用于内燃机的废气回流冷却器制造技术

本发明专利技术涉及一种废气回流冷却器（１），其具有一热交换嵌件（２），该热交换嵌件带有多个在废气（ＡＧ）的入流区域（３）与出流区域（７）之间插入的热交换组件（１１，１２，１３）。这些热交换组件包括带有冷却用散热片的冷却管。热交换嵌件（２）被壳体（１６）包围，该壳体的侧壁（１９）设置成与热交换嵌件（２）的打孔的侧壁（１０）隔开一定距离。在热交换嵌件（２）的封闭的侧壁（９）与壳体（１６）的相邻的侧壁（２０）之间设有倾斜分布的导引通道（２８），用以将冷却剂（ＫＭ）从冷却剂进口经由各热交换组件（１１，１２，１３）引导到冷却剂出口。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据权利要求1的特征的、用于内燃机的废气回流冷却器。
技术介绍
充分地已知废气回流冷却器在机动车辆领域中应用。这种废气回流冷却器本身却 具有效率不足的问题。这主要基于冷却水侧与废气侧的量级约为11的不令人满意的面 积比例。这种效率不足的问题特别是在用于较大型内燃机的废气回流冷却器中显现。所述 较大型内燃机应理解为例如在航海领域中用在船只上或用在很重型的工程车辆中的内燃 机。对在此使用的废气回流冷却器要求完全不同于结合明显较小的内燃机在机动车辆领域 中所使用的废气回流冷却器的功率。另外，在大型内燃机中使用具有在一定程度上不同的 成分的燃料。在大功率内燃机的废气回流冷却中的一个重要方面在于，必须对很大量的废气进 行回流冷却，其中通过废气引入废气回流冷却器中的热输入很大。当然，可以通过尺寸足 够大的废气回流冷却器来降低废气的温度，但也力求将废气回流冷却器构造成尽可能紧凑 的。此外应当确保废气回流冷却器的壳体不会过于强烈地受热。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于特别是功率很大的内燃机的废气回流冷却器， 其中该废气回流冷却器应构造成结构紧凑的，并且在该废气回流冷却器中还应防止其壳体 过度受热。该目的通过一种具有权利要求1的特征的废气回流冷却器来实现。本专利技术构思的有利的进一步构成是从属权利要求的内容。根据本专利技术的废气回流冷却器包括带有冷却剂接头的壳体，在该壳体中设置有一 带有至少一个热交换组件的热交换嵌件。热交换组件具有多个被冷却剂穿流的、带有外部 的冷却用散热片的冷却管。在热交换嵌件与壳体之间形成多个用于从冷却管和向冷却管引 导冷却剂的导引通道。因为热交换组件具有在外部加装散热片的冷却管，所以废气侧的热 交换面积明显大于冷却剂侧的热交换面积。然而在废气回流冷却器中使用冷却用散热片特 别是在很薄的、彼此靠近的冷却用散热片时并不是毫无问题的，因为废气带有可能粘附在 冷却用散热片上并从而会阻碍流动和热交换的颗粒。另一方面，特别是当要回流冷却很大 量的废气时，在不增大在废气侧的热交换面积的情况下几乎不能实现结构紧凑的废气回流 冷却器。因此，在本专利技术的范围内认为特别有利的是，废气回流冷却器设有能更换的热交换 嵌件，以便循环地更换或清洁热交换嵌件。另一重要方面在于，在热交换嵌件与壳体之间形成用于从冷却管和向冷却管引导 冷却剂的导引通道。也就是说，冷却剂在各导引通道的区域中直接与壳体接触，并因此冷却 形成废气回流冷却器外罩的壳体。由此即使在热输入很大时也防止壳体过热。因为壳体基本上不被更换，所以壳体的至少一部分也可以由发动机缸体或一发动机部件例如增压空气冷却器的壳体形成。例如固定在发动机缸体的壳体部段上的第二壳体 半部合适地用作盖件。经由发动机缸体或经由另一用作壳体部段的发动机部件向热交换组 件的附加的热输入仅以最小的方式进行，因为引导冷却剂的导引通道在热交换组件与壳体 之间分布。因此，根据本专利技术的废气回流冷却器基于一种结构很紧凑的、准双壁的壳体概念， 其具有效率高的优选能更换的热交换嵌件。在一有利的设计方案中，热交换嵌件具有两个封闭的侧壁和两个打孔的侧壁，其 中冷却管固定在打孔的侧壁中。热交换嵌件在一定程度上形成内壳体，该内壳体位于设置 在外部的壳体之内。该内壳体或热交换嵌件至少在热交换组件的区域内被外壳体包围。优 选地，壳体具有矩形的横截面。热交换嵌件同样具有矩形的横截面，从而特别是在封闭的侧 壁的区域中、但也在打孔的侧壁的区域中得到厚度基本上保持相同或横截面基本上保持相 同的导引通道。为了将冷却剂流引导至热交换组件的冷却剂进入侧，在壳体与热交换嵌件的侧壁 之间延伸有板条，所述板条或者构成在壳体上或者构成在热交换嵌件上。