CN115163353A - 一种egr废气再循环冷却器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种EGR废气再循环冷却器，包括壳体、第一隔板和第二隔板，壳体内沿壳体长度方向设有多根管体，管体穿出第一隔板的一端设有进气室，管体穿过第二隔板的一端设有出气室；进气腔体外圈设有进气外管，进气外管与进气腔体间留有间距形成预冷腔，进气外管上设有外管进水口和外管出水口，外管进水口和外管出水口均连通预冷腔；在废气进入废气道前，首先在进气室内对废气进行预冷却，具体地，可通过外管进水口向预冷腔内注入冷却液，冷却液沿预冷腔流动，实现对流经进气腔体内的废气的初步冷却降温，降低进入废气道内的废气与壳体内冷却液的温差，减少废气道内积碳的形成，延长冷却器的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种冷却器，尤其是涉及一种EGR废气再循环冷却器。
背景技术
汽油机和柴油机为汽车的两种主要动力来源。柴油机拥有更低的燃油消耗率和CO排放量，还具有更好的耐久性能。EGR技术是将发动机上个循环中一定量的废气通入发动机进气歧管中与新鲜空气混合再进入发动机缸内进行下一个循环，其主要作用机理为EGR气体的稀释效应、化学效应以及热容效应。如果直接将排气引入进气歧管会导致进气温度升高，进气充量密度下降，热量损失较大，导致燃油经济性下降，因此一般都会讲EGR气体通入EGR冷却器冷却后再引入气缸。然而，EGR冷却器长期运行过程中不可避免会产生积碳，使得EGR冷却器性能恶化，减少冷却器的使用寿命。因此，如何降低EGR冷却器内的积碳是我们亟待解决的问题。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种EGR废气再循环冷却器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种EGR废气再循环冷却器，包括壳体、设置在壳体两端的第一隔板和第二隔板，所述壳体内沿壳体长度方向设有多根管体，所述管体内形成废气道，每根所述管体与所述壳体间、相邻的两个管体间均留有间隙形成冷却通道，所述管体分别穿出第一隔板和第二隔板，所述管体穿出第一隔板的一端设有进气室，所述管体穿过第二隔板的一端设有出气室；
所述壳体上设有进水管和出水管，所述进水管设置在靠近出气室一端处，所述出水管设置在靠近进气室一端处；
所述进气室包括进气腔体，所述进气腔体通过进气管连接进气法兰，所述进气腔体外圈设有进气外管，所述进气外管与进气腔体间留有间距形成预冷腔，所述进气外管上设有外管进水口和外管出水口，所述外管进水口和所述外管出水口均连通预冷腔；
所述出气室包括出气腔体、出气管和出气法兰。
在本发明的一个较佳实施例中，所述进气管上设有波纹外管，所述波纹外管内壁上沿圆周设有波纹内管，所述波纹内管为圆柱形，所述波纹内管一端连接在波纹外管靠近进气法兰的一端上，所述波纹内管另一端为波纹导向端，所述波纹导向端与波纹外管内壁间留有间距。
在本发明的一个较佳实施例中，所述外管进水口和外管出水口相对设置在进气外管上，且外管进水口靠近第一隔板设置，所述外管出水口靠近进气管设置。
在本发明的一个较佳实施例中，所述进气腔体内设有气体导流板，所述气体导流板一端为连接端，一端为自由端；
所述连接端设置在进气腔体内壁上，所述自由端靠近进气腔体中心位置处，且所述自由端与进气腔体中心处间留有间隙形成进气通道。
在本发明的一个较佳实施例中，所述气体导流板倾斜设置，且自由端靠近进气管一端，所述连接端靠近第一隔板设置。
在本发明的一个较佳实施例中，所述气体导流板为中心设有通孔的锥形板，所述气体导流板的连接端圆周设置在进气腔体内壁上。
在本发明的一个较佳实施例中，所述气体导流板为中空结构，且气体导流板上分别设有导流进口和导流出口，所述导流进口和所述导流出口分别连通预冷腔。
在本发明的一个较佳实施例中，所述管体外壁和所述壳体内壁间设有多个弓形挡板，多个弓形挡板间隔错开设置形成螺旋通道。
在本发明的一个较佳实施例中，所述管体内设有沿管体长度方向设有波浪形翅片。
在本发明的一个较佳实施例中，所述进气室与所述第一隔板间可拆卸连接，所述进气腔体内壁上均涂覆有氧化催化剂涂层。
本发明的有益效果是：为了避免废气和冷却液的温差过大，造成废气道内积碳过多，在废气进入废气道前，首先在进气室内对废气进行预冷却，具体地，可通过外管进水口向预冷腔内注入冷却液，冷却液沿预冷腔流动，实现对流经进气腔体内的废气的初步冷却降温，降低进入废气道内的废气与壳体内冷却液的温差，减少废气道内积碳的形成，延长冷却器的使用寿命。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明第一隔板、第二隔板和壳体位于关系示意图；
图3是本发明管体结构示意图；
图4是本发明进气腔体结构示意图；
图5是本发明气体导流板在腔体内结构示意图；
图6是气体导流板结构示意图；
图7是气体导流板俯视图；
图8是波纹外管和波纹内管结构示意图；
