Die vorliegende Erfindung betrifft
einen Abgas-Wärmetauscher
zur Durchführung
eines Wärmeaustauschs
zwischen einem durch Verbrennung erzeugten Abgas und Kühlwasser.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung einen Abgas-Wärmetauscher zum Kühlen des
Abgases in einem Abgas-Umwälzungssystem
(d.h. EGR-System).The present invention relates to
an exhaust gas heat exchanger
to carry out
a heat exchange
between an exhaust gas generated by combustion and cooling water.
In particular, the present invention relates to an exhaust gas heat exchanger for cooling the
Exhaust gas in an exhaust gas circulation system
(i.e. EGR system).
Gemäß Darstellung in 1A und 1B kann als ein durch die Erfinder hergestellter
Prototyp ein Abgas-Wärmetauscher
zum Kühlen
des Abgases in einem EGR-System
(nachfolgend bezeichnet als EGR-Gas-Wärmetauscher 300) mit
mehreren laminierten Abgas-Röhrchen 301 ausgestattet
sein, die in einem Behälter 302 angeordnet
sind, der im Querschnitt eine rechteckige Rohrgestalt aufweist.
Die Abgas-Röhrchen 301 weisen
eine flache Querschnittsgestalt auf und sind an einer Kernplatte 303 befestigt,
die den Behälter 302 verschließt. Ein
Kühlwasser-Einlassrohr 304 und
ein Kühlwasser-Auslassrohr 305 sind
mit dem Behälter 302 verbunden, sodass
Kühlwasser
in den Behälter 302 einströmt, um einen
Wärmeaustausch
mit dem Abgas durchzuführen,
das durch die Abgas-Röhrchen 301 hindurchströmt.As shown in 1A and 1B As a prototype manufactured by the inventors, an exhaust gas heat exchanger for cooling the exhaust gas in an EGR system (hereinafter referred to as an EGR gas heat exchanger) 300 ) with several laminated exhaust gas tubes 301 be equipped in a container 302 are arranged, which has a rectangular tube shape in cross section. The exhaust gas tubes 301 have a flat cross-sectional shape and are on a core plate 303 attached to the container 302 closes. A cooling water inlet pipe 304 and a cooling water outlet pipe 305 are with the container 302 connected so that cooling water in the container 302 flows in to conduct heat exchange with the exhaust gas through the exhaust gas tubes 301 flowing.
Bei diesem Prototyp haben die Erfinder
festgestellt, dass das Kühlwasser
an einer Stelle nahe der stromaufwärtigen Seite der Abgas-Röhrchen 301 sieden
kann. Dieses Sieden des Kühlwassers
kann einen geringeren Wirkungsgrad der Kühlung des Abgases, das durch
die Abgas-Röhrchen 301 strömt, und/oder
einen schnellen Anstieg des inneren Drucks des Behälters 302 bewirken,
was die Haltbarkeit des Behälters 302 herabsetzt.In this prototype, the inventors found that the cooling water was at a location near the upstream side of the exhaust gas tubes 301 can boil. This boiling of the cooling water can reduce the efficiency of cooling the exhaust gas through the exhaust gas tubes 301 flows, and / or a rapid increase in the internal pressure of the container 302 effect what the durability of the container 302 decreases.
Die Erfinder haben einen Versuch
zur optischen Beobachtung der Strömung des Kühlwassers durchgeführt, das
in einem EGR-Gas-Wärmetauscher
strömt,
der vier Abgas-Röhrchen
aufweist.The inventors have a try
performed for optical observation of the flow of the cooling water, the
in an EGR gas heat exchanger
flows,
of the four exhaust gas tubes
having.
Gemäß diesem Versuch strömt, wenn
das Kühlwasser-Einlassrohr
mit dem Behälter 302 derart verbunden
ist, dass es im Wesentlichen rechtwinklig zu der Längsrichtung
der Abgas-Röhrchen 301 angeordnet
ist, das Kühlwasser
in jeden zwischen alten benachbarten Abgas-Röhrchen 301 gebildeten
Kanal ein, um etwa rechtwinklig gemäß Darstellung mittels des Pfeils
A (Kühlwasser-Strom
A) in 2 abzubiegen,
und strömt
es in Richtung zu dem Kühlwasser-Auslassrohr 305.
Weiter trifft ein Teil des Kühlwassers
mit einer inneren Wand 302a des Behälters 302 zusammen,
die dem Kühlwasser-Einlassrohr 304 gegenüberliegt,
wie mittels der Pfeile B (Kühlwasser-Strom
B) in 2 dargestellt
ist, und strömt
es dann in Richtung zu einem Abgas-Röhrchen 301, das an
der äußersten
Seite angeordnet ist.According to this experiment, when the cooling water inlet pipe flows with the tank 302 is connected such that it is substantially perpendicular to the longitudinal direction of the exhaust gas tubes 301 is arranged, the cooling water in each between old neighboring exhaust gas tubes 301 formed channel to about at right angles as shown by arrow A (cooling water flow A) in 2 turn, and it flows toward the cooling water outlet pipe 305 , Part of the cooling water also hits an inner wall 302a of the container 302 together, the cooling water inlet pipe 304 opposite, as by means of arrows B (cooling water flow B) in 2 is shown, and then flows towards an exhaust gas tube 301 , which is arranged on the outermost side.
Jedoch treffen der Kühlwasser-Strom
A, der von dem Kühlwasser-Einlassrohr 304 kommt,
und der Kühlwasser-Strom
B, der durch die zwischen allen benachbarten Abgas-Röhrchen 301 gebildeten Kanäle hindurchtritt,
miteinander an den zwischen den inneren Wänden 302a und den äußersten
Abgas-Röhrchen 301 gebildeten
Spalten zusammen. Als eine Folge verweilt das Kühlwasser leicht in die Nähe der Basisbereiche
der Abgas-Röhrchen 301, wo
die Abgas-Röhrchen 301 an
der Kernplatte 303 befestigt sind, wie in 1 und 3 dargestellt ist.However, the cooling water stream A strikes that from the cooling water inlet pipe 304 comes, and the cooling water stream B, which flows through between all neighboring exhaust gas tubes 301 formed channels passes through, together on the between the inner walls 302a and the outermost exhaust pipe 301 formed columns together. As a result, the cooling water easily stays near the base portions of the exhaust gas tubes 301 where the exhaust tubes 301 on the core plate 303 are attached as in 1 and 3 is shown.
Demzufolge kann es möglich sein,
dass das Kühlwasser
siedet, wenn das Kühlwasser
in der Nähe
der Basisbereiche der Abgas-Röhrchen 301 an der
stromaufwärtigen
Seite des Abgases verweilt. Als Folge kann der Wirkungsgrad des
Wärmeaustauschs herabgesetzt
sein.As a result, the cooling water may be boiled if the cooling water is near the base portions of the exhaust gas tubes 301 lingers on the upstream side of the exhaust gas. As a result, the heat exchange efficiency may be reduced.
Weiter kann das örtliche Sieden des Wassers
durch eine geringe Strömungsgeschwindigkeit des
Kühlwassers
in dem Behälter 302 verursacht sein.Furthermore, the local boiling of the water can be caused by a low flow rate of the cooling water in the container 302 be caused.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung,
einen Abgas-Wärmetauscher
zu schaffen, der in der Lage ist, das Sieden des Kühlwassers
zu überwinden,
das durch das Verweilen des Kühlwassers
verursacht ist oder das durch eine geringe Strömungsgeschwindigkeit des Kühlwassers
verursacht ist.It is an object of the invention
an exhaust gas heat exchanger
to create that is able to boil the cooling water
to overcome,
by lingering the cooling water
is caused or by a low flow rate of the cooling water
is caused.
Ein Abgas-Wärmetauscher (100, 200)
weist einen Behälter
(102, 202), eine Vielzahl von Abgas-Kanälen (101, 101om, 201, 201om),
die in dem Behälter
vorgesehen sind und durch die hindurch Abgas strömt, und einen Wasserkanal (111, 112, 201a, 202a, 202g, 202h, 202j)
des Behälters
auf, durch den hindurch Kühlwasser
von einem Kühlwasser-Einlassrohr
(104, 204) aus zu einem Kühlwasser-Auslassrohr (105, 205)
hin strömt.An exhaust gas heat exchanger ( 100 . 200 ) has a container ( 102 . 202 ), a variety of exhaust gas channels ( 101 . 101om . 201 . 201om ) which are provided in the container and through which exhaust gas flows, and a water channel ( 111 . 112 . 201 . 202a . 202g . 202h . 202j ) of the tank through which cooling water from a cooling water inlet pipe ( 104 . 204 ) to a cooling water outlet pipe ( 105 . 205 ) flows there.
