过向上弯曲外壳130来形成。
根据本实用新型的示例性实施例，下部空隙305流畅地移动冷却剂、将气泡汇集至管元件120的中心部分并且提供其中弯曲管元件120和下部板132的空间。
进一步地，上部空隙300流畅地移动冷却剂、将气泡排放至冷却剂排气管115的中心部分以及提供其中弯曲冷却剂排气管115和上部板134的空间。
根据本实用新型的示例性实施例，热交换元件可以具有管和销结构，并且其结构参考已知技术并且因此将省略其详细的描述。
进一步地，热交换元件、上部板、下部板以及管元件可以由铝材料制成。
尽管本实用新型已经结合目前认为可实施的示例性实施例被描述，但是应理解的是本实用新型不限于公开的实施例。相反，其旨在覆盖包括在附加的权利要求的精神和范围内的各种变型和等同布置。

Claims (18)

1.一种水冷却的废气再循环冷却器，即一种水冷却的EGR冷却器，其被供应有来自排气管路的废气并且将冷却的所述废气再循环至进气管路，所述水冷却的EGR冷却器包括：
外壳，其具有所述废气穿过其进和出所述外壳的位于第一端部的排气入口和位于相对的第二端部的排气出口，所述外壳的所述第一端部的下部设置有冷却剂入口并且所述外壳的所述第二端部的上部设置有冷却剂出口；
热交换元件，其设置在所述外壳中，所述热交换元件包括以预定间距从所述排气入口至所述排气出口的废气通道，并且还包括冷却剂通过其在所述废气通道之间从冷却剂入口流动到冷却剂出口的冷却剂通道；以及
管元件，其包括在所述热交换元件的上表面与所述外壳的内部上表面之间形成的以允许所述废气绕过所述热交换元件并且在所述热交换元件的上表面和所述冷却剂出口之间流动的旁路通道。
2.根据权利要求1所述的水冷却的EGR冷却器，其进一步包括：
下部板，其设置在所述热交换元件的上表面上；以及
上部板，其设置在所述外壳的内部上表面上，其中在所述下部板与所述上部板之间形成所述旁路通道。
3.根据权利要求2所述的水冷却的EGR冷却器，其中所述管元件的外部圆周表面的下部钎焊到从所述下部板向上弯曲的部分的内部圆周表面。
4.根据权利要求2所述的水冷却的EGR冷却器，其中所述管元件的外部圆周表面的上部钎焊到从所述上部板向下弯曲的部分的内部圆周表面。
5.根据权利要求4所述的水冷却的EGR冷却器，其中沿着所述管元件的圆周在所述上部板的上表面与所述外壳的内表面之间形成上部空隙。
6.根据权利要求5所述的水冷却的EGR冷却器，其中所述上部空隙向所述管元件的中心部分逐渐地变宽。
7.根据权利要求5所述的水冷却的EGR冷却器，其中所述上部空隙通过向上弯曲所述外壳来形成。
8.根据权利要求4所述的水冷却的EGR冷却器，其中沿着所述管元件的圆周在所述下部板的下表面与所述热交换元件的上表面之间形成下部空隙。
9.根据权利要求8所述的水冷却的EGR冷却器，其中所述下部空隙向所述管元件的中心部分逐渐地变宽。
10.根据权利要求8所述的水冷却的EGR冷却器，其中所述下部空隙通过向所述外壳的上部弯曲所述下部板来形成。
11.根据权利要求2所述的水冷却的EGR冷却器，其中所述热交换元件、所述上部板以及所述下部板由铝材料制成。
12.根据权利要求2所述的水冷却的EGR冷却器，其中所述上部板和所述下部板由单个弯曲板组成。
13.根据权利要求2所述的水冷却的EGR冷却器，其进一步包括：
旁通阀，其配置为打开和关闭所述旁路通道的入口；以及
致动器，其配置为致动所述旁通阀。
14.根据权利要求2所述的水冷却的EGR冷却器，其进一步包括：
冷却剂供应管，其与所述冷却剂入口连接；以及
冷却剂排气管，其与所述冷却剂出口连接。
15.一种水冷却的废气再循环冷却器，即一种水冷却的EGR冷却器，其被供应有来自排气管路的废气并且将冷却的所述废气再循环至进气管路，所述水冷却的EGR冷却器包括：
外壳，其具有所述废气穿过其进和出所述外壳的位于第一端部的排气入口和位于相对的第二端部的排气出口，所述外壳的所述第一端部的下部设置有冷却剂入口并且所述外壳的所述第二端部的上部设置有冷却剂出口；
热交换元件，设置在所述外壳中，所述热交换元件包括以预定间距从所述排气入口至所述排气出口的废气通道，并且还包括冷却剂通过其在所述废气通道之间从所述冷却剂入口流动到所述冷却剂出口的冷却剂通道；
下部板，其设置在所述热交换元件的上表面上；
上部板，其设置在所述外壳的内部上表面上；
旁路通道，其在所述下部板与所述上部板之间形成以允许所述废气绕过所述热交换元件并且在所述热交换元件的上表面和所述冷却剂出口之间流动；
旁通阀，其配置为打开和关闭所述旁路通道的入口；以及
致动器，其配置为致动所述旁通阀。
16.根据权利要求15所述的水冷却的EGR冷却器，其进一步包括管元件，所述旁路通道设置在所述管元件中。
17.根据权利要求16所述的水冷却的EGR冷却器，其中所述管元件的外部圆周表面的下部钎焊到从所述下部板向上弯曲的部分的内部圆周表面；以及
其中所述管元件的外部圆周表面的上部钎焊到从所述上部板向下弯曲的部分的内部圆周表面。
18.根据权利要求16所述的水冷却的EGR冷却器，其中沿着所述管元件的圆周在所述上部板的上表面与所述外壳的内表面之间形成上部空隙，所述上部空隙向所述管元件的中心部分逐渐地变宽；以及
其中沿着所述管元件的圆周在所述下部板的下表面与所述热交换元件的上表面之间形成下部空隙，所述下部空隙向所述管元件的中心部分逐渐地变宽。
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