CN110418886B - 废气冷却设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种废气冷却设备，更具体地说涉及一种能够降低流动阻力并改善热交换性能的废气冷却设备，所述废气冷却设备包括：多个热交换管(200)，所述多个热交换管在宽度方向上彼此隔开预定距离且高度长于宽度，并且废气流过所述多个热交换管；和主板(300)，所述主板包括：第一连通孔(310)，所述多个热交换管(200)中的每个热交换管的一端均固定到所述第一连通孔；以及第二连通孔(320)，所述多个热交换管(200)中的每个热交换管的另一端均固定到所述第二连通孔。

Description

废气冷却设备

技术领域

本发明涉及一种废气冷却设备，更具体地涉及一种形成为降低流动阻力并改善热交换性能的热交换器，所述热交换器在用于降低废气的温度的废气再循环(EGR)冷却器中或者用于回收高温废气的热量的废热回收设备中使用。

背景技术

通常，汽车的废气含有大量有害物质，例如一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物等。特别地，发动机的温度越高，诸如氮氧化物的有害物质的排放量就越高。

目前，每个国家的废气管制都得到了加强。为了满足每个国家加强的废气规定，在车辆中安装各种装置以减少废气中的诸如氮氧化物的有害物质。

特别地，在配备有柴油发动机的车辆的情况下，由于燃烧的燃料的成分与配备有汽油发动机的车辆的成分不同，因此配备有诸如柴油微粒过滤器(DPF)或者废气再循环(EGR)的设备，并且所述设备用于通过减少诸如氮氧化物的有害废气来满足废气规定。

通常，DPF通过过滤器来收集包含在废气中的颗粒物质(PM)，然后将燃料喷射到位于过滤器的前端处的废气管中以强制燃烧颗粒物质，从而减少废气并重新生成过滤器。

EGR通过与混合器一起吸入车辆的一部分废气来降低燃烧室的温度，而起到减少诸如氮氧化物和硫氧化物的有害物质的排放的作用。

此外，如今，还应用EGR冷却器以通过加强对世界各地的大气环境污染的调节来降低EGR气体的温度。流入EGR冷却器中的废气由通过发动机排出的冷却剂(冷却流体)冷却。

韩国专利No.0748756中公开了相关技术。

传统的EGR冷却器具有包括冷却器主体的结构，该冷却器主体在其两端处具有冷却剂流入管和冷却剂流出管，并且多个气体管沿着长度方向并行地布置在所述冷却器主体中，其中在冷却器主体的一侧处设置有簧片阀。

因此，高温废气可以由循环系统冷却，在该循环系统中通过冷却剂流入管供应的冷却剂与流过冷却器主体中的气体管的废气进行热交换，并且热交换的冷却剂通过冷却剂流出管被排出。

同时，用于车辆的废热回收设备是如下设备：回收在发动机燃烧之后被废弃的废热以利用废热来对发动机进行预热并且在车辆的初始冷启动时对变速器进行预热，或将回收的热能传递给空调设备以利用回收的热能进行车辆的室内加热。

也就是说，当使用废热回收设备时，可以在启动开始时通过使用高温废气来加热冷却剂，因而具有可以缩短发动机的预热时间以提高燃料效率和减少废气的优点。

另外，在发动机预热之前，从车辆排出的污染物大部分在空转期间被排出，并且还可以通过使用废热回收设备缩短预热时间来减少从车辆排出的污染物。

此外，由废热回收设备加热的冷却剂迅速升高发动机冷却剂和变速器油的温度，以减少发动机和变速器内的摩擦，从而有效地提高燃料效率并实现在冬季快速室内加热的效果。

特别地，在废热回收设备中，在冷却剂和废气之间进行热交换的热交换器极大地影响了废热回收设备的性能。

然而，传统的EGR冷却器或废热回收设备的缺点在于：热交换管的形状和布置结构形成为具有大的流动阻力并且热交换性能低。另外，存在的问题是其结构复杂并且组装和批量生产困难。

发明内容

技术问题

本发明的目的是提供一种废气冷却设备，该废气冷却设备能够降低有限空间内的流动阻力并改善热交换性能。

技术方案

在一个总体方面中，一种废气冷却设备，所述废气冷却设备包括：多个热交换管200，所述多个热交换管200被布置成在宽度方向上彼此隔开预定间隔，高度长于宽度，并且包括在其中流动的废气；和主板300，所述主板300包括：第一连通孔310，所述多个热交换管200中的每个热交换管200的一端均固定到所述第一连通孔310；以及第二连通孔320，所述多个热交换管200中的每个热交换管200的另一端均固定到所述第二连通孔320。