Unter einem Aspekt der vorliegenden
Erfindung ist eine Führung
(108a, 108b,
109, 208a, 208b) in
dem Behälter
vorgesehen, um das Kühlwasser, das
auf eine innere Wand (102a) des Behälters auftrifft und entgegengesetzt
zu dem von dem Kühlwasser-Einlassrohr
aus eintretenden Kühlwasser
strömt, an
der stromaufwärtigen
Seite der Abgas-Kanäle
zu führen.In one aspect of the present invention, a guide ( 108a . 108b . 109 . 208a . 208b ) provided in the tank to hold the cooling water on an inner wall ( 102 ) of the container strikes and flows opposite to the cooling water entering from the cooling water inlet pipe, on the upstream side of the exhaust gas channels.
Mit dieser Führung wird das Kühlwasser,
das auf die innere Wand des Behälters
auftrifft, zu einem Bereich geführt,
wo das Kühlwasser
stromaufwärtige Bereiche
der Abgas-Kanäle
berühren
kann. Als Folge ist verhindert, dass das Kühlwasser in der Nähe der stromaufwärtigen Bereiche
der Abgas-Kanäle verweilt,
wo die Temperatur des Abgases hoch ist, wodurch verhindert ist,
dass das Kühlwasser
siedet.With this tour, the cooling water,
that on the inner wall of the container
hits, led to an area,
where the cooling water
upstream areas
of the exhaust gas channels
touch
can. As a result, the cooling water is prevented from being near the upstream areas
the exhaust gas channels linger,
where the temperature of the exhaust gas is high, which prevents
that the cooling water
boils.
Vorzugsweise ist für die Führung bei
einem Abgas-Wärmetauscher
(100, 200) vorgesehen, bei dem das Kühlwasser-Einlassrohr
an dem Behälter vorgesehen
ist, sodass das Kühlwasser
in den Behälter
durch das Kühlwasser-Einlassrohr
hindurch in einer Richtung im Wesentlichen rechtwinklig zu der Laminierungsrichtung
der Abgas-Kanäle
und im Wesentlichen rechtwinklig zu der Längsrichtung der Abgas-Kanäle einströmt, weil
das Verweilen des Kühlwassers
bei dieser Art eines Abgas-Wärmetauschers leicht
auftrifft.Preferably for the guidance in an exhaust gas heat exchanger ( 100 . 200 ) is provided in which the cooling water inlet pipe is provided on the tank, so that the cooling water in the tank through the cooling water inlet pipe in a direction substantially perpendicular to the lamination direction of the exhaust gas channels and substantially perpendicular to the longitudinal direction of the exhaust gas Channels flows in because the cooling water easily stays with this type of exhaust gas heat exchanger.
Vorzugsweise ist die Führung so
ausgebildet, dass sie von einer äußeren Wand
mindestens eines der Abgas-Kanäle
aus vorsteht.The guide is preferably designed such that it is at least one from an outer wall protrudes from the exhaust gas channels.
Mit diesem Merkmal wird die Führung als
ein Verstärkungsbereich
für den
Kanal für
das Kühlwasser
verwendet.With this characteristic, leadership is considered
a reinforcement area
for the
Channel for
the cooling water
used.
Unter einem weiteren Aspekt der vorliegenden
Erfindung ist eine erste Haube (106, 206) zur Einführung des
Abgases zu der Vielzahl der Abgas-Röhrchen an einer Seite des Behälters vorgesehen,
und ist eine zweite Haube (107, 207) zum Sammeln
des Abgases vorgesehen, das durch die Abgas-Röhrchen hindurchtritt. Weiter
ist eine erste Platte (103) zwischen der ersten Haube und
einem Kühlwasser-Kanal
(111, 112, 201a, 202a, 202g, 202h, 202j)
zur Isolierung des Kühlwassers
gegenüber
der ersten Haube vorgesehen, und ist eine zweite Platte zwischen
der zweiten Haube und dem Kühlwasser-Kanal
zur Isolierung des Kühlwassers
gegenüber der
zweiten Haube vorgesehen. Weiter ist eine Führung (108a, 108b, 208a, 208b)
in dem Behälter
vorgesehen, um das Wasser, das auf eine innere Wand (102a)
des Behälters
auftrifft und entgegengesetzt zu dem von dem Kühlwasser-Einlassrohr aus eintretenden
Kühlwasser
strömt,
in der Nähe von
Basisbereichen (101a) zu der Vielzahl von Abgas-Röhrchen zu führen, die
an der ersten Platte befestigt sind.In a further aspect of the present invention, a first hood ( 106 . 206 ) is provided for introducing the exhaust gas to the plurality of exhaust gas tubes on one side of the container, and is a second hood ( 107 . 207 ) is provided for collecting the exhaust gas that passes through the exhaust gas tubes. Next is a first plate ( 103 ) between the first hood and a cooling water channel ( 111 . 112 . 201 . 202a . 202g . 202h . 202j ) to isolate the cooling water from the first hood, and a second plate is provided between the second hood and the cooling water channel to isolate the cooling water from the second hood. Next is a tour ( 108a . 108b . 208a . 208b ) provided in the container for the water that flows onto an inner wall ( 102 ) of the container strikes and flows in the opposite direction to the cooling water entering from the cooling water inlet pipe, in the vicinity of base areas ( 101 ) to the plurality of exhaust gas tubes attached to the first plate.
Mit dieser Führung wird das Wasser, das
an einer inneren Wand des Behälters
auftrifft, zu den Basisbereichen der Vielzahl der Abgas-Röhrchen geführt, wo
die Vielzahl der Abgas-Röhrchen
an der ersten Platte befestigt ist. Als Folge ist verhindert, dass
das Kühlwasser
in der Nähe
der Basisbereiche der Vielzahl der Abwasser-Röhrchen verweilt, wo das Abgas,
das eine hohe Temperatur aufweist, in die Vielzahl der Abgas-Röhrchen einströmt, wodurch verhindert
ist, dass das Kühlwasser
siedet.With this tour, the water that
on an inner wall of the container
strikes, led to the base areas of the plurality of exhaust gas tubes where
the multitude of exhaust gas tubes
is attached to the first plate. As a result, it is prevented
the cooling water
nearby
the base areas of the multitude of sewage tubes where the exhaust gas,
which has a high temperature, flows into the plurality of exhaust gas tubes, thereby preventing
is that the cooling water
boils.
Gemäß einem weiteren Aspekt der
vorliegenden Erfindung ist eine Trennwand (110, 110a) zwischen
einem äußersten
Wasserkanal (112) für das
Kühlwasser,
der zwischen einer inneren Wand des Behälters und einem äußersten
Abgas-Kanal (101om)
ausgebildet ist, und einem inneren Wasserkanal (111) für das Kühlwasser,
der zwischen benachbarten Abgas-Kanälen ausgebildet ist, vorgesehen.According to a further aspect of the present invention, a partition ( 110 . 110a ) between an outermost water channel ( 112 ) for the cooling water between an inner wall of the tank and an outermost exhaust gas duct ( 101om ) and an inner water channel ( 111 ) for the cooling water, which is formed between adjacent exhaust gas channels.
Mit dieser Trennwand ist nach dem
Aufprall des Kühlwassers
auf die innere Wand des Behälters verhindert,
dass das Kühlwasser
in den äußersten Kanal,
der zwischen der inneren Wand und dem äußersten Abgas-Kanal ausgebildet
ist, einströmt.
Daher ist das Verweilen des Kühlwassers
an der stromaufwärtigen
Seite der Vielzahl der Abgas-Kanäle,
das durch die Strömung
des Kühlwassers
in Richtung zu dem äußersten
Wasserkanal, der zwischen der inneren Wand und dem äußersten
Abgas-Kanal ausgebildet ist, verursacht ist, verhindert, wodurch
verhindert ist, dass das Kühlwasser
siedet.With this partition is after
Impact of the cooling water
prevented on the inner wall of the container
that the cooling water
in the outermost channel,
which is formed between the inner wall and the outermost exhaust duct
is flowing in.
Hence the lingering of the cooling water
on the upstream
Side of the variety of exhaust gas channels,
that through the flow
of the cooling water
towards the extreme
Water channel that is between the inner wall and the outer one
Exhaust duct is formed, is caused, prevented
prevents the cooling water
boils.
Gemäß einem noch weiteren Aspekt
der vorliegenden Erfindung weist ein Abgas-Wärmetauscher (200)
ein Gehäuse
(202), eine Vielzahl von Abgas-Röhrchen
(201), die in dem Gehäuse
vorgesehen sind und durch die hindurch Abgas strömt und die je eine flache Querschnittsgestalt
aufweisen, und einen Fluidkanal des Gehäuses auf, durch den hindurch
Fluid von einem Fluideinlass (204) aus zu einem Fluidauslass
(205) hin strömt.