通过合适的流动 引导结构有可能依次连接多个热交换组件，其中各个热交换组件不是通过冷却管彼此连 接。而是冷却剂从一第一热交换组件的冷却剂离开侧流出，并通过借助导引通道的过渡引 导流入另一热交换组件的冷却剂进入侧。彼此相邻的热交换组件的冷却剂进入侧和冷却剂 离开侧在此特别是位于热交换嵌件的彼此相对的两侧上，使得冷却剂从一第一热交换组件 的冷却剂离开侧到另一热交换组件的冷却剂进入侧具有较长的行程。这一点是(人们)所 希望的，以便充分冷却壳体。在这种类型的冷却剂导引中，所有热交换组件的冷却管都被同 向地穿流。当然在本专利技术的范围内也不排除，彼此直接相继的热交换组件的冷却管被反向 地穿流。在这种情况下，在一定程度上之字形地引导冷却剂穿过热交换嵌件。在本专利技术构思的一有利的设计方案中，所述热交换嵌件在一端部上具有一用于热 的废气的入流区域，并在另一端部上具有一用于被冷却的废气的出流区域。热交换嵌件的 入流区域和出流区域构造成特别是锥形的。入流区域和出流区域与各热交换组件一起形成 热交换嵌件，该热交换嵌件在一定程度上作为具有拱顶式的锥形入流区域和出流区域的长 方体可作为预制的结构单元嵌入废气回流冷却器中。废气回流冷却器的壳体如外套那样包 围该具有其入流区域和出流区域的热交换嵌件。用于冷却剂的导引通道也延伸到热交换嵌 件的锥形构造的入流区域和出流区域中，从而在这些区域中不会发生壳体过热。认为有利的是，冷却水进口设置在废气的出流区域中，而冷却水出口设置在废气 的入流区域中。虽然通过根据本专利技术的废气回流冷却器设计不仅能明显更有效率地形成在废气 与冷却剂之间的热交换，而且同时也有效地冷却壳体，但在本专利技术范围内重要的是，在废气 侧提供是在冷却剂侧的约8至20倍、特别是8至14倍的热交换面积，以便在废气与冷却剂 之间的热交换方面实现所希望的较高的效率。因为冷却剂进口设置在废气的出流区域中而冷却剂出口设置在废气的入流区域 中，所以废气与冷却剂之间的热交换在交叉对流中进行。冷却剂进口和冷却剂出口特别是 作为彼此相对设置的接管构成在壳体的相应的端部上。对于废气回流冷却器的效率特别重要的是各热交换面积的比例。各冷却用散热片的面积应尽可能大，但不过快地污染。原则上规定，各冷却管的冷却用散热片由在一热交 换组件的整个横截面上延伸的板件构成。换言之，各冷却用散热片从一个冷却管到另一个 冷却管地延伸或者说各冷却管穿过一排堆叠设置的、形成热交换组件的冷却用散热片的板 件。在此，各冷却管穿过各板件中的孔，其中在孔之外的区域被称为冷却用散热片。在 各孔的周边侧设有在冷却用散热片中槽形压制的涡流器。这些涡流器提高热交换并从而提 高废气回流冷却器的效率。一个板件或冷却用散热片的所有涡流器优选在一个方向上压制出。这种设计方案 还用于保证尽可能少的废气炭黑颗粒粘附在涡流器或冷却用散热片上。由此可以延长检查 和维护间隔。已证实，如果将涡流器设计成肾形的，则进一步改善涡流器的作用，其中各四个所 述肾形设计的涡流器设置在一个冷却用散热片中的一个孔的周边侧。在一有利的进一步构成中，涡流器在其长度方面被限定并且分别在一个孔的周边 侧上在约50°至60°的角度上延伸。由此在两个涡流器之间得到一个30°至40°的角度 区域，在该角度区域中在板件之内没有设置压制部。在涡流器的构造方面重要的是，这些涡流器在边缘侧封闭并且具有向板件的平顺 的、倒圆角的过渡部，使得尽可能没有炭黑颗粒会粘附在可能的锋利的棱边上。涡流器设置 成使得涡流器的两个薄端部或本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于内燃机的废气回流冷却器（１），包括以下特征：ａ）在带有冷却剂接头（２６、２７）的壳体（１６）中设置有带有热交换组件（１１、１２、１３）的热交换嵌件（２）；ｂ）热交换组件（１１、１２、１３）具有多个被冷却剂（ＫＭ）穿流的、带有外部的冷却用散热片（１５）的冷却管（１４）；ｃ）在热交换嵌件（２）与壳体（１６）之间形成用于从冷却管（１４）和向冷却管引导冷却剂（ＫＭ）的导引通道（２８）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：M洛布雷耶尔，D克劳斯，D阿本德罗特，
申请(专利权)人：GEA机械冷却技术有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]