CN110714859B - 排放气体再循环冷却器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种排放气体再循环冷却器，其包括：壳体，其具有排放气体入口和排放气体出口、冷却剂入口和冷却剂出口、以及从所述壳体的上表面和下表面向内突出的多个凹槽；多个管，其相互分隔开，使得排放气体在所述壳体中流动；以及多个支架，其支撑壳体中的所述多个管，其中，所述多个支架设置在所述壳体的上表面和在所述多个管之中与所述壳体的上表面相邻的管之间，设置在所述壳体的下表面和在所述多个管之中与所述壳体的下表面相邻的管之间，并设置在所述多个管之间，使得所述多个支架设置在所述壳体内部冷却剂流动的空间中。

Description

排放气体再循环冷却器
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年7月11日提交给韩国专利局的韩国专利申请第10-2018-0080561号的优先权和权益，其以全文引用方式并入本文。
技术领域
本发明涉及一种排放气体再循环(EGR)冷却器，更具体地，涉及一种在壳体中钎焊管时防止管由于负载而向下松垂的EGR冷却器。
背景技术
通常，排放气体再循环(EGR)设备是指用于通过将部分的排放气体再循环至进气系统而减小汽缸中的燃烧温度从而抑制氮氧化物(NOx)产生的设备。
亦即，EGR设备用于将从发动机排出的部分的排放气体再循环至进气管线，由此减少气体混合物中氧气的量，减少排出的排放气体的量，并减少排放气体中的有害物质。
EGR设备包括冷却排放气体的EGR冷却器。EGR冷却器用作一种热交换器，其在排放气体与冷却剂之间进行热交换，由此防止排放气体的温度过度增加。
此外，EGR冷却器包括壳体和堆叠在壳体中的多个管。在此情况中，冷却剂通路在壳体中形成，排放气体通路在管中形成。所述多个管在壳体中以预定的间隔相互分隔开并堆叠，所述多个管通过钎焊至壳体而安装。
然而，在相关技术中的EGR冷却器具有这样的问题：在钎焊壳体和管时管由于其本身重量而向下松垂。此外，在相关技术中的EGR冷却器还具有这样的问题：当测试壳体的冷却剂泄漏时壳体膨胀。
公开于该背景技术部分的以上信息仅仅用于加深对本发明的背景的理解，因此其可以包含不构成该国家本领域技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明致力于提供一种排放气体再循环(EGR)冷却器，其中壳体和管一起通过形成在壳体的上表面和下表面中的多个凹槽而与支架直接钎焊，由此防止管松垂。
根据本发明的示例性实施方案，一种排放气体再循环(EGR)冷却器，其接收排放气体并再循环经冷却的排放气体，所述EGR冷却器包括：壳体，其具有长方体形状，并包括：排放气体入口和排放气体出口，排放气体分别通过所述排放气体入口和所述排放气体出口引入和排出；冷却剂入口和冷却剂出口，用于冷却排放气体的冷却剂分别经过所述冷却剂入口和冷却剂出口引入和排出，以及多个凹槽，所述多个凹槽从所述壳体的上表面和下表面向内突出；多个管，所述多个管在所述壳体中相互分隔开，使得从所述排放气体入口流动至所述排放气体出口的排放气体在所述壳体中在所述多个管之间流动；多个支架，所述多个支架在所述壳体中支撑所述多个管，其中，所述多个支架设置在所述壳体的上表面和在所述多个管之中与所述壳体的上表面相邻的管之间，设置在所述壳体的下表面和在所述多个管之中与所述壳体的下表面相邻的管之间，并设置在所述多个管之间，使得所述多个支架设置在所述壳体内部冷却剂流动的空间中，其中，设置在所述壳体的上表面和与所述壳体的上表面相邻的管之间的支架和设置在所述壳体的下表面和与所述壳体的下表面相邻的管之间的支架通过所述多个凹槽支撑并钎焊在一起从而分别与所述壳体、与所述壳体的上表面相邻的管以及与所述壳体的下表面相邻的管联结。
所述壳体可以通过重叠并接合纵向方向上的第一板的两个端部和纵向方向上的第二板的两个端部而具有盒型，所述多个凹槽可以分别形成在所述第一板和所述第二板的上表面和下表面中。
支架可以具有：平坦平面部分、多个通孔、以及多个凸出部分，所述多个通孔形成在所述平板部分之间，所述多个凸出部分具有设置在通孔之间并向一侧突出的预定部段。
