CN105863895B - 一体式废气再循环冷却器 - Google Patents

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Abstract

一体式废气再循环(EGR)冷却器包括允许排出歧管与进入歧管彼此连通的冷却芯以及插入有冷却芯中的一体式壳体。一体式壳体设置有第一排放口和第二排放口，仅当安装在一体式壳体中的热敏设备运行时，第一排放口才排出被引入其中的冷却剂，并且第二排放口始终排出被引入其中的冷却剂。引入到EGR冷却器中的冷却剂的量为最大化。因此，可以使冷却效率最大化，并且可以减小冷却芯的尺寸。

Description

一体式废气再循环冷却器
相关申请的交叉引证
本申请基于并且要求于2015年2月9日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-0019505号的优先权，其全部公开内容通过引证结合于此。
技术领域
本公开涉及一种一体式废气再循环(EGR)冷却器，更具体地，涉及一种能够将从引擎排出的冷却剂分配至加热器或散热器的一体式EGR冷却器。
背景技术
根据现有技术的废气再循环(EGR)冷却器包括：EGR冷却器，该EGR冷却器使EGR气体冷却；EGR阀，该EGR阀调节EGR气体的再循环时间以及EGR气体的量；EGR管道，该EGR管道将进入歧管或排出歧管与EGR阀彼此连接；冷却软管，该冷却软管使冷却剂移动至EGR冷却器；等等。
下面将参考图1和图2描述根据现有技术的EGR冷却器系统中的冷却剂循环回路。用于使被引入至EGR冷却器3中的废气冷却的冷却剂循环回路通常包括：水温控制器(WTC)2，从引擎1排出的冷却剂被引入到该水温控制器中；EGR冷却器3和加热器4，从引擎1排出的冷却剂通过WTC 2而被分配至该EGR冷却器和加热器；以及水泵5，该水泵接收从EGR冷却器3和加热器4传递的冷却剂并且再次将冷却剂引入到引擎1中。
如图2所示，根据现有技术的EGR冷却器3包括：入口容器7，该入口容器位于EGR冷却器3的前端处并且该入口容器中被引入有废气且废气被分配至冷却芯8；冷却芯8，该冷却芯由多个线性管构成，并且具有与其内侧接触的引入的废气以及与其外侧接触的冷却剂，以产生热量交换；本体9，该本体具有这样一种结构，即，该本体封闭住由冷却芯8构成的多个线性管并且引导冷却剂在多个线性管的外侧处的流动；接头管(nipple)10，该接头管将冷却剂从外面引入至本体9中或将冷却剂从本体9排出至外面；以及，该出口容器将通过冷却芯8冷却的废气排出至外面。
然而，因为供应至EGR冷却器的冷却剂的流动速率等于或小于供应至加热器的冷却剂的流动速率，所以根据现有技术的EGR冷却器在冷却效率方面存在限制。
此外，为了引入和排出冷却剂，根据现有技术的EGR冷却器和水温控制器重复性地设置有诸如接头管、出口容器等相同的部件。
此外，要求根据现有技术的EGR冷却器确保可独立安装相关部件的空间。因此，根据现有技术的EGR冷却器在布局设计方面存在难度。
【相关技术文献】
【专利文献】
(专利文献1)韩国专利公开第10-2012-0002739号(2012年1月9日公开)
发明内容
本公开解决了现有技术中出现的上述所述问题，同时，使通过现有技术获得的优点保持完整。
本公开的一方面提供了一种与水温控制器(WTC)成一体的一体式废气再循环(EGR)冷却器。
