DE10124383A1 - Exhaust gas heat exchanger - Google Patents
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Abstract
Wenn gemäß der vorliegenden Erfindung ein transparenter, dünner Film, beispielsweise ein Siliciumoxid-Glasfilm (SiO¶2¶-Glasfilm), dessen Hitzebeständigkeit hoch ist und der im Hinblick auf die Verhinderung des Anhaftens von Ruß von unverbranntem Kraftstoff und Kohlenstoff effektiv ist, an den Wärmeübertragungsflächen einer Vielzahl von Abgasweg-Röhrchen 7 des Abgas-Wärmetauschers 10 vorgesehen ist, der in der Mitte der Abgas-Rückführungsleitung der Abgas-Umwälzeinrichtung, die für einen Dieselmotor verwendet wird, angeschlossen ist, wird es schwierig, dass sich Ruß an den Wärmeübertragungsflächen der Vielzahl der Abgasweg-Röhrchen 7 und an der Innenfläche des Kerngehäuses 4 sammelt. Infolgedessen ist der Querschnittsbereich des Abgaswegs 5 nicht verkleinert. Daher kann eine Vergrößerung des Zugwiderstandes auf der Gasseite der Abgas-Umwälzeinrichtung, die für einen Dieselmotor verwendet wird, verhindert werden.According to the present invention, when a transparent thin film such as a silicon oxide glass film (SiO¶2¶ glass film) whose heat resistance is high and which is effective in preventing soot from unburned fuel and carbon adheres to the Heat transfer surfaces of a plurality of exhaust path tubes 7 of the exhaust gas heat exchanger 10 is provided, which is connected in the middle of the exhaust gas recirculation line of the exhaust gas recirculation device used for a diesel engine, it becomes difficult that soot on the heat transfer surfaces of the Plurality of the exhaust gas route tubes 7 and on the inner surface of the core housing 4 collects. As a result, the cross-sectional area of the exhaust gas path 5 is not reduced. Therefore, an increase in the draft resistance on the gas side of the exhaust gas circulating device used for a diesel engine can be prevented.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, der für eine Abgas- Umwälzeinrichtung verwendet wird, beispielsweise für einen EGR-Gas-Kühler zum Kühlen von umlaufendem Abgas im Wege des Wärmeaustauschs zwischen dem umlaufenden Abgas für die Abgas-Umwälzeinrichtung und Kühlwasser eines Verbrennungsmotors.The present invention relates to a heat exchanger which is suitable for an exhaust gas Circulation device is used, for example for an EGR gas cooler for cooling circulating exhaust gas by means of heat exchange between the circulating exhaust gas for the exhaust gas circulation device and cooling water of an internal combustion engine.
Die ungeprüfte japanische Patentanmeldung Nr. 9-310 995 schlägt einen Abgas- Wärmetauscher vor, beispielsweise einen EGR-Gas-Kühler zum Kühlen von umlaufendem Abgas (EGR-Gas), der für eine Abgas-Umwälzeinrichtung ver wendet wird, in der ein Teil des Abgases eines Verbrennungsmotors aus einer Abgasleitung entnommen und zu einer Ansaugleitung des Verbrennungsmotors zurückgeführt wird, sodass der Teil des Abgases der in einen Zylinder einzu saugenden Mischung hinzugefügt wird. Bei diesem Abgas-Wärmetauscher wird Wärme wie nachfolgend angegeben ausgetauscht. In dem Abgas-Wärme tauscher ist eine Vielzahl von Wärmeübertragungsröhrchen an einer Röhrchen tafel angeordnet, die im Wege der Bildung einer Metallplatte hergestellt ist, die an den beiden Endabschnitten der Innenwand eines Fassröhrchens befestigt ist. Wärme wird zwischen Abgas, das in den Wärmeübertragungsröhrchen strömt, und Kühlwasser, das außenseitig der Wärmeübertragungsröhrchen strömt, ausgetauscht, sodass das Abgas gekühlt werden kann.Japanese Unexamined Patent Application No. 9-310 995 proposes an exhaust gas Heat exchanger before, for example an EGR gas cooler for cooling circulating exhaust gas (EGR gas), which ver for an exhaust gas recirculation device is used in which a part of the exhaust gas of an internal combustion engine from a Exhaust pipe removed and to an intake pipe of the internal combustion engine is recycled so that the part of the exhaust gas enters into a cylinder absorbent mixture is added. With this exhaust gas heat exchanger Heat exchanged as indicated below. In the exhaust heat exchanger is a multitude of heat transfer tubes on one tube arranged panel, which is made by forming a metal plate, the is attached to the two end portions of the inner wall of a barrel tube. Heat is between exhaust gas that flows in the heat transfer tubes and cooling water that flows outside the heat transfer tubes, exchanged so that the exhaust gas can be cooled.
Bei diesem Abgas-Wärmetauscher besteht die Tendenz, dass sich Ruß (Parti kel, die unverbrannten Kraftstoff und Kohlenstoff enthalten) an der Innenfläche des Wärmeübertragungsröhrchens der Abgas-Umwälzeinrichtung sammelt, d. h., es besteht die Tendenz, dass sich Ruß an der Wärmeübertragungsfläche sammelt. Wenn sich Ruß an der Wärmeübertragungsfläche sammelt, wird der Abgasweg, der in dem Wärmeübertragungsröhrchen gebildet ist, geschlossen, und wird der Abgasweg mit Ruß verstopft. Wenn der Querschnittsbereich des Abgaswegs auf diese Weise verkleinert wird, wird der Zugwiderstand an der Abgasseite der Abgas-Umwälzeinrichtung vergrößert. Daher wird die Strö mungsrate des EGR-Gases herabgesetzt. Entsprechend wird es schwierig, die notwendige Menge des EGR-Gases sicherzustellen.With this exhaust gas heat exchanger there is a tendency for soot (parti (which contain unburned fuel and carbon) on the inner surface of the heat transfer tube of the exhaust gas recirculation device, d. H., there is a tendency for soot to build up on the heat transfer surface collects. If soot collects on the heat transfer surface, the Exhaust gas path, which is formed in the heat transfer tube, closed, and the exhaust path is clogged with soot. If the cross-sectional area of the Exhaust path is reduced in this way, the drag on the Exhaust side of the exhaust gas recirculation device enlarged. Therefore the Strö rate of EGR gas reduced. Accordingly, it will be difficult ensure the necessary amount of EGR gas.
Infolge des Verstopfens der Wärmeübertragungsfläche in dem Abgasweg des Wärmeübertragungsröhrchens wird die Leistung des Wärmeaustauschs des Abgas-Wärmetauschers verschlechtert. Um die oben angegebene Probleme zu lösen, offenbart die ungeprüfte japanische Gebrauchsmusterveröffentlichung Nr. 1-144 692 ein Verfahren des periodischen Reinigens der Wärmeübertragungs fläche des Wärmeübertragungsröhrchen des Wärmetauschers, der für die Abgas-Wärmerückgewinnung verwendet wird, mit einer Waschlösung.As a result of the clogging of the heat transfer surface in the exhaust gas path of the Heat transfer tube is the performance of the heat exchange of the Exhaust gas heat exchanger deteriorated. To solve the problems listed above solve, discloses Japanese Unexamined Utility Model Publication No. 1-144 692 a process of periodically cleaning the heat transfer surface of the heat transfer tube of the heat exchanger, which is used for the Exhaust gas heat recovery is used with a scrubbing solution.
