DE102014215559A1 - Cooler with a liquid separator - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Kühler (18) zum Kühlen einer Gasströmung (25), insbesondere bei einer Brennkraftmaschine (1), vorzugsweise bei einem Kraftfahrzeug, mit einem Kühlerblock (23), der von einem von der Gasströmung (25) durchströmten Gaspfad (27) und einen von einem Kühlmittel durchströmten Kühlpfad (28) aufweist, die mediengetrennt thermisch miteinander gekoppelt sind und mit einem Flüssigkeitsabscheider (24) zum Abscheiden von Flüssigkeit aus der Gasströmung (25), der bezogen auf eine Strömungsrichtung der Gasströmung (25) stromab des Kühlerblocks (23) angeordnet ist, wobei der Flüssigkeitsabscheider (24) mindestens eine mechanisch stabilisierte Abscheidefaserstruktur (36) aufweist, die von der Gasströmung (25) durchströmbar ist und die Flüssigkeit aus der Gasströmung (25) aufnimmt und ableitet. Ferner betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Kühler und die Verwendung eines solchen Kühlers in einer Abgasrückführanlage (6) zum Kühlen von rückgeführtem Abgas.The invention relates to a cooler (18) for cooling a gas flow (25), in particular in an internal combustion engine (1), preferably in a motor vehicle, having a cooler block (23) which is guided by a gas path (27) through which the gas flow (25) flows. and a cooling path (28) through which a coolant flows, which are thermally coupled to one another with a liquid separator (24) for separating liquid from the gas flow (25) downstream of the radiator block (25) relative to a flow direction of the gas flow (25). 23), wherein the liquid separator (24) has at least one mechanically stabilized Abscheidefaserstruktur (36), which is traversed by the gas flow (25) and the liquid from the gas flow (25) receives and dissipates. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle with such a radiator and the use of such a radiator in an exhaust gas recirculation system (6) for cooling recirculated exhaust gas.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kühler zum Kühlen einer Gasströmung, insbesondere einen Abgasrückführkühler zum Kühlen von rückgeführtem Abgas mit einem Kühlerblock, der einen von der Gasströmung durchströmten Gaspfad und einen von einem Kühlmittel durchströmten Kühlmittelpfad aufweist, die mediengetrennt thermisch miteinander gekoppelt sind und mit einem Flüssigkeitsabscheider zum Abscheiden von Flüssigkeit aus der Gasströmung, der bezogen auf eine Strömungsrichtung der Gasströmung stromab des Kühlerblocks angeordnet ist. Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug mit einem derartigen Kühler und eine Verwendung eines derartigen Kühlers.The present invention relates to a cooler for cooling a gas flow, in particular an exhaust gas recirculation cooler for cooling recirculated exhaust gas with a radiator block having a flowed through by the gas flow gas path and a coolant flowed through by a coolant path, which are thermally coupled to each other thermally coupled to each other and with a liquid to Depositing liquid from the gas flow, which is arranged with respect to a flow direction of the gas flow downstream of the radiator block. The invention also relates to a motor vehicle with such a radiator and a use of such a radiator.
Ein Kühler umfasst üblicherweise einen Kühlerblock, der einen von der Gasströmung durchströmbaren Gaspfad und einen von einem Kühlmittel durchströmbaren Kühlmittelpfad aufweist, die mediengetrennt thermisch miteinander gekoppelt sind. Bei Fahrzeugen kommen derartige Kühler vielfältig zum Einsatz. Eine besondere Anwendungsform ergibt sich bei der Abgasrückführung, bei der Abgas aus einer Abgasanlage extern einer Frischluftanlage zugeführt wird, um das rückgeführte Abgas mit der Frischluft stromauf von Brennräumen einer Brennkraftmaschine zu vermischen. Eine derartige Abgasrückführung hat sich hinsichtlich des Kraftstoffverbrauchs sowie der Schadstoffemissionen der Brennkraftmaschine als vorteilhaft erwiesen. Bei aufgeladenen Brennkraftmaschinen wird zwischen einer Hochdruck-Abgasrückführung und einer Niederdruck-Abgasrückführung unterschieden. Eine aufgeladene Brennkraftmaschine ist mit einem Abgasturbolader ausgestattet, dessen Turbine in der Abgasanlage angeordnet ist und dessen Verdichter in der Frischluftanlage angeordnet ist. Dabei unterteilen Verdichter und Turbine die Frischluftanlage und die Abgasanlage jeweils in einen Hochdruckbereich und einen Niederdruckbereich. Der frischluftseitige Niederdruckbereich erstreckt sich stromauf des Verdichters. Der frischluftseitige Hochdruckbereich erstreckt sich stromab des Verdichters. Der abgasseitige Niederdruckbereich erstreckt sich stromab der Turbine. Der abgasseitige Hochdruckbereich erstreckt sich stromauf der Turbine. Eine Hochdruck-Abgasrückführung erfolgt somit stromauf der Turbine und stromab des Verdichters. Im Unterschied dazu erfolgt eine Niederdruck-Abgasrückführung stromab der Turbine und stromauf des Verdichters.A cooler usually comprises a radiator block which has a gas path through which the gas flow can flow and a