根据本公开的示例性实施方式，EGR冷却器系统包括：冷却芯，该冷却芯允许排出歧管与进入歧管彼此连通；以及一体式壳体，该一体式壳体中插入有冷却芯。一体式壳体设置有第一排放口和第二排放口，仅当安装在一体式壳体中的热敏设备运行时，第一排放口才排出被引入至一体式壳体中的冷却剂；并且第二排放口始终排出被引入至一体式壳体中的冷却剂。
第一排放口可连接至散热器，以形成第一分配管线，并且第二排放口可连接至加热器，以形成第二分配管线。
附图说明
从结合所附附图的下文详细描述中，将使得本公开的上述和其他目标、特征以及优点变得更显而易见。
图1是示出了应用于根据现有技术的废气再循环(EGR)冷却器的冷却剂的流动的框图。
图2是根据现有技术的EGR冷却器的示意图。
图3是示出了安装有根据本公开示例性实施方式的一体式EGR冷却器的实施例的示图。
图4是示出了图3中的一体式EGR冷却器的冷却剂的流动的框图。
图5是图3中的一体式EGR冷却器的分解立体图。
图6是安装在图3中的一体式EGR冷却器中的冷却芯的立体图。
图7是安装在图3中的一体式EGR冷却器的冷却芯的正视图。
图8是安装在图3中的一体式EGR冷却器中的EGR阀壳体的立体图。
图9是安装在图3中的一体式EGR冷却器中的EGR阀壳体的另一立体图。
图10是安装在图3中的一体式EGR冷却器中的EGR阀壳体的主要部件的截面图。
图11是安装在图3中的一体式EGR冷却器中的一体式壳体的立体图。
图12是安装在图3中的一体式EGR冷却器中的一体式壳体的正视图。
图13是安装在图3中的一体式EGR冷却器中的一体式壳体的另一立体图。
图14是安装在图3中的一体式EGR冷却器中的一体式壳体的仰视图。
图15是安装在图3中的一体式EGR冷却器中的适配器的立体图。
图16是安装在图3中的一体式EGR冷却器中的适配器的另一立体图。
图17是安装在图3中的一体式EGR冷却器中的垫片的立体图。
具体实施方式
将参考所附附图详细描述本公开的示例性实施方式。
如图3至图17所示，根据本公开的示例性实施方式的一体式废气再循环(EGR)冷却器的特征在于，自动调温器T.S.(未示出)作为热敏设备安装在EGR冷却器100中；形成第一分配管线L1，仅当自动调温器T.S.运行时，第一分配管线L1才排出被引入至EGR冷却器100中的冷却剂；以及形成第二分配管线L2，第二分配管线L2始终排出被引入至EGR冷却器100中的冷却剂。
EGR冷却器100包括：EGR阀壳体110，在该EGR阀壳体中形成有连接至排出歧管的第一腔室111以及连接至进入歧管的第二腔室112；冷却芯120，该冷却芯安装在EGR阀壳体110上，以允许第一腔室111与第二腔室112彼此连通；以及一体式壳体130，该一体式壳体安装在EGR阀壳体110上，使得冷却芯120插入该一体式壳体中。EGR阀壳体110包括连接至第二腔室112的EGR阀113。
通过将第一板件122和第二板件123分别焊接至具有螺旋形或凹陷形表面弯曲的线性管121的两端而制造冷却芯120。
冷却芯120包括多个线性管121；第一板件122，该第一板件具有与其固定成这样一状态的线性管121，该状态为，线性管121穿透第一板件，并且第一板件与EGR阀壳体110进行表面接触；第二板件123，该第二板件具有与其固定成这样一状态的线性管121，该状态为，线性管121穿透第二板件，并且第二板件面向第一板件122；分离器124，该分离器从第一板件122的中心延伸至第二板件123的中心，使得多个线性管121分成上线性管和下线性管；以及容器125，该容器被固定至第二板件123且允许上线性管与下线性管彼此连通。