所述多个热交换管200可以包括：垂直于宽度方向的第一侧表面210；第二侧表面250，所述第二侧表面250具有与所述第一侧表面210相同的形状，并被布置成与所述第一侧表面210隔开预定间隔；和连接表面290，通过将在所述第一侧表面210 和所述第二侧表面250的周边当中的、除了与所述第一连通孔310和所述第二连通孔 320接触的部分之外的周边相连接而形成所述连接表面290。

所述多个热交换管200可以包括：第一表面部分211，所述第一表面部分211包括第一结合部分215，所述第一结合部分215在与宽度方向垂直的第一侧表面210以及所述第一侧表面210的周边当中的、除了插入所述第一连通孔310和所述第二连通孔320中的部分之外的周边中朝向第二侧表面250突出预定长度；以及第二表面部分 251，所述第二表面部分251包括第二结合部分255，所述第二结合部分255在与所述宽度方向垂直的第二侧表面250以及所述第二侧表面250的周边当中的、除了插入所述第一连通孔310和所述第二连通孔320中的部分之外的周边中朝向所述第一侧表面210突出预定长度，并且所述第二结合部分255的侧表面和所述第一结合部分215 的侧表面被布置成彼此接触，使得可以在所述第一表面部分211和所述第二表面部分 251之间形成废气流动路径。

所述第一侧表面210可以包括：沿长度方向延伸的第一平坦部分220；第1-1弯曲部分230，所述第1-1弯曲部分230从所述第一平坦部分220的一端延伸到所述第一连通孔310；和第1-2弯曲部分240，所述第1-2弯曲部分240从所述第一平坦部分220的另一端延伸至所述第二连通孔320，并且所述第二侧表面250可以包括：沿所述长度方向延伸的第二平坦部分260；第2-1弯曲部分270，所述第2-1弯曲部分 270从所述第二平坦部分260的一端延伸到所述第一连通孔310；和第2-2弯曲部分 280，所述第2-2弯曲部分280从所述第二平坦部分260的另一端延伸到所述第二连通孔320。

所述第一侧表面210可以包括沿与所述第二侧表面250相反的方向突出的多个第一突起225，并且所述第二侧表面250可以包括沿与所述第一侧表面210相反的方向突出的多个第二突起265。

所述第一突起225的端部可以被布置成与相邻热交换管200的所述第二突起265的端部接触，以使冷却流体可以在所述第一侧表面210和所述相邻热交换管200的所述第二侧表面250之间流动。

所述第1-1弯曲部分230的与所述第一连通孔310接触的端部可以以与所述第一突起225相同的方式突出，所述第1-2弯曲部分240的与所述第一连通孔310接触的端部可以以与所述第二突起265相同的方式突出，所述第2-1弯曲部分270的与所述第二连通孔320接触的端部可以以与所述第一突起225相同的方式突出，并且所述第 2-2弯曲部分280的与所述第二连通孔320接触的端部可以以与所述第二突起265相同的方式突出，并且所述第1-1弯曲部分230的端部可以被布置成与相邻热交换管200 的所述第2-1弯曲部分270的端部接触，并且所述第1-2弯曲部分240的端部可以被布置成与相邻热交换管200的所述第2-2弯曲部分280的端部接触。

所述第一结合部分215或所述第二结合部分255可以突出与废气流动路径的宽度一样多。

所述第一连通孔310可以包括多个孔，所述多个热交换管200中的每个热交换管200的一端均插入并固定到所述第一连通孔310的所述多个孔，并且所述第二连通孔 320可以包括多个孔，所述多个热交换管200中的每个热交换管200的另一端均插入并固定到所述第二连通孔320的所述多个孔。

可以在所述第一侧表面210和所述第二侧表面250之间设置有散热片600。

所述废气冷却设备还可以包括：废气流入部分410，所述废气流入部分410的一侧联接到所述第一连通孔310，另一侧供引入废气；和废气流出部分420，所述废气流出部分420的一侧联接到所述第二连通孔320，另一侧供排出废气。

所述废气冷却设备还可以包括壳体100，所述壳体100被形成为与位于安装在车辆中的内燃发动机的水套11外部的气缸体10的外壁表面相对应，并布置在所述气缸体10的所述外壁表面上，并且所述壳体100包括冷却流体入口110和冷却流体出口 120，其中所述主板300被安装在所述壳体100中以将所述多个热交换管200布置在所述壳体100中，并且冷却流体在所述多个热交换管200的外部流动。

