CN109944721A - 用于车辆的egr冷却器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种排气再循环(EGR)冷却器，该排气再循环(EGR)冷却器可以包括：壳体，形成容纳空间，并且冷却液流入孔和冷却液排出孔分别形成在壳体上，以便气缸体的冷却液流入和排出；盖板，被安装在壳体上以封闭容纳空间，并且排气流入孔和排气排出孔分别形成在盖板上，以便排气流入和排出；芯，包括两侧帽和导管，在两侧帽中形成有在容纳空间中分别连接到排气流入孔和排气排出孔的穿透孔，导管将两侧帽相互连接，排气通过导管流通；以及连接器，将帽的穿透孔分别连接到盖板的排气流入孔和排气排出孔。

Description

用于车辆的EGR冷却器
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年12月20日提交的申请号为10-2017-0175990的韩国专利申请的优先权，该韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的EGR冷却器。更具体地，本发明涉及一种能够被插设在气缸体的一侧的用于车辆的EGR冷却器。
背景技术
车辆的排气(Exhaust Gas)包括有害物质，例如一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、碳氢化合物(HC)等。
随着通过相关法律来限制包括有害物质的排气，正在研发能够减少排气的各种技术。
其中一种技术是排气再循环(下文被称为“EGR”)。
EGR执行通过与混合器一起吸入车辆的部分排气来减少诸如氮氧化物的有害物质的排放以降低燃烧室的温度的功能。
详细地，EGR是将排放气体中的排气再循环到进气系统中以降低气缸内的燃烧温度从而抑制氮氧化物的生成的装置。
在EGR的结构中，EGR冷却器是一种将发动机冷却液作为制冷剂来冷却高温排气的热交换器。
EGR冷却器通过单独的壳体装配在气缸体外部以被安装在发动机室的一侧。
该EGR冷却器可以包括：壳体，冷却液流入管和冷却液流出管设置在壳体的两端；以及多个导管，在壳体内部沿长度方向平行地排列，并且该EGR冷却器被连接到排气管路。
因此，通过冷却液流入管供应的冷却液与在壳体内部沿导管流动的排气进行热交换，并且完成热交换之后的冷却液可以利用再循环系统来冷却高温排气，在该再循环系统中，冷却液通过冷却液排出管被排出。
然而，如上所述的现有的EGR冷却器需要在发动机室内部设置用于安装的单独的空间，这不仅增加成本而且具有重量增加的缺点。
该发明的背景技术部分中包括的信息仅用于增强对本发明的一般背景的理解，并且可以不被视为对该信息构成本领域技术人员已知的现有技术的承认或任何形式的暗示。
发明内容
本发明的各个方面旨在提供一种用于车辆的EGR冷却器，该用于车辆的EGR冷却器通过将壳体一体地形成并安装在气缸体的一侧来降低发动机室中的占用空间，从而实现轻量化并降低成本。
本发明的各个方面旨在提供一种用于车辆的EGR冷却器，该用于车辆的EGR冷却器被配置成通过将托架一体地形成在盖板上以将排气管路结合到盖板来减少部件的数量并且实现轻量化。
本发明的各个方面旨在提供一种用于车辆的EGR冷却器，该用于车辆的EGR冷却器通过应用连接器以将铝材料的盖板和不锈钢材料的帽互相结合来防止盖板因排气和冷凝水而产生腐蚀并且提高耐久性和连接性。
根据本发明的示例性实施例的用于车辆的EGR冷却器被安装在形成在车辆的气缸体的一侧壁表面上的容纳空间中，该用于车辆的EGR冷却器可以包括：壳体，形成容纳空间，并且冷却液流入孔和冷却液排出孔分别形成在壳体上，以便气缸体的冷却液流入和排出；盖板，被安装在壳体上以封闭容纳空间，并且排气流入孔和排气排出孔分别形成在盖板上，以便排气流入和排出；芯，包括两侧帽和导管，在两侧帽中形成有在容纳空间中分别连接到排气流入孔和排气排出孔的穿透孔，当导管将两侧帽相互连接时，排气通过导管流通；以及连接器，将帽的穿透孔分别连接到盖板的排气流入孔和排气排出孔。