因为线性管121被固定至悬臂结构中的第一板件122，所以在由于线性管121的振动而使线性管121与容器125之间的连接部件中产生过大应力的情况下，存在线性管121与容器125之间的连接部件损坏的风险。因此，优选的是，将通过使板件弯曲以制造成具有弹性的多个夹具126安装在线性管121与容器125之间的连接部件出。
一体式壳体130包括：本体131，该本体形成一体式壳体130的外部(appearance，外表，外观)并且具有长度方向上的一个表面以及宽度方向上的一个表面，长度方向上的一个表面和宽度方向上的一个表面是敞开的；适配器132，该适配器安装在本体131的长度方向上的敞开的一个表面上并且设置有冷却剂引入口T5，冷却剂从引擎200而被引入到该冷却剂引入口中；以及垫片133，该垫片133置于本体131与适配器132之间。
适配器132和垫片133接收从气缸头的后面供应的冷却剂并且将从引擎200供应的冷却剂的流分离至冷却芯120或自动调温器T.S.中。适配器132具有形成在其一个表面上的气缸头安装部件134，以便将适配器132安装在引擎200上，并且适配器具有形成在其另一表面上的一体式壳体安装部件135，以固定一体式壳体130。
垫片133包括主通路H1，该主通路成在垫片133中，以便将冷却剂引入至本体131中；辅助通路H2，该辅助通路形成在主通路H1的一侧处，使得可将冷却剂均匀地引入至设置在本体131中的冷却芯120；以及旁路通路H3，该旁路通路形成在垫片133中，以将冷却剂引入至安装在本体131中的自动调温器T.S.。
本体131包括：安装口T1，该安装口形成在本体131中，使得安装自动调温器T.S.并且使自动调温器与旁路通路H3连通；旁路口T2，该旁路口形成在安装口T1的一侧处，以便使被引入至安装口T1中的冷却剂循环至水泵500；以及第一排放口T3，该第一排放口形成在与适配器132对称的表面上，以从本体131排出冷却剂。在本公开的示例性实施方式中，第一排放口T3连接至散热器400。
EGR阀壳体110包括第二排放口T4，该第二排放口形成在EGR阀壳体中，以便通过本体131的宽度方向上的敞开的一个表面将流入EGR阀壳体110的冷却剂排出至本体131的外面。在本公开的示例性实施方式中，第二排放口T4连接至加热器300。加热器300在冷却剂与引入的外部空气之间产生热量交换。通过加热器300使冷却剂的温度下降，并且通过加热器300使被引入的外部空气的温度上升。外部空气可被排出至外部并且被引入至腔室中(根据需要)，以由此用于车辆加热。在根据本公开的示例性实施方式的上述所述配置的EGR冷却器100中，将来自排出歧管的废气引入至EGR阀壳体110中并且引入至冷却芯120中。此处，通过被引入至EGR阀壳体110中的冷却剂使被引入至冷却芯120中的废气的温度降低。一旦打开EGR阀113，被引入至冷却芯120中的废气就再循环至进入歧管。
此处，被引入至一体式壳体130中的冷却剂的流动如下。从引擎200(更准确地，从气缸头)排出冷却剂。将从引擎200排出的冷却剂通过形成在适配器132中的冷却剂引入口T5而引入至适配器132与垫片133之间。然后，冷却剂通过形成在垫片133中的主通路H1和辅助通路H2而被引入至本体131中。引入至本体131中的冷却剂通过导热性和散热性来吸收存在于冷却芯120中的废气的温度。
同时，通过形成在垫片133中的旁路通路H3而排出至引擎200的冷却剂被引入至安装口T1中，自动调温器T.S.安装在安装口T1上。引入至安装口T1中的冷却剂通过旁路口T2流向水泵500。自动调温器T.S.由双金属材料制成并且在其温度为特定温度或更高时才运行，以打开第一排放口T3。