所述废气冷却设备还可以包括壳体100，所述壳体100设置在废气排放管线上，并且所述壳体100包括形成在所述壳体100的上部中的冷却流体入口110和冷却流体出口120，以及形成在所述壳体100的下部中的废气入口710和废气出口720，其中所述主板300被安装在所述壳体100中，使得冷却流体在布置有所述多个热交换管 200的所述主板300的上方流动并且废气在所述主板300的下方流动。

有益效果

因此，根据本发明的废气冷却设备包括高度长于宽度的多个热交换管200，从而降低了冷却流体的流动阻力。

另外，第一平坦部分220的长度被形成为比第1-1弯曲部分230和第1-2弯曲部分240的高度长，从而可以完全减少流动阻力并增加热交换面积，以最大限度地提高热交换性能。

另外，可以通过形成第一突起225和第二突起265使在热交换管200的外表面上流动的冷却流体中出现湍流，从而改善了热交换性能。

另外，由于与第一突起225、第二突起265和第1-1弯曲部分230至第2-2弯曲部分280中的连通孔接触的部分突出，因此不需要在主板300中形成单独的孔，并且可以执行组装使得废气不会泄漏到外部。

另外，包括第一表面部分211和第二表面部分251的多个热交换管200、散热片 600以及主板300可以同时进行钎焊，以便于组装和批量生产。

附图说明

图1是示出了根据本发明第一示例性实施方式的废气冷却设备安装在发动机气缸外部的状态的主视图。

图2是根据本发明第一示例性实施方式的废气冷却设备的分解立体图。

图3是根据本发明第一示例性实施方式的废气冷却设备的立体图。

图4是根据本发明第一示例性实施方式的废气冷却设备的分解立体图。

图5是根据本发明第一示例性实施方式的废气冷却设备的热交换管的分解立体图。

图6是示出了根据本发明第二示例性实施方式的废气冷却设备安装在废气排放管线上的状态的主视图。

图7是沿图6的线A-A'剖取的剖视图。

图8是根据本发明第二示例性实施方式的废气冷却设备的分解立体图。

图9是根据本发明第二示例性实施方式的废气冷却设备的热交换管的分解立体图。

-附图标记的描述-

1：废气冷却设备

10：气缸体 11：水套

100：壳体

110：冷却流体入口 120：冷却流体出口

200：热交换管 210：第一侧表面

211：第一表面部分 215：第一结合部分

220：第一平坦部分 225：第一突起

230：第1-1弯曲部分 240：第1-2弯曲部分

250：第二侧表面 251：第二表面部分

255：第二结合部分 260：第二平坦部分

265：第二突起 270：第2-1弯曲部分

280：第2-2弯曲部分 290：连接表面

300：主板

310：第一连通孔 320：第二连通孔

410：废气流入部分 420：废气流出部分

500：垫圈

600：散热片

700：废气排放管线

710：废气入口 720：废气出口

具体实施方式

以下将参考附图详细地描述根据本发明的废气冷却设备。

根据本发明的废气冷却设备1可以应用于使用废气的热交换器，所述热交换器例如为用于降低废气的温度的EGR冷却器或用于回收高温废气的热的废气回收装置。为了解释，作为本发明的第一示例性实施方式，将描述可应用于EGR冷却器的废气冷却设备，并且作为本发明的第二示例性实施方式，将描述可应用于在废热回收设备中使用的热交换器的废气冷却设备。

如图1和图2所示，在根据本发明第一示例性实施方式的废气冷却设备1中，将冷却器主体插入发动机机体中以允许在发动机机体中流动的冷却剂在废气冷却设备 1中流动从而冷却废气。

根据本发明的废气冷却设备1可以被构造成包括壳体100、热交换器200和主板300。

壳体100被构造成包括冷却流体入口110和冷却流体出口120，并且在壳体100 内形成有空间，在该空间中可以接收通过冷却流体入口110引入的冷却流体。这里，冷却流体通常是冷却剂，并且除了冷却剂之外还可以使用其它冷却流体。

这里，如图1所示，壳体100被形成为与定位在安装于车辆中的内燃发动机的水套11外部的气缸体10的外壁表面相对应，并且被布置成与气缸体10的外壁表面接触。

壳体100可以与发动机机体一体地形成，并且在这种情况下，由于冷却流体入口110和冷却流体出口120不是分开形成的，因此可以通过减少组装过程来降低EGR 冷却器1的壳体100的制造时间和制造成本，并且可以使将EGR冷却器1安装在车辆的发动机室中的空间最小化。