Bei diesem Abgas-Wärmetauscher
sind benachbarte Abgas-Röhrchen
um einen Abstand δt
voneinander beabstandet. Weiter ist eine äußerstes Abgas-Röhrchen (201om) der
Vielzahl der Abgas-Röhrchen
von einer inneren Wand des Gehäuses,
die dem äußersten
Abgas-Röhrchen
zugewandt ist, um einen Abstand ?in1 in einer Richtung im Allgemeinen
rechtwinklig zu der Richtung des Einströmens des Fluids, das in das
Gehäuse
durch den Fluideinlass hindurch eintritt, und im Allgemeinen rechtwinklig
zu der Längsrichtung
der Vielzahl der Abgas-Röhrchen
beabstandet. Der Abstand δin1
ist im Wesentlichen gleich dem Abstand δt um zu verhindern, dass die
Strömungsgeschwindigkeit
des Fluids unter eine vorbestimmte Geschwindigkeit herabgesetzt
wird.According to yet another aspect of the present invention, an exhaust gas heat exchanger ( 200 ) a housing ( 202 ), a variety of exhaust gas tubes ( 201 ) which are provided in the housing and through which exhaust gas flows and which each have a flat cross-sectional shape, and a fluid channel of the housing through which fluid flows from a fluid inlet ( 204 ) to a fluid outlet ( 205 ) flows there. In this exhaust gas heat exchanger, adjacent exhaust gas tubes are spaced apart from one another by a distance δt. There is also an extreme exhaust gas tube ( 201om ) the plurality of exhaust gas tubes from an inner wall of the housing facing the outermost exhaust gas tube by a distance? in1 in a direction generally perpendicular to the direction of inflow of fluid into the housing through the fluid inlet enters, and generally spaced perpendicular to the longitudinal direction of the plurality of exhaust gas tubes. The distance δin1 is substantially equal to the distance δt to prevent the flow rate of the fluid from being reduced below a predetermined speed.
Gemäß einer noch weiteren Aspekt
der vorliegenden Erfindung weist ein Abgas-Wärmetauscher
(200) ein Gehäuse
(202), eine Vielzahl von Abgas-Röhrchen (201, 201om),
die in dem Gehäuse vorgesehen
sind und durch die hindurch Abgas strömt und die je eine flache Querschnittsgestalt
aufweisen, und einen Fluidkanal (201a, 202a, 202g, 202h, 202j)
auf, der in der dem Gehäuse
vorgesehen ist und durch den hindurch Fluid von einem Fluideinlass
(204) aus zu einem Fluidauslass (205) hin strömt. Bei
diesem Abgas-Wärmetauscher
ist der Fluideinlass an dem Gehäuse
so vorgesehen, dass das Fluid in das Gehäuse in einer Richtung im Wesentlichen
rechtwinklig zu der Längsrichtung
der Vielzahl der Abgas-Röhrchen
einströmen
kann. Weiter ist ein äußerstes
Abgas-Röhrchen
(201om) der Vielzahl der Abgas-Röhrchen in dem Gehäuse so angeordnet,
dass es von einer inneren Wand des Gehäuses um einen Abstand δin1 in einer
Richtung im Allgemeinen rechtwinklig zu der Richtung des Einströmens des
Fluids von dem Fluideinlass aus und in einer Richtung im Allgemeinen
rechtwinklig zu der Längsrichtung
der Vielzahl der Abgas-Röhrchen
beanstandet ist. Der Abstand δin1
misst zwischen 1 mm und 5 mm.According to yet another aspect of the present invention, an exhaust gas heat exchanger ( 200 ) a housing ( 202 ), a variety of exhaust gas tubes ( 201 . 201om ) which are provided in the housing and through which exhaust gas flows and which each have a flat cross-sectional shape, and a fluid channel ( 201 . 202a . 202g . 202h . 202j ) which is provided in the housing and through which fluid flows from a fluid inlet ( 204 ) to a fluid outlet ( 205 ) flows there. In this exhaust gas heat exchanger, the fluid inlet is provided on the housing in such a way that the fluid can flow into the housing in a direction essentially perpendicular to the longitudinal direction of the plurality of exhaust gas tubes. There is also an extreme exhaust gas tube ( 201om ) the plurality of the exhaust gas tubes are arranged in the housing so as to be from an inner wall of the housing by a distance δin1 in a direction generally perpendicular to the direction of inflow of the fluid from the fluid inlet and in a direction generally perpendicular the longitudinal direction of the plurality of exhaust gas tubes is objectionable. The distance δin1 measures between 1 mm and 5 mm.
Mit diesem Abstand δin1 kann
verhindert werden, dass die Strömungsgeschwindigkeit
des Fluids, das durch einen Raum zwischen dem äußersten Abgas-Röhrchen und
der inneren Wand des Gehäuses
hindurchströmt,
unter eine vorbestimmte Strömungsgeschwindigkeit
herabgesetzt wird.With this distance δin1 can
prevent the flow rate
of the fluid flowing through a space between the outermost exhaust pipe and
the inner wall of the case
flowing,
below a predetermined flow rate
is reduced.
Gemäß einem noch weiteren Aspekt
der vorliegenden Erfindung weist ein Abgas-Wärmetauscher (200)
ein Gehäuse
(202), eine Vielzahl von Abgas-Röhrchen
(201, 201om), die in dem Gehäuse vorgesehen sind und durch
die hindurch Abgas strömt
und die je eine flache Querschnittsgestalt aufweisen, und einen
Fluidkanal (201a, 202a, 202g, 202h, 202j)
des Gehäuses
auf, durch den hindurch Fluid von einem Fluideinlass (204)
aus zu einem Fluidauslass (205) hin strömt. Bei diesem Abgas-Wärmetauscher
ist der Fluidauslass an dem Gehäuse
so vorgesehen, dass das Fluid, das durch das Gehäuse hindurch strömt, von
dem Gehäuse
aus in einer Richtung im Allgemeinen rechtwinklig zu der Längsrichtung
der Vielzahl der Abgas-Röhrchen
und in einer Richtung im Allgemeinen parallel zu der Anordnungsrichtung
der Vielzahl der Abgas-Röhrchen
ausströmt. Benachbarte
Abgas-Röhrchen
sind voneinander um einen Abstand δt beabstandet. Weiter ist ein äußerstes
Abgas-Röhrchen
(201om) der Vielzahl der Abgas-Röhrchen
von einer inneren Wand des Gehäuses,
die dem äußersten
Abgas-Röhrchen zugewandt ist,
um einen Abstand δout
in der Nähe
des Fluidauslasses in Hinblick auf den Fluideinlass in einer Richtung
im Allgemeinen rechtwinklig zu der Längsrichtung der Vielzahl der
Abgas-Röhrchen
und im Allgemeinen parallel zu der Anordnungsrichtung der Vielzahl
der Abgas-Röhrchen
beabstandet. Der Abstand δout
ist größer als
der Abstand δt.According to yet another aspect of the present invention, an exhaust gas heat exchanger ( 200 ) a housing ( 202 ), a variety of exhaust gas tubes ( 201 . 201om ) which are provided in the housing and through which exhaust gas flows and which each have a flat cross-sectional shape, and a fluid channel ( 201 . 202a . 202g . 202h . 202j ) of the housing through which fluid flows from a fluid inlet ( 204 ) off to a river id outlet ( 205 ) flows there. In this exhaust gas heat exchanger, the fluid outlet is provided on the casing so that the fluid flowing through the casing is from the casing in a direction generally perpendicular to the longitudinal direction of the plurality of the exhaust gas tubes and in a direction generally flows parallel to the arrangement direction of the plurality of exhaust gas tubes. Adjacent exhaust gas tubes are spaced apart by a distance δt. There is also an extreme exhaust gas tube ( 201om ) the plurality of the exhaust gas tubes from an inner wall of the housing facing the outermost exhaust gas tube by a distance δout in the vicinity of the fluid outlet with respect to the fluid inlet in a direction generally perpendicular to the longitudinal direction of the plurality of the exhaust gases -Tubes and generally spaced parallel to the direction of arrangement of the plurality of exhaust gas tubes. The distance δout is larger than the distance δt.
Mit diesem Merkmal ist verhindert,
der der Druckverlust des Fluids in dem Gehäuse zunimmt, wodurch verhindert
ist, dass der Massenstrom des Fluids verkleinert wird. Daher ist
verhindert, dass die Wirkung des Wärmeaustauschs zwischen dem
Fluid und dem Abgas herabgesetzt wird, und ist ein örtliches
Sieden des Fluids verhindert.This feature prevents
which increases the pressure loss of the fluid in the housing, thereby preventing
is that the mass flow of the fluid is reduced. thats why
prevents the effect of heat exchange between the
Fluid and exhaust gas is reduced, and is local
Prevents boiling of the fluid.
Vorzugsweise ist der misst der Abstand δout 5 mm
oder mehr.The distance δout is preferably 5 mm
or more.