盖板可以由铝材料制成。
盖板可以在平端部被突出地形成在内侧表面的两侧并且排气流入孔和排气排出孔被穿透地形成在平端部的状态下与帽结合。
两侧帽可以被安装在盖板的内侧，穿透孔分别对应于排气流入孔和排气排出孔形成，并且导管可以被设置在两侧帽之间并且形成为多个层，多个层内部形成排气通道。
连接器可以包括：第一管部，在被分别插入到盖板的排气流入孔和排气排出孔中的状态下被结合到排气流入孔和排气排出孔的内圆周表面；第二管部，在被插入到帽的穿透孔的状态下被结合到帽的穿透孔的内圆周表面；以及凸缘部，一体地连接第一管部和第二管部并且被插设在盖板与帽之间。
凸缘部可以被形成为外径比第一管部和第二管部的外径大。
连接器可以在外表面上镀覆有镍-锌(Ni-Zn)合金。
铝填充金属可以被涂覆在与盖板接触的第一管部的外圆周表面和与盖板接触的凸缘部的部分表面上。
镍填充金属可以被涂覆在与帽接触的第二管部的外圆周表面和与帽接触的凸缘部的部分表面上。
连接器可以通过钎焊工艺与盖板和帽焊接结合。
根据本公开的示例性实施例，壳体被一体地形成并安装在气缸体的一侧，因此可以减少发动机室中的占用空间，从而具有实现轻量化并降低成本的效果。
而且，在本发明的示例性实施例中，将用于结合排气管路的托架一体地形成在盖板上，从而可以减少部件的数量并且可以实现轻量化。
而且，在本发明的示例性实施例中，通过应用用于结合铝材料的盖板和不锈钢材料的帽的连接器，可以防止排气和冷凝水对盖板的腐蚀并且可以提高耐久性和连接性。
此外，根据本发明的示例性实施例可以获得或预期的效果被直接或暗示性地描述在下面的具体实施方式中。即，根据本发明的示例性实施例预期的各种效果将被描述在下面的具体实施方式中。
本发明的方法和设备具有其它特征和优点，其它特征和优点将从一起用于说明本发明的某些原理的包含在本文中的附图和下面的具体实施方式中显而易见或在包含在本文中的附图和下面的具体实施方式中被更详细地阐述。
附图说明
图1是根据本发明的示例性实施例的用于车辆的EGR冷却器的安装立体图。
图2是根据本发明的示例性实施例的用于车辆的EGR冷却器的示意性安装截面图。
图3是根据本发明的示例性实施例的用于车辆的EGR冷却器的分解立体图。
图4是示出应用于根据本发明的示例性实施例的用于车辆的EGR冷却器的连接器的结合的示意性截面图。
可以理解的是，附图不一定按比例绘制，其示出说明本发明的基本原理的各种特征的有所简化的表示。如本文中所公开的本发明的具体设计特征，例如包括具体尺寸、方向、位置和形状，将部分地通过特定预期应用和使用环境来确定。
在附图中，附图标记在附图的数个图中表示本发明的相同或等同的部件。
具体实施方式
现在将详细地参照本发明的各种实施例，本发明的各种实施例的示例在附图中示出并在下面进行描述。尽管将结合示例性实施例来描述本发明，但将理解的是，本描述并不旨在将本发明限制于这些示例性实施例。相反地，本发明旨在不仅涵盖示例性实施例，而且涵盖可被包括在如所附权利要求书限定的本发明的实质和范围内的各种替换方案、修改方案、等同方案和其它实施例。
下文将参照示出本发明的示例性实施例的附图来更全面地描述本发明的示例性实施例。如本领域技术人员将认识到的，在不脱离本发明的实质或范围的情况下，所描述的实施例可以以各种不同的方式来修改。
附图和描述被视为本质上是说明性的而非限制性的，并且在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。
在下面的描述中，因为部件的名称彼此相同并且其顺序并不受特别限制，因此将部件的名称划分成第一、第二等以区别名称。
图1是根据本发明的示例性实施例的用于车辆的EGR冷却器的安装立体图，图2是根据本发明的示例性实施例的用于车辆的EGR冷却器的示意性截面图，图3是根据本发明的示例性实施例的用于车辆的EGR冷却器的分解立体图，并且图4是示出应用于根据本发明的示例性实施例的用于车辆的EGR冷却器的连接器的结合的示意性截面图。