Wenn jedoch der Wärmetauscher, der für die Abgas-Wärmerückgewinnung verwendet wird, von einem Fahrzeug entfernt und gewaschen wird, nimmt dies Zeit in Anspruch, und ist dies kostspielig. Zur Verhinderung, dass ein Nieder schlag, der erzeugt wird, wenn Kraftstoff verbrannt wird, an einer Fläche eines Kraftstoff-Einspritzventils anhaftet, offenbart die ungeprüfte japanische Patent veröffentlichung Nr. 11-311 168 ein Verfahren des Aufbringens einer durch eine Reaktion fixierten Schicht einer chemischen Verbindung von Perfluorpolyether als Überzug an der Fläche des Kraftstoff-Einspritzungsventils.However, if the heat exchanger is used for the exhaust gas heat recovery used, removed from a vehicle and washed, this takes away Time consuming and expensive. To prevent a low impact that is generated when fuel is burned on a surface of a Fuel injector clinging to the unexamined Japanese patent discloses Publication No. 11-311168 a method of applying one by one Reaction pinned layer of a chemical compound of perfluoropolyether as a coating on the surface of the fuel injection valve.
Es ist möglich, dieses Verfahren bei dem Wärmeübertragungsröhrchen des Abgas-Wärmetauschers, beispielsweise eines EGR-Gas-Kühlers, anzuwenden, jedoch ist es, weil die Hitzebeständigkeitstemperatur der durch eine Reaktion fixierten Schicht einer chemischen Verbindung von Perfluorpolyether bei etwa 200°C liegt, nicht möglich, dieses Verfahren bei einem Wärmeübertragungs röhrchen des Abgas-Wärmetauschers anzuwenden, in dem Abgas strömt, dessen Temperatur auf höchstens 500°C erhöht ist.It is possible to apply this method to the heat transfer tube of the To use exhaust gas heat exchanger, for example an EGR gas cooler, however, it is because of the heat resistance temperature caused by a reaction pinned layer of a chemical compound of perfluoropolyether at about 200 ° C, this method is not possible for heat transfer to use tubes of the exhaust gas heat exchanger in which exhaust gas flows, whose temperature is increased to a maximum of 500 ° C.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Abgas-Wärmetauscher zu schaffen, bei dem eine Vielzahl von Abgasweg-Röhrchen, deren Wärmeüber tragungsflächen (innere Flächen) mit einem Überzugmaterial überzogen sind, das in Hinblick auf die Verhinderung des Anhaftens von Ruß effektiv ist, über einander geschichtet ist.It is an object of the present invention to provide an exhaust gas heat exchanger create a variety of exhaust gas tubes, their heat transfer bearing surfaces (inner surfaces) are covered with a covering material, which is effective in preventing soot sticking, via is layered on top of each other.
Unter einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Überzugmaterial, dessen Hitzebeständigkeitstemperatur hoch ist und das zur Verhinderung des Anhaftens von Ruß wirksam ist, an der Innenfläche eines Abgaswegs mindestens eines Abgasweg-Röhrchens einer Vielzahl von Abgasweg-Röhrchen eines Abgas- Wärmetauschers als Überzug aufgebracht. Infolgedessen ist es schwierig, dass sich Ruß an der Innenfläche des Abgaswegs des Abgasweg-Röhrchens sam melt, das in der Abgas-Umwälzeinrichtung verwendet wird. Daher ist es möglich, das Auftreten einer Verstopfung des Abgaswegs in dem Abgasweg-Röhrchen zu vermeiden, das für die Abgas-Umwälzeinrichtung verwendet wird. Entsprechend wird der Querschnitt des Abgaswegs nicht verkleinert, und kann eine Erhöhung des Zugwiderstandes an der Abgasseite der Abgas-Umwälzeinrichtung vermie den werden. Folglich ist es möglich, die Abnahme der Strömungsrate des umlaufenden Abgases zu verhindern.In a first aspect of the invention there is provided a coating material whose Heat resistance temperature is high and that to prevent sticking of soot is effective on the inner surface of an exhaust path at least one Exhaust gas tubes of a plurality of exhaust gas tubes of an exhaust gas Heat exchanger applied as a coating. As a result, it is difficult that soot on the inner surface of the exhaust path of the exhaust path tube sam melt that is used in the exhaust gas recirculation device. It is therefore possible the occurrence of clogging of the exhaust gas path in the exhaust gas path tube avoid that is used for the exhaust gas recirculation device. Corresponding the cross section of the exhaust gas path is not reduced, and an increase can be made the drag on the exhaust side of the exhaust gas recirculation device that will. Consequently, it is possible to decrease the flow rate of the to prevent circulating exhaust gas.
Unter einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Film aus Siliciumoxid-Glas (SiO2-Glas), dessen Filmdicke einige Micron bis einige Zig Micron misst, an einer Wärmeübertragungsfläche von rostfreiem Stahl ausgebildet, der zu dem Profil der Teile geformt ist. Da Siliciumoxid (SiO2) selbst Glas ist und unbrennbar ist, kann es nicht verbrannt werden, wenn es in einer Umgebung verwendet wird, deren Temperatur bei etwa 500°C liegt. Daher kann Siliciumoxid-Glas in stabiler Weise verwendet werden, und kann fortlaufend verhindert werden, das Ruß an der Innenfläche des Abgaswegs des Abgasweg-Röhrchens anhaftet.In a second aspect of the invention, a silicon oxide glass (SiO 2 glass) film, the film thickness of which measures a few microns to a few tens of microns, is formed on a heat transfer surface of stainless steel which is shaped into the profile of the parts. Since silicon oxide (SiO 2 ) is itself glass and is non-flammable, it cannot be burned if it is used in an environment whose temperature is around 500 ° C. Therefore, silica glass can be used stably, and soot can be continuously prevented from adhering to the inside surface of the exhaust gas path of the exhaust gas path tube.
Unter einem dritten Aspekt der Erfindung werden, wenn die Innenflächen der Abgaswege einer Vielzahl von Abgasweg-Röhrchen in einer Behandlungslösung von SiO2 eingetaucht werden, Siliciumoxid-Glasfilme (SiO2-Glasfilme) an den Innenflächen der Vielzahl der Abgasweg-Röhrchen gebildet, sodass die Her stellungskosten herabgesetzt werden können. Unter einem vierten Aspekt der Erfindung sind Wärmeübertragungsrippen zur Erleichterung des Wärme austauschs zwischen Abgas und Flüssigkeit eines Verbrennungsmotors zwi schen zwei Abgasweg-Röhrchen angeordnet, die einander benachbart sind.In a third aspect of the invention, when the inner surfaces of the exhaust gas passages of a plurality of exhaust gas passage tubes are immersed in a treatment solution of SiO 2 , silicon oxide glass films (SiO 2 glass films) are formed on the inner surfaces of the plurality of exhaust gas passage tubes so that the Manufacturing costs can be reduced. In a fourth aspect of the invention, heat transfer fins are arranged to facilitate the exchange of heat between exhaust gas and liquid of an internal combustion engine between two exhaust gas tubes, which are adjacent to one another.