所述多个凹槽的每一个可以在形成部分与设置在所述壳体和所述管之间的支架的平面部分的一侧接触的状态下钎焊。
所述壳体可以具有包括第一基材和接合至所述第一基材的一侧表面的第一接合层的两层结构，所述管可以具有五层结构，其包括：第二基材，其形成所述管的中心处；防扩散层，其分别形成在所述第二基材的两个外表面上；以及第二接合层，其分别形成在所述防扩散层的外表面上。
所述支架可以插置于所述壳体和所述管之间，并通过所述壳体的第一接合层和所述管的第二接合层钎焊。
所述EGR冷却器可以进一步包括冷却散热片，其设置在所述管中，并选择性地以预定图案接合至所述管的上表面和下表面。
所述预定图案可以具有凹凸形状。
根据本发明的示例性实施方案，所述壳体和所述管通过形成在所述壳体的上表面和下表面中的所述多个凹槽在所述支架插置于所述壳体和所述管之间的状态下钎焊，因此可以防止所述管由于其本身重量而松垂。
另外，根据本发明的示例性实施方案，壳体可以通过所述多个凹槽直接地接合至所述支架和所述管，因此，可以防止所述壳体膨胀。
因此，可以防止排放气体从所述壳体泄漏。
另外，通过本发明的示例性实施方案可以获得或预期的其他效果将直接地或暗示地公开在本发明的实施方案的具体实施方式中。亦即，根据本发明的示例性实施方案预期的各种效果将公开在如下描述的具体实施方式中。
附图说明
图1为根据本发明的示例性实施方案的排放气体再循环(EGR)冷却器的组装立体图。
图2为根据本发明的示例性实施方案的EGR冷却器的分解立体图。
图3为根据本发明的示例性实施方案的EGR冷却器的组装横截面图。
图4为显示根据本发明的示例性实施方案的EGR冷却器的材料的视图。
具体实施方式
下文中将参考附图更完整地描述本发明，在所述附图中显示本发明的示例性实施方案。如本领域技术人员会理解，所述实施方案可以以各种不同的方式修改，其全部不脱离本发明的主旨或范围。
附图和说明书应被视为说明性的，而非限制性的。在整个说明书中，相似的附图标记表示相似的元件。
在如下说明书中，将组件的名称分为第一、第二等等以区别名称，因为组件的名称相互相同，其顺序不受特别地限制。
图1为根据本发明的示例性实施方案的EGR冷却器的组装立体图，图2为根据本发明的示例性实施方案的EGR冷却器的分解立体图，图3为根据本发明的示例性实施方案的EGR冷却器的组装横截面图，图4为显示根据本发明的示例性实施方案的EGR冷却器的材料的视图。
用于车辆的排放气体再循环(EGR)设备用于通过将从发动机产生的部分的排放气体再循环至进气歧管而减小汽缸中的燃烧温度从而防止氮氧化物产生的设备。
EGR设备包括EGR冷却器1，其安装在排气歧管与进气歧管之间，并冷却从排气歧管移动至进气歧管的排放气体。
在此情况中，EGR冷却器1在排放气体与冷却剂之间进行热交换，由此防止排放气体的温度过度增加。此外，EGR冷却器1的结构可以应用于各种热交换器。
参考图1至图3，根据本发明的示例性实施方案的EGR冷却器1包括壳体10、管20、冷却散热片30和支架40。
壳体10具有通过联接第一板10a和第二板10b而形成的盒型。
更具体地，壳体10包括第一板10a和第二板10b；第一板10a具有在纵向方向上的一侧和另一侧，所述一侧和另一侧在一个方向上弯曲；第二板10b具有在纵向方向上的一侧和另一侧，所述一侧和另一侧在一个方向上弯曲从而对应于第一板10a。
在此情况中，纵向方向上的第二板10b的两端包括接合部分11，接合部分11形成为向外的阶梯状从而围绕第一板10a。在某些情况中，接合部分11可以形成在第一板10a的两端上。
壳体10可以通过压制工艺而制造。
如上所述，描述了壳体10包括第一板10a和第二板10b的实施例，但本发明不必须受限于此，壳体10可以通过挤出成形等整体地形成。
此外，壳体10具有在其中的冷却剂通路。
壳体10配置成使得用于冷却再循环排放气体的冷却剂移动通过冷却剂通路，冷却剂进入口13a和冷却剂排出口13b形成在壳体10中。
亦即，通过形成在壳体10的外部中的冷却剂进入口13a和冷却剂排出口13b而将冷却剂引入壳体10并从壳体10排出。
