废气蒸发器制造技术

本发明专利技术涉及一种蒸发器，特别是用于机动车(1)的废气系统(3)的废气蒸发器(5)，该蒸发器具有板式夹层结构，该板式夹层结构具有多个相互堆叠在一起、用于导引第一流体的导流板元件(15)，在两个板部件之间设有至少一个用于导引第二流体的肋部(18)、特别为波纹肋部，其中，板元件包括至少一块覆盖液流通道的盖板(11)以及液流通道板单元(12)，其中，液流通道板单元包括至少一块具有液流通道(17)的液流通道板(12a、12b)，用以将第一流体从入口(13)导引至出口(14)。

【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蒸发器，特别是用于机动车的废气系统的废气蒸发器。
技术介绍
内燃机废气的热能回收在车辆工程领域中的重要性稳步增长。尤其，利用废气蒸发器的热能回收越来越受到重视，借此以提高相对于内燃机运行的效率。在废气蒸发器中，热量从废气中分离并被提供给冷却剂或制冷剂，在此过程中，冷却剂或制冷剂通常会被蒸发。从废气分离的热能可用于下游的克劳修斯-兰金循环(Clausius-Rankine-Kreislauf)。例如，本申请人的专利DE 102007 060 523 Al公开了一种废气蒸发器，该废气蒸发器具有夹层设计，在该设计中，废气层和冷却剂层交替地直接彼此相邻设置。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种在压力稳定性方面有所改善的蒸发器，且该蒸发器制造简单、成本低。上述目的通过具有独立权利要求I的技术特征的蒸发器来实现。本专利技术有利的实施方案在从属权利要求的技术方案中给出。根据本专利技术的基本构思，蒸发器特别适用于作为机动车的废气系统的废气蒸发器，该蒸发器具有板式夹层结构，该板式夹层结构包括多个相互堆叠在一起的用于导引第一流体的导流板元件，在两个板元件之间设有至少一个用于导引第二流体的肋部，特别为一个连接肋部或一个波纹肋部，其中，板元件包括至少一块覆盖液流通道的盖板以及液流通道板单元，该液流通道板单元具有至少一块设有液流通道的液流通道板，液流通道板用以将第一流体从入口导引至出口。通过将蒸发器设计成板式夹层结构，使蒸发器具有特别高的压力稳定性，并因此能够在足够的范围内承受高达IOObar的工作压力，这样的工作压力例如在克劳修斯-兰金循环中产生。在一个优选的实施方案中，液流通道板单元包括单块液流通道板,该液流通道板被覆盖液流通道的盖板封闭。这种实施方案提供了液流通道板单元的最简单且成本低的实施方案。在一个进一步优选的实施方案中，还设有另一块盖板，其设置在单块液流通道板和至少一个肋部之间，从而使该单块液流通道板设置在这两块盖板之间。换句话说，板元件以盖板-液流通道板-盖板的顺序设置在两个肋部之间，从而使两块盖板形成良好的接触面或者形成与肋部形成平面式连接。在一个进一步优选的实施方案中，液流通道板单元明确包括两块液流通道板,这两块液流通道板设置在两块盖板之间。通过使两块通道板形成材料配合连接，而形成了具有增强的抗压性能的通道结构。优选地，液流通道板的液流通道通过模压工艺或深冲工艺形成。这些方法成本低，而且通过这些方法还可以在液流通道板中加工出不同的通道结构。例如可以考虑波纹型通道结构，在该通道结构中，克劳修斯-兰金循环的第一流体(例如水或酒精混合物)从入口流至出口。在另一个优选的实施方案中，液流通道由平行的加强筋构成，这些加强筋通过开口相互连接。由该实施方案实现了一种特别便于制造的液流通道板，根据实际应用情况可以将液流通道板安装在任何位置上，该液流通道板特别为冲压而成的液流通道板。在另一个实施方案中，液流通道板的液流通道被设计为开口，两块液流通道板中的开口叠置，以形成一条或多条液流通道。优选地，叠置的开口设有不同的宽度，从而使在开口边缘上可能产生的任何毛边不会阻碍液流通道的流体连通。优选地，开口通过冲压工艺、激光切割或喷水切割的方式形成。在另一个优选的实施方案中，入口和/或出口设置在蒸发器的中心区域。该实施方案使得热膨胀、特别是蒸发器纵向上的热膨胀不会受到阻碍。