Die vorliegende Erfindung ist aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung bei gemeinsamer Betrachtung mit den beigefügten Zeichnungen vollständiger zu verstehen.The present invention is more preferred from the following description Embodiments of the invention when considered together with the attached drawings to be more fully understood.
In den Zeichnungen zeigen:The drawings show:
Fig. 1 eine Ansicht mit der Darstellung eines Modells einer Abgas- Umwälzeinrichtung zur Verwendung bei einem Verbrennungs motor, und zwar mit einem Abgas-Wärmetauscher; Fig. 1 is a view showing a model of an exhaust gas recirculation device for use in an internal combustion engine, with an exhaust gas heat exchanger;
Fig. 2 eine Ansicht mit der Darstellung des Aussehens eines Abgas- Wärmetauscher; Fig. 2 is a view showing the appearance of an exhaust gas heat exchanger;
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie A-A in Fig. 2; Fig. 3 is a section along the line AA in Fig. 2;
Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie B-B in Fig. 2; und FIG. 4 shows a section along the line BB in FIG. 2; and
Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie C-C in Fig. 2. Fig. 5 is a section along the line CC in Fig. 2.
Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen wird nachfolgend eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. In diesem Fall ist Fig. 1 eine Ansicht mit der Darstellung einer Abgas-Umwälzeinrichtung zur Verwen dung bei einem Verbrennungsmotor.An embodiment of the present invention will be explained below with reference to the accompanying drawings. In this case, Fig. 1 is a view showing an exhaust gas recirculation device for use in an internal combustion engine.
Bei einem Verbrennungsmotor (nachfolgend bezeichnet als Motor), beispiels weise einem Dieselmotor, der in einem Fahrzeug, beispielsweise in einem Automobil, eingebaut ist, ist eine Abgas-Umwälzeinrichtung 15 zur Verwendung bei dem Verbrennungsmotor vorgesehen, die wie nachfolgend angegeben arbeitet. Ein Teil des Abgases wird von der Abgasleitung 13 aus entnommen und zu der Ansaugleitung 12 des Motors 11 zurückgeführt, d. h., dieser Teil des Abgases wird in eine in den Zylinder 14 einzusaugende Mischung zusätzlich eingeführt. In diesem Zusammenhang sind in dem Zylinderkopf des Motors 11 ein Ansatzventil 16 zum Öffnen und Schließen eines Ansauganschlusses und ein Auslassventil 17 zum Öffnen und Schließen eines Auslassanschlusses vorgesehen. In dem Zylinder 14 ist ein mit einer Kurbelwelle verbundener Kolben 19 verschiebbar vorgesehen.In an internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine), for example a diesel engine, which is installed in a vehicle, for example in an automobile, an exhaust gas recirculation device 15 is provided for use in the internal combustion engine, which operates as indicated below. Part of the exhaust gas is removed from the exhaust line 13 and returned to the intake line 12 of the engine 11 , ie this part of the exhaust gas is additionally introduced into a mixture to be sucked into the cylinder 14 . In this connection, an extension valve 16 for opening and closing an intake port and an exhaust valve 17 for opening and closing an exhaust port are provided in the cylinder head of the engine 11 . A piston 19 connected to a crankshaft is slidably provided in the cylinder 14 .
Die Abgas-Umwälzeinrichtung 15 zur Verwendung bei dem Verbrennungsmotor ist eine Abgas-Rückführungseinrichtung, die aufweist: Abgas-Rückführungs leitungen 21 bis 23 zum Führen von umlaufendem Abgas (EGR-Gas); ein Abgas-Umwälz-Regelventil (nachfolgend bezeichnet als EGR-Ventil) 24 zum Einstellen der Strömungsrate des EGR-Gases gemäß dem Betriebzustand des Motors 11; und ein Wärmetauscher, der für eine Abgas-Umwälzeinrichtung der Gattung mit einer Wasserkühlung (nachfolgend bezeichnet als Abgas-Wärme tauscher) 10 verwendet wird.The exhaust gas recirculation device 15 for use in the internal combustion engine is an exhaust gas recirculation device, which comprises: exhaust gas recirculation lines 21 to 23 for guiding circulating exhaust gas (EGR gas); an exhaust gas circulation control valve (hereinafter referred to as an EGR valve) 24 for adjusting the flow rate of the EGR gas according to the operating state of the engine 11 ; and a heat exchanger used for an exhaust gas circulating device of the type with water cooling (hereinafter referred to as an exhaust gas heat exchanger) 10 .
Bei der obigen Struktur weist das EGR-Ventil 24 auf: ein Ventilgehäuse 20, das zwischen den Abgas-Rückführungsleitungen 22, 23 angeordnet ist; und einen Ventilkörper (Ventil) 26 zum Öffnen und Schließen des Ventillochs 25, das in dem Ventilgehäuse 20 ausgebildet ist. In dem EGR-Ventil 24 ist die Welle 27, an deren vorderen Ende der Ventilkörper 26 befestigt ist, mit der Membran 28 verbunden. An der einen Endseite der Membran 28 ist eine Unterdruckkammer 29 vorgesehen, in die Unterdruck eingeführt wird, und an der anderen Endseite der Membran 28 ist eine atmosphärische Kammer 30 vorgesehen, in die atmo sphärische Luft eingeführt wird.In the above structure, the EGR valve 24 has : a valve housing 20 disposed between the exhaust gas recirculation lines 22 , 23 ; and a valve body (valve) 26 for opening and closing the valve hole 25 formed in the valve housing 20 . In the EGR valve 24 , the shaft 27 , at the front end of which the valve body 26 is attached, is connected to the diaphragm 28 . On one end side of the membrane 28 , a negative pressure chamber 29 is provided, into which negative pressure is introduced, and on the other end side of the membrane 28 , an atmospheric chamber 30 is provided, into which atmospheric air is introduced.
Als Nächstes wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 5 die Struktur des Abgas- Wärmetauschers 10 dieser Ausführungsform nachfolgend kurz erläutert. Dieser Abgas-Wärmetauscher 10 ist ein EGR-Gas-Kühler zum Kühlen von EGR-Gas im Wege des Wärmeaustauschs zwischen Kühlwasser des Motors 11 und EGR- Gas. Der Abgas-Wärmetauscher 10 weist auf: einen Wärmeaustauschkern 3 mit laminierten Platten, der aus einer Vielzahl von miteinander in der Dickenrichtung miteinander laminierten und einstückig verlöteten Platten besteht; und ein Kerngehäuse 4 zur Unterbringung dieses Wärmeaustauschkerns 3.Next, the structure of the exhaust gas heat exchanger 10 of this embodiment will be briefly explained below with reference to FIGS. 1 to 5. This exhaust gas heat exchanger 10 is an EGR gas cooler for cooling EGR gas by way of heat exchange between cooling water of the engine 11 and EGR gas. The exhaust gas heat exchanger 10 has: a heat exchange core 3 with laminated plates, which is composed of a plurality of plates laminated and integrally soldered together in the thickness direction; and a core case 4 for accommodating this heat exchange core 3 .