其中有废气流动的多个热交换管200被布置成在壳体100中沿宽度方向彼此隔开预定间隔，并且每个热交换管200均被形成为高度长于宽度。

此外，主板300包括：第一连通孔310，每个热交换管200的一端均固定到第一连通孔310；以及第二连通孔320，每个热交换管200的另一端均固定到第二连通孔 320。第一连通孔310和第二连通孔320被形成为对应于多个热交换管200的数量。

这里，固定有热交换管200的主板300安装在壳体100中，使得废气流过多个热交换管200，并且壳体100内的冷却流体在热交换管200的外部流动并通过热交换冷却在热交换管200中流动的废气。壳体100和主板300可以借助螺栓联接而彼此联接。

另外，垫圈500可以安装在壳体100和主板300之间，以防止冷却流体从壳体 100泄漏到壳体100的外部。垫圈500可以形成为与壳体100和主板300相遇所在的表面相对应，并可以通过螺栓联接而联接到壳体100，并且还可以通过焊接而联接到壳体100。

如图1至图3所示，根据本发明的废气冷却设备1的热交换管200可包括：垂直于宽度方向的第一侧表面210；第二侧表面250，该第二侧表面具有与第一侧表面210 相同的形状并且被布置成与第一侧表面210隔开预定间隔；以及连接表面290，通过将在第一侧表面210和第二侧表面250的周边当中的除了与第一连通孔310和第二连通孔320接触的部分之外的周边相连接而形成所述连接表面，以形成长于宽度的高度。

也就是说，热交换管200具有中空矩形的横截面，其中高度比宽度长。因此，根据本发明的热交换管200不在高度方向上堆叠而是在宽度方向上堆叠，并且由于从热交换管200的一侧的上部流动的冷却流体可以容易地在各个热交换管200之间流动，从而降低了冷却流体的流动阻力并最终改善了热交换性能。如果与根据本发明的热交换管200不同，使用高度比宽度短的管，则许多管不会在宽度方向上堆叠，所以，由于从这些管的一侧的上部流动的冷却流体不容易在各个管之间流动并且冷却流体碰撞管的表面的区域增加，因此冷却流体在管之间流动的流动阻力变大。

具有如上所述的中空矩形横截面的热交换管200也可以如下形成。也就是说，如图4和图5所示，热交换管200包括：第一表面部分211，该第一表面部分包括第一结合部分215，该第一结合部分在与宽度方向垂直的第一侧表面210以及第一侧表面 210的周边当中的、除了插入第一连通孔310和第二连通孔320中的部分之外的周边中朝向第二侧表面250突出预定长度；以及第二表面部分251，该第二表面部分包括第二结合部分255，该第二结合部分在与宽度方向垂直的第二侧表面250以及第二侧表面250的周边当中的、除了插入第一连通孔310和第二连通孔320中的部分之外的周边中朝向第一侧表面210突出预定长度，其中第二结合部分255的侧表面和第一结合部分215的侧表面被布置成彼此接触，使得可以在第一表面部分211和第二表面部分251之间形成废气流动路径。

也就是说，在通过从两侧按压而形成管的情况下，由于难以弯曲管的两端以将管的两端固定到第一连通孔310和第二连通孔320，因此根据本发明高度比宽度长的热交换管具有的优点是：通过叠置板型的彼此对应的第一表面部分211和第二表面部分 251而形成一个高度大于宽度的热交换管，可以容易地制造热交换管。

另外，当通过叠置第一表面部分211和对应的第二表面部分251而形成一个热交换管200时，彼此接触的部分是第一结合部分215和第二结合部分255。第一结合部分215可以在外侧，反之亦然。将形成在除了插入第一连通孔310和第二连通孔320 中的部分之外的周边处的第一结合部分215和第二结合部分255彼此结合，使得热交换管200内的废气以及外部冷却流体可以流动而不会彼此泄漏。在这种情况下，可以通过钎焊形成所述结合。

另外，为了保持热交换管200的内部宽度恒定，第一结合部分215或第二结合部分255可以突出与废气流动路径的宽度一样多。如果第一结合部分215被布置在第二结合部分255的外侧，则优选的是第二结合部分255突出与热交换管200的内部宽度一样多。在这种情况下，第一结合部分215接触第二结合部分255与突出长度一样多，并且第一结合部分215可以被形成为突出预定长度，以使钎焊期间的泄漏最小化。