图中：壳体100；进水管101；出水管102；第一隔板200；第二隔板300；管体400；进气室500；进气腔体501；进气管502；进气法兰503；进气外管504；预冷腔505；外管进水口506；外管出水口507；波纹外管5081；波纹内管5082；波纹导向端5082a；出气室600；出气腔体601；出气管602；出气法兰603；气体导流板700；连接端701；自由端702；导流进口703；导流出口704；弓形挡板800。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
实施例1：如图1至图4所示一种EGR废气再循环冷却器，包括壳体100、设置在壳体100两端的第一隔板200和第二隔板300，所述壳体100内沿壳体长度方向设有多根管体400，所述管体400内形成废气道，每根所述管体400与所述壳体100间、相邻的两个管体间均留有间隙形成冷却通道，所述管体400分别穿出第一隔板200和第二隔板300，所述管体400穿出第一隔板200的一端设有进气室500，所述管体400穿过第二隔板300的一端设有出气室600；自发动机出来的废气经进气室后进入废气道，在壳体与管体间的冷却通道内注入冷却液，实现对废气的冷却降温；
所述壳体100上设有进水管101和出水管102，所述进水管101设置在靠近出气室600一端处，所述出水管102设置在靠近进气室500一端处，即使得废气的流动方向和冷却液的流动方向相反，通过冷却液不断与废气接触实现对废气的降温，当交换相同的热量时，采用逆流方式的冷却器所需要的换热面积更小，缩短了冷却的路径，减小冷却器体积；
所述进气室500包括进气腔体501，所述进气腔体501通过进气管502连接进气法兰503，所述进气腔体501外圈设有进气外管504，所述进气外管504与进气腔体501间留有间距形成预冷腔505，所述进气外管504上设有外管进水口506和外管出水口507，所述外管进水口506和所述外管出水口507均连通预冷腔505；
所述出气室600包括出气腔体601、出气管602和出气法兰603；通过进气法兰和出气法兰实现冷却器的安装。
本发明的EGR废气再循环冷却器自发动机出来的废气经进气管、进气室进入至壳体内的管体内，废气在管体的废气道内流通，而冷却液自进水管进入壳体内，废气的流动方向和冷却液的流动方向相反，通过冷却液实现对废气道内废气的冷却降温，为了避免废气和冷却液的温差过大，造成废气道内积碳过多，在废气进入废气道前，首先在进气室内对废气进行预冷却，具体地，可通过外管进水口向预冷腔内注入冷却液，冷却液沿预冷腔流动，实现对流经进气腔体内的废气的初步冷却降温，降低进入废气道内的废气与壳体内冷却液的温差，减少废气道内积碳的形成，延长冷却器的使用寿命。
作为一种优选方式，如图8所示，本申请中的所述进气管502上设有波纹外管5081，波纹外管可以伸缩，使得进气管上进气法兰的安装更加方便，省时省力；且波纹外管的设置也可以有效地防止进气管由于废气温度过高引起的变形损坏。所述波纹外管5081内壁上沿圆周设有波纹内管5082，在波纹外管5081内壁上设有波纹内管，通过波纹内管实现对废气的导向作用，避免波纹管的折弯会废气的流动造成阻碍，保证废气的气流量；所述波纹内管5082为圆柱形，且内壁关闭，有效避免对气流的阻碍，保证了气流的流动效率；所述波纹内管5082一端连接在波纹外管靠近进气法兰的一端上，所述波纹内管另一端为波纹导向端5082a，所述波纹导向端5082a与波纹外管内壁间留有间距，在将波纹外管伸缩或折弯时，由于所述波纹导向端5082a与波纹外管内壁间留有间距，使得波纹内管的设置不会影响波纹外管发生形变，保证波纹外管的伸缩性，便于实现冷却器的连接。
本申请中的所述外管进水口506和外管出水口507相对设置在进气外管504上，且外管进水口靠近第一隔板设置，所述外管出水口靠近进气管设置。保证进入预冷腔内的水流经最大路径，保证冷却液对进气室内废气的冷却效果。
实施例2：如图5至图7所示，所述进气腔体501内设有气体导流板700，所述气体导流板700一端为连接端701，一端为自由端702；
所述连接端701设置在进气腔体501内壁上，所述自由端702靠近进气腔体中心位置处，气体导流板700的设置实现对进入进气室的废气导流，实现进气室内的废气与预冷腔接触，通过预冷腔内的冷却液对废气进行预冷，达到降低废气温度的目的；所述自由端702与进气腔体中心处间留有间隙形成进气通道705，保证进气室内的气体可顺利通过进气通道进入废气道内。
作为一种优选方式，本申请中的所述气体导流板700倾斜设置，且自由端702靠近进气502一端，所述连接端701靠近第一隔板200设置，进入进气腔体501内的废气部分经进气通道进入废气道，部分废气会在气体导流板的作用下与预冷腔内壁接触，通过预冷腔内的冷却液实现预先降温，部分废气会被气体导流板碰撞阻挡，实现对进入进气室的废气的扰流，实现废气与预冷腔接触被冷却液降温。
所述气体导流板700为中心设有通孔的锥形板，所述气体导流板700的连接端701圆周设置在进气腔体内壁上。上小下大的结构使得气体导流板与进气腔体501内壁间形成夹角，实现对进入夹角的废气的阻挡，实现废气与预冷腔接触实现冷却降温。
优选地，本申请中的所述气体导流板700为中空结构，且气体导流板700上分别设有导流进口703和导流出口704，所述导流进口703和所述导流出口704分别连通预冷腔505。即在向预冷腔内通入冷却液时，冷却液也会自导流进口703流向气体导流板内的中空结构，在进气腔体内的废气被气体导流板导流和撞击时，废气也实现与冷却液的热量交换，进一步地提高对废气的冷却降温效果。
所述管体400外壁和所述壳体100内壁间设有多个弓形挡板800，多个弓形挡板800间隔错开设置形成螺旋通道，实现对冷却液的导流作用，延长冷却液与废气的接触时间，增加冷却液与废气间的换热效率，提高冷却液对废气的降温冷却效果。本申请中的所述管体400内设有沿管体长度方向设有波浪形翅片，波浪形翅片对废气有导向作用，增加了废气与冷却液的接触时间，提高废气的降温效果。
作为一种优选方式，本申请中的所述进气室500与所述第一隔板200间可拆卸连接，便于实现进气室的更换，所述进气腔体501内壁上均涂覆有氧化催化剂涂层，通过氧化催化剂涂层实现与废气中的HC发生反应，降低进入废气道内的废气中的HC含量，避免管体内积碳过多，延长冷却器使用寿命。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可做各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种EGR废气再循环冷却器，其特征在于，包括壳体、设置在壳体两端的第一隔板和第二隔板，所述壳体内沿壳体长度方向设有多根管体，所述管体内形成废气道，每根所述管体与所述壳体间、相邻的两个管体间均留有间隙形成冷却通道，所述管体分别穿出第一隔板和第二隔板，所述管体穿出第一隔板的一端设有进气室，所述管体穿过第二隔板的一端设有出气室；
所述壳体上设有进水管和出水管，所述进水管设置在靠近出气室一端处，所述出水管设置在靠近进气室一端处；
所述进气室包括进气腔体，所述进气腔体通过进气管连接进气法兰，所述进气腔体外圈设有进气外管，所述进气外管与进气腔体间留有间距形成预冷腔，所述进气外管上设有外管进水口和外管出水口，所述外管进水口和所述外管出水口均连通预冷腔；
所述出气室包括出气腔体、出气管和出气法兰。
2.根据权利要求1所述EGR废气再循环冷却器，其特征在于，所述进气管上设有波纹外管，所述波纹外管内壁上沿圆周设有波纹内管，所述波纹内管为圆柱形，所述波纹内管一端连接在波纹外管靠近进气法兰的一端上，所述波纹内管另一端为波纹导向端，所述波纹导向端与波纹外管内壁间留有间距。
3.根据权利要求1所述EGR废气再循环冷却器，其特征在于，所述外管进水口和外管出水口相对设置在进气外管上，且外管进水口靠近第一隔板设置，所述外管出水口靠近进气管设置。
4.根据权利要求1所述EGR废气再循环冷却器，其特征在于，所述进气腔体内设有气体导流板，所述气体导流板一端为连接端，一端为自由端；
所述连接端设置在进气腔体内壁上，所述自由端靠近进气腔体中心位置处，且所述自由端与进气腔体中心处间留有间隙形成进气通道。
5.根据权利要求4所述EGR废气再循环冷却器，其特征在于，所述气体导流板倾斜设置，且自由端靠近进气管一端，所述连接端靠近第一隔板设置。
6.根据权利要求4和5所述EGR废气再循环冷却器，其特征在于，所述气体导流板为中心设有通孔的锥形板，所述气体导流板的连接端圆周设置在进气腔体内壁上。
7.根据权利要求6所述EGR废气再循环冷却器，其特征在于，所述气体导流板为中空结构，且气体导流板上分别设有导流进口和导流出口，所述导流进口和所述导流出口分别连通预冷腔。
8.根据权利要求1所述EGR废气再循环冷却器，其特征在于，所述管体外壁和所述壳体内壁间设有多个弓形挡板，多个弓形挡板间隔错开设置形成螺旋通道。
9.根据权利要求8所述EGR废气再循环冷却器，其特征在于，所述管体内设有沿管体长度方向设有波浪形翅片。
10.根据权利要求1所述EGR废气再循环冷却器，其特征在于，所述进气室与所述第一隔板间可拆卸连接，所述进气腔体内壁上均涂覆有氧化催化剂涂层。
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| CN204493016U (zh) * | 2015-02-10 | 2015-07-22 | 临海市伟达汽车部件有限公司 | 一种egr冷却器 |
| CN212202293U (zh) * | 2020-04-20 | 2020-12-22 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种egr单向阀及其导流结构 |
-
2022
- 2022-06-24 CN CN202210726352.XA patent/CN115163353A/zh active Pending
Patent Citations (5)
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