In dem Wärmeaustauschkern 3 ist eine Vielzahl von ersten Formplatten 1 und zweiten Formplatten 2, die zu vorbestimmten Profilen im Wege des Press formens ausgebildet sind, in der Wanddickenrichtung laminiert. Infolge der obigen Struktur sind die Abgaswege 5, in denen EGR-Gas strömt, und die Kühlwasserwege 6, in denen Kühlwasser des Motors 11 strömt, in Laminierungs richtung abwechselnd angeordnet.In the heat exchange core 3 , a plurality of first mold plates 1 and second mold plates 2 , which are formed into predetermined profiles by press molding, are laminated in the wall thickness direction. Due to the above structure, the exhaust gas paths 5 in which EGR gas flows and the cooling water paths 6 in which cooling water of the engine 11 flows are alternately arranged in the lamination direction.
In diesem Zusammenhang ist der Abgasweg 5 in dem Abgasweg-Röhrchen 7 ausgebildet, das in solcher Weise aufgebaut ist, dass die erste Formplatte 1, deren untere Endfläche in Fig. 3 und 4 vorsteht, und die zweite Formplatte 2, deren obere Endfläche in Fig. 3 und 4 vorsteht, in der Wanddickenrichtung aufeinander gelegt sind und mindestens der in der Zeichnung vordere End abschnitt und der in der Zeichnung hintere Endabschnitt im Wege des Verlötens miteinander verbunden sind. Das heißt, der Abgaswegs 5 ist zwischen einem Paar aus erster Formplatte 1 und zweiter Formplatte 2 gebildet, die einander in der in der Zeichnung vertikalen Richtung (Wanddickenrichtung) benachbart sind.In this connection, the exhaust gas path 5 is formed in the exhaust gas path tube 7 , which is constructed in such a way that the first mold plate 1 , whose lower end face projects in FIGS . 3 and 4, and the second mold plate 2 , whose upper end face in FIG . 3 and 4 projecting, laid on each other in the wall thickness direction and at least the front end portion in the drawing and the rear end portion in the drawing by brazing are interconnected. That is, the exhaust gas path 5 is formed between a pair of the first mold plate 1 and the second mold plate 2 , which are adjacent to each other in the vertical direction (wall thickness direction) in the drawing.
In dem Abgasweg-Röhrchen 7 sind Innenrippen (die den Wärmeübertragungs rippen der vorliegenden Erfindung entsprechen) 8 zur Erleichterung des Wärme austauschs zwischen dem EGR-Gas und dem Kühlwasser durch Vergrößerung des Berührungsbereichs mit dem EGR-Gas vorgesehen. Diese Innenrippen 8 sind Wärmeübertragungsrippen der versetzten Art, die in einer Richtung recht winklig zu der Strömungsrichtung des EGR-Gases gegeneinander verschoben sind, sodass das Wachstum der Temperatur-Grenzschicht des EGR-Gases in jedem Abgasweg 5 unterdrückt bzw. vermieden werden kann. In diesem Zusammenhang steht die stromaufwärtige Seite der Vielzahl der Abgaswege 5 mit dem Einführungsbehälterabschnitt 31 in Verbindung, der zwischen dem Wärmeaustauschkern 3 und dem Kerngehäuse 4 ausgebildet ist.In the exhaust gas passage tube 7 , inner fins (corresponding to the heat transfer fins of the present invention) 8 are provided to facilitate the heat exchange between the EGR gas and the cooling water by increasing the area of contact with the EGR gas. These inner fins 8 are heat transfer fins of the offset type which are displaced relative to one another in a direction at a right angle to the flow direction of the EGR gas, so that the growth of the temperature boundary layer of the EGR gas in each exhaust gas path 5 can be suppressed or avoided. In this connection, the upstream side of the plurality of exhaust gas paths 5 communicates with the introduction tank portion 31 formed between the heat exchange core 3 and the core case 4 .
In diesem Zusammenhang ist der Kühlwasserweg 6 in dem Kühlwasserweg- Röhrchen 9 gebildet, das in solcher Weise aufgebaut ist, dass die zweite Formplatte 2, deren untere Endfläche in Fig. 3 und 4 ausgespart ist, und die erste Formplatte 1, deren obere Endfläche in Fig. 3 und 4 ausgespart ist, in der Wanddickenrichtung aufeinander gelegt sind, und mindestens der rechte Endabschnitt (Verbindungsabschnitt) 33 und der linke Endabschnitt (Ver bindungsabschnitt) 34 in der Zeichnung im Wege des Verlötens miteinander verbunden sind (bei diesem Beispiel sind der in der Zeichnung vordere End abschnitt und der in der Zeichnung hintere Endabschnitt miteinander im Wege des Verlötens verbunden). Das heißt, der Kühlwasserweg 6 ist zwischen einem Paar aus einer zweiten Formplatte 2 und einer ersten Formplatte 1, die einander in der in der Zeichnung vertikalen Richtung (der Wanddickenrichtung) benach bart sind, gebildet.In this connection, the cooling water path 6 is formed in the cooling water path tube 9 , which is constructed in such a way that the second mold plate 2 , the lower end surface of which is recessed in FIGS . 3 and 4, and the first mold plate 1 , the upper end surface of which is shown in FIG is recessed Fig. 3 and 4 are laid on each other in the wall thickness direction, and at least the right end portion (connecting portion) 33 and the left end portion (Ver connecting portion) 34 in the drawing by brazing are connected to each other (in this example are in section of the drawing front end and the rear end section in the drawing connected to each other by soldering). That is, the cooling water path 6 is formed between a pair of a second mold plate 2 and a first mold plate 1 , which are adjacent to each other in the vertical direction in the drawing (the wall thickness direction).
In dem Kühlwasserweg-Röhrchen 9 ist eine Vielzahl von Rippenabschnitten 35; 36 an gegenüberliegenden Flächen der zweiten Formplatte 2 und der ersten Frontplatte 1 einstückig ausgebildet. Diese Rippenabschnitte 35, 36 haben die Funktion des Erleichterung des Wärmeaustauschs zwischen dem EGR-Gas und dem Kühlwasser durch Vergrößerung des Berührungsbereichs mit dem Kühl wasser. Weiter haben diese Rippenbereiche 35, 36 die Funktion der Verklei nerung eines Bereichs in dem Kühlwasserweg 6, wo Kühlwasser steht. Weiter haben diese Rippenabschnitte 35, 36 die Funktion zu verhindern, dass die erste Frontplatte 1 und die zweite Frontplatte 2 durch eine Last deformiert werden, die auf die Formplatten einwirkt, wenn der Wärmeaustauschkern 3 vorübergehend verlötet wird. Infolge der obigen Funktion kann verhindert werden, dass der Kühlwasserweg 6 geschlossen ist. In diesem Zusammenhang sind an den beiden Endabschnitten der Kühlwasserweg-Röhrchen 9 ein einlassseitiger Behälterabschnitt (nicht dargestellt) und ein auslassseitiger Behälterabschnitt 38 vorgesehen, die mit den Endabschnitten der Vielzahl der Kühlwasserwege 6 in Verbindung stehen. In the cooling water path tube 9 , a plurality of rib sections 35 ; 36 is formed in one piece on opposite surfaces of the second mold plate 2 and the first front plate 1 . These fin portions 35 , 36 have a function of facilitating heat exchange between the EGR gas and the cooling water by increasing the area of contact with the cooling water. Furthermore, these rib regions 35 , 36 have the function of reducing an area in the cooling water path 6 where cooling water is located. Further, these fin portions 35 , 36 have a function of preventing the first face plate 1 and the second face plate 2 from being deformed by a load acting on the die plates when the heat exchange core 3 is temporarily soldered. As a result of the above function, the cooling water path 6 can be prevented from being closed. In this connection, an inlet-side tank section (not shown) and an outlet-side tank section 38 are provided on the two end sections of the cooling water path tubes 9 and are connected to the end sections of the plurality of cooling water paths 6 .