此外，为了通过形成湍流来增加热交换管200与废气之间的热交换面积并改善热交换性能，可以在第一侧表面210和第二侧表面250之间设置散热片600。在这种情况下，散热片600可以是图4中所示的波型，并且也可以使用其它形式来增加热交换面积。在这种情况下，散热片600也可以完全设置在第一侧表面210和第二侧表面 250之间，并且也可以仅形成在第一平坦部分220和第二平坦部分260(这将在下面描述)之间，以便于制造和组装。另外，散热片600与第一侧表面210和第二侧表面 250同时被钎焊，并且不必经历单独的步骤。

如下将详细地描述热交换管200。

首先，第一侧表面210可以被形成为包括：沿长度方向延伸的第一平坦部分220；第1-1弯曲部分230，该第1-1弯曲部分从第一平坦部分220的一端延伸到第一连通孔310；和第1-2弯曲部分240，该第1-2弯曲部分从第一平坦部分220的另一端延伸至第二连通孔320，并且第二侧表面250可以形成为包括：沿长度方向延伸的第二平坦部分260；第2-1弯曲部分270，该第2-1弯曲部分从第二平坦部分260的一端延伸到第一连通孔310；以及第2-2弯曲部分280，该第2-2弯曲部分从第二平坦部分260的另一端延伸到第二连通孔320。

第一平坦部分220具有垂直于宽度方向的矩形横截面形状，并且沿着壳体100 的长度方向水平地延伸。第1-1弯曲部分230从第一平坦部分220的一端延伸到第一连通孔310。由于第一平坦部分220的一端和第一连通孔310彼此垂直地形成，因此第1-1弯曲部分230具有弯曲90度的形状以将第一平坦部分220和第一连通孔310 彼此连接，并且当第一连通孔310的长度短于第一平坦部分220的高度时，第1-1弯曲部分230具有如下形状：第1-1弯曲部分230的长度从第一连通孔310朝向第一平坦部分220的一端增加。这可以以相同的方式应用于第1-1弯曲部分230、第2-1弯曲部分270和第2-2弯曲部分280。通常，当在高度方向上观察第一侧表面210时，第一侧表面210和第二侧表面250可以形成为“C”形。

当废气从热交换管200的一侧的下部即主板300的第一连通孔310沿向上方向流过第1-1弯曲部分230和第2-1弯曲部分270之间并且通过改变沿长度方向的方向而在第一平坦部分220和第二平坦部分260之间流动时，第1-1弯曲部分230和第2-1 弯曲部分270在废气流动方向上的侧部可以被形成为圆形形状以具有预定的曲率，从而使废气尽可能平稳地流动并减小阻力。这可以以相同的方式应用于第2-1弯曲部分 270和第2-2弯曲部分280。

在这种情况下，优选地使第一平坦部分220的长度比第1-1弯曲部分230和第1-2弯曲部分240的高度长。这可以以相同的方式应用于第二平坦部分、第2-1弯曲部分 270和第2-2弯曲部分280。由此，通过使第1-1弯曲部分230和第1-2弯曲部分240 中的流动阻力最小化并且增加具有良好热交换性能的第一平坦部分220的长度，可以完全减少流动阻力和增加热交换面积，以最大限度地提高热交换性能。

如上所述的根据本发明的堆叠式板形热交换管200具有一体形成的传统的气体箱、集管和热交换部分，并且易于组装和批量生产，使泄漏部分最小化并使流动阻力最小化，从而最终改善了热交换性能。

同时，第一侧表面210可包括沿与第二侧表面250相反的方向突出的多个第一突起225，并且第二侧表面250可包括沿与第一侧表面210相反的方向突出的多个第二突起265。

在这种情况下，第一突起225和第二突起265可以具有各种横截面形状，例如圆形、椭圆形和方形，并且可以呈彼此隔开预定距离的多列被布置在第一侧表面210 和第二侧表面250上，并且也可以按Z字形方式布置。

另外，第一突起225的端部被布置成与相邻热交换管200的第二突起265的端部接触，使得冷却流体可以在第一侧表面210和相邻热交换管200的第二侧表面250 之间流动。即，由于热交换管200彼此隔开第一突起225和第二突起265的突出长度，因此冷却流体可以在它们之间流动。

因此，第一突起225和第二突起265根据其突出程度来确定热交换管200之间的距离，因而可以确定冷却流体的流动阻力和所布置的热交换管200的数量。另外，第一突起225和第二突起265的端部被布置成彼此接触并且被钎焊，使得热交换管200 可以以一个模块的形式形成以便于组装和批量生产。另外，第一突起225和第二突起 265可以引起在热交换管200的外表面上流动的冷却流体中的湍流，从而改善了热交换性能。