参照图1和图2，根据本发明的示例性实施例的用于车辆的EGR冷却器10旨在提供用于排气再循环(EGR)装置的冷却器，该冷却器冷却发动机的排气系统中从排气管路再循环到进气管路的排气。
而且，根据本发明的示例性实施例的EGR冷却器10的结构可以适用于各种热交换器。
根据本发明的示例性实施例的用于车辆的EGR冷却器10被安装在车辆的气缸体1的一侧。
即，EGR冷却器10被安装在壳体11内部的容纳空间13中，壳体11被一体地形成在气缸体1的一侧壁表面上。
冷却液流入孔3a被形成在气缸体1的一侧壁表面上，冷却液流入孔3a被连接到容纳空间13并且气缸体1的冷却液流入容纳空间13中。
而且，冷却液排出孔3b被形成在壳体11的一侧，从冷却液流入孔3a流入到容纳空间13的冷却液从冷却液排出孔3b排出。
参照图3，EGR冷却器10包括盖板20、芯30和连接器40。
盖板20被形成为板形状以封闭容纳空间13。
盖板20被安装到壳体11并且垫圈21插设在壳体11与盖板20之间以水密。
而且，在盖板20中，排气流入孔23a和排气排出孔23b分别被形成在两侧。
在盖板20中，平端部25被突出地形成在内表面的两侧。
在该盖板20中，排气流入孔23a和排气排出孔23b穿透形成在平端部25的中心，从而下面将描述的帽31被稳定地结合。
而且，在盖板20中，支撑下面将描述的导管35的支撑端部27被突出地形成在内侧。
在盖板20中，两侧的平端部25被形成在内侧，并且支撑端部27被形成在两侧的平端部25之间。在附图中，示出两个支撑端部27被突出地形成，但不限于此，根据导管35的长度可以形成适当数量的支撑端部27。
而且，在盖板20中，分别与排气管P连接的托架29对应于排气流入孔23a和排气排出孔23b被一体地形成在外侧表面上。
为了轻量化，盖板20可以由铝材料形成，从而能够防止因排气和冷凝水而产生的腐蚀现象。
而且，芯30包括两侧帽31和多个导管35。
帽31分别对应于排气流入孔23a和排气排出孔23b设置。
连接到排气流入孔23a和排气排出孔23b的穿透孔33分别形成在帽31中。
帽31由不锈钢材料制成。
而且，导管35被设置在两侧帽31之间，并且形成为将帽31彼此连接的多个层，在多个层内部形成排气通道。
这些导管35被构造成多个重叠，并且分别形成有排气通道。
铝材料的盖板20和不锈钢材料的帽31是异种材料，如果将异种材料的盖板20和帽31直接结合，则由于异种材料结合导致的电化学腐蚀而可能在盖板20中发生过度腐蚀现象。
连接器40被安装成将帽31的穿透孔33分别连接到盖板20的排气流入孔23a和排气排出孔23b。
参照图4，连接器40包括第一管部41、第二管部43和凸缘部45。
第一管部41在被分别插入到盖板20的排气流入孔23a和排气排出孔23b内部的状态下，被结合到盖板20的排气流入孔23a和排气排出孔23b的内圆周表面。
第二管部43在被插入到帽31的穿透孔33中的状态下，被结合到帽31的穿透孔33的内圆周表面。
而且，凸缘部45插设在盖板20与帽31之间。
凸缘部45一体地连接第一管部41和第二管部43并且被形成为外径比第一管部41和第二管部43的外径大。
此处，连接器40通过钎焊工艺与盖板20和帽31结合。
详细地，镍-锌(Ni-Zn)合金47被镀覆在连接器40的外表面上。
这是为了在钎焊工艺期间防止金属混合物扩散。
铝填充金属49a被涂覆在与盖板20接触的第一管部41的外圆周表面和与盖板20接触的凸缘部45的部分表面上。
镍填充金属49b被涂覆在与帽31接触的第二管部43的外圆周表面和与帽31接触的凸缘部45的部分表面上。
连接器40在被插入到帽31的状态下通过一次钎焊工艺被结合到帽31，然后可以在被插入到盖板20的状态下通过二次钎焊工艺被结合到盖板20。
这是因为，由于镍的熔点为1000-1500℃并且铝的熔点为500-700℃，因此连接器40在被插入到帽31中并首先通过镍填充金属49b被焊接结合的状态下，被插入到盖板20中并通过使用相对低温来通过铝填充金属49a被焊接结合。