coolant path through which a coolant can flow, which are thermally coupled to one another in a media-separated manner. In vehicles such coolers are used in many ways. A particular application arises in the exhaust gas recirculation, in which exhaust gas from an exhaust system is externally supplied to a fresh air system to mix the recirculated exhaust gas with the fresh air upstream of combustion chambers of an internal combustion engine. Such exhaust gas recirculation has proved to be advantageous in terms of fuel consumption and pollutant emissions of the internal combustion engine. In supercharged internal combustion engines, a distinction is made between high-pressure exhaust gas recirculation and low-pressure exhaust gas recirculation. A supercharged internal combustion engine is equipped with an exhaust gas turbocharger, the turbine is arranged in the exhaust system and the compressor is arranged in the fresh air system. The compressor and turbine subdivide the fresh air system and the exhaust system into a high-pressure area and a low-pressure area. The fresh air side low pressure region extends upstream of the compressor. The fresh-air-side high-pressure region extends downstream of the compressor. The exhaust side low pressure region extends downstream of the turbine. The exhaust-gas high-pressure area extends upstream of the turbine. A high-pressure exhaust gas recirculation is thus upstream of the turbine and downstream of the compressor. In contrast, low-pressure exhaust gas recirculation takes place downstream of the turbine and upstream of the compressor.
Im Abgas kann Wasser in Form von Wasserdampf enthalten sein, der durch die Verbrennungsprozesse entstehen kann. Ebenfalls kann in der aus der Umgebung angesaugten Frischluft Wasser in Form von Wasserdampf enthalten sein. Das rückgeführte Abgas wird in der Regel mittels eines Abgasrückführkühlers gekühlt, beispielsweise um den Massenstrom der Frischluft zu erhöhen. Je nach Umgebungsbedingungen kann dabei das rückgeführte Abgas unter den Taupunkt von Wasser abkühlen, wodurch sich eine Kondensation einstellen kann, so dass also flüssiges Wasser anfällt. Hierdurch können sich Tropfen ausbilden, die stromab folgende Bauteile beschädigen können. Dabei sind sowohl mechanische als auch korrosive Schäden möglich. Insbesondere ein Verdichterrad, das im Verdichter mit hoher Drehzahl rotiert, ist durch die Kollision mit Tröpfchen einer erhöhten Beschädigungsgefahr ausgesetzt. Ferner kann sich Kondensat niederschlagen und bei ungünstigen Umgebungsbedingungen gefrieren. Auch hier ist insbesondere das Verdichterrad einer erhöhten Gefahr ausgesetzt.The exhaust gas may contain water in the form of water vapor, which may be produced by the combustion processes. Also may be contained in the sucked from the environment fresh air water in the form of water vapor. The recirculated exhaust gas is usually cooled by means of an exhaust gas recirculation cooler, for example, to increase the mass flow of fresh air. Depending on the ambient conditions, the recirculated exhaust gas can cool below the dew point of water, as a result of which condensation can occur, so that liquid water is obtained. This can form drops that can damage downstream following components. Both mechanical and corrosive damage is possible. In particular, a compressor wheel, which rotates in the compressor at high speed, is exposed by the collision with droplets of increased risk of damage. Furthermore, condensate can precipitate and freeze in adverse environmental conditions. Again, in particular, the compressor wheel is exposed to increased risk.
Besonders kritisch ist die Gefahr einer Kondensatbildung bei einer Niederdruck-Abgasrückführung, da dort das rückgeführte Abgas regelmäßig auf ein niedrigeres Temperaturniveau abgekühlt wird als bei einer Hochdruck-Abgasrückführung.Particularly critical is the risk of condensation in a low-pressure exhaust gas recirculation, since there the recirculated exhaust gas is cooled regularly to a lower temperature level than in a high-pressure exhaust gas recirculation.
Je nach Motorleistung, insbesondere bei hohen Motorleistungen, treten große Strömungsgeschwindigkeiten im Kühler und damit auch im Flüssigkeitsabscheider auf. Bei der Verwendung einer durchströmten Abscheidefaserstruktur im Flüssigkeitsabscheider können daher hohe Kräfte auf die Abscheidefaserstruktur wirken. Daher kann es zur Verformungen und Beschädigungen der Abscheidefaserstruktur kommen.Depending on engine performance, especially at high engine power, large flow velocities occur in the cooler and thus also in the liquid separator. When using a flowed Abscheidefaserstruktur in the liquid separator therefore high forces can act on the Abscheidefaserstruktur. Therefore, deformation and damage of the separator fiber structure may occur.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verformung und/oder Beschädigung des Flüssigkeitsabscheiders zu verhindern.The present invention has for its object to prevent deformation and / or damage of the liquid separator.
Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Abscheidefaserstruktur des Flüssigkeitsabscheiders abzustützen, und somit eine Verformung und/oder Beschädigung der Abscheidefaserstruktur zu verringern oder zu vermeiden. Zweckmäßig weist der Flüssigkeitsabscheider mindestens eine mechanisch stabilisierte Abscheidefaserstruktur auf, die von der Gasströmung durchströmbar ist und die Flüssigkeit aus der Gasströmung aufnimmt und ableitet. Mechanisch stabilisiert heißt, dass die Abscheidefaserstruktur durch eine oder mehrere Maßnahmen eine erhöhte mechanische Stabilität gegenüber einem Ausbeulen aufgrund der Gasströmung aufweist. Dadurch kann das Ausbeulen der Abscheidefaserstruktur verringert werden und damit Beschädigungen vorgebeugt werden. Gerade beim Einsatz im Automobilbereich treten häufig Lastwechsel auf, und somit auch starke Schwankungen in der Strömungsgeschwindigkeit der Gasströmung. Dadurch würde die Abscheidefaserstruktur hin- und herbewegt werden, wodurch die Gefahr eines Ermüdungsbruches erhöht ist. Diese Gefahr wird durch die mechanische Stabilisierung der Abscheidefaserstruktur verringert.The invention is based on the general idea of supporting the separator fiber structure of the liquid separator and thus reducing or avoiding deformation and / or damage to the separator fiber structure. Suitably, the liquid separator has at least one mechanically stabilized Abscheidefaserstruktur, which is traversed by the gas flow and receives the liquid from the gas flow and dissipates. Mechanically stabilized means that the precipitation fiber structure by one or more measures has an increased mechanical stability against bulging due to the gas flow. As a result, the bulging of the Abscheidefaserstruktur can be reduced and thus damage can be prevented. Especially when used in the automotive sector load changes often occur, and thus also strong fluctuations in the flow velocity of the gas flow. This would reciprocate the separator fiber structure, thereby increasing the risk of fatigue failure. This risk is reduced by the mechanical stabilization of the Abscheidefaserstruktur.
Vorteilhaft ist es, wenn die Abscheidefaserstruktur flächig ausgebildet ist. In der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen bedeutet "flächig" oder "flach", dass eine Erstreckung eines Körpers in zwei Richtungen größer ist als in eine dritte Richtung. Insbesondere ist die Erstreckung in den zwei Richtungen mindestens doppelt so groß, vorzugsweise fünfmal so groß bzw. besonders günstig zehnmal so groß wie in der dritten Richtung. Die drei Raumrichtungen stehen dabei senkrecht aufeinander. It is advantageous if the Abscheidefaserstruktur is flat. In the specification and the appended claims, "flat" or "flat" means that an extension of a body in two directions is greater than in a third direction. In particular, the extension in the two directions is at least twice as large, preferably five times as large or particularly favorable ten times as large as in the third direction. The three spatial directions are perpendicular to each other.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Abscheidefaserstruktur eine Gitter-, Netzstruktur ein Gewebe, eine Gewirk, ein Gestrick und/oder Fils aufweist.It is particularly advantageous if the deposition fiber structure has a mesh, mesh structure comprising a woven fabric, a knitted fabric, a knitted fabric and / or fils.
Eine vorteilhafte Möglichkeit sieht vor, dass der Flüssigkeitsabscheider eine Stützfaserstruktur aufweist, welche an der mindestens einen Abscheidefaserstruktur angeordnet ist. Durch die zur mechanischen Stabilisierung ausgebildete Stützfaserstruktur kann die Abscheidefaserstruktur abgestützt werden, so dass die Abscheidefaserstruktur sich weniger stark verformt, wenn sie der Gasströmung ausgesetzt ist. So kann die Abscheidefaserstruktur auf ein möglichst gutes Abscheideverhalten hin optimiert werden.An advantageous possibility provides that the liquid separator has a support fiber structure, which is arranged on the at least one Abscheidefaserstruktur. The support fiber structure formed for mechanical stabilization may support the separator fiber structure so that the separator fiber structure deforms less when exposed to the gas flow. Thus, the Abscheidefaserstruktur can be optimized for the best possible separation behavior out.
Günstiger Weise weist die Stützfaserstruktur eine Gitter-, Netzstruktur, ein Gewebe, eine Gewirk, ein Gestrick und/oder Fils auf.Conveniently, the support fiber structure has a grid, mesh structure, a woven fabric, a knitted fabric, a knitted fabric and / or fils.
Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit sieht vor, dass der Flüssigkeitsabscheider eine Stützfaserstruktur aufweist, welche in der mindestens einen Abscheidefaserstruktur angeordnet ist. Dies ist beispielsweise möglich, wenn spezielle Stützfasern in der Abscheidefaserstruktur eingebracht sind, so dass die Abscheidefaserstruktur abgestützt werden kann. Auch hier ergibt sich der Vorteil, dass die Abscheidefaserstruktur nur nach Kriterien zur Abscheidung von Flüssigkeit aus der Gasströmung hin ausgelegt werden muss.A further advantageous possibility provides that the liquid separator has a support fiber structure which is arranged in the at least one deposition fiber structure. This is possible, for example, when special supporting fibers are incorporated in the Abscheidefaserstruktur, so that the Abscheidefaserstruktur can be supported. Again, there is the advantage that the Abscheidefaserstruktur must be designed only according to criteria for the separation of liquid from the gas flow out.
Eine besonders vorteilhafte Möglichkeit sieht vor, dass die Stützfaserstruktur an einer Abstromseite der mindestens einen Abscheidefaserstruktur anliegt. Da die durch die Gasströmung bewirkte Ausbeulung der Abscheidefaserstruktur gerade in Stromrichtung stattfinden würde, bewirkt das Anlegen der Stützfaserstruktur an der Abstromseite der Abscheidefaserstruktur, dass sich unter Wirkung der Gasströmung die Abscheidefaserstruktur an die Stützfaserstruktur anlegt und somit nicht oder nur wenig ausbeult.A particularly advantageous possibility provides that the support fiber structure is applied to a downstream side of the at least one Abscheidefaserstruktur. Since the outflow of the separator fiber structure caused by the gas flow would take place straight in the direction of flow, the application of the support fiber structure on the downstream side of the separator fiber structure causes the separator fiber structure to abut on the support fiber structure under the effect of gas flow and thus will not buckle or only slightly bulge.
Eine weitere besonders vorteilhafte Möglichkeit sieht vor, dass die Stützfaserstruktur beidseitig an der mindestens einen Abscheidefaserstruktur anliegt. Durch die beidseitige Abstützung der mindestens einen Abscheidefaserstruktur wird eine besonders gute mechanische Stabilisierung der Abscheidefaserstruktur erreicht, da ein Ausbeulen der Abscheidefaserstruktur sowohl in der Stromrichtung als auch gegen die Stromrichtung der Gasströmung verhindert oder reduziert werden kann.Another particularly advantageous possibility provides that the support fiber structure rests on both sides of the at least one Abscheidefaserstruktur. Due to the support on both sides of the at least one deposition fiber structure, a particularly good mechanical stabilization of the deposition fiber structure is achieved since bulging of the deposition fiber structure can be prevented or reduced both in the current direction and against the flow direction of the gas flow.
Eine günstige Möglichkeit sieht vor, dass die Stützfaserstruktur lose an der mindestens einen Abscheidefaserstruktur anliegt. Diese Möglichkeit ist besonders einfach herzustellen, da keine weitere Verbindung zwischen der Stützfaserstruktur und der Abscheidefaserstruktur notwendig ist. A favorable possibility provides that the support fiber structure loosely applied to the at least one Abscheidefaserstruktur. This possibility is particularly easy to produce, since no further connection between the support fiber structure and the Abscheidefaserstruktur is necessary.
Eine besonders günstige Möglichkeit sieht vor, dass die Stützfaserstruktur mit der Abscheidefaserstruktur verwebt, verlötet, verpresst, verklebt oder verschweißt ist. Auf diese Weise kann die Stützwirkung der Stützfaserstruktur besonders gut ausgenutzt werden.A particularly favorable possibility provides that the support fiber structure is interwoven with the Abscheidefaserstruktur, soldered, pressed, glued or welded. In this way, the supporting effect of the support fiber structure can be particularly well utilized.
Eine weitere besonders günstige Möglichkeit sieht vor, dass die Stützfaserstruktur eine größere Maschenweite aufweist als die Abscheidefaserstruktur. Dadurch beeinflusst die Stützfaserstruktur das Abscheideverhalten der Abscheidefaserstruktur nur wenig oder gar nicht. Another particularly favorable possibility provides that the support fiber structure has a larger mesh size than the Abscheidefaserstruktur. As a result, the support fiber structure influences the deposition behavior of the deposition fiber structure only slightly or not at all.
In der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen ist der Begriff "Maschenweite" nicht nur auf Gewebe beschränkt, sondern umfasst generell einen mittleren Abstand der Fasermittelpunkte von Fasern innerhalb einer Faserstruktur, beispielsweise Filz, Gewirk oder Gestrick.In the specification and the appended claims, the term "mesh size" is not limited to fabric alone, but generally includes an average spacing of the fiber centers of fibers within a fibrous structure, such as felt, knit or knit.
Eine günstige Lösung sieht vor, dass die Stützfaserstruktur eine größere Faserstärke aufweist als die Abscheidefaserstruktur. Somit sind die einzelnen Fasern der Stützfaserstruktur stabiler und können dadurch die Abscheidefaserstruktur effektiv abstützen.A favorable solution provides that the support fiber structure has a greater fiber thickness than the Abscheidefaserstruktur. Thus, the individual fibers of the support fiber structure are more stable and thereby can effectively support the deposition fiber structure.