同时，第1-1弯曲部分230的与第一连通孔310接触的端部可以按照与第一突起225相同的方式突出，第1-2弯曲部分240的与第一连通孔310接触的端部可以按照与第二突起265相同的方式突出，第2-1弯曲部分270的与第二连通孔320接触的端部可以按照与第一突起225相同的方式突出，并且第2-2弯曲部分280的与第二连通孔320接触的端部可以按照与第二突起265相同的方式突出。在这种情况下，第1-1 弯曲部分230的端部被布置成与相邻热交换管200的第2-1弯曲部分270的端部接触，并且第1-2弯曲部分240的端部被布置成与相邻热交换管200的第2-2弯曲部分280 的端部接触，使得当废气从主板300的第一连通孔310沿向上方向被引入热交换管 200中时，所有的交换气体都可以被引入热交换管200而不会泄漏到外部。

因而，不需要形成用于将热交换管200插入和固定到主板300中的多个单独的孔，并且也不会将废气泄漏到外部。另外，与如上所述的第一突起225和第二突起265 类似，突出端部和相邻端部被布置成彼此接触并且被钎焊，使得热交换管200可以以一个模块的形式形成以方便组装和批量生产。

包括第一表面部分211和第二表面部分251的多个热交换管200、散热片600以及主板300可以同时进行钎焊，以便于组装和批量生产。

同时，根据本发明的废气冷却设备还可包括：废气流入部分410，该废气流入部分的一侧联接到第一连通孔310，另一侧供引入废气；以及废气流出部分420，该废气流出部分的一侧联接到第二连通孔320，另一侧供排出废气。

废气流入部分410的另一侧供引入废气并且一侧联接到第一连通孔310的下部，使得废气运动到废气流入部分410的一侧并进入热交换管200。如图1至图4所示，废气流入部分410被形成为使其供引入废气的一侧的横截面小并且供排出废气的另一侧的横截面大以与第一连通孔310相对应，由此可以在一侧的横截面和另一侧的横截面之间形成弯曲表面以允许废气广泛地扩散。废气流出部分420的另一侧联接到第二连通孔320的下部，使得废气从热交换管200被引入并被排出到废气流出部分420 的一侧。

在这种情况下，废气流出部分420可以形成为与废气流入部分410相同的形状。另外，可以根据供引入废气的废气管线的安装方向而不同地改变角度。

另外，可以在废气流入部分410的另一侧上以及在废气流出部分420的另一侧上形成凸缘450，以便连接到废气管线。

同时，根据本发明第一示例性实施方式的废气冷却设备还可包括这样的壳体100，该壳体被形成为与位于安装在车辆中的内燃发动机的水套11外部的气缸体10 的外壁表面相对应，并布置在气缸体10的外壁表面上，并且除了热交换管200和主板300之外还包括冷却流体入口110和冷却流体出口120。在这种情况下，主板300 被安装在壳体100中以将热交换管200布置在壳体100中，并且在热交换管200外部流动的冷却流体和在热交换管内流动的废气可以交换热量。

如图6和图7所示，根据本发明第二示例性实施方式的废气冷却设备1设置在废气排放管线700上，并且可以通过设置在壳体中的热交换管借助从壳体的上部引入的冷却流体来回收从壳体的下部引入的废气的热。

根据本发明的废气冷却设备1可以被构造成包括壳体100、热交换管200和主板300。

壳体100具有带有空的内部的方形盒的形式，并且可包括形成在其一侧的上部中的冷却流体入口110、形成在其另一侧的上部中的冷却流体出口120、形成在其一侧的下部中的废气入口710以及形成在其另一侧的下部中的废气出口720。在这种情况下，冷却流体的流动方向和废气的流动方向可以是相同的，但是优选地形成为彼此相反。

由于壳体100可以设置在废气排放管线700的中间，因此容易地安装壳体100。

如图6和图7所示，将固定有热交换管200的主板300安装在壳体100中，并且位于主板300上方并布置有热交换管200的部分以及位于主板300下方的部分基于主板300被划分开。在这种情况下，主板300的侧表面和壳体100的内表面需要彼此联接使得废气和冷却流体不会泄漏，并且可以通过焊接或钎焊相互联接。

通过壳体100的上部的冷却流体入口110引入的冷却流体在热交换管200的外部流动，并且通过壳体100的下部的废气入口710引入的废气穿过主板300的第一连通孔310并流过热交换管200，使得废气和冷却流体彼此交换热量。