Nebenbei bemerkt kann die Vielzahl
der Abgas-Röhrchen
von einer inneren Wand des Gehäuses
um einen Abstand δin2
in einer Richtung im Allgemeinen parallel zu der Richtung des Einströmens des
Fluids, das in das Gehäuse
durch den Fluideinlass hindurch eintritt, und im Allgemeinen rechtwinklig
zu der Längsrichtung
der Vielzahl der Abgas-Röhrchen
beabstandet sein. Der Abstand δin2 ist
größer als
der Abstand δout
oder gleich diesem. Dieser Abstand δin2 verbessert den Wirkungsgrad der
Verteilung des Fluids an jeden Raum zwischen benachbarten Abgas-Röhrchen und
macht es möglich,
den Druckverlust in der Nähe
des Fluideinlasses herabzusetzen.Incidentally, the variety
the exhaust pipe
from an inner wall of the case
by a distance δin2
in a direction generally parallel to the direction of inflow of the
Fluids flowing into the housing
enters through the fluid inlet, and generally rectangular
to the longitudinal direction
the large number of exhaust gas tubes
be spaced. The distance is δin2
larger than
the distance δout
or like this. This distance δin2 improves the efficiency of the
Distribution of the fluid to each space between adjacent exhaust tubes and
make it possible,
the pressure loss nearby
of the fluid inlet.
Vorzugsweise ist der Abstand δin2 größer als 1
mm oder gleich 1 mm, um den Wirkungsgrad der Verteilung des Fluids
an jeden Raum zwischen benachbarten Abgas-Röhrchen und die Herabsetzung des
Druckverlustes sicherzustellen.The distance δin2 is preferably greater than 1
mm or equal to 1 mm to the efficiency of the distribution of the fluid
to any space between adjacent exhaust tubes and reducing the
Ensure pressure loss.
Weitere Merkmale und Vorteile der
vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden Detailbeschreibung
ersichtlich, die auf die beigefügten Zeichnungen
Bezug nimmt, in denen zeigen:Other features and advantages of
present invention are from the detailed description below
can be seen on the accompanying drawings
References in which show:
1A einen
Teil-Schnitt durch einen EGR-Gas-Wärmetauscher des Standes der
Technik; 1A a partial section through an EGR gas heat exchanger of the prior art;
1B einen
Teil-Schnitt durch den EGR-Gas-Wärmetauscher
des Standes der Technik entlang der Linie IB-IB in 1A; 1B a partial section through the EGR gas heat exchanger of the prior art along the line IB-IB in 1A ;
2 einen
Teil-Schnitt ähnlich
zu 1B durch den EGR-Gas-Wärmetauscher
des Standes der Technik; 2 a partial cut similar to 1B by the EGR gas heat exchanger of the prior art;
3 einen
Teil-Schnitt durch den EGR-Gas-Wärmetauscher
des Standes der Technik entlang der Linie III-III in 1A; 3 a partial section through the EGR gas heat exchanger of the prior art along the line III-III in 1A ;
4 eine
schematische Ansicht eines EGR-Systems gemäß der vorliegenden Endung; 4 is a schematic view of an EGR system according to the present extension;
5A einen
Teil-Schnitt durch einen EGR-Gas-Wärmetauscher einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; 5A a partial section through an EGR gas heat exchanger of a first embodiment of the present invention;
5B einen
Teil-Schnitt durch den EGR-Gas-Wärmetauscher
der ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung entlang der Linie VB-VB in 5B; 5B a partial section through the EGR gas heat exchanger of the first embodiment of the present invention along the line VB-VB in 5B ;
6A einen
Teil-Schnitt durch einen EGR-Gas-Wärmetauscher einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; 6A a partial section through an EGR gas heat exchanger of a second embodiment of the present invention;
6B einen
Teil-Schnitt durch den EGR-Gas-Wärmetauscher
der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung entlang der Linie VIB-VIB in 6A; 6B a partial section through the EGR gas heat exchanger of the second embodiment of the present invention along the line VIB-VIB in 6A ;
7 einen
Schnitt durch den EGR-Gas-Wärmetauscher
der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung entlang der Linie VII-VII in 6B; 7 a section through the EGR gas heat exchanger of the second embodiment of the present invention along the line VII-VII in 6B ;
8 eine
perspektivische der Ansicht des EGR-Kühlers einer dritten und einer
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; 8th a perspective view of the EGR cooler of a third and a fourth embodiment of the present invention;
9A einen
Teil-Schnitt durch den EGR-Kühler
der dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; 9A a partial section through the EGR cooler of the third embodiment of the present invention;
9B einen
Teil-Schnitt durch einen EGR-Kühler
der dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung entlang der Linie IXB-IXB in 9A; 9B a partial section through an EGR cooler of the third embodiment of the present invention along the line IXB-IXB in 9A ;
10 einen
Schnitt durch den EGR-Kühler der
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung entlang der Linie X-X in 9B; 10 a section through the EGR cooler of the third embodiment of the present invention along the line XX in 9B ;
11 einen
Schnitt durch den EGR-Kühler der
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung entlang der Linie XI-XI in 9B; 11 a section through the EGR cooler of the third embodiment of the present invention along the line XI-XI in 9B ;
12 einen
Schnitt durch den EGR-Kühler der
dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung entlang der Linie XII-XII in 9B; 12 a section through the EGR cooler of the third embodiment of the present invention along the line XII-XII in 9B ;
13 einen
Schnitt durch den EGR-Kühler der
vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ähnlich
zu 11; 13 a section through the EGR cooler of the fourth embodiment of the present invention similar to 11 ;
14 eine
perspektivische Ansicht des EGR-Kühlers einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; 14 a perspective view of the EGR cooler of another embodiment of the present invention;
15 einer
perspektivische Ansicht des EGR-Kühlers einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und 15 a perspective view of the EGR cooler of another embodiment of the present invention; and
16 einen
Teil-Schnitt durch einen EGR-Kühler
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Endung. 16 a partial section through an EGR cooler of another embodiment of the present extension.
Nachfolgend werden besondere Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben, in denen gleiche oder ähnliche Bauteile mit gleichen
oder ähnlichen
Bezugszeichen bezeichnet sind.The following are special embodiments
of the present invention with reference to the accompanying drawings
described in which the same or similar components with the same
or similar
Reference numerals are designated.
(Erste Ausführungsform)(First embodiment)
Nachfolgend wird eine erste bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 4, 5A und 5B beschrieben. Bei der ersten
Ausführungsform
findet die vorliegende Erfindung typischerweise Anwendung bei einem EGR-Kühler eines
Abgas-Umwälzungssystems (EGR-Systems)
für einen
Dieselmotor 200 (eines Verbrennungssystems). 1 zeigt einen Abgas-Wärmetauscher 100 (nachfolgend
bezeichnet als EGR-Gas-Wärmetauscher),
der die erste Ausführungsform
und eine zweite Ausführungsform,
die weiter unten noch beschrieben wird, betrifft.The following is a first preferred embodiment of the present invention with reference to FIG 4 . 5A and 5B described. In the first embodiment, the present invention is typically applied to an EGR cooler of an exhaust gas circulation system (EGR system) for a diesel engine 200 (a combustion system). 1 shows an exhaust gas heat exchanger 100 (hereinafter referred to as EGR gas heat exchanger) relating to the first embodiment and a second embodiment, which will be described later.
Das EGR-System weist ein Abgas-Umwälzungsrohr 210 auf,
durch das hindurch ein Teil des von dem Motor 200 abgegebenen
Abgases zu der Einlassseite des Motors 200 zurückgeführt wird.
Ein EGR-Ventil 220 zur Einstellung der Menge der Abgas-Umwälzung entsprechend
dem Betriebzustand des Motors 200 ist in dem Abgas-Umwälzungsrohr 210 angeordnet.
Der EGR-Gas-Wärmetauscher (EGR-Kühler) 100 ist
zwischen der Abgas-Seite des Motors 200 und dem EGR-Ventil 220 angeordnet,
sodass ein Wärmeaustausch
zwischen dem von dem Motor 200 abgegebenen Abgas und Kühlwasser (d.h.
Motor-Kühlwasser)
durchgeführt
wird.The EGR system has an exhaust gas recirculation pipe 210 on, through which part of the engine 200 exhaust gas discharged to the intake side of the engine 200 is returned. An EGR valve 220 for setting the amount of exhaust gas circulation according to the operating state of the engine 200 is in the exhaust gas recirculation pipe 210 arranged. The EGR gas heat exchanger (EGR cooler) 100 is between the exhaust side of the engine 200 and the EGR valve 220 arranged so that heat exchange between that of the engine 200 emitted exhaust gas and cooling water (ie engine cooling water) is carried out.
Als Nächstes wird die Struktur des EGR-Gas-Wärmetauschers 100 unter
Bezugnahme auf 5A und 5B beschrieben.Next is the structure of the EGR gas heat exchanger 100 with reference to 5A and 5B described.
Der EGR-Gas-Wärmetauscher 100 weist mehrere
Abgas-Röhrchen 101,
in diesem Fall vier Abgasröhrchen,
auf, die je einen flachen rechteckigen Querschnitt aufweisen und
die je durch Verbinden von zwei Platten (nicht dargestellt), die
einander zugewandt sind, gebildet sind. Gemäß Darstellung in 7 ist eine innere Rippe 101b,
die zur Aufteilung des in jedem Abgas-Röhrchen 101 gebildeten Raums
zur Bildung mehrerer feiner Kanäle
durch mehrfaches Falten gebildet ist, in jedem Abgas-Röhrchen 101 angeordnet.
Ein Behälter 102 besitzt
eine rohrförmige
Gestalt und einen flachen, rechteckigen Querschnitt. Dieser Behälter und
die Abgas-Röhrchen 101 bilden
einen Wärmeaustausch-Kern.
Die Abgas-Röhrchen 101 sind
in dem Behälter 102 derart laminiert,
dass sie im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Weiter
fallen die Längsrichtung der
Abgas-Röhrchen 101 und
die Längsrichtung
das Behälters 102 in
dem Behälter 102 zusammen.The EGR gas heat exchanger 100 has several exhaust gas tubes 101 , in this case four exhaust gas tubes, each of which has a flat rectangular cross section and which are each formed by connecting two plates (not shown) which face one another. As shown in 7 is an inner rib 101b that are used to divide up each exhaust tube 101 formed space to form multiple fine channels is formed by multiple folds, in each exhaust tube 101 arranged. A container 102 has a tubular shape and a flat, rectangular cross-section. This container and the exhaust gas tubes 101 form a heat exchange core. The exhaust gas tubes 101 are in the container 102 laminated such that they are arranged substantially parallel to one another. The longitudinal direction of the exhaust gas tubes also falls 101 and the longitudinal direction of the container 102 in the container 102 together.
Der Behälter 102 ist an seinen
beiden seitlichen Enden durch Kernplatten 103 verschlossen,
sodass die jeweiligen seitlichen Enden der Abgas-Röhrchen 101 in
dem Behälter 102 die
jeweiligen. Kernplatten 103 durchdringen und durch die
jeweiligen Kernplatten 103 abgestützt sind.The container 102 is at its two lateral ends by core plates 103 closed, so that the respective lateral ends of the exhaust gas tubes 101 in the container 102 the respective. core plates 103 penetrate and through the respective core plates 103 are supported.
Ein Kühlwasser-Einlassrohr 104 ist
mit dem Behälter 102 in
der Nähe
der Basisbereiche 101a an den stromaufwärtigen seitlichen Bereichen
der Abgas-Röhrchen 101 verbunden.
Weiter ist das Kühlwasser-Einlassrohr 104 mit
dem Behälter
derart verbunden, dass es im Wesentlichen rechtwinklig zu der Laminierungsrichtung
der Abgas-Röhrchen 101 angeordnet
ist, sodass das Kühlwasser
leicht in jeden Spalt, der zwischen allen benachbarten laminierten Abgas-Röhrchen 101 ausgebildet
ist, eintreten kann, wenn das Kühlwasser
in den Behälter 102 durch
das Kühlwasser-Einlassrohr 104 hindurch
einströmt.
Ein Kühlwasser-Auslassrohr 105 ist
mit dem Behälter 102 in
der Nähe
der stromabwärtigen
seitlichen Bereiche der Abgas-Röhrchen 101 verbunden,
sodass der Behälter 102 als
Kanal für
das Kühlwasser
dient. Der Hauptstrom des Kühlwassers
folgt im Wesentlichen dem Strom des Abgases, das durch die Abgas-Röhrchen 101 in dem
Behälter 102 hindurchtritt.A cooling water inlet pipe 104 is with the container 102 near the base areas 101 on the upstream side areas of the exhaust gas tubes 101 connected. Next is the cooling water inlet pipe 104 connected to the container such that it is substantially perpendicular to the lamination direction of the exhaust gas tubes 101 is arranged so that the cooling water easily in each gap that is between all adjacent laminated exhaust gas tubes 101 is formed, can occur when the cooling water in the container 102 through the cooling water inlet pipe 104 flows through. A cooling water outlet pipe 105 is with the container 102 near the downstream side areas of the exhaust tubes 101 connected so the container 102 serves as a channel for the cooling water. The main flow of cooling water essentially follows the flow of the exhaust gas flowing through the exhaust gas tubes 101 in the container 102 passes.
Hauben 106, 107 sind
mit den beiden seitlichen Enden des Behälters 102 derart verbunden, dass
die Ränder
der beiden Kernplatten 103 in gegenüber den Hauben 106, 107 entgegengesetzten Richtungen
umgefaltet sind, wie in den Figuren dargestellt ist, und durch Endbereiche
der Hauben 106, 107 überlappt sind. Ein Abgas-Einlass 106a,
der für die
Einführung
des Abgases in die Haube 106 dient, ist in der Haube 106 ausgebildet,
die an der Seite des Kühlwasser-Einlassrohrs angeordnet.
Ein Abgas-Auslassrohr 107a, das für die Abgabe des Abgases von
der Haube 106 aus nach außen dient, ist in der Haube 107 ausgebildet,
die an der Seite des Kühlwasser-Auslassrohrs
angeordnet ist. Die beiden Hauben 106, 107 weisen
eine viereckige, pyramidenförmige
Gestalt auf, sodass die Querschnittsfläche des Kanals in Richtung
zu dem Wärmeaustausch-Kern hin
zunimmt.Hood 106 . 107 are with the two side ends of the container 102 connected such that the edges of the two core plates 103 in opposite the hoods 106 . 107 are folded in opposite directions, as shown in the figures, and by end portions of the hoods 106 . 107 are overlapped. An exhaust gas inlet 106a that is for the introduction of the exhaust gas into the hood 106 serves is in the hood 106 formed, which is arranged on the side of the cooling water inlet pipe. An exhaust outlet pipe 107a that is for the discharge of the exhaust gas from the hood 106 serves from the outside is in the hood 107 formed, which is arranged on the side of the cooling water outlet pipe. The two hoods 106 . 107 have a quadrangular, pyramidal shape, so that the cross-sectional area of the channel increases towards the heat exchange core.
Nachfolgend wird der Hauptteil der
vorliegenden Erfindung beschrieben. Ein Paar Rippen 108a, 108b ist
als Führungen
an den beiden Hauptflächen
jedes Abgas-Röhrchens 101 an
Bereichen der beiden Hauptflächen
nahe bei dem Abgas-Einlass 106a im Wege eines Prägevorgangs
ausgebildet. Wie in 5A dargestellt
ist, weisen die Rippen 108a, 108b eine elliptische
Gestalt auf, sodass sich eine Ellipse von einem Endbereich des Abgas-Röhrchens 101 in
der Breitenrichtung (Längsrichtung
des Querschnttis) zu der Nachbarschaft eines zentralen Bereich des
Kanals für
das Kühlwasser
in der Breitenrichtung erstreckt, damit sie in der Querrichtung
in Hinblick auf die Längsrichtung
der Abgas-Röhrchen 101 und
der Längsrichtung
des Behälters 102 angeordnet
sind, die mit der Richtung das Hauptstroms des Kühlwassers zusammenfällt. Ein
kleiner Kanal, durch den das Kühlwasser
hindurch treten kann, ist zwischen dem Paar der Rippen 108a, 108b ausgebildet.
Die beiden Rippen 108a, 108b, die an dem Abgas-Röhrchen 101 ausgebildet
sind, berühren
die weiteren Rippen 108a, 108b, die an einem benachbarten
Röhrchen
der Abgas-Röhrchen 101 ausgebildet
sind. Die jeweiligen Paare von Rippen 108a, 108b,
die an den jeweils äußeren Hauptflächen der jeweiligen äußersten
Abgas-Röhrchen 101om ausgebildet
sind, berühren
einen jeweiligen Vorsprung 109, der an der inneren Wand
des Behälters
in der Laminierungsrichtung der Abgas-Röhrchen 101 ausgebildet
ist. Die Vorsprünge 109 weisen
eine Gestalt ähnlich
derjenigen des Paars der Rippen 108a, 108b auf.The main part of the present invention will be described below. A pair of ribs 108a . 108b is as guides on the two main surfaces of each exhaust pipe 101 in areas of the two main surfaces near the exhaust gas inlet 106a trained in an embossing process. As in 5A is shown, the ribs 108a . 108b an elliptical shape so that an ellipse extends from an end portion of the exhaust tube 101 extends in the width direction (lengthwise direction of the cross section) to the vicinity of a central area of the channel for the cooling water in the width direction so that it is in the width direction with respect to the lengthwise direction of the exhaust gas tubes 101 and the longitudinal direction of the container 102 are arranged, which coincides with the direction of the main flow of the cooling water. A small channel through which the cooling water can pass is between the pair of fins 108a . 108b educated. The two ribs 108a . 108b attached to the exhaust pipe 101 are formed, touch the other ribs 108a . 108b attached to an adjacent tube of the exhaust tube 101 are trained. The respective pairs of ribs 108a . 108b that on the respective outer major surfaces of the respective outermost exhaust gas tubes 101om are formed, touch a respective projection 109 that is on the inner wall of the container in the Lamination direction of the exhaust gas tubes 101 is trained. The tabs 109 have a shape similar to that of the pair of ribs 108a . 108b on.