引入至本体131中的冷却剂通过形成在EGR阀壳体110中的第二排放口T4而被连续地引入至加热器300中。引入至加热器300中的冷却剂流至水泵500并且最终被重新引入至形成在引擎200中的水冷套(waterjacket)。
此外，当从引擎200排出的冷却剂的温度为特定温度或更高时，连接至自动调温器T.S.的控制阀137运行，以打开第一排放口T3，并且引入至本体131中的冷却剂通过第一排放口T3而被引入至散热器400中，以将热量释放到外面。然后，冷却剂从散热器400流向水泵500并且最终被重新引入至形成在引擎200中的水冷套。
如上所述，在根据本公开的示例性实施方式的一体式EGR冷却器的情况下，WTC与EGR冷却器彼此成一体，这样使得从引擎排出的冷却剂首先被引入至EGR冷却器中，从而使得可以将引入至EGR冷却器中的冷却剂的量最大化。因此，可以使冷却效率最大化，并且可以减小冷却芯的尺寸。
此外，使得用于引入和排出冷却剂的部件的数量最小化，并且使得引擎室的布局设计变得容易。
此外，减小了EGR冷却器的尺寸并且减少了EGR冷却器中的部件的数量，从而减小车辆的总重量，从而使得可以提高燃料效率。
在上文中，尽管已经参考示例性实施方式和所附附图描述了本公开，但本公开不限于此，然而，在不背离所附权利要求中要求保护的本公开的精神和范围的前提下，本公开所属领域的技术人员可以做出各种修改和替换。
图中各元件的标号
100：EGR冷却器
120：冷却芯
130：一体式壳体
200：引擎
300：加热器
400：散热器
500：水泵
T3：第一排放口
T4：第二排放口
T5：冷却剂引入口。

Claims (9)

1.一体式废气再循环冷却器，包括：
冷却芯，废气在所述冷却芯中流动；以及
一体式壳体，所述一体式壳体中容纳有所述冷却芯，并且冷却剂在所述一体式壳体中流动；
其中，所述一体式壳体包括：
冷却剂引入口，冷却剂从引擎引入到所述冷却剂引入口中；
第一排放口，所述第一排放口将冷却剂排出至散热器；
第二排放口，所述第二排放口将冷却剂排出至加热器；
控制阀，所述控制阀控制通过所述第一排放口的冷却剂的流动，废气再循环阀壳体，所述废气再循环阀壳体具有连接至排出歧管的第一腔室和连接至进入歧管的第二腔室；以及
废气再循环冷却器壳体，所述废气再循环冷却器壳体安装在所述废气再循环阀壳体上，使得所述冷却芯插入所述废气再循环冷却器壳体中；
所述第一腔室与所述第二腔室通过所述冷却芯而彼此连通，
其中，所述废气再循环冷却器壳体包括：
本体，所述本体形成所述废气再循环冷却器壳体的外部，并且所述本体具有长度方向上的一个表面和宽度方向上的一个表面，所述长度方向上的一个表面和所述宽度方向上的一个表面是敞开的；
适配器，所述适配器安装在所述本体的所述长度方向上的敞开的该一个表面上，并且所述适配器设置有所述冷却剂引入口；以及
垫片，所述垫片置于所述本体与所述适配器之间，并且
其中，所述垫片包括：
主通路，所述主通路将冷却剂引入至所述废气再循环冷却器壳体的所述本体中；
辅助通路，所述辅助通路形成在所述主通路的一侧处，使得冷却剂被朝向设置在所述本体中的所述冷却芯而均匀地引导；以及
旁路通路，所述旁路通路将冷却剂引至安装在所述废气再循环冷却器壳体的所述本体中的热敏设备。
2.根据权利要求1所述的一体式废气再循环冷却器，其中，所述废气再循环阀壳体包括连接至所述第二腔室的废气再循环阀。
3.根据权利要求1所述的一体式废气再循环冷却器，其中，所述废气再循环冷却器壳体的所述本体包括：
安装口，连接至所述控制阀的所述热敏设备安装至所述安装口，并且所述安装口与所述旁路通路连通；以及
