热交换器制造技术

本发明专利技术提供一种热交换器。热交换器被安装在内燃机的进气通路或排气通路上，并且被构造成通过在包含排气的气体和制冷剂之间传递热量来冷却气体，在该热交换器中，在气体流过的气体通路中的与气体接触的部分的一部分处形成疏水部，并且在该部分的另一部分处形成亲水部。疏水部是用疏水处理提供的部分。亲水部是用亲水处理提供的部分。亲水部形成在如下的部分处：该部分在热交换器被致动时温度低于形成疏水部的部分的温度。

【技术实现步骤摘要】
热交换器对相关申请的交叉引用本申请根据35U.S.C.§119要求在2018年11月21日提交的日本专利申请No.2018-218308的优先权。该申请的内容通过引用以其整体并入本文。
本公开涉及一种热交换器。更具体地，本公开涉及如下的一种热交换器，该热交换器被安装在内燃机的进气通路或排气通路上，并且被构造成在包含排气的气体和制冷剂之间传递热量。
技术介绍
典型地，车辆包括多个热交换器，诸如中冷器和EGR冷却器。在每个热交换器中，循环气体中的蒸汽被冷却和冷凝，并作为液体膜附着在气体通路中。已经公开了各种移除这种液滴的技术。例如，JP2006-348873A公开了在EGR冷却器中的EGR气体的通路的内壁表面上形成疏油膜，以促进包含通过EGR气体的冷凝产生的未燃烧燃料的油组分的喷射。
技术实现思路
在其中包含排气的气体被冷却的热交换器诸如EGR冷却器中，由于未燃烧的燃料成分和排气中的烟灰，沉积物在热交换器的气体通路上产生，并且在一些情况下附着在气体通路中。附着的沉积物中的可溶沉积物溶解到冷凝水中，并与冷凝水一起被从热交换器排出。当如在上述JP2006-348873A中公开的技术中那样在EGR冷却器的EGR气体通路的内壁表面上形成疏油膜时，认为疏油膜提供类似于疏水处理的效果。具体地，认为疏油膜促进了在EGR冷却器的气体通路中产生的冷凝水的喷射。因此，可溶沉积物可能不会溶解到冷凝水中，而是保留在气体通路中。本公开中的示例的目的是，提供一种降低在热交换器的气体通路中的沉积物附着的技术，该热交换器被构造成在包含排气的气体和制冷剂之间进行热交换。根据本公开中的示例的一种热交换器被安装在内燃机的进气通路或排气通路上。热交换器被构造成在包含排气的气体和制冷剂之间传递热量。热交换器包括气体流过的气体通路和制冷剂流过的制冷剂通路。用疏水处理提供的疏水部在气体通路中的与气体接触的部分的一部分处形成。用亲水处理提供的亲水部在气体通路中的与气体接触的该部分的一部分处形成，该一部分与疏水部不同，并且在热交换器被致动时具有比疏水部的温度低的温度。疏水部被设置在气体通路中的高温侧上，以促进冷凝水的喷射。因此，在气体通路的高温侧上，能够减少气体通路中的水的存储量，并且能够促进由于高温剥离引起的沉积物的移除。另外，亲水部被设置在气体通路中的低温侧上，以将在低温下产生的沉积物溶解到冷凝水中。利用亲水部，冷凝水渗透到沉积物和气体通路的表面之间，从而促进由于剥离而引起的沉积物的移除。附图说明图1是概略地示意根据本公开第一实施例的系统的整体构造的图；图2是概略地示意根据本公开第一实施例的EGR冷却器的构造的图；图3是用于描述EGR冷却器的气体通路中的沉积物产生和剥离的机理的图；图4是示意在产生的沉积物的重量和在产生时的温度之间的关系的图；图5是示意根据本公开第一实施例的EGR冷却器中的可选XY平面处的气体通路表面的温度分布的示例的图；图6是示意根据本公开第一实施例的EGR冷却器中的可选XZ平面处的气体通路表面的温度分布的示例的图；图7是示意根据本公开第一实施例的EGR冷却器中的可选XY平面处的气体通路表面的疏水性分布的示例的图；图8是示意根据本公开第一实施例的EGR冷却器中的可选XZ平面处的气体通路表面的疏水性分布的示例的图；图9是示意根据本公开第一实施例的EGR冷却器中的可选XY平面处的疏水膜和亲水膜的示例性布置的图；图10是示意根据本公开第一实施例的EGR冷却器中的可选XZ平面处的疏水膜和亲水膜的示例性布置的图；图11是示意根据本公开第一实施例形成疏水膜和亲水膜的方法的概要的模式图；图12是概略地示意根据本公开第二实施例在EGR冷却器的气体通路上设置的示例性片的图；图13是概略地示意根据本公开第二实施例在EGR冷却器的气体通路上设置的示例性片的图；图14是示意根据本公开第三实施例的EGR冷却器中的管的示例性布置的图；图15是概略地示意根据本公开第四实施例的EGR冷却器的示例性构造的图；图16是概略地示意根据本公开第五实施例的中冷器的示例性构造的图；图17是示意根据本公开第五实施例的中冷器的制冷剂通路中的制冷剂的流动的图；图18是示意根据本公开第五实施例的中冷器的气体通路表面的温度分布的图；图19是示意根据本公开第五实施例的中冷器的气体通路中的片的示例性布置的图。