连接器40可以由不锈钢材料制成。
因此，根据本发明的示例性实施例的EGR冷却器10是通过在气缸体1的一侧一体地形成壳体11来进行安装，从而减少发动机室中的占用空间，能够实现轻量化并降低成本。
而且，为了EGR冷却器10的轻量化，盖板20由铝材料形成，并且为了改善诸如腐蚀和粘合的问题，应用由不锈钢材料制成的连接器40。
即，为了EGR冷却器10的轻量化，盖板20由铝材料形成，因此为了防止在盖板20和帽31之间的结合部因排气和冷凝水而产生的腐蚀现象和由于铝材料与不锈钢材料之间的异种材料结合导致的电化学腐蚀而在盖板20中产生过度腐蚀现象等，应用由不锈钢材料制成的连接器40进行钎焊结合。因此，可最小化暴露到排气和冷凝水的盖板20的部分从而可以防止腐蚀，通过加强结合来吸收内部振动。
而且，在根据本发明的示例性实施例的EGR冷却器10中，由于用于结合排气管路的托架29被一体地形成在盖板20上，因此具有可以减少部件的数量并且实现轻量化的优点。
为了便于说明和所附权利要求书中的精确限定，术语“上面”、“下面”、“内部”、“外部”、“上”、“下”、“上部”、“下部”、“向上”、“向下”、“前面”、“后面”、“后部”、“内侧”、“外侧”、“向内”、“向外”、“内”、“外”、“里面”、“外面”、“向前”和“向后”用于参照如附图中所示的示例性实施例的特征的位置描述这些特征。
为了说明和描述的目的已经提供了本发明的具体示例性实施例的以上描述。以上描述不旨在是详尽的或者将本发明限制于所公开的精确形式，并且明显地，基于以上教导可以进行各种修改和变型。示例性实施例被选择并描述以说明本发明的某些原理及其实际应用，从而使本领域技术人员能够进行并利用本发明的各种示例性实施例以及其各种替换方案和修改方案。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等同方案限定。

Claims (19)

1.一种用于车辆的排气再循环冷却器，即EGR冷却器，所述用于车辆的EGR冷却器被安装在形成在所述车辆的气缸体的一侧壁表面上的容纳空间中，所述EGR冷却器包括：
壳体，形成所述容纳空间，并且冷却液流入孔和冷却液排出孔分别形成在所述壳体上，以便所述气缸体的冷却液通过所述冷却液流入孔和所述冷却液排出孔流入和排出；
盖板，被安装在所述壳体上以封闭所述容纳空间，并且排气流入孔和排气排出孔分别形成在所述盖板上，以便排气通过所述排气流入孔和所述排气排出孔流入和排出；
芯，包括侧帽和导管，在所述侧帽中形成有在所述容纳空间中分别连接到所述排气流入孔和所述排气排出孔的穿透孔，所述导管连接所述侧帽，并且所述排气在所述导管内部流通；以及
连接器，将所述侧帽的穿透孔分别连接到所述盖板的排气流入孔和排气排出孔。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的EGR冷却器，其中所述盖板由铝材料制成。
3.根据权利要求1所述的用于车辆的EGR冷却器，其中所述盖板在平端部被突出地形成在所述盖板的内侧表面的第一侧和第二侧并且所述排气流入孔和所述排气排出孔被穿透地形成在所述平端部的状态下与所述侧帽结合。
4.根据权利要求1所述的用于车辆的EGR冷却器，其中所述侧帽被安装在所述盖板的内侧，所述穿透孔分别对应于所述排气流入孔和所述排气排出孔形成，并且所述导管被设置在所述侧帽之间并且形成为多个层，所述多个层内部形成排气通道。
5.根据权利要求1所述的用于车辆的EGR冷却器，其中所述连接器包括：
第一管部，被分别插入到所述盖板的排气流入孔和排气排出孔中并且被结合到所述盖板的排气流入孔和排气排出孔的内圆周表面；
第二管部，被插入到所述侧帽的穿透孔并且被结合到所述侧帽的穿透孔的内圆周表面；以及
凸缘部，一体地连接所述第一管部和所述第二管部并且被插设在所述盖板与所述侧帽之间。