另外，多个凹槽15分别形成在壳体10的上表面和下表面中，例如，三个凹槽15可以形成在第一板10a的上表面中，三个凹槽15可以形成在第一板10a的下表面中，三个凹槽15可以形成在第二板10b的上表面中，三个凹槽15可以形成在第二板10b的下表面中。
描述了根据本发明的示例性实施方案的在壳体10的第一板10a和第二板10b的上表面和下表面的每一个中形成三个凹槽15的实施例，但本发明不必须受限于此，凹槽15的数量可以按需变化。
多个凹槽15的每一个向着壳体10的内部突出。多个凹槽15的每一个可以在第一板10a和第二板10b上进行压制工艺时一起形成。
另外，杯型板17安装在壳体10的一个端部处，并配置成引入和排出排放气体。此处，隔板台阶部分17a形成在杯型板17的中心部分从而引入和排出排放气体。亦即，排放气体入口和排放气体出口可以通过形成在杯型板17上的隔板台阶部分17a限定。
另外，盖19装配在壳体的另一端部处。换言之，杯型板17形成在壳体10的一个端部处，排放气体经过杯型板17而引入，盖19形成在壳体10的另一端部处以防止杂质的流入。
壳体10通过形成在壳体10的外表面的一侧处的托架B而安装在所需位置。
另外，管20的每一个以四边形盒的形式形成，其中每个管20在排放气体运动方向上的两个端部打开，从而在其中形成排放气体移动的排放气体通路。管20的每一个具有矩形横截面，该矩形横截面具有较小的高度和较大的宽度。
另外，多个管20在壳体10中竖直地堆叠。多个管20在多个管20在壳体10中竖直地堆叠的状态下通过其两个端部处的固定构件21而安装。
固定构件21具有形成在设置管20的方向上的狭缝23，使得多个管20的尖端部分以预定的部段穿透狭缝23。在此情况中，与杯型板17装配的一侧固定构件21通过形成在杯型板17上的隔板台阶部分17a而固定。换言之，与杯型板17装配的一侧固定构件21通过形成在杯型板17的一个表面中的隔板台阶部分17a和装配凹槽17b而安装。
另外，冷却散热片30安装在每个管20中。冷却散热片30以预定的图案形成，并选择性地接合至管20的每一个的上表面和下表面。例如，冷却散热片30可以具有凹凸形状。亦即，冷却散热片30在相互交叉的同时接合至管20的每一个的上表面和下表面。
另外，支架40设置在壳体10与管20之间，并设置在管20之间。支架40用于支撑以预定间隔设置的管20。支架40的每一个包括整体地分布的平面部分41和多个凸出部分43。
更详细地，每个支架40的总体形状是板型。支架40的每一个包括平坦平面部分41和形成在平面部分41之间的多个通孔45。
另外，每个支架40具有多个凸出部段43，多个凸出部段43的每一个具有设置在通孔45之间的预定部段，并向一侧突出。在此情况中，设置在壳体10与管20之间的支架40设置成使得多个凹槽15与平面部分41的一侧接触。支架40的总体高度通过凸出部分43限定，且支架40支撑管。
参考图4，EGR冷却器1的壳体10可以具有包括第一基材100和接合至第一基材100的一侧表面的第一接合层110的两层结构。
在此情况中，第一基材100可以由包括铝-锰(Al-Mn)合金的基于A3000的材料制得，例如A0370材料。第一接合层110可以由包括铝-硅(Al-Si)合金的基于A4000的材料制得，例如A4343材料。
另外，管20的每一个包括形成在其中心处的第二基材200、分别形成在第二基材200的两个外表面上的防扩散层210、以及分别形成在防扩散层210的外表面上的第二接合层220。
防扩散层210用于防止第二基材200的物质在钎焊工艺的过程中向着其他位置扩散。
在此情况中，第二基材200可以由包括铝-锰(Al-Mn)合金的基于A3000的材料制得，例如A0328材料。防扩散层210可以由包括纯铝的基于A1000的材料制得，例如A0140材料。此外，第二接合层220由包括铝-硅(Al-Si)合金的基于A4000的材料制得，例如A4045材料。
设置在壳体10与管20之间并如上配置的支架40具有对应于凹槽15的部分，并与第一接合层110和管20的第二接合层220通过钎焊工艺而接合。