具体实施方式以下参考附图描述本公开的实施例。在附图中，彼此相同或等同的部分由相同的附图标记表示，并且将简化或省略其重复描述。第一实施例1.根据第一实施例的系统的示例性构造1-1.示例性整体构造图1是概略地示意根据本公开第一实施例的系统的整体构造的图。图1中的系统包括发动机2。发动机2包括增压器4。增压器4包括涡轮机6和压缩机8，涡轮机6被构造成由排气能量致动，压缩机8与涡轮机6一体地联接并且被构造成利用输入到涡轮机6的排气能量旋转。压缩机8被设置在通过进气通路10的半途处。中冷器14在进气通路10上的进气流中被安装在压缩机8的下游。中冷器14是被构造成通过与制冷剂热交换而冷却由压缩机8压缩的进气的热交换器。中冷器14中的制冷剂例如是水。然而，制冷剂可以是除水之外的制冷剂。发动机2还包括EGR装置，该EGR装置被构造成将排气的一部分作为EGR气体再循环到进气通路10。EGR装置包括连接发动机2的排气系统和进气系统的EGR通路20。EGR冷却器22被安装在EGR通路20上。EGR冷却器22是被构造成通过在排气和制冷剂之间传递热量的热交换来冷却排气的热交换器。EGR冷却器22中的制冷剂例如是水。然而，制冷剂可以是除水之外的制冷剂。EGR通路20与旁通通路24连接，该旁通通路24与EGR冷却器22并联地绕过EGR冷却器22。用于打开和关闭旁通通路24的阀26被安装在旁通通路24在此处与EGR通路20合并的部分处。在EGR通路20上的EGR气体流中，用于调节EGR气体量的EGR阀28被安装在阀26的下游。1-2.EGR冷却器的示例性构造图2是概略地示意EGR冷却器22的构造的图。在下文中，如在图2中示意地，X轴被限定为在与EGR冷却器22中的气体循环方向上的流动基本平行的方向上，原点(0)被限定为在最上游侧上，并且正侧被限定为在下游侧上。Y轴被限定为在EGR冷却器22的上下方向上，原点被限定为在底表面侧上，并且正侧被限定为在上表面侧上。Z轴被限定为在与XY平面正交的方向上，原点被限定为在更靠近在其上形成制冷剂出口32的侧表面的一侧上，并且制冷剂入口31在正侧上的侧表面上形成。如在图2中示意地，EGR冷却器22包括制冷剂通路33和气体通路34。制冷剂通路33包括多根管。包括在制冷剂通路33中的每根管在EGR冷却器22的外罩30中被彼此平行地固定。制冷剂通路33是制冷剂的通路并且连接在外罩30的侧表面中的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热交换器，所述热交换器被安装在内燃机的进气通路或排气通路上，并且被构造成在包含排气的气体和制冷剂之间传递热量，所述热交换器包括：/n气体通路，所述气体流过所述气体通路；和/n制冷剂通路，所述制冷剂流过所述制冷剂通路，其中/n在所述气体通路中的与所述气体接触的部分中的一部分处形成有用疏水处理提供的疏水部，并且/n在所述气体通路中的与所述气体接触的所述部分中的另一部分处形成有用亲水处理提供的亲水部，所述另一部分与所述疏水部不同，并且所述另一部分在所述热交换器被致动时具有比所述疏水部的温度低的温度。/n

【技术特征摘要】
20181121 JP 2018-2183081.一种热交换器，所述热交换器被安装在内燃机的进气通路或排气通路上，并且被构造成在包含排气的气体和制冷剂之间传递热量，所述热交换器包括：
气体通路，所述气体流过所述气体通路；和
制冷剂通路，所述制冷剂流过所述制冷剂通路，其中
在所述气体通路中的与所述气体接触的部分中的一部分处形成有用疏水处理提供的疏水部，并且
在所述气体通路中的与所述气体接触的所述部分中的另一部分处形成有用亲水处理提供的亲水部，所述另一部分与所述疏水部不同，并且所述另一部分在所述热交换器被致动时具有比所述疏水部的温度低的温度。


2.根据权利要求1所述的热交换器，其中，在通过所述气体通路的所述气体的流动中，所述疏水部位于所述亲水部的上游。


3.根据权利要求1或2所述的热交换器，其中，在通过所述制冷剂通路的所述制冷剂的流动中，所述疏水部位于所述亲水部的下游。


4.根据权利要求1至3中的任一项所述的热交换器，还包括被设置在所述气体通路中的散热片，其中，所述疏水部和所述亲水部被形成在所述片的表面上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：长谷川亮，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP