CN219061869U - 废气再循环冷却器及废气再循环冷却系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种废气再循环冷却器及废气再循环冷却系统。废气再循环冷却器设有依次连通的进气集流通道、多层气流通道层以及出气集流通道，废气再循环冷却器还设有依次连通的进液集流通道、多层液流通道层以及出液集流通道，气流通道层和液流通道层交替层叠设置。定义预设方向为冷媒在进液集流通道内的流动方向，沿着预设方向，进液集流通道垂直于预设方向的横截面的面积呈减小的趋势。本申请提供的废气再循环冷却器及废气再循环冷却系统解决了废气再循环冷却器换热不均匀，特别是靠近进水接管处的通气管道内的废气的热量无法被快速带走，从而降低了换热芯体的使用寿命的问题。

Description

废气再循环冷却器及废气再循环冷却系统

技术领域

本申请涉及汽车技术领域，特别是涉及一种废气再循环冷却器及废气再循环冷却系统。

背景技术

在汽车技术领域，为了降低汽车尾气中氮氧化物的含量，需要将一部分废气返回到发动机气缸内，由于废气温度较高，因此在废气进入发动机系统之前，需要通过废气再循环冷却器对废气进行冷却。

冷媒通过进水接管进入通气管道之间，以与通气管道内的废气进行热交换，并通过出水接管流出废气再循环冷却器。但是，由于液体惯性的存在，冷媒具有保持原来运动方向不变的趋势，从而导致冷媒容易聚集在远离进水接管的端部聚集，而靠近进水接管处冷媒分布较少，并进一步导致进入靠近进水接管处的通气管道之间冷媒较少，如此，将导致废气再循环冷却器换热不均匀，特别是靠近进水接管处的通气管道内的废气的热量无法被快速带走，从而降低了换热芯体的使用寿命。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种废气再循环冷却器及废气再循环冷却系统，以解决废气再循环冷却器换热不均匀，特别是靠近进水接管处的通气管道内的废气的热量无法被快速带走，从而降低了换热芯体的使用寿命的问题。

一种废气再循环冷却器，废气再循环冷却器设有依次连通的进气集流通道、多层气流通道层以及出气集流通道，废气再循环冷却器还设有依次连通的进液集流通道、多层液流通道层以及出液集流通道，气流通道层和液流通道层交替层叠设置。定义预设方向为冷媒在进液集流通道内的流动方向，沿着预设方向，进液集流通道垂直于预设方向的横截面的面积呈减小的趋势。

在一实施例中，沿着预设方向，进液集流通道垂直于预设方向的横截面的面积呈阶梯式递减。可以理解的是，如此设置，降低了进液集流通道外壁的加工难度。

在一实施例中，沿着预设方向，进液集流通道垂直于预设方向的横截面的面积逐渐减小。可以理解的是，如此设置，便于精确控制沿着预设方向，进液集流通道垂直于预设方向的横截面的面积呈减小的幅度。

在一实施例中，废气再循环冷却器包括换热芯体、第一壳体和第二壳体，第一壳体和第二壳体扣合形成换热腔，换热芯体设于换热腔内，且气流通道层和液流通道层均设于换热芯体，第二壳体一侧朝向远离换热芯体的方向凸出形成进液集流通道的外壁，进液集流通道的外壁和换热芯体围设形成进液集流通道。可以理解的是，如此设置，降低了进液集流通道的外壁的加工难度，并且，增强了第二壳体的结构强度。

在一实施例中，进液集流通道的外壁包括多个首尾相接的台阶结构，且台阶结构与气流通道层一一对应设置。可以理解的是，如此设置，使得沿着预设方向，进液集流通道的容量逐级递减，从而有利于冷媒进入靠近进液集流通道起始端的液流通道层，进而提高了废气再循环冷却器整体的散热效果。

在一实施例中，台阶结构沿着预设方向的长度大于多个气流通道层沿着预设方向的长度。可以理解的是，如此设置，有利于保证每层液流通道层内均有足够的冷媒流入。

在一实施例中，第二壳体通过冲压成型加工出进液集流通道的外壁；或者，第二壳体通过浇铸成型加工出进液集流通道的外壁。可以理解的是，如此设置，进一步降低了进液集流通道的外壁的加工难度。

在一实施例中，换热芯体包括多个分隔板，多个分隔板层叠设置以将换热芯体内部分隔成多个交替层叠设置的气流通道层和液流通道层。可以理解的是，如此设置，降低了气流通道层和液流通道层的设置难度。

在一实施例中，还包括进液接管和出液接管，进液接管固定连接于第一壳体并连通进液集流通道，出液接管固定连接于第二壳体并连通出液集流通道。可以理解的是，如此设置，便于废气再循环冷却器连接废气再循环冷却系统的其他装置。

本申请还提供一种废气再循环冷却系统，该废气再循环冷却系统包括以上任意个实施例所述的的废气再循环冷却器。

与现有技术相比，本申请提供的废气再循环冷却器及废气再循环冷却系统，通过设置沿着预设方向，进液集流通道垂直于预设方向的横截面的面积呈减小的趋势，使得当进液集流通道沿着预设方向延伸相同长度时，靠近进液集流通道起始端处相较于远离进液集流通道起始端处能容纳更多的冷媒，从而更多冷媒能够进入靠近进液集流通道起始端处的液流通道层，并及时带走相邻气流通道层内高温废气的热量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请提供的一实施例的废气再循环冷却器的爆炸示意图；

图2为本申请提供的一实施例的废气再循环冷却器的结构示意图；

图3为图2在A-A处的剖视图。

附图标记：1、壳体；11、换热腔；12、进液集流通道；121、台阶结构；13、出液集流通道；14、第一壳体；15、第二壳体；2、换热芯体；21、气流通道层；22、液流通道层；23、分隔板；3、进液接管；4、出液接管；6、进气室；7、出气室；8、预设方向。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”或“设置于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。本申请的说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

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至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”、“下”可以是第一特征直接和第二特征接触，或第一特征和第二特征间接地通过中间媒介接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

除非另有定义，本申请的说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本申请的说明书所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在汽车技术领域，为了降低汽车尾气中氮氧化物的含量，需要将一部分废气返回到发动机气缸内，由于废气温度较高，因此在废气进入发动机系统之前，需要通过废气再循环冷却器对废气进行冷却。

冷媒通过进水管进入通气管道之间，以与通气管道内的废气进行热交换，并通过出水接管流出废气再循环冷却器。但是，由于液体惯性的存在，冷媒具有保持原来运动方向不变的趋势，从而导致冷媒容易聚集在远离进水接管的端部聚集，而靠近进水接管处冷媒分布较少，并进一步导致靠近进水接管处的通气管道之间冷媒较少，如此，将导致废气再循环冷却器换热不均匀，特别是靠近进水接管处的通气管道内的废气的热量无法被快速带走，从而降低了换热芯体2的使用寿命。

请参阅图1-图3，为了解决废气再循环冷却器换热不均匀，特别是靠近进水接管处的通气管道内的废气的热量无法被快速带走，从而降低了换热芯体2的使用寿命的问题。本申请提供一种废气再循环冷却器。具体地，废气再循环冷却器设有依次连通的进气集流通道、多层气流通道层21以及出气集流通道，废气再循环冷却器还设有依次连通的进液集流通道12、多层液流通道层22以及出液集流通道13，气流通道层21和液流通道层22交替层叠设置。定义预设方向8为冷媒在进液集流通道12内的流动方向，沿着预设方向8，进液集流通道12垂直于预设方向8的横截面的面积呈减小的趋势。

气流通道层21和液流通道层22交替层叠设置，使得液流通道层22内的冷媒能够与气流通道层21内的高温废气发生热交换。通过设置沿着预设方向8，进液集流通道12垂直于预设方向8的横截面的面积呈减小的趋势，使得当进液集流通道12沿着预设方向8延伸相同长度时，靠近进液集流通道12起始端处相较于远离进液集流通道12起始端处能容纳更多的冷媒，从而更多冷媒能够进入靠近进液集流通道12起始端处的液流通道层22，并及时带走相邻气流通道层21内高温废气的热量。

在一实施例中，如图1所示，废气再循环冷却器包括换热芯体2、第一壳体14和第二壳体15，第一壳体14和第二壳体15扣合形成换热腔11，换热芯体2设于换热腔11内，且气流通道层21和液流通道层22均设于换热芯体2，第二壳体15一侧朝向远离换热芯体2的方向凸出形成进液集流通道12的外壁，进液集流通道12的外壁和换热芯体2围设形成进液集流通道12。

由于第一壳体14和第二壳体15扣合形成换热腔11，且第二壳体15一侧朝向远离换热芯体2的方向凸出形成进液集流通道12的外壁，因此，如此设置降低了进液集流通道12的外壁的加工难度，并且，增强了第二壳体15的结构强度。

进一步地，在一实施例中，如图1所示，废气再循环冷却器还包括进液接管3和出液接管4，进液接管3固定连接于第一壳体14并连通进液集流通道12，出液接管4固定连接于第二壳体15并连通出液集流通道13。

冷媒在废气再循环冷却器内的流通路径如下：

冷媒通过进液接管3进入进液集流通道12；然后进入换热芯体2内部的多个液流通道层22并与气流通道层21内的废气进行热交换；接着汇集至出液集流通道13；最后通过出液接管4流出废气再循环冷却器。

通过设置进液接管3和出液接管4，便于废气再循环冷却器连接废气再循环冷却系统的其他装置。

更进一步地，在一实施例中，如图1所示，废气再循环冷却器还包括进气室6和出气室7，进气室6和出气室7固定连接于壳体1的两侧端面并连通换热芯体2的气流通道层21，进气集流通道和出气集流通道分别设于进气室6和出气室7内。