旁路口，所述旁路口形成在所述安装口的一侧处，以便使被引入至所述安装口中的冷却剂循环至水泵；并且
所述第一排放口形成在与所述适配器对称的表面上。
4.根据权利要求1所述的一体式废气再循环冷却器，其中，所述第二排放口形成在所述废气再循环阀壳体中。
5.根据权利要求4所述的一体式废气再循环冷却器，其中，所述废气再循环阀壳体附接至所述本体，以指向所述本体的所述宽度方向上的敞开的该一个表面。
6.根据权利要求1所述的一体式废气再循环冷却器，其中，所述冷却芯包括：
多个线性管，所述线性管上形成有弯曲部，使得所述线性管的表面积增加；
第一板件，所述线性管固定至所述第一板件而使得所述线性管的第一端穿透所述第一板件，并且所述第一板件与所述废气再循环阀壳体进行表面接触；
第二板件，所述线性管固定至所述第二板件而使得所述线性管的与所述第一端相对的第二端穿透所述第二板件，并且所述第二板件面向所述第一板件；
分离器，所述分离器在所述第一板件的中心与所述第二板件的中心之间延伸并且将多个所述线性管分离成上线性管和下线性管；以及
容器，所述容器固定至所述第二板件并且允许所述上线性管与所述下线性管彼此连通。
7.根据权利要求6所述的一体式废气再循环冷却器，其中，所述第一排放口连接至所述散热器，以形成第一分配管线；并且
所述第二排放口连接至所述加热器，以形成第二分配管线。
8.一体式废气再循环冷却系统，包括：
一体式废气再循环冷却器，在所述一体式废气再循环冷却器中，在和引擎交换热量的冷却剂与废气之间交换热量；
加热器，所述加热器与从所述一体式废气再循环冷却器排出的冷却剂交换热量；以及
散热器，所述散热器与从所述一体式废气再循环冷却器排出的冷却剂交换热量，
其中，所述一体式废气再循环冷却器，包括：
冷却芯，废气在所述冷却芯中流动；以及
一体式壳体，所述一体式壳体中容纳有所述冷却芯，并且冷却剂在所述一体式壳体中流动；
其中，所述一体式壳体包括：
冷却剂引入口，冷却剂从引擎引入到所述冷却剂引入口中；
第一排放口，所述第一排放口将冷却剂排出至散热器；
第二排放口，所述第二排放口将冷却剂排出至加热器；
控制阀，所述控制阀控制通过所述第一排放口的冷却剂的流动，
废气再循环阀壳体，所述废气再循环阀壳体具有连接至排出歧管的第一腔室和连接至进入歧管的第二腔室；以及
废气再循环冷却器壳体，所述废气再循环冷却器壳体安装在所述废气再循环阀壳体上，使得所述冷却芯插入所述废气再循环冷却器壳体中；
所述第一腔室与所述第二腔室通过所述冷却芯而彼此连通，其中，所述废气再循环冷却器壳体包括：
本体，所述本体形成所述废气再循环冷却器壳体的外部，并且所述本体具有长度方向上的一个表面和宽度方向上的一个表面，所述长度方向上的一个表面和所述宽度方向上的一个表面是敞开的；
适配器，所述适配器安装在所述本体的所述长度方向上的敞开的该一个表面上，并且所述适配器设置有所述冷却剂引入口；以及
垫片，所述垫片置于所述本体与所述适配器之间，并且
其中，所述垫片包括：
主通路，所述主通路将冷却剂引入至所述废气再循环冷却器壳体的所述本体中；
辅助通路，所述辅助通路形成在所述主通路的一侧处，使得冷却剂被朝向设置在所述本体中的所述冷却芯而均匀地引导；以及
旁路通路，所述旁路通路将冷却剂引至安装在所述废气再循环冷却器壳体的所述本体中的热敏设备。
9.根据权利要求8所述的一体式废气再循环冷却系统，其中，当流入所述一体式废气再循环冷却器中的冷却剂的温度低于预定温度时，所述一体式废气再循环冷却器阻止冷却剂流向所述散热器。
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