Das Kerngehäuse 4 weist auf: einen Kernbehälter 41, dessen Profil zu einer Behältergestalt zur Unterbringung des Wärmeaustauschkerns 3 ausgebildet ist; und eine Kernkappe 42 zum Schließen des Öffnungsbereichs dieses Kern behälters 41. Nachdem der äußere, umfangsseitige Endabschnitt der Kernkappe 42 mit dem Öffnungsendabschnitt des Kernbehälters 41 in Berührung bzw. zum Eingriff gebracht ist, wird er verlötet.The core housing 4 has: a core container 41 , the profile of which is formed into a container shape for accommodating the heat exchange core 3 ; and a core cap 42 for closing the opening portion of this core container 41st After the outer peripheral end portion of the core cap 42 is brought into contact with the opening end portion of the core container 41 , it is soldered.
In dem rechten Seitenwandabschnitt des Kernbehälters 41 ist ein EGR-Gas- Einlass 51 vorgesehen, der mit dem Einlass-Behälterabschnitt 31 verbunden ist, der mit einer Vielzahl von Abgaswegen 5 in Verbindung steht. Der EGR-Gas- Einlass 51 ist mit dem Abgas-Einführungs-Verbindungsabschnitt 52 zum Ein führen von EGR-Gas in den Kernbehälter 41 verbunden. In dem linken Seiten wandabschnitt des Kernbehälters 51 ist ein EGR-Gas-Auslass 51 vorgesehen, der mit dem Auslass-Behälterabschnitt 32 verbunden ist, der mit einer Vielzahl von Abgaswegen 5 in Verbindung steht. Der EGR-Gas-Auslass 53 ist mit dem Abgas-Abführung-Verbindungsabschnitt 54 zum Abführen des EGR-Gases von dem Kernbehälter 41 aus verbunden, das den Wärmeaustausch mit Kühlwasser abgeschlossen hat. In diesem Zusammenhang ist der Abgas-Einführungs- Verbindungsabschnitt 52 mit der Abgas-Rückführungsleitung 21 verbunden, und ist der Abgas-Abführungs-Verbindungsabschnitt 54 mit der Abgas-Rück führungsleitung 22 verbunden. Beide sind zu einer im Wesentlichen ringförmigen Gestalt, hergestellt aus Eisen, ausgebildet, deren Fläche mit Nickel plattiert bzw. überzogen ist. In der in diesem Zusammenhang müssen die Flächen des Abgas- Einführungs-Verbindungsabschnitts 52 und des Abgas-Abführungs-Ver bindungsabschnitts 54 nicht plattiert sein.In the right side wall portion of the core container 41 , an EGR gas inlet 51 is provided, which is connected to the inlet container portion 31 , which communicates with a plurality of exhaust gas paths 5 . The EGR gas inlet 51 is connected to the exhaust gas introduction connection portion 52 for introducing EGR gas into the core container 41 . In the left side wall portion of the core tank 51 , an EGR gas outlet 51 is provided, which is connected to the outlet tank section 32 , which communicates with a plurality of exhaust gas paths 5 . The EGR gas outlet 53 is connected to the exhaust gas discharge connection section 54 for discharging the EGR gas from the core tank 41 , which has completed the heat exchange with cooling water. In this connection, the exhaust gas introduction connection section 52 is connected to the exhaust gas return line 21 , and the exhaust gas discharge connection section 54 is connected to the exhaust gas return line 22 . Both are formed into a substantially annular shape made of iron, the surface of which is plated or plated with nickel. In this connection, the surfaces of the exhaust gas introduction connection portion 52 and the exhaust gas discharge connection portion 54 need not be plated.
In dem Deckenwand-Abschnitt an der oberen Endseite des Kernbehälters 41 ist ein Kühlwasser-Einlass 55a vorgesehen, der mit dem einlassseitigen Behälter abschnitt verbunden, der mit einer Vielzahl von Kühlwasserwegen 6 in Ver bindung steht. Der Kühlwasser-Einlass 55a ist mit der Kühlwasser-Einführungs leitung 55, der Profilen im Wesentlichen eine kreisförmige Leitung bzw. ein solches Rohr ist, zum Einführen von Kühlwasser in den Wärmeaustauschkern 3 verbunden. In der Kernkappe 42 ist ein Kühlwasser-Abführungsanschluss 57a vorgesehen, der mit dem auslassseitigen Behälterabschnitt 38 verbunden ist, der mit einer Vielzahl von Kühlwasserwegen 6 in Verbindung steht. Die Kernkappe 42 ist mit der Kühlwasser-Abführungsleitung 57, deren Profil im Wesentlichen kreisförmig ist, zum Abführen von Kühlwasser von den Kern 3 aus verbunden, das den Wärmeaustausch mit EGR-Gas abgeschlossen hat. In diesem Zusam menhang sind diese Kühlwasser-Einführungsleitung 55 und Kühlwasser-Abfüh rungsleitung 57 aus rostfreiem Stahl hergestellt, dessen Korrosionsbeständigkeit hoch ist.In the ceiling wall portion on the upper end side of the core container 41 , a cooling water inlet 55 a is provided, which is connected to the inlet-side container section, which is connected to a plurality of cooling water paths 6 in connection. The cooling water inlet 55 a is connected to the cooling water introduction line 55 , the profiles is essentially a circular line or such a pipe, for introducing cooling water into the heat exchange core 3 . In the core cap 42 , a cooling water discharge connection 57 a is provided, which is connected to the outlet-side container section 38, which is connected to a plurality of cooling water paths 6 . The core cap 42 is connected to the cooling water discharge pipe 57 , the profile of which is substantially circular, for discharging cooling water from the core 3 , which has completed the heat exchange with EGR gas. In this context, these cooling water introduction pipe 55 and cooling water discharge pipe 57 are made of stainless steel, the corrosion resistance of which is high.