Eine weitere günstige Lösung sieht vor, dass die Stützfaserstruktur ein anderes Material aufweist als die Abscheidefaserstruktur. Beispielsweise kann die Stützfaserstruktur Fasern mit einer hohen Festigkeit aufweisen, während die Abscheidefaserstruktur beispielsweise Fasern aufweist, deren Oberflächen besonders gut zur Abscheidung von Flüssigkeiten aus einer Gasströmung geeignet sind. Somit kann eine gute mechanische Stabilität mit guten Abscheideeigenschaften kombiniert werden.Another favorable solution provides that the support fiber structure has a different material than the Abscheidefaserstruktur. For example, the support fiber structure may comprise fibers having a high strength, while the deposition fiber structure comprises, for example, fibers whose surfaces are particularly well suited for the separation of liquids from a gas flow. Thus, a good mechanical stability can be combined with good deposition properties.
Eine vorteilhafte Lösung sieht vor, dass der Flüssigkeitsabscheider einen Halterahmen mit Stützstreben aufweist, in oder an welchem die Abscheidefaserstruktur gehalten ist. Sofern eine Stützfaserstruktur vorhanden ist, können sowohl die Abscheidefaserstruktur als auch die Stützfaserstruktur in dem Halterahmen mit Stützstreben gehalten sein. Die Stützstreben des Halterahmens bieten eine mechanische Unterstützung der Abscheidefaserstruktur, so dass das Ausbeulen der Abscheidefaserstruktur durch die Gasströmung verringert wird.An advantageous solution provides that the liquid separator has a holding frame with support struts, in or on which the Abscheidefaserstruktur is held. If a support fiber structure is present, both the deposition fiber structure and the support fiber structure may be held in the support frame with support struts. The support struts of the support frame provide a mechanically supporting the separator fiber structure so that the bulge of the separator fiber structure is reduced by the gas flow.
Eine vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Abscheidefaserstruktur rinnenförmig ausgebildet ist. Dadurch ist die Abscheidefaserstruktur schräg zur Gasströmung angeordnet, wodurch sich die Neigung der Abscheidefaserstruktur, sich auszubeulen, verringert wird. Zum anderen wird Flüssigkeit, welche von der Abscheidefaserstruktur aus der Gasströmung abgeschieden wurde, zur Mitte geführt, wo sie beispielsweise in einen Kondensatablauf geleitet werden kann, um die Flüssigkeit aus dem Kühler abzuleiten.An advantageous solution provides that the Abscheidefaserstruktur is channel-shaped. Thereby, the Abscheidefaserstruktur is arranged obliquely to the gas flow, whereby the tendency of the Abscheidefaserstruktur to herauszubulen, is reduced. On the other hand, liquid deposited from the separator fiber structure from the gas flow is led to the center, where it can be directed, for example, into a condensate drain, to drain the liquid from the cooler.
Eine weitere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Abscheidefaserstruktur schalenförmig ausgebildet ist. Dadurch weist die Abscheidefaserstruktur eine gekrümmte Oberfläche auf, was zu einer Versteifung gegenüber Biegen und damit gegenüber dem Ausbeulen durch die Gasströmung führt. Des Weiteren wird durch die schalenförmige Ausbildung der Abscheidefaserstruktur Flüssigkeit, welche in der Abscheidefaserstruktur aus der Gasströmung abgeschieden wurde, zur Mitte der Schale geführt, von wo sie aus durch einen Kondensatablauf aus dem Kühler geleitet werden kann.A further advantageous solution provides that the Abscheidefaserstruktur is cup-shaped. As a result, the Abscheidefaserstruktur has a curved surface, which leads to a stiffening against bending and thus against the bulging by the gas flow. Furthermore, the cup-shaped formation of the Abscheidefaserstruktur liquid, which was deposited in the Abscheidefaserstruktur from the gas flow, led to the center of the shell, from where it can be passed out of the condenser by a condensate drain.
Günstig ist es, wenn die Abscheidefaserstruktur kegelstumpfförmig ausgebildet ist und der Kondensatablauf an einer Deckfläche des Kegelstumpfes angeordnet ist. Ferner ist es möglich, die Abscheidefaserstruktur pyramidenstumpfförmig auszubilden und den Kondensatablauf an einer Deckfläche des Pyramidenstumpfes anzuordnen.It is advantageous if the Abscheidefaserstruktur is frusto-conical and the condensate drain is arranged on a top surface of the truncated cone. Furthermore, it is possible to form the Abscheidefaserstruktur truncated pyramid and to arrange the condensate drain on a top surface of the truncated pyramid.
Eine besonders vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Stützfaserstruktur rinnenförmig ausgebildet ist. Dadurch ist die Stützfaserstruktur schräg zur Gasströmung angeordnet, wodurch die Stützfaserstruktur eine höhere Stabilität gegen ein Ausbeulen durch die Gasströmung aufweist und somit die Abscheidefaserstruktur besser abstützen kann.A particularly advantageous solution provides that the support fiber structure is channel-shaped. Thereby, the support fiber structure is arranged obliquely to the gas flow, whereby the support fiber structure has a higher stability against bulging by the gas flow and thus can better support the Abscheidefaserstruktur.