Bei diesem oben beschriebenen EGR-Gas-Wärmetauscher 100 tritt
das Abgas, das von dem Abgas-Einlass 106a aus eingeführt wird, durch
die Haube 106 und jedes der Abgas-Röhrchen 101 hindurch.
Danach wird das Abgas, das mittels des Kühlwassers, das um jedes der
Abgas-Röhrchen 101 herum
strömt,
abgekühlt
worden ist, von dem Abgas-Auslassrohr 107a aus durch die
Haube 107 hindurch abgegeben.In this EGR gas heat exchanger described above 100 the exhaust gas enters from the exhaust gas inlet 106a is introduced from through the hood 106 and each of the exhaust tubes 101 therethrough. After that, the exhaust gas that is generated by the cooling water that flows around each of the exhaust gas tubes 101 flows around, has been cooled, from the exhaust gas outlet pipe 107a out through the hood 107 passed through.
Das Kühlwasser strömt in den
Behälter 102 durch
das Kühlwasser-Einlassrohr 104 hindurch
ein und tritt durch die zwischen allen benachbarten Abgas-Röhrchen 101 gebildeten
Spalten und durch die zwischen der inneren Wand des Behälters 102 und jedem
der äußersten
Abgas-Röhrchen 101om gebildeten
Spalten hindurch. Zu der Zeit, zu der das Kühlwasser in den Behälter 102 durch
das Kühlwasser-Einlassrohr 104 hindurch
einströmt,
tritt das Kühlwasser
in den Behälter 102 entlang
einer Richtung im wesentlichen rechtwinklig zu der Längs richtung
des Behälters 102 ein.
Daher trifft das Kühlwasser
nach dem Eintritt in den Behälter 102 durch
das Kühlwasser-Einlassrohr 104 hindurch
auf die innere Wand 102a des Behälters 102 auf, die
dem Kühlwasser-Einlassrohr 104 gegenüberliegt.
Dann strömt
das Kühlwasser
zur Aufteilung in Richtung zu den jeweiligen äußersten Abgas-Röhrchen 101om in
der Laminierungsrichtung der Abgas-Röhrchen 101 (in der Richtung
von oben nach unten in 5B).
Die aufgeteilten Ströme
des Kühlwassers
gelangen beispielsweise zu den Spalten, die zwischen der inneren Wand
des Behälters 102 und
jedem der äußersten Abgas-Röhrchen 101om ausgebildet
sind, und tritt durch die Spalten entlang der jeweiligen Rippen 108b,
die an den jeweiligen äußersten
Abgas-Röhrchen 101om ausgebildet
sind, hindurch, um zwangsläufig
in die Nähe
der jeweiligen Basisbereiche 1001a (Endbereiche der stromaufwärtigen Seite)
der jeweiligen äußersten
Abgas-Röhrchen 101om zu
gelangen, wie mittels des Pfeils C in 5A dargestellt
ist.The cooling water flows into the tank 102 through the cooling water inlet pipe 104 through and enters through between all adjacent exhaust tubes 101 formed gaps and through between the inner wall of the container 102 and each of the outermost exhaust tubes 101om formed columns through. At the time the cooling water in the tank 102 through the cooling water inlet pipe 104 flows in, the cooling water enters the tank 102 along a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the container 102 on. Therefore, the cooling water hits after entering the tank 102 through the cooling water inlet pipe 104 through to the inner wall 102 of the container 102 on the cooling water inlet pipe 104 opposite. Then the cooling water flows for division toward the respective outermost exhaust gas tubes 101om in the lamination direction of the exhaust gas tubes 101 (in the direction from top to bottom in 5B ). The split streams of cooling water reach, for example, the gaps that exist between the inner wall of the container 102 and each of the outermost exhaust tubes 101om are formed, and passes through the gaps along the respective ribs 108b attached to the respective outermost exhaust pipe 101om are formed, inevitably in the vicinity of the respective base areas 1001a (End regions of the upstream side) of the respective outermost exhaust gas tubes 101om to arrive as indicated by arrow C in 5A is shown.
Der Strom C des Kühlwassers entlang der Rippe 108b wird
mit dem Strom A des Kühlwassers, das
in den Behälter
von dem Kühlwasser-Einlassrohr 104 aus
eintritt, zwischen den Rippen 108a und 108b zusammengeführt und
bewegt sich dann in Richtung zu dem Kühlwasser-Auslassrohr 105 hin.The stream C of the cooling water along the rib 108b is connected to the stream A of the cooling water that enters the tank from the cooling water inlet pipe 104 from entering between the ribs 108a and 108b merged and then moves toward the cooling water outlet pipe 105 out.
Gemäß der ersten Ausführungsform
kann der Strom C entlang der Rippe 108b strömen, um sich
zu der stromaufwärtigen
Seite des äußersten Abgas-Röhrchen 101om zu
bewegen. Daher ist verhindert, dass das Kühlwasser an der stromaufwärtigen Seite
des Abgases verweilt, wodurch verhindert ist, dass das Kühlwasser
teilweise siedet.According to the first embodiment, the current C along the rib 108b flow to yourself to the upstream side of the outermost exhaust tube 101om to move. Therefore, the cooling water is prevented from staying on the upstream side of the exhaust gas, thereby preventing the cooling water from partially boiling.
Bei dieser Ausführungsform sind die Rippen 108b an
jedem Abgas-Röhrchen 101 ausgebildet. Daher
kann der Strom C, der entlang der Rippe 108b strömt, an jedem
Spalt, der zwischen benachbarten Abgas-Röhrchen 101 ausgebildet
ist, sowie an den Spalten, die zwischen der inneren Wand des Behälters 102 und
den äußersten
Abgas-Röhrchen 101om ausgebildet
sind, auftreten.In this embodiment, the ribs are 108b on each exhaust pipe 101 educated. Therefore, the current C that runs along the rib 108b flows, at each gap, between adjacent exhaust gas tubes 101 is formed, as well as on the gaps between the inner wall of the container 102 and the outermost exhaust pipe 101om are trained to occur.
Bei dieser Ausführungsform berühren die
jeweiligen Rippen 108a, 108b die jeweiligen anderen Rippen 108a, 108b,
die an dem benachbarten Abgas-Röhrchen 101 ausgebildet
sind. Auch die jeweiligen Paare von Rippen 108a, 108b,
die an den jeweiligen äußeren Hauptflächen der
jeweiligen äußersten Abgas-Röhrchen 101om ausgebildet
sind, berühren die
jeweiligen Vorsprünge 109,
die an der inneren Wand des Behälters 102 ausgebildet
sind. Daher dienen die Rippen 108a, 108b und die
Vorsprünge 109 als
Verstärkungsteile
zur Verstärkung
der Abgas-Röhrchen 101 sowie
des Behälters
und des Kanals für
das Kühlwasser.In this embodiment, the respective ribs touch 108a . 108b the respective other ribs 108a . 108b that are on the adjacent exhaust pipe 101 are trained. Also the respective pairs of ribs 108a . 108b that are on the respective outer major surfaces of the respective outermost exhaust gas tubes 101om are formed, touch the respective projections 109 that are on the inner wall of the container 102 are trained. Therefore the ribs serve 108a . 108b and the ledges 109 as reinforcing parts for reinforcing the exhaust gas tubes 101 as well as the tank and the channel for the cooling water.
Bei dem Herstellungsverfahren für den EGR-Gas-Wärmetauscher 100 kann,
wenn die Abgas-Röhrchen 101 miteinander
verbunden und miteinander unter Verwendung eines Lötmittels
verlötet werden,
die ordnungsgemäße Last
den Abgas-Röhrchen 101 und
den inneren Rippen 101b in jedem Abgas-Röhrchen 101 infolge
des Vorhandenseins der Rippen 108a, 108b zugeführt werden,
wodurch Fehler der Verlötung
vermieden werden können.
Auch halten die Rippen 108a, 108b die Abstände zwischen jeweils
zwei Abgas-Röhrchen 101 und
die Abstände, die
zwischen der inneren Wand des Behälters 102 und den äußersten
Abgas-Röhrchen 101om gebildet sind,
konstant.In the manufacturing process for the EGR gas heat exchanger 100 can if the exhaust tube 101 interconnected and soldered together using a solder, the proper load the exhaust tube 101 and the inner ribs 101b in each exhaust tube 101 due to the presence of the ribs 108a . 108b are supplied, whereby errors in the soldering can be avoided. The ribs also hold 108a . 108b the distances between two exhaust gas tubes 101 and the distances between the inner wall of the container 102 and the outermost exhaust pipe 101om are formed, constant.