Bei dieser Ausführungsform sind die Wärmeübertragungsflächen oder Innen flächen der ersten Formplatte 1, der zweiten Formplatte 2, der Innenrippe 8, des Kernbehälters 41 und der Kernkappe 42 dem EGR-Gas ausgesetzt, dessen Temperatur nicht niedriger als 400°C ist und das Sulfid, Salpetersäure, Schwe felsäure, Ammoniumionen und Essigsäure enthält. Daher sind die aus einer metallischen Tafel aufgebaut, wie aus rostfreiem Stall hergestellt ist, dessen Korrosionsbeständigkeit hoch ist. Die Verbindungsabschnitte dieser ersten Formplatte 1, dieser zweiten Formplatte 2, der Innenrippe 8, des Kernbehälter 41 und der Kernkappe 42 sind im Wege des Verlötens verbunden, wobei ein Lötmaterial, hergestellt aus Kupfer oder einer Nickellegierung, verwendet wird.In this embodiment, the heat transfer surfaces or inner surfaces of the first mold plate 1 , the second mold plate 2 , the inner fin 8 , the core container 41 and the core cap 42 are exposed to the EGR gas, the temperature of which is not lower than 400 ° C and the sulfide, nitric acid , Contains sulfuric acid, ammonium ions and acetic acid. Therefore, they are made up of a metallic sheet made of a rust-proof barn with a high corrosion resistance. The connecting portions of this first mold plate 1 , this second mold plate 2 , the inner rib 8 , the core container 41 and the core cap 42 are connected by means of soldering, using a solder material made of copper or a nickel alloy.
Die Wärmeübertragungsflächen der Vielzahl von Abgasweg-Röhrchen 7 (einem Paar aus einer ersten Formplatte 1 und einer zweiten Formplatte 2) und die Innenwandflächen des Heizkerns 41, der Kernkappe 42, des Abgas-Einfüh rungs-Verbindungsabschnitts 52 und des Abgas-Abführungs-Verbindungs abschnitts 54 sind mit Siliciumoxid-Glasfilmen (SiO2-Glasfilmen) (transparentem, dünnen Filmüberzugmaterial) beschichtet, bzw. überzogen, dessen Hitze beständigkeit hoch ist und dessen Verhinderungswirkung für das Anhaften von Ruß hoch ist. In diesem Zusammenhang misst die Wanddicke der ersten Formplatte 1 und der zweiten Formplatte 2 0,4 mm, misst die Wanddicke der Innenrippen 8 0,2 mm, misst die Wand Dicke des Kernbehälter 41 und der Kernkappe 42 1,5 bis 2,0 mm, und misst die Filmdicke des SiO2-Glasfilms einige Micron bis einige Zig Micron.The heat transfer surfaces of the plurality of exhaust path tubes 7 (a pair of a first mold plate 1 and a second mold plate 2 ) and the inner wall surfaces of the heater core 41 , the core cap 42 , the exhaust gas introduction connection portion 52 and the exhaust gas discharge connection portion 54 are coated with silicon oxide glass films (SiO 2 glass films) (transparent, thin film coating material), the heat resistance of which is high and the prevention effect for the adhesion of soot is high. In this connection, the wall thickness of the first mold plate 1 and the second mold plate 2 measures 0.4 mm, the wall thickness of the inner ribs 8 measures 0.2 mm, the wall thickness of the core container 41 and the core cap 42 measures 1.5 to 2.0 mm , and measures the film thickness of the SiO 2 glass film a few microns to a few tens of microns.
Als Nächstes folgt unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 5 eine kurze Erläuterung eines Verfahren zur Herstellung des Abgas-Wärmetauschers dieser Ausfüh rungsform.Next, referring to FIGS. 1 to 5, there follows a brief explanation of a method of manufacturing the exhaust gas heat exchanger of this embodiment.
Wie in Fig. 3 bis 5 dargestellt ist, werden die erste Formplatte 1, die zweite Formplatte 3 und die Innenrippen 8 aufeinanderfolgend, in der Zeichnung gesehen nach oben, laminiert, sodass der Wärmeaustauschkern 3 vorüber gehend in die Kernkappe 42 eingebaut ist. Dann wird der Kernbehälter 41 an dem Wärmeaustauschkern 3, in der Zeichnung gesehen von der oberen Seite aus, in solcher Weise angebracht, dass der Kernbehälter 41 den Wärme austauschkern 3 bedeckt. Gleichzeitig wird der Kernbehälter 41 mit einer Spanneinrichtung, in der Zeichnung gesehen von der oberen Seite aus, zusam mengedrückt, sodass die Kernkappe 42, der Wärmeaustauschkern 3 und der Kernbehälter 41 vorübergehend fixiert sind.As shown in FIGS. 3 to 5, the first mold plate 1, the second mold plate 3 and the inner ribs 8 are successively as seen in the drawing above, laminated so that the heat exchange core 3 is mounted temporarily in the core cap 42. Then, the core container 41 is attached to the heat exchange core 3 as seen from the upper side in the drawing in such a manner that the core container 41 covers the heat exchange core 3 . At the same time, the core container 41 is pressed together with a tensioning device, seen from the upper side in the drawing, so that the core cap 42 , the heat exchange core 3 and the core container 41 are temporarily fixed.
Als Nächstes wird der Abgas-Einführungs-Verbindungsabschnitt 52 vorüberge hend in den rechten Seitenwandabschnitt des Kernbehälters 41 eingesetzt, und wird der Abgas-Abführung-Verbindungsabschnitt 54 vorübergehend in den linken Seitenwandabschnitt des Kernbehälters 41 eingesetzt. Als Nächstes wird die Kühlwasser-Einführungsleitung 55 vorübergehend in den Deckenwand-Abschnitt der oberen Endseite des Kernbehälters 41 eingesetzt, und wird die Kühlwasser- Abführungsleitung 57 vorübergehend in die Kernkappe 42 eingesetzt. Alternativ kann der vorübergehende Zusammenbau wie folgt durchgeführt werden. Die Kühlwasserleitung 57 und die Kernkappe 42 werden miteinander verstemmt, und die Kühlwasser-Einführungsleitung 55 und der Kernbehälter 41 werden mitein ander verstemmt. Hiernach wird der Wärmeaustauschkern 3 an der Kernkappe 42 angebracht, sodass der Kernbehälter 41 diesen abdeckt. Auf diese Weise wird der vorübergehende Zusammenbau abgeschlossen.Next, the exhaust gas introduction connection portion 52 is temporarily inserted into the right side wall portion of the core container 41 , and the exhaust gas discharge connection portion 54 is temporarily inserted into the left side wall portion of the core container 41 . Next, the cooling water introduction pipe 55 is temporarily inserted into the ceiling wall portion of the upper end side of the core container 41 , and the cooling water discharge pipe 57 is temporarily inserted into the core cap 42 . Alternatively, the temporary assembly can be carried out as follows. The cooling water pipe 57 and the core cap 42 are caulked together, and the cooling water introduction pipe 55 and the core container 41 are caulked together. Thereafter, the heat exchange core 3 is attached to the core cap 42 so that the core container 41 covers it. This completes the temporary assembly.