6.根据权利要求5所述的用于车辆的EGR冷却器，其中所述凸缘部被形成为外径比所述第一管部和所述第二管部的外径大。
7.根据权利要求5所述的用于车辆的EGR冷却器，其中所述连接器在外表面上镀覆有镍-锌合金，即Ni-Zn合金。
8.根据权利要求7所述的用于车辆的EGR冷却器，其中铝填充金属被涂覆在与所述盖板接触的所述第一管部的外圆周表面和与所述盖板接触的所述凸缘部的部分表面上。
9.根据权利要求7所述的用于车辆的EGR冷却器，其中镍填充金属被涂覆在与所述侧帽接触的所述第二管部的外圆周表面和与所述侧帽接触的所述凸缘部的部分表面上。
10.根据权利要求5所述的用于车辆的EGR冷却器设备，其中所述连接器通过钎焊工艺与所述盖板和所述侧帽焊接结合。
11.一种用于车辆的排气再循环冷却器，即EGR冷却器，所述用于车辆的EGR冷却器被安装在形成在所述车辆的气缸体的侧壁表面上的容纳空间中，所述EGR冷却器包括：
壳体，形成所述容纳空间，并且冷却液流入孔和冷却液排出孔分别形成在所述壳体上，所述气缸体的冷却液通过所述冷却液流入孔流入到所述壳体内部并且通过所述冷却液排出孔排出所述壳体；
盖板，被安装在所述壳体上以封闭所述容纳空间，并且排气流入孔和排气排出孔分别形成在所述盖板上，排气通过所述排气流入孔流动通过所述盖板并且通过所述排气排出孔排出所述盖板；
芯，包括：第一侧帽和第二侧帽，被设置在所述容纳空间中，所述第一侧帽包括连接到所述排气流入孔的第一穿透孔并且所述第二侧帽包括连接到所述排气排出孔的第二穿透孔；以及导管，被连接到所述第一侧帽和所述第二侧帽，所述排气通过所述导管在所述第一侧帽与所述第二侧帽之间流通；以及
第一连接器和第二连接器，所述第一连接器将所述第一侧帽的第一穿透孔连接到所述盖板的排气流入孔，所述第二连接器将所述第二侧帽的第二穿透孔连接到所述盖板的排气排出孔。
12.根据权利要求11所述的用于车辆的EGR冷却器，其中所述盖板由铝材料制成。
13.根据权利要求11所述的用于车辆的EGR冷却器，
其中所述盖板在第一平端部被突出地形成在所述盖板的内侧表面的第一侧的状态下与所述第一侧帽结合，
所述盖板在第二平端部被突出地形成在所述盖板的内侧表面的第二侧的状态下与所述第二侧帽结合，并且
所述排气流入孔和所述排气排出孔分别被穿透地形成在所述盖板的第一平端部和第二平端部。
14.根据权利要求11所述的用于车辆的EGR冷却器，其中所述导管被设置在所述第一侧帽与所述第二侧帽之间并且形成为多个层，所述多个层内部形成排气通道。
15.根据权利要求11所述的用于车辆的EGR冷却器，其中所述第一连接器包括：
第一管部，在被插入到所述盖板的排气流入孔中的状态下被结合到所述排气流入孔的内圆周表面；
第二管部，在被插入到所述第一侧帽的第一穿透孔的状态下被结合到所述第一侧帽的第一穿透孔的内圆周表面；以及
凸缘部，一体地连接所述第一连接器的第一管部和第二管部并且插设在所述盖板与所述第一侧帽之间。
16.根据权利要求15所述的用于车辆的EGR冷却器，其中所述第一连接器的凸缘部被形成为外径比所述第一连接器的第一管部和第二管部的外径大。
17.根据权利要求15所述的用于车辆的EGR冷却器，其中所述第二连接器包括：
第一管部，在被插入到所述盖板的排气排出孔中的状态下被结合到所述排气排出孔的内圆周表面；
第二管部，在被插入到所述第二侧帽的第二穿透孔的状态下被结合到所述第二侧帽的第二穿透孔的内圆周表面；以及
凸缘部，一体地连接所述第二连接器的第一管部和第二管部并且插设在所述盖板与所述第二侧帽之间。
18.根据权利要求17所述的用于车辆的EGR冷却器，其中所述第二连接器的凸缘部被形成为外径比所述第二连接器的第一管部和第二管部的外径大。
19.根据权利要求11所述的用于车辆的EGR冷却器，其中在所述第一连接器和所述第二连接器的外表面上镀覆有镍-锌合金，即Ni-Zn合金。
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