Obwohl die Rippen 108a, 108b bei
dieser Ausführungsform
unter Verwendung eines Prägevorgangs
gebildet sind, können
sie unter Verwendung anderer Arbeitsweisen gebildet werden. Beispielsweise
können
die Rippen 108a, 108b gegenüber den Abgas-Röhrchen 101 diskret
ausgebildet werden. Auch ist die Gestalt der Rippen 108a, 108b nicht
auf die elliptische Gestalt beschränkt. Die Gestalt der Rippe
kann solange verändert
werden, wie das Kühlwasser
nach dem Aufprall auf die innere Wand des Behälters in Richtung zu der stromaufwärtigen Seite der
Abgas-Röhrchen 101 strömt, um den
Strom des Kühlwassers
zu regeln, wie in 5A dargestellt
ist. Weiter können
die Rippen ausschließlich
an den äußersten
Abgas-Röhrchen 101om ausgebildet
werden, weil das Kühlwasser
nach dem Aufprall auf die innere Wand 102a des Behälters 102 besonders leicht
in Richtung zu den zwischen der inneren Wand des Behälters 102 und
den äußersten
Abgas-Röhrchen 101om gebildeten
Spalten strömt.
Auch ist die Anzahl der Abgas-Röhrchen 101 in
dem Behälter 102 nicht
auf vier beschränkt.Although the ribs 108a . 108b are formed using an embossing process in this embodiment, they can be formed using other working methods. For example, the ribs 108a . 108b opposite the exhaust gas tubes 101 be trained discretely. Also the shape of the ribs 108a . 108b not limited to the elliptical shape. The shape of the fin can be changed as long as the cooling water after impacting the inner wall of the tank toward the upstream side of the exhaust tubes 101 flows to regulate the flow of cooling water, as in 5A is shown. Furthermore, the ribs can only on the outermost exhaust gas tubes 101om be trained because the cooling water after impacting the inner wall 102 of the container 102 particularly easy towards between the inner wall of the container 102 and the outermost exhaust pipe 101om formed gaps flows. Also the number of exhaust tubes 101 in the container 102 not limited to four.
(Zweite Ausführungsform)(Second embodiment)
Bei der obigen Ausführungsform
werden die Rippen zur Führung
des Kühlwassers
nach dem Aufprall auf die innere Wand 102a des Behälters 102 in Richtung
zu der stromaufwärtigen
Seite der Abgas-Röhrchen 101 verwendet.In the above embodiment, the fins for guiding the cooling water after impacting the inner wall 102 of the container 102 in Direction to the upstream side of the exhaust tubes 101 used.
Bei dieser Ausführungsform werden anstelle der
Rippen Trennwände
(Anti-Reflexionsbleche)
verwendet um zu verhindern, dass das Kühlwasser in die zwischen der
inneren Wand des Behälters 102 und
den äußersten
Abgas-Röhrchen 101om gebildeten
Spalten einströmt.In this embodiment, partition walls (anti-reflective plates) are used instead of the ribs to prevent the cooling water from getting into the between the inner wall of the container 102 and the outermost exhaust pipe 101om flows formed columns.
Wie in 6A, 6B und 7 dargestellt ist, sind die Abgas-Röhrchen 101 in
vier Schichten laminiert, wie bei der ersten Ausführungsform
dargestellt ist. Weiter sind sie in zwei Teile in jeder Schicht
aufgeteilt. innere Rippen 101b und Lamellen 101c sind
in jedem Abgas-Röhrchen 101 ausgebildet.
Diese Lamellen 101c, die an den inneren Rippen 101b befestigt
sind, dienen der Bewirkung einer Wirbeiströmung in den feinen Kanälen.As in 6A . 6B and 7 is shown are the exhaust gas tubes 101 laminated in four layers as shown in the first embodiment. Furthermore, they are divided into two parts in each shift. inner ribs 101b and slats 101c are in every exhaust pipe 101 educated. These slats 101c that on the inner ribs 101b attached, serve to cause a vortex flow in the fine channels.
Die Trennwände 110 (110a)
sind zwischen der inneren Wand 102a des Behälters 102 und
den Abgas-Röhrchen 101 gebildet.
Die Trennwände 110a sind
durch Falten einer Platte zur Bildung der Aufteilung ausgebildet.
Diese Platte ist zwischen den zwischen der inneren Wand 102a des
Behälters 102 und den
Abgas-Röhrchen 101 gebildeten
Spalten angeordnet, sodass gefaltete Bereiche der Platte die innere
Wand 102a des Behälters
und die Abgas-Röhrchen 101 berühren. Wie
in 7 dargestellt ist,
sind die jeweiligen Wasserkanäle 111 für das Kühlwasser, die
zwischen benachbarten Abgas-Röhrchen 101 ausgebildet
sind, gegenüber
den jeweiligen Wasserkanälen
für das
Kühlwasser,
die zwischen der inneren Wand des Behälters 102 und den äußersten
Abgas-Röhrchen 101om ausgebildet
sind, durch die Trennwände 110a getrennt.The partitions 110 ( 110a ) are between the inner wall 102 of the container 102 and the exhaust pipe 101 educated. The partitions 110a are formed by folding a plate to form the partition. This plate is between those between the inner wall 102 of the container 102 and the exhaust pipe 101 formed columns arranged so that folded areas of the plate cover the inner wall 102 of the container and the exhaust gas tubes 101 touch. As in 7 the respective water channels are shown 111 for the cooling water between neighboring exhaust gas tubes 101 are formed opposite the respective water channels for the cooling water, which are between the inner wall of the container 102 and the outermost exhaust pipe 101om are formed by the partitions 110a Cut.
Das Kühlwasser, das in den Behälter 102 durch
das Kühlwasser-Einlassrohr 104 hindurch
einströmt,
strömt
in jeden Wasserkanal 111, 112 ein, wie mittels
der Pfeile E in 6A und 7 dargestellt ist. Es ist
verhindert, dass das Kühlwasser,
das in die Wasserkanäle 111 einströmt, in die
Wasserkanäle 112 einströmt und in
Richtung zu dem Kühlwasser-Auslassrohr 105 strömt. In gleicher
Weise wie bei der ersten Ausführungsform
ist das Auftreten des Verweilens von Wasser an der stromaufwärtigen Seite
der Abgas-Röhrchen 101 verhindert,
das durch das Zusammentreffen des Kühlwassers nach dem Auftreffen
auf die innere Wand 102a mit dem Kühlwasser, das gerade in den
Behälter 102 durch
das Kühlwasser-Einlassrohr 104 hindurch
eintritt, verursacht sein kann. Daher kann verhindert werden, dass
das Kühlwasser
teilweise siedet.The cooling water that is in the tank 102 through the cooling water inlet pipe 104 flows in, flows into every water channel 111 . 112 as shown by arrows E in 6A and 7 is shown. It prevents the cooling water from entering the water channels 111 flows into the water channels 112 flows in and towards the cooling water outlet pipe 105 flows. In the same way as in the first embodiment, the occurrence of the dwell of water is on the upstream side of the exhaust gas tubes 101 prevents this by the collision of the cooling water after hitting the inner wall 102 with the cooling water that is just in the tank 102 through the cooling water inlet pipe 104 enters, can be caused. Therefore, the cooling water can be prevented from partially boiling.
Obwohl die Trennwände als Anti-Reflexionsplatte
durch Faltung der Patte bei dieser Ausführungsform gebildet sind, können sie
in irgendeiner anderen Weise gebildet sein. Auch ist die Gestalt oder
die Größe der Wände nicht
auf diejenige dieser Ausführungsform
beschränkt.
Weiter können
die Trennwände
dazu verwendet werden, im Wesentlichen zu verhindern, dass das Kühlwasser
in den Wasserkanälen 111 nach
dem Auftreffen auf die innere Wand 102a des Behäl ters 102 in
die Wasserkanäle 112 einströmt. Daher
kann ein kleiner Spalt zwischen den Trennwänden und den Abgas-Röhrchen 101 oder
zwischen den Trennwänden
und der inneren Wand 102a des Behälters 102 gestattet
werden, sofern im Wesentlichen verhindert ist, dass das Kühlwasser
in die Wasserkanäle 112 einströmt, dies
sogar wenn der kleine Spalt vorhanden ist.Although the partition walls are formed as an anti-reflection plate by folding the flap in this embodiment, they can be formed in any other way. Also, the shape or size of the walls is not limited to that of this embodiment. Furthermore, the partitions can be used to substantially prevent the cooling water in the water channels 111 after hitting the inner wall 102 of the container 102 into the water channels 112 flows. Therefore, there can be a small gap between the partitions and the exhaust gas tubes 101 or between the partitions and the inner wall 102 of the container 102 be permitted provided that the cooling water is essentially prevented from entering the water channels 112 flows in, even if the small gap is present.