根据本专利技术，“中心区域”可以理解为这样的区域，即，该区域从蒸发器的几何中心、在两个纵向上、以蒸发器整体长度的0-20%、优选0-10%的范围延伸。在另一个优选的实施方案中，入口和/或出口设置在蒸发器的侧面，以免阻碍第二流体的流动、特别是机动车废气的流动。为此，大体上呈矩形的板元件于两个纵侧面上具有突起部，且突起部带有开口。通过使各个板元件堆叠在一起，一方面形成具有入口集流通道的入口，另一方面形成具有出口集流通道的相应出口。在另一个优选的实施方案中，至少一个、优选每个液流通道板单元具有用以产生升高的压力损耗的元件。优选地，该元件设计为喷嘴、膜片或阻挡圈。该实施方案实现了这种情况，即，通过有针对性地引入“初始压力损耗(Vordruckverlust)”，使不同的液流通道板单元的各条液流通道之间的压力损耗差以百分比的形式降低。这确保了使第一流体均匀分配到各个液流通道板单元。优选地，将这种蒸发器作为废气蒸发器用于机动车的废气系统中，这种废气蒸发器可以连接至克劳修斯-兰金循环。可以理解为，上文所述的以及下文将要提及的技术特征不仅仅局限于本专利技术给出的各种结合方式，而且还可以在不背离本专利技术范围的前提下采用其它结合方式或单独使用。本专利技术的其它重要的技术特征在下文结合实施例和附图进行详细说明。附图说明基于附图对根据本专利技术的蒸发器的优选实施例进行详细说明。其中图I为具有内燃机和废气系统的机动车的原理示意图，其中，废气系统具有废气蒸发器；图2a至2d为不同的液流通道板的原理示意图；图3为根据本专利技术的废气蒸发器的原理示意图；图4至图6为根据本专利技术的液流通道板的另外三个实施例的原理示意图；图7和图8为根据本专利技术的板元件的两个实施例的原理示意图，其中，两个板元件、之间设有波纹肋部；图9和图10为根据本专利技术的液流通道板的另一实施例的原理不意图以及该液流通道板的具体结构示意图。具体实施例方式图I中所示的机动车I包括内燃机2，该内燃机包括下游连接的废气系统3，在该实施例中，该废气系统于一条废气支线4中设有废气蒸发器5、催化转换器6、中心消音器7和后部消音器8。机动车I以四个车轮9 (这里仅通过参考数字示例性示出)支撑在车道路面10上，根据图I所示，该车道路面位于纸张所在的平面上。此外,如图I所示，这种废气蒸发器5与所谓的兰金循环(Rankine-Kreislauf) 18热耦合。兰金循环18具有至少一个蒸发器5、扩展器19、兰金冷凝器20和泵21。兰金循环的工作介质(例如水)通过泵21增大到升高的压力水平。然后，该介质流入到蒸发器5中。该工作介质再从该蒸发器中流出，并流入到扩展器19中，在该扩展器中，使工作介质完成机械运转，并且扩展至更低的温度和压力水平。工作介质又由扩展器流入到兰金冷凝器20中，在该兰金冷凝器中，工作介质被液化。随后，泵21再次开始汲取工作介质。在图2a至2d中示出了根据本专利技术的液流通道板12a和12b的第一实施例，当这两块液流通道板组装时，形成了一个液流通道板单元12 ;这些图还示出了盖板11。液流通道板12a和12b具有多个开口 17，这两块板的各个开口的宽度是不同的，因此当这些板堆叠在一起时(如图2d所示)，可能产生的任何毛边不会无谓地(do not unnecessarily)阻碍这些板的相互连接。这两块液流通道板的顶部和底部由盖板11覆盖。根据本专利技术，包括液流通道板单元12和盖板11组成的单元用板元件15来表示。如图3所示，如果利用这种板部件15组装成堆叠结构，即，使板部件15和肋部16交替叠加设置，并接着将它们相互焊接在一起；那么这就形成了一个废气蒸发器。废气蒸发器具有入口 13和出口 14，从纵向上看，该入口和出口大体上设置在中间。来自克劳修斯-兰金循环的流体(例如水)从入口 13流入到集流通道13a中，该集流通道由板元件15和插置在板元件之间的中间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：斯特芬·布伦纳，彼得·格斯克斯，延斯·霍尔登里德，克劳斯·伊姆勒，迈克尔·施密特，
申请(专利权)人：贝洱两合公司，
类型：发明
国别省市：