Hiernach wird unter der Bedingung, dass ein Lötmaterial, beispielsweise Kupfer oder eine Nickellegierung, in den Verbindungsabschnitten der ersten Formplatte 1, der zweiten Formplatte 3, der Innenrippen 8, des Kernbehälters 41 und der Kernkappe 42 eingebracht ist, das Lötmaterial erhitzt und geschmolzen, und zwar in einem Heizofen, beispielsweise in einem Vakuum-Heizofen, bei Tempe raturen höher als der Schmelzpunkt des Lötmaterials. Auf diese Weise werden der Wärmeaustauschkern 3, in dem eine Vielzahl der ersten Formplatten 1 und der zweiten Formplatten 2 laminiert ist, und das Kerngehäuse 4 einstückig miteinander verlötet. Infolgedessen ist ein Abgas-Wärmetauscher 10, dessen Korrosionsbeständigkeit ausgezeichnet ist, hergestellt.Thereafter, under the condition that a solder material, for example copper or a nickel alloy, is introduced into the connecting portions of the first mold plate 1 , the second mold plate 3 , the inner ribs 8 , the core container 41 and the core cap 42 , the solder material is heated and melted, and in a heating furnace, for example in a vacuum heating furnace, at temperatures higher than the melting point of the soldering material. In this way, the heat exchange core 3 , in which a plurality of the first mold plates 1 and the second mold plates 2 are laminated, and the core housing 4 are soldered together in one piece. As a result, an exhaust gas heat exchanger 10 whose corrosion resistance is excellent is manufactured.
Das Innere des Abgas-Wärmetauschers 10, der auf diese Weise einstückig verlötet wird, wird in die Behandlungslösung von SiO2 eingetaucht, d. h. die Innenwandfläche des Kerngehäuses 4 und die Wärmeübertragungsfläche der Vielzahl von Abgas-Strömungsweg-Röhrchen 7 (die zwischen einem Paar aus erster Formplatte 1 und zweiter Formplatte 2 vorgesehen sind) des Wärme austauschkerns 3 werden in die Behandlungslösung von SiO2 eingetaucht. In diesem Fall wird es zur Ausbreitung der Behandlungslösung SiO2 über die gesamten Flächen der Rippen, deren Profile kompliziert sind, bevorzugt, dass das Innere des Abgas-Wärmetauschers 10 mittels einer Vakuumpumpe dekom primiert wird, um so den Druck auf einen Vakuumzustand herabzusetzen, dessen Druck niedriger als der atmosphärische Druck ist, und wird dann die Behandlungslösung von SiO2 eingespritzt. Danach wird die redundante Behandlungslösung von SiO2, die in dem Abgas-Wärmetauscher 10 vorhanden ist, entfernt, und wird der Abgas-Wärmetauscher 10 getrocknet.The inside of the exhaust gas heat exchanger 10 , which is thus integrally soldered, is immersed in the treatment solution of SiO 2 , that is, the inner wall surface of the core case 4 and the heat transfer surface of the plurality of exhaust gas flow path tubes 7 (which are between a pair of the first Mold plate 1 and second mold plate 2 are provided) of the heat exchange core 3 are immersed in the treatment solution of SiO 2 . In this case, to spread the treatment solution SiO 2 over the entire surfaces of the fins, the profiles of which are complicated, it is preferable that the inside of the exhaust gas heat exchanger 10 is decompressed by a vacuum pump so as to lower the pressure to a vacuum state thereof Pressure is lower than the atmospheric pressure, and then the treatment solution of SiO 2 is injected. Thereafter, the redundant treatment solution of SiO 2 present in the exhaust gas heat exchanger 10 is removed, and the exhaust gas heat exchanger 10 is dried.
Infolgedessen werden die Wärmeübertragungsfläche der Vielzahl der Abgas- Strömungsweg-Röhrchen 7 und die Innenwandflächen des Kernbehälters 41, der Kernkappe 42, des Abgas-Einführungs-Verbindungsabschnitts 52 und des Abgas-Abführung-Verbindungsabschnitts 54 mit dünnen Filmen aus Sili ciumoxid-Glas (SiO2-Glas) überzogen. In diesem Fall können verschiedene Arten der Behandlungslösung von SiO2 vorgesehen werden. Es ist allgemeine Praxis, eine Behandlungslösung von SiO2 zu verwenden, die ein haupt sächliches Mittel, ein Härtungsmittel, ein Lösungsmittel und ein Additiv enthält. Obwohl es von der Zusammensetzung abhängt, können verschiedene Arten der Behandlungslösung bei üblicher Temperatur getrocknet werden. Wenn jedoch die Trocknungstemperatur erhöht wird, kann die Trocknungszeit verkürzt werden, sodass die Arbeitszeit verkürzt werden kann. Bei dieser Ausführungs form wird das Trocknen unter der Bedingung von 150°C bei 30 Minuten durch geführt.As a result, the heat transfer surface of the plurality of exhaust gas flow path tubes 7 and the inner wall surfaces of the core container 41 , the core cap 42 , the exhaust gas introduction connection section 52 and the exhaust gas discharge connection section 54 are covered with thin films of silicon oxide glass (SiO 2 Glass). In this case, various types of SiO 2 treatment solution can be provided. It is common practice to use a treatment solution of SiO 2 which contains a main agent, a hardening agent, a solvent and an additive. Although it depends on the composition, various types of the treatment solution can be dried at an ordinary temperature. However, if the drying temperature is increased, the drying time can be shortened, so that the working time can be shortened. In this embodiment, drying is carried out under the condition of 150 ° C at 30 minutes.
Nachfolgend werden in die Eigenschaften dieser Ausführungsform erläutert. Wie oben beschrieben worden ist, sind bei der Abgas-Umwälzeinrichtung 15 dieser Ausführungsform für die Verwendung bei einem Verbrennungsmotor die Wärmeübertragungsfläche des Abgaswegs 5, der in der Vielzahl von Abgasweg- Röhrchen 7 des Abgas-Wärmetauschers 10 gebildet ist, und die Innenflächen des Kernbehälters 41 und der Kernkappe 42 mit einem Überzugmaterial über zogen, dessen Hitzebeständigkeitstemperatur nicht unter 500°C liegt und das eine ausgezeichnete Eigenschaft in Hinblick auf die Verhinderung des Anhaftens von Ruß besitzt. Infolgedessen ist es möglich, den Berührungswinkel, der zwischen Ruß und der Wärmeübertragungsfläche des Abgaswegs 5 gebildet ist, der in dem Abgasweg-Röhrchen 7 des Abgas-Wärmetauschers 10 gebildet ist, zu vergrößern, oder ist es auch möglich, den Berührungswinkel, der zwischen Ruß und den Innenflächen des Kernbehälters 41 und der Kernkappe 42 gebildet ist, zu vergrößern, während die Abgas-Umwälzeinrichtung 15 zur Verwendung bei einem Verbrennungsmotor verwendet wird. The properties of this embodiment are explained below. As described above, in the exhaust gas circulating device 15 of this embodiment for use in an internal combustion engine, the heat transfer surface of the exhaust gas path 5 formed in the plurality of exhaust gas path tubes 7 of the exhaust gas heat exchanger 10 and the inner surfaces of the core container 41 and the core cap 42 with a coating material whose heat resistance temperature is not less than 500 ° C and which has an excellent property in preventing soot from adhering. As a result, it is possible to increase the contact angle formed between soot and the heat transfer surface of the exhaust path 5 formed in the exhaust path tube 7 of the exhaust gas heat exchanger 10 , or it is also possible to increase the contact angle formed between soot and the inner surfaces of the core container 41 and the core cap 42 are formed while the exhaust gas circulating device 15 is used for use in an internal combustion engine.