Bei den obigen Ausführungsformen
können die
Größe, die
Gestalt, ein auszubildender Bereich oder die Anzahl der Rippen oder
Trennwände
zur Bewirkung der Regelung des Stroms des Kühlwassers verändert werden.In the above embodiments
can they
Size that
Shape, an area to be trained or the number of ribs or
partitions
be changed to effect the regulation of the flow of the cooling water.
(Dritte Ausführungsform)(Third embodiment)
Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen
ist die Regelung des Stroms des Kühlwassers erörtert worden.
Bei den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen wird die Strömungsgeschwindigkeit
des Fluids zum Kühlen
des Abgases, das durch die Abgas-Röhrchen strömt, d.h. bei dieser Ausführungsform
die Strömungsgeschwindigkeit
des Kühlwassers,
zur Verhinderung des örtlichen
Siedens des Kühlwassers.In the above-described embodiments
regulation of cooling water flow has been discussed.
In the embodiments described below, the flow rate
of the fluid for cooling
of the exhaust gas flowing through the exhaust gas tubes, i.e. in this embodiment
the flow rate
the cooling water,
to prevent the local
Boiling the cooling water.
Ein EGR-Kühler (d.h. ein EGR-Gas-Wärmetauscher)
ist in 8 perspektivisch
dargestellt. EGR-Gas, d.h. Abgas von dem Motor 200, strömt, wie
in 4 dargestellt ist,
in den EGR-Kühler
an der rechten Seite in der Figur ein, strömt durch den EGR-Kühler hindurch
und strömt
dann von dem EGR-Kühler
aus an der linken Seite in der Figur aus. Kühlwasser strömt in den
EGR-Kühler
durch ein Kühlwasser-Einlassrohr
(einen Fluideinlass) 204 hindurch ein, um einen Wärmeaustausch
mit dem Abgas zu erfahren, das durch den EGR-Kühler hindurch strömt. Das
Kühlwasser
strömt
von dem EGR-Kühler aus
durch ein Kühlwasser-Auslassrohr 205 (einen Fluidauslass)
hindurch aus.An EGR cooler (ie an EGR gas heat exchanger) is in 8th shown in perspective. EGR gas, ie exhaust gas from the engine 200 flows like in 4 into the EGR cooler on the right side in the figure, flows through the EGR cooler and then flows out of the EGR cooler on the left side in the figure. Cooling water flows into the EGR cooler through a cooling water inlet pipe (a fluid inlet) 204 through to experience heat exchange with the exhaust gas flowing through the EGR cooler. The cooling water flows from the EGR cooler through a cooling water outlet pipe 205 (a fluid outlet).
In 8 bezeichnen
XI-XI und XII-XII die Ebenen von Schnitten, die in 11 bzw. 12 dargestellt sind.In 8th XI-XI and XII-XII denote the planes of cuts that are in 11 and 12 are shown.
9A und 9B und die dort vorgesehenen Bezugszeichen
sind Figuren bzw. Bezugszeichen ähnlich
zu 5A und 5B, und daher wird hier auf ihre
Erläuterung
verzichtet. 9A and 9B and the reference symbols provided there are similar to figures or reference symbols 5A and 5B , and therefore their explanation is omitted here.
In 9A und 9B dient Verteilungsanschluss 206 zur
Verteilung des Abgases an die Abgas-Röhrchen 201. Ein Sammelanschluss 207 dient
zum Sammeln des Abgases, das durch die Abgas-Röhrchen 201 hindurchtritt.
Anschlussbereiche
206a und 207b der Anschlüsse 206 und 207 sind
mit dem in 4 dargestellten
Abgas-Umwälzungsrohr 210 verbunden.In 9A and 9B serves distribution connection 206 to distribute the exhaust gas to the exhaust gas tubes 201 , A hunt group 207 is used to collect the exhaust gas through the exhaust gas tube 201 passes. lands 206a and 207b of the connections 206 and 207 are with the in 4 Exhaust gas recirculation pipe shown 210 connected.
Wie in 10 dargestellt
ist, weist jedes Abgas-Röhrchen 201 eine
flache Querschnittsgestalt auf, durch die hindurch das Abgas strömt. Die
mehreren Abgas-Röhrchen
sind in der kürzesten
Längenrichtung
laminiert, d.h. in der Dickenrichtung des Abgas-Röhrchen 201 (in
der Richtung von oben nach unten in 10),
wobei ein Raum 201a zwischen benachbarten Abgas-Röhrchen 201 angeordnet
ist. Die Abgas-Röhrchen 201 sind
in zwei Reihen in Breitenrichtung des Abgas-Röhrchen 201 (in seitlicher
Richtung in 10) angeordnet.
In jeder Reihe sind vier Abgas-Röhrchen 201 laminiert.
Jedes Abgas-Röhrchen
weist zwei Platten 201b, 201c auf, die zu einer Querschnittsgestalt
in der Form des Buchstaben "C" gepresst und unter
Verwendung eines Kupfer-Lötmittels
oder dergleichen miteinander zur Bildung der Gestalt verlötet sind,
und weist eine gefaltete Rippe 201c auf, um den Wirkungsgrad
des Wärmeaustauschs
zwischen dem Abgas und dem Kühlwasser durch
Vergrößerung der
Berührungsfläche (der
Wärmeleitfläche) zwischen
dem Abgas und der Rippe 201c zu verbessern. Die gefaltete
Rippe ist mit den Platten 201b und 201c durch
Verlötung
mittels des Kupfer-Lötmittels
oder dergleichen verbunden.As in 10 each exhaust tube is shown 201 a flat cross-sectional shape through which the exhaust gas flows. The plurality of exhaust gas tubes are laminated in the shortest length direction, that is, in the thickness direction of the exhaust gas tube 201 (in the direction from top to bottom down in 10 ) being a room 201 between adjacent exhaust tubes 201 is arranged. The exhaust gas tubes 201 are in two rows in the width direction of the exhaust gas tube 201 (sideways in 10 ) arranged. There are four exhaust gas tubes in each row 201 laminated. Each exhaust tube has two plates 201b . 201c pressed into a cross-sectional shape in the shape of the letter "C" and soldered to each other using a copper solder or the like to form the shape, and has a folded rib 201c to increase the efficiency of heat exchange between the exhaust gas and the cooling water by increasing the contact area (the heat transfer surface) between the exhaust gas and the fin 201c to improve. The folded rib is with the panels 201b and 201c connected by soldering using the copper solder or the like.
Der Raum 201a ist durch
die Berührung
der oberen Teile von Vorsprüngen 201e aufrechterhalten, die
von den Platten 201b und 201c im Wege eines Pressvorgangs
oder dergleichen zum Vorstehen gebracht sind. Die Vorsprünge 201e sind
an den Abgas-Röhrchen 201 diskret
so ausgebildet, dass sie nicht an Bereichen in der Nähe des Kühlwasser-Einlassrohrs 204 und
des Kühlwasser-Auslassrohr 205 ausgebildet
sind.The space 201 is by touching the upper parts of protrusions 201e maintain that from the plates 201b and 201c are brought to the fore by means of a pressing process or the like. The tabs 201e are on the exhaust gas tubes 201 Discreetly designed so that they are not in areas near the cooling water inlet pipe 204 and the cooling water outlet pipe 205 are trained.
Beispielsweise sind die Abgasröhrchen 201 und
die gefalteten Rippen 201d aus rostfreiem Stahl hergestellt,
der in ausgezeichneter Weise korrosionsbeständig und wärmebeständig ist.For example, the exhaust tubes 201 and the folded ribs 201d Made of stainless steel, which is excellent corrosion-resistant and heat-resistant.
Das Gehäuse 202 ist ein rechteckiges
Rohr, in dem die Abgas-Röhrchen 201 angeordnet
sind und durch das das Kühlwasser
um die Abgas-Röhrchen 201 herum
strömt.
Das Gehäuse 202 ist
ebenfalls aus einem Metall hergestellt, das in ausgezeichneter Weise
korrosionsbeständig
und wärmebeständig ist, beispielsweise
aus rostfreien Stahlplatten 202b und 202c, die
miteinander im Wege einer Verlötung
unter Verwendung eines Kupfer-Lötmittels
oder dergleichen verbunden sind.The housing 202 is a rectangular tube in which the exhaust gas tube 201 are arranged and through which the cooling water around the exhaust gas tube 201 flows around. The housing 202 is also made of a metal that is excellent corrosion and heat resistant, such as stainless steel plates 202b and 202c bonded together by soldering using a copper solder or the like.
Das Kühlwasser-Einlassrohr 204 ist
an dem Gehäuse 202 so
vorgesehen, dass das Kühlwasser in
das Gehäuse 202 in
einer Richtung im Wesentlichen rechtwinklig zu der Längsrichtung