另外，为了使通过壳体100的下部的废气入口710引入的废气被引入主板300 的第一连通孔310中而不会落入相对侧的废气出口720中，可以在壳体100的下部的内表面和主板300的下表面上设置有阻挡壁。替代的是，也可以安装有在预定条件下打开的截止阀。

其中有废气流动的多个热交换管200被布置成在壳体100中沿宽度方向彼此隔开预定间隔，并且每个热交换管200均被形成为高度长于宽度。

根据本发明的废气冷却设备的热交换管200可以具有与根据第一示例性实施方式的热交换管200相同的特性。在下文中，将仅描述与根据第一示例性实施方式的热交换管200的不同之处。

如图8和图9所示，下面将详细地描述根据第二示例性实施方式的热交换管200。

第一侧表面210可包括沿与第二侧表面250相反的方向突出的多个第一突起 225，并且第二侧表面250可包括沿与第一侧表面210相反的方向突出的多个第二突起265。

在这种情况下，第一突起225和第二突起265可以形成在第1-1弯曲部分230至第2-2弯曲部分280以及第一平坦部分220和第二平坦部分260上。另外，第一突起 225和第二突起265也可以从热交换管向内突出。由此，由于废气的流动方向在第1-1 弯曲部分230至第2-2弯曲部分280中改变，因此第一突起225和第二突起265从热交换管向内突出并且沿着流动方向形成，从而可以自然地改变废气的流动方向。

同时，与第一示例性实施方式不同，为了减少热交换管200的处理步骤的数量，第1-1弯曲部分230至第2-2弯曲部分280的与连通孔接触的端部不会如突起那样突出。相反，如图8所示，主板300的第一连通孔310包括多个孔以对应于多个热交换管200的数量，并且每个热交换管200的一端都插入并固定到相应的孔从而防止废气泄漏。这以相同的方式应用于第二连通孔320。

同时，根据本发明第二示例性实施方式的废气冷却设备还可包括这样的壳体100，该壳体设置在废气排放管线上，并包括形成在其上部中的冷却流体入口110和冷却流体出口120，以及形成在其下部中的废气入口710和废气输出720。在这种情况下，主板300被安装在壳体100中，使得冷却流体可以在布置有热交换管200的主板300的上方流动，并且废气可以在主板300的下方运动。

在本发明中，第二示例性实施方式中未描述的第一示例性实施方式的技术特征也可以应用于第二示例性实施方式，并且相反地，第一示例性实施方式中未描述的第二示例性实施方式的技术特征也可以应用于第一示例性实施方式。

本发明不限于上述示例性实施方式，而是可以以各种方式应用。另外，本发明可以由本发明所属领域的技术人员进行各种修改而不脱离权利要求中要求保护的本发明的主旨。

Claims (8)

1.一种废气冷却设备，所述废气冷却设备包括：

多个热交换管（200），所述多个热交换管（200）被布置成在宽度方向上彼此隔开预定间隔，高度长于宽度，并且包括在其中流动的废气；和

主板（300），所述主板（300）包括：第一连通孔（310），所述多个热交换管（200）中的每个热交换管（200）的一端均固定到所述第一连通孔（310）；以及第二连通孔（320），所述多个热交换管（200）中的每个热交换管（200）的另一端均固定到所述第二连通孔（320），

所述多个热交换管（200）包括：

第一表面部分（211），所述第一表面部分（211）包括第一结合部分（215），所述第一结合部分（215）在与宽度方向垂直的第一侧表面（210）以及所述第一侧表面（210）的周边当中的、除了插入所述第一连通孔（310）和所述第二连通孔（320）中的部分之外的周边中朝向第二侧表面（250）突出预定长度；以及

第二表面部分（251），所述第二表面部分（251）包括第二结合部分（255），所述第二结合部分（255）在与所述宽度方向垂直的第二侧表面（250）以及所述第二侧表面（250）的周边当中的、除了插入所述第一连通孔（310）和所述第二连通孔（320）中的部分之外的周边中朝向所述第一侧表面（210）突出预定长度，并且

所述第二结合部分（255）的侧表面和所述第一结合部分（215）的侧表面被布置成彼此接触，使得在所述第一表面部分（211）和所述第二表面部分（251）之间形成废气流动路径，