Eine weitere besonders vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Stützfaserstruktur schalenförmig ausgebildet ist. Durch die Krümmung der Stützfaserstruktur wird diese versteift, wodurch die Biegeresistenz der Stützfaserstruktur erhöht wird, so dass die Stützfaserstruktur die Abscheidefaserstruktur besser abstützen kann.Another particularly advantageous solution provides that the support fiber structure is cup-shaped. The curvature of the support fiber structure stiffens it, thereby increasing the bending resistance of the support fiber structure so that the support fiber structure can better support the deposition fiber structure.
Besonders günstig ist es, wenn die Abscheidefaserstruktur geprägt und/oder ausgebeult ist. Durch die Prägung und/oder Ausbeulung der Abscheidefaserstruktur wird diese versteift, so dass ein Ausbeulen durch die Gasströmung vermindert wird.It is particularly favorable if the precipitation fiber structure is embossed and / or bulged. The embossing and / or bulging of the Abscheidefaserstruktur this is stiffened, so that a bulging is reduced by the gas flow.
Ferner ist es besonders günstig, wenn die Stützfaserstruktur geprägt und/oder ausgebeult ist. Dadurch wird auch die Stützfaserstruktur versteift, so dass diese die Abscheidefaserstruktur besser abstützen kann.Furthermore, it is particularly advantageous if the support fiber structure is embossed and / or bulged. As a result, the support fiber structure is stiffened so that it can better support the Abscheidefaserstruktur.
Ferner sieht eine besonders vorteilhafte Möglichkeit vor, dass die Abscheidefaserstruktur derart ausgebildet ist, dass die Abscheidefaserstruktur in der Abscheidefaserstruktur vorhandene Flüssigkeit unter Einfluss der Schwerkraft und/oder der Gasströmung zu einem Kondensatablauf führt oder zu einem Kondensatsammelbereich der Abscheidefaserstruktur führt, an welchem ein Kondensatablauf angeordnet ist. Auf diese Weise kann die aus der Gasströmung abgeschiedene Flüssigkeit zu dem Kondensatablauf geleitet werden, durch welchen die Flüssigkeit aus dem Kühler geleitet werden kann. Somit wird die Flüssigkeit aus der Gasströmung entfernt und kann keine hinter dem Kühler liegende Einrichtungen, wie Verdichter, beschädigen. Furthermore, a particularly advantageous possibility provides that the Abscheidefaserstruktur is formed such that the Abscheidefaserstruktur existing in the Abscheidefaserstruktur liquid under the influence of gravity and / or the gas flow leads to a condensate discharge or leads to a condensate collecting the Abscheidefaserstruktur on which a condensate drain is arranged , In this way, the liquid separated from the gas flow can be directed to the condensate drain, through which the liquid can be passed out of the cooler. Thus, the liquid is removed from the gas flow and can not damage any devices behind the radiator, such as compressors.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Kondensatablauf an dem in Strömungsrichtung der Gasströmung hintersten Bereich und/oder in Schwerkraftrichtung untersten Bereich der Abscheidefaserstruktur angeordnet ist. Auf diese Weise führt eine durch die Schwerkraft und/oder durch die Gasströmung bewirkte Bewegung in der Flüssigkeit in der Abscheidefaserstruktur zu dem Kondensatablauf hin. It is particularly advantageous if the condensate discharge is arranged on the region which is at the rearmost in the flow direction of the gas flow and / or in the region of the bottom of the precipitation fiber structure which is in the direction of gravity. In this way, movement caused by gravity and / or gas flow in the liquid in the separator fiber structure leads to the condensate drain.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Kondensatsammelbereich an dem in Strömungsrichtung der Gasströmung hintersten Bereich und/oder in Schwerkraftrichtung untersten Bereich der Abscheidefaserstruktur angeordnet ist. Auf diese Weise führt eine durch die Schwerkraft und/oder durch die Gasströmung bewirkte Bewegung in der Flüssigkeit in der Abscheidefaserstruktur zu dem Kondensatablauf hin. It is particularly advantageous if the condensate collecting region is arranged on the region which is at the rearmost in the direction of flow of the gas flow and / or in the region of the lowest in the direction of gravity of the separating fiber structure. In this way, movement caused by gravity and / or gas flow in the liquid in the separator fiber structure leads to the condensate drain.