Infolgedessen wird es schwierig, dass sich Ruß an der Wärmeübertragungs fläche des Abgaswegs 5 und den Innenflächen des Kernbehälters 41 und der Kernkappe 42 sammelt. Dementsprechend kann das Auftreten einer Verstopfung des Abgaswegs 5 vermieden werden. Auf diese Weise ist es möglich zu ver hindern, dass sich der Querschnitt des Abgaswegs 5 verkleinert. Daher kann eine Vergrößerung des Zugwiderstandes auf der Gasseite der Abgas-Rück führungsleitung 21 bis 23 der Abgas-Umwälzeinrichtung 15 zur Verwendung bei einem Verbrennungsmotor vermieden werden. Dementsprechend ist es möglich, eine Verkleinerung der Strömungsrate des EGR-Gases zu verhindern. Dem entsprechend ist es möglich, die notwendige Menge des EGR-Gases zu gewährleisten.As a result, it becomes difficult for soot to collect on the heat transfer surface of the exhaust path 5 and the inner surfaces of the core container 41 and the core cap 42 . Accordingly, the occurrence of clogging of the exhaust gas path 5 can be avoided. In this way, it is possible to prevent the cross section of the exhaust gas path 5 from being reduced. Therefore, an increase in the drag on the gas side of the exhaust gas recirculation line 21 to 23 of the exhaust gas circulating device 15 for use in an internal combustion engine can be avoided. Accordingly, it is possible to prevent the EGR gas flow rate from being decreased. Accordingly, it is possible to ensure the necessary amount of EGR gas.
An den Wärmeübertragungsflächen der ersten Formplatte 1 und der zweiten Formplatte 2, hergestellt aus rostfreiem Stahl, die zu den Profilen von Teilen ausgebildet sind, werden Siliciumoxid-Glasfilme (SiO2-Glasfilme) ausgebildet, deren Dicke einige Micron bis einige Zig Micron misst. Da Siliciumoxid (SiO2) selbst Glas und unbrennbar ist, kann es nicht verbrannt werden, wenn es in einer Umgebung verwendet wird, deren Temperatur etwa 500°C misst. Daher kann Siliciumoxid-Glas in stabiler Weise verwendet werden, und kann fortlaufend verhindert werden, dass Ruß an der Innenfläche des Abgasweg-Röhrchen 7 anhaftet.Silicon oxide glass films (SiO 2 glass films), the thickness of which measures a few microns to a few tens of microns, are formed on the heat transfer surfaces of the first mold plate 1 and the second mold plate 2 , which are made of stainless steel and are formed into the profiles of parts. Because silicon oxide (SiO 2 ) is itself glass and non-flammable, it cannot be burned if used in an environment the temperature of which is around 500 ° C. Therefore, silicon oxide glass can be used stably, and soot can be continuously prevented from adhering to the inner surface of the exhaust pipe 7 .
Weiter ist die Säurebeständigkeit von SiO2-Glasfilmen ausgezeichnet. Daher werden SiO2-Glasfilme durch das Abgas mit hoher Temperatur und Abgas- Kondenswasser (stark saures Wasser) nicht korrodiert. Daher kann eine weitere Wirkung geschaffen werden, bei der eine innere Korrosion des Abgas-Wärme tauschers 10 verhindert wird, weil die innere Korrosion der Vielzahl der Abgas weg-Röhrchen 7 verhindert werden kann.The acid resistance of SiO 2 glass films is also excellent. Therefore, SiO 2 glass films are not corroded by the exhaust gas with high temperature and exhaust gas condensed water (strongly acidic water). Therefore, another effect can be provided in which internal corrosion of the exhaust gas heat exchanger 10 is prevented because the internal corrosion of the plurality of exhaust gas tubes 7 can be prevented.
Bei einer weiteren Ausführungsform findet ein Abgas-Wärmetauscher 10 Anwendung, der einen Wärmeaustauschkern 3 aufweist, bei dem die Abgasweg- Röhrchen 7, die aus einem Paar einer ersten Formplatte 1 und einer zweiten Formplatte 2 bestehen, und die Innenrippen 8 abwechselnd laminiert sind. Alternativ ist es möglich, einen Abgas-Wärmetauscher mit einem Wärme austauschkern zur Anwendung zubringen, bei dem die Abgasweg-Röhrchen, die im Wege einer Extrusion oder des Ziehens einstückig gebildet sind, und die Wärmeübertragungsrippen abwechselnd laminiert sind. In a further embodiment, an exhaust gas heat exchanger 10 is used which has a heat exchange core 3 in which the exhaust gas path tubes 7 , which consist of a pair of a first molding plate 1 and a second molding plate 2 , and the inner fins 8 are alternately laminated. Alternatively, it is possible to use an exhaust gas heat exchanger having a heat exchange core in which the exhaust gas path tubes, which are integrally formed by extrusion or drawing, and the heat transfer fins are alternately laminated.
Bei dieser Ausführungsform findet die vorliegende Erfindung Anwendung bei einem Abgas-Wärmetauscher 10, der zwischen den Abgas-Rückführungs leitungen 21, 22 der Abgas-Umwälzeinrichtung, die zur Verwendung bei einem Verbrennungsmotor bestimmt ist, angeschlossen ist, bei dem ein Teil des Abgases in der Abgasleitung 13 des Motors 11 zu der Ansaugleitung 12 zurück geführt wird. Jedoch ist es möglich, die vorliegende Erfindung bei einem anderen Abgas-Wärmetauscher, beispielsweise bei einer Abgaswärme-Rück gewinnungseinrichtung, die in einem Schalldämpfer angeordnet ist, zur Rück gewinnung der Wärmeenergie eines Abgases anzuwenden.In this embodiment, the present invention finds application in an exhaust gas heat exchanger 10 , which is connected between the exhaust gas recirculation lines 21 , 22 of the exhaust gas recirculation device which is intended for use in an internal combustion engine, in which part of the exhaust gas in the Exhaust line 13 of the engine 11 is returned to the intake line 12 . However, it is possible to apply the present invention to another exhaust gas heat exchanger, for example an exhaust gas heat recovery device which is arranged in a silencer, for recovering the thermal energy of an exhaust gas.
Zwar ist die Erfindung unter Bezugnahme auf zu Erläuterungszwecken aus gewählte besondere Ausführungsformen beschrieben worden, jedoch ist ersicht lich, dass zahlreiche Modifikationen durch den Fachmann durchgeführt werden können, ohne das Grundkonzept und den Umfang der Erfindung zu verfassen.Although the invention is reference with reference to for illustrative purposes selected particular embodiments have been described, but is apparent Lich that numerous modifications are carried out by a person skilled in the art can write without the basic concept and scope of the invention.
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