所述第一侧表面（210）包括：

沿长度方向延伸的第一平坦部分（220）；

第1-1弯曲部分（230），所述第1-1弯曲部分（230）从所述第一平坦部分（220）的一端延伸到所述第一连通孔（310）；和

第1-2弯曲部分（240），所述第1-2弯曲部分（240）从所述第一平坦部分（220）的另一端延伸至所述第二连通孔（320），并且

所述第二侧表面（250）包括：

沿所述长度方向延伸的第二平坦部分（260）；

第2-1弯曲部分（270），所述第2-1弯曲部分（270）从所述第二平坦部分（260）的一端延伸到所述第一连通孔（310）；和

第2-2弯曲部分（280），所述第2-2弯曲部分（280）从所述第二平坦部分（260）的另一端延伸到所述第二连通孔（320），

所述第一侧表面（210）包括沿与所述第二侧表面（250）相反的方向突出的多个第一突起（225），并且

所述第二侧表面（250）包括沿与所述第一侧表面（210）相反的方向突出的多个第二突起（265），

为了使得所述多个热交换管（200）各自的所述第1-1弯曲部分（230）和所述第2-1弯曲部分（270）的端部与一个所述第一连通孔（310）连接，所述多个热交换管（200）各自的所述第1-2弯曲部分（240）和所述第2-2弯曲部分（280）的端部与一个所述第二连通孔（320）连接，

所述第1-1弯曲部分（230）的端部和所述第1-2弯曲部分（240）的端部以与所述第一突起（225）相同的方式突出，所述第2-1弯曲部分（270）的端部和所述第2-2弯曲部分（280）的端部以与所述第二突起（265）相同的方式突出，

所述第1-1弯曲部分（230）的端部被布置成与相邻热交换管（200）的所述第2-1弯曲部分（270）的端部接触，并且所述第1-2弯曲部分（240）的端部被布置成与相邻热交换管（200）的所述第2-2弯曲部分（280）的端部接触，

突出的所述第1-1弯曲部分（230）、所述第1-2弯曲部分（240）和所述第2-2弯曲部分（280）的端部形成于所述第一平坦部分（220）和所述第二平坦部分（260）的长度方向延伸线上的外侧，

在所述多个热交换管（200）的外部，冷却流体沿所述多个热交换管（200）的长度方向引入所述多个热交换管（200）之间。

2.根据权利要求1所述的废气冷却设备，其中，所述多个热交换管（200）包括：

垂直于宽度方向的第一侧表面（210）；

第二侧表面（250），所述第二侧表面（250）具有与所述第一侧表面（210）相同的形状，并被布置成与所述第一侧表面（210）隔开预定间隔；和

连接表面（290），通过将在所述第一侧表面（210）和所述第二侧表面（250）的周边当中的、除了与所述第一连通孔（310）和所述第二连通孔（320）接触的部分之外的周边相连接而形成所述连接表面（290）。

3.根据权利要求1所述的废气冷却设备，其中，所述第一突起（225）的端部被布置成与相邻热交换管（200）的所述第二突起（265）的端部接触，以使冷却流体在所述第一侧表面（210）和所述相邻热交换管（200）的所述第二侧表面（250）之间流动。

4.根据权利要求2所述的废气冷却设备，其中，所述第一结合部分（215）或所述第二结合部分（255）突出与废气流动路径的宽度一样多。

5.根据权利要求1所述的废气冷却设备，其中，所述第一连通孔（310）包括多个孔，所述多个热交换管（200）中的每个热交换管（200）的一端插入并固定到所述第一连通孔（310）的所述多个孔，并且

所述第二连通孔（320）包括多个孔，所述多个热交换管（200）中的每个热交换管（200）的另一端插入并固定到所述第二连通孔（320）的所述多个孔。

6.根据权利要求1所述的废气冷却设备，其中，在所述第一侧表面（210）和所述第二侧表面（250）之间设置有散热片（600）。

7.根据权利要求1所述的废气冷却设备，所述废气冷却设备还包括：

废气流入部分（410），所述废气流入部分（410）的一侧联接到所述第一连通孔（310），另一侧供引入废气；和

废气流出部分（420），所述废气流出部分（420）的一侧联接到所述第二连通孔（320），另一侧供排出废气。

8.根据权利要求1所述的废气冷却设备，所述废气冷却设备还包括壳体（100），所述壳体（100）设置在废气排放管线上，并且所述壳体（100）包括形成在所述壳体（100）的上部中的冷却流体入口（110）和冷却流体出口（120），以及形成在所述壳体（100）的下部中的废气入口（710）和废气出口（720），

其中所述主板（300）被安装在所述壳体（100）中，使得冷却流体在布置有所述多个热交换管（200）的所述主板（300）的上方流动并且废气在所述主板（300）的下方流动。

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