Vorteilhafterweise ist die Abscheidefaserstruktur derart ausgebildet, dass die Abscheidefaserstruktur zu dem Kondensatsammelbereich hin geneigte Bereiche aufweist. Das heißt, dass ein Punkt von zwei benachbarten Punkten auf einen solchen geneigten Bereich der Abscheidefaserstruktur, welcher einen kleineren Abstand zu dem Kondensatsammelbereich aufweist als der andere der zwei benachbarten Punkte, in Strömungsrichtung der Gasströmung und/oder in Schwerkraftrichtung gesehen hinter dem anderen Punkt liegt. Dies führt dazu, dass Flüssigkeit in der Abscheidefaserstruktur, welche durch die Schwerkraft und/oder durch die Strömung in der Abscheidefaserstruktur bewegt wird, auch näher zu dem Kondensatsammelbereich hin bewegt wird.Advantageously, the deposition fiber structure is formed such that the deposition fiber structure has regions inclined toward the condensate collection region. That is, a point of two adjacent points lies on such an inclined portion of the separator fiber structure, which is closer to the condensate collecting area than the other of the two adjacent points, downstream of the other point as seen in the flow direction of the gas flow and / or in the direction of gravity. As a result, liquid in the separator fiber structure, which is moved by gravity and / or by the flow in the separator fiber structure, is also moved closer to the condensate collection area.
Ferner sieht eine besonders günstige Möglichkeit vor, dass der Kühler einen Kondensatablauf aufweist, durch welchen im Flüssigkeitsabscheider abgeschiedene Flüssigkeit aus dem Kühler ablaufen kann und dass der Kühler einer Fördereinrichtung zur Förderung der Flüssigkeit durch den Kondensatablauf umfasst. Durch die Fördereinrichtung ist die Lage des Kondensatablaufs variabel, so dass die Gestaltungsfreiheit erhöht ist. Furthermore, a particularly favorable possibility provides that the cooler has a condensate drain, through which in the liquid separator separated liquid can drain from the cooler and that the cooler comprises a conveyor for conveying the liquid through the condensate drain. By the conveyor, the position of the condensate drain is variable, so that the freedom of design is increased.
Insbesondere ist die Einbaulage des Flüssigkeitsabscheiders nicht auf einen horizontalen Einbau beschränkt. Bei vertikaler bzw. schräger Anordnung kann durch die Fördereinrichtung eine Flüssigkeitsabfuhr gewährleistet sein. In particular, the installation position of the liquid separator is not limited to a horizontal installation. In the case of a vertical or oblique arrangement, a liquid discharge can be ensured by the conveying device.
Vorteilhafterweise umfasst die Fördereinrichtung eine Pumpe, so dass die Flüssigkeit aktiv durch den Kondensatablauf gefördert/abgepumpt werden kann. Dadurch kann die Abfuhr der Flüssigkeit aus dem Kühler verbessert werden.Advantageously, the conveying device comprises a pump, so that the liquid can be actively conveyed / pumped out by the condensate drain. As a result, the removal of the liquid from the cooler can be improved.
Eine besonders günstige Möglichkeit sieht vor, dass die Fördereinrichtung einen Motor- oder Systemunterdruck ausnutzt. Verbrennungskraftmaschinen erzeugen an der Frischluftseite in der Regel einen Unterdruck, bei aufgeladenen Verbrennungskraftmaschinen erzeugt der Verdichter einen Unterdruck, welcher ausgenutzt werden kann, um Flüssigkeit aus dem Kühler abzusaugen.A particularly favorable possibility provides that the conveyor exploits a motor or system vacuum. Internal combustion engines usually generate a negative pressure on the fresh air side, in supercharged internal combustion engines, the compressor generates a negative pressure, which can be exploited to suck liquid from the radiator.
Beispielsweise weist der Kondensatablauf ein öffenbares Ventil auf, durch welches Kondensat mittels Unterdruck aus dem Kühler gesaugt werden kann. Dies kann auch entgegen der Schwerkraft oder einer Kapillarkraft erfolgen.For example, the condensate drain on an openable valve, through which condensate can be sucked by means of negative pressure from the radiator. This can also be done against gravity or capillary force.
Ein zur Herstellung günstiger Kondensatablauf weist eine rechteckige Form auf. Alternativ hierzu kann der Kondensatablauf strömungsgünstig ausgebildet, beispielsweise trichterförmig, ausgebildet sein. A favorable condensate drain for production has a rectangular shape. Alternatively, the condensate drain can be formed in a streamlined manner, for example funnel-shaped.
Ferner wird die oben genannte Aufgabe durch ein Kraftfahrzeug mit einem Kühler gemäß der vorstehenden Beschreibung gelöst. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Kühlers übertragen sich somit auf das Kraftfahrzeug, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.Further, the above object is achieved by a motor vehicle having a radiator as described above. The advantages of the cooler according to the invention are thus transferred to the motor vehicle, to the above description of which reference is made.