废气在废气再循环冷却器内的流通路径如下：

高温废气通过进气室6进入芯体内部的气流通道层21，在换热芯体2内与冷媒发生热交换后，低温废气通过出气室7排出废气再循环冷却器。

通过设置进气室6和出气室7，便于废气再循环冷却器连接废气再循环冷却系统的其他装置。

再进一步地，在一实施例中，如图3所示，换热芯体2包括多个分隔板23，多个分隔板23层叠设置以将换热芯体2内部分隔成多个交替层叠设置的气流通道层21和液流通道层22。

如此，降低了气流通道层21和液流通道层22的设置难度。

在一实施例中，如图3所示，沿着预设方向8，进液集流通道12垂直于预设方向8的横截面的面积呈阶梯式递减。

通过设置沿着预设方向8，进液集流通道12垂直于预设方向8的横截面的面积呈阶梯式递减，降低了进液集流通道12外壁的加工难度。

进一步地，在一实施例中，如图3所示，进液集流通道12的外壁包括多个首尾相接的台阶结构121，且台阶结构121与气流通道层21一一对应设置。

如此设置，使得沿着预设方向8，进液集流通道12的容量逐级递减，从而有利于冷媒进入靠近进液集流通道12起始端的液流通道层22，进而提高了废气再循环冷却器整体的散热效果。

更进一步地，在一实施例中，如图3所示，台阶结构121沿着预设方向8的长度大于多个气流通道层21沿着预设方向8的长度。

如此，有利于保证每层液流通道层22内均有足够的冷媒流入。

再进一步地，在一实施例中，第二壳体15通过冲压成型加工出进液集流通道12的外壁，如此，进一步降低了进液集流通道12的外壁的加工难度。

在另一实施例中，也可以是第二壳体15通过浇铸成型加工出进液集流通道12的外壁。

在一实施例中，沿着预设方向8，进液集流通道12垂直于预设方向8的横截面的面积逐渐减小。

如此，便于精确控制沿着预设方向8，进液集流通道12垂直于预设方向8的横截面的面积呈减小的幅度。

本申请还提供一种废气再循环冷却系统，该废气再循环冷却系统以上任意一个实施例所述的废气再循环冷却器。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种废气再循环冷却器，其特征在于，所述废气再循环冷却器设有依次连通的进气集流通道、多层气流通道层(21)以及出气集流通道，所述废气再循环冷却器还设有依次连通的进液集流通道(12)、多层液流通道层(22)以及出液集流通道(13)，所述气流通道层(21)和所述液流通道层(22)交替层叠设置；

定义预设方向(8)为冷媒在所述进液集流通道(12)内的流动方向，沿着所述预设方向(8)，所述进液集流通道(12)垂直于所述预设方向(8)的横截面的面积呈减小的趋势。

2.根据权利要求1所述的废气再循环冷却器，其特征在于，沿着所述预设方向(8)，所述进液集流通道(12)垂直于所述预设方向(8)的横截面的面积呈阶梯式递减小。

3.根据权利要求1所述的废气再循环冷却器，其特征在于，沿着所述预设方向(8)，所述进液集流通道(12)垂直于所述预设方向(8)的横截面的面积逐渐减小。

4.根据权利要求1所述的废气再循环冷却器，其特征在于，所述废气再循环冷却器包括换热芯体(2)、第一壳体(14)和第二壳体(15)，所述第一壳体(14)和所述第二壳体(15)扣合形成换热腔(11)，所述换热芯体(2)设于所述换热腔(11)内，且所述气流通道层(21)和所述液流通道层(22)均设于所述换热芯体(2)，所述第二壳体(15)一侧朝向远离所述换热芯体(2)的方向凸出形成所述进液集流通道(12)的外壁，所述进液集流通道(12)的外壁和所述换热芯体(2)围设形成所述进液集流通道(12)。

5.根据权利要求4所述的废气再循环冷却器，其特征在于，所述进液集流通道(12)的外壁包括多个首尾相接的台阶结构(121)，且所述台阶结构(121)与所述气流通道层(21)一一对应设置。

6.根据权利要求5所述的废气再循环冷却器，其特征在于，所述台阶结构(121)沿着所述预设方向(8)的长度大于多个所述气流通道层(21)沿着所述预设方向(8)的长度。

7.根据权利要求4所述的废气再循环冷却器，其特征在于，所述第二壳体(15)通过冲压成型加工出所述进液集流通道(12)的外壁；

或者，所述第二壳体(15)通过浇铸成型加工出所述进液集流通道(12)的外壁。

8.根据权利要求4所述的废气再循环冷却器，其特征在于，所述换热芯体(2)包括多个分隔板(23)，多个所述分隔板(23)层叠设置以将所述换热芯体(2)内部分隔成多个交替层叠设置的所述气流通道层(21)和所述液流通道层(22)。

9.根据权利要求4所述的废气再循环冷却器，其特征在于，还包括进液接管(3)和出液接管(4)，所述进液接管(3)固定连接于所述第一壳体(14)并连通所述进液集流通道(12)，所述出液接管(4)固定连接于所述第二壳体(15)并连通所述出液集流通道(13)。

10.一种废气再循环冷却系统，其特征在于，包括如权利要求1-权利要求9任意一项所述的废气再循环冷却器。

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