亦即，对应于凹槽15和管20的支架40在插置于壳体10与管之间的状态下与壳体10和管直接接触，使得支架40与第一接合层110和第二接合层220钎焊。
此处，钎焊是使用熔点低于待接合的基材的熔点的填料材料并通过仅熔化填料材料而不熔化基材来进行接合工艺的结合方法。
因此，在EGR冷却器1中，壳体10可以通过形成在壳体10的上表面和下表面中的多个凹槽15而与管20和支架40一起直接接触并接合，因此，可以防止管20在钎焊工艺中由于其本身重量而松垂。
另外，在EGR冷却器1中，管20可以由多个凹槽和支架40一起支撑，因此，可以防止管20膨胀。
由于这个原因，在根据本发明的示例性实施方案的EGR冷却器1中，还可以防止排放气体从壳体10泄漏。
尽管已经对本发明已经结合目前认为是可行的示例性实施方案加以描述，但是应该理解本发明不限于公开的实施方案，相反地，其旨在覆盖包括在所附权利要求的主旨和范围内的各种改变和同等布置。

Claims (6)

1.一种排放气体再循环冷却器，其接收排放气体并再循环经冷却的排放气体，所述排放气体再循环冷却器包括：
壳体，其具有长方体形状，其包括：
排放气体入口和排放气体出口，排放气体分别经过所述排放气体入口和所述排放气体出口而引入和排出；
冷却剂入口和冷却剂出口，用于冷却排放气体的冷却剂分别经过所述冷却剂入口和所述冷却剂出口而引入和排出；以及
多个凹槽，所述多个凹槽从所述壳体的上表面和下表面向内突出；
多个管，所述多个管在所述壳体中相互分隔开，使得从所述排放气体入口流动至所述排放气体出口的排放气体在所述壳体中在所述多个管之间流动；以及
多个支架，所述多个支架支撑所述壳体中的所述多个管，其中，所述多个支架设置在所述壳体的上表面和所述多个管中与所述壳体的上表面相邻的管之间、设置在所述壳体的下表面和所述多个管中与所述壳体的下表面相邻的管之间、并设置在所述多个管之间，使得所述多个支架设置在所述壳体内部冷却剂流动的空间中，
其中，设置在所述壳体的上表面和与所述壳体的上表面相邻的管之间的支架以及设置在所述壳体的下表面和与所述壳体的下表面相邻的管之间的支架通过所述多个凹槽支撑并钎焊在一起从而分别与所述壳体、与所述壳体的上表面相邻的管以及与所述壳体的下表面相邻的管联结，
所述多个支架的每一个包括：
平坦平面部分；
多个通孔，所述多个通孔在平面部分之间；以及
多个凸出部分，所述多个凸出部分设置在所述多个通孔之间，并向上突出，
所述多个凹槽的每一个与所述支架的多个平面部分的每一个的设置在所述壳体的上表面和与所述壳体的上表面相邻的管之间的一侧接触，并进一步与所述支架的多个平面部分的每一个的设置在所述壳体的下表面和与所述壳体的下表面相邻的管之间的一侧接触。
2.根据权利要求1所述的排放气体再循环冷却器，
其中，所述壳体具有第一板和第二板，所述第一板和所述第二板的每一个具有在纵向方向上向内弯曲的两端，
所述第一板的两端与所述第二板的两端在纵向方向上重叠并连接，
所述多个凹槽分别在所述第一板和所述第二板的上表面和下表面中向内突出。
3.根据权利要求1所述的排放气体再循环冷却器，
其中，所述壳体具有两层结构，所述两层结构包括：
第一基材；以及
第一接合层，其接合至所述第一基材的一个表面；
所述多个管的每一个具有五层结构，所述五层结构包括：
一个第二基材，其在管的中心处；
两个防扩散层，所述两个防扩散层分别在所述第二基材的外表面上；以及
两个第二接合层，所述两个第二接合层在所述两个防扩散层的每一个的外表面上。
4.根据权利要求3所述的排放气体再循环冷却器，
其中，设置在所述壳体的上表面和与所述壳体的上表面相邻的管之间的支架在所述壳体的所述第一接合层和所述两个第二接合层之中的第二接合层之间钎焊，所述两个第二接合层之中的第二接合层位于与所述壳体的上表面相邻的管的上侧处。
5.根据权利要求1所述的排放气体再循环冷却器，其进一步包括：
冷却散热片，所述冷却散热片设置在所述多个管的每一个中，并以预定的图案选择性地接合至所述多个管的每一个的上表面和下表面。
6.根据权利要求5所述的排放气体再循环冷却器，
其中所述预定的图案具有凹凸形状。
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