Ferner wird die oben genannte Aufgabe durch die Verwendung eines Kühlers gemäß der vorstehenden Beschreibung in einer Abgasrückführanlage zum Kühlen von rückgeführtem Abgas gelöst. Bei der Verwendung des Kühlers in einer Abgasrückführanlage zum Kühlen von rückgeführtem Abgas können die oben genannten Vorteile des Kühlers in besonders günstiger Weise ausgenutzt werden.Further, the above object is achieved by the use of a radiator as described above in an exhaust gas recirculation system for cooling recirculated exhaust gas. When using the radiator in an exhaust gas recirculation system for cooling recirculated exhaust gas, the above-mentioned advantages of the radiator can be exploited in a particularly favorable manner.
Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawings.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.
Es zeigen, jeweils schematischIt show, each schematically
Eine in
Die Abgasrückführanlage
Der Kühlkreis
Der Abgasrückführkühler
Der Kühlerblock
Durch die Abkühlung der Gasströmung
Der Flüssigkeitsabscheider
Ferner weist der Kühler
Vorzugsweise ist der Kondensatablauf
Der Flüssigkeitsabscheider
Um die Abscheidefaserstruktur
Die Halterahmen
Alternativ oder ergänzend hierzu können die Halterahmen
Die Halterahmen
Der Abstandshalter
Die Breite der Rahmenstruktur
Die Abscheidefaserstruktur
Dabei bilden die Fasern
Alternativ oder ergänzend hierzu kann die Abscheidefaserstruktur
Vorzugsweise weist die Abscheidefaserstruktur
Beispielsweise kann die Abscheidefaserstruktur
Durch die Größe der Öffnungen
Aufgrund der Strömungsgeschwindigkeit der Gasströmung
Um die Abscheidefaserstruktur
Die Stützfaserstruktur
Da die Stützfaserstruktur
Die Stützfaserstruktur
Zur mechanischen Stabilisierung der Abscheidefaserstruktur
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass an beiden Seiten der Abscheidefaserstruktur
Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass die Stützfaserstruktur
Die Stützfaserstruktur
Eine in den
Die Stützstreben
Die Abscheidefaserstruktur
Im Übrigen stimmt die in den
Eine dritte Ausführungsform des Flüssigkeitsabscheiders
Im Übrigen stimmt die dritte Ausführungsform des Flüssigkeitsabscheiders
Eine in den
Diese Maßnahmen erhöhen die Steifigkeit der Abscheidefaserstruktur
Das Prägen und/oder das Ausbeulen und/oder die Rinnenform und/oder die Schalenform der Abscheidefaserstruktur
Eine in
Eine weitere Variante der Abscheidefaserstruktur
In der Mitte der Wand
Eine weitere beispielhafte Abscheidefaserstruktur ist in
Der Kondensatsammelbereich
Die nicht-flachen Abscheidefaserstrukturen
Ebenfalls ist es möglich, die Halterahmen
Im Übrigen stimmt die in den
Eine in den
Bei allen drei in den
Entsprechend wird ein Ablaufrohr
Die Fördereinrichtung
Alternativ oder ergänzend hierzu kann die Fördereinrichtung
Im Übrigen stimmt die in den
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19737545A1 (en) * | 1997-08-28 | 1999-03-04 | Bosch Gmbh Robert | Inlet manifold for internal combustion engine |
FR2925351A1 (en) * | 2007-12-20 | 2009-06-26 | Valeo Systemes Thermiques | Condensation product i.e. hot gas, filtering module for e.g. charge air cooler, of oil engine of motor vehicle, has collection unit collecting and guiding condensation products towards recovery unit to permit recovery of products |
DE102010041982A1 (en) * | 2010-10-05 | 2012-04-05 | Mahle International Gmbh | Exhaust gas recirculation filter, internal combustion engine |
DE102013203963A1 (en) * | 2013-03-08 | 2014-09-11 | Mahle International Gmbh | cooler |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DK1616610T3 (en) * | 2004-07-13 | 2012-10-22 | Byeong-Seung Lee | Plate heat exchanger with a separation function for condensed fluid and its process |
CN102239380B (en) * | 2009-05-06 | 2013-10-02 | 艾普尔换热器集团公司 | Water separator and system |
DE102012208100A1 (en) * | 2012-05-15 | 2013-11-21 | Behr Gmbh & Co. Kg | Exhaust gas heat exchanger |
-
2014
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-
2015
- 2015-07-15 WO PCT/EP2015/066201 patent/WO2016020163A1/en active Application Filing
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19737545A1 (en) * | 1997-08-28 | 1999-03-04 | Bosch Gmbh Robert | Inlet manifold for internal combustion engine |
FR2925351A1 (en) * | 2007-12-20 | 2009-06-26 | Valeo Systemes Thermiques | Condensation product i.e. hot gas, filtering module for e.g. charge air cooler, of oil engine of motor vehicle, has collection unit collecting and guiding condensation products towards recovery unit to permit recovery of products |
DE102010041982A1 (en) * | 2010-10-05 | 2012-04-05 | Mahle International Gmbh | Exhaust gas recirculation filter, internal combustion engine |
DE102013203963A1 (en) * | 2013-03-08 | 2014-09-11 | Mahle International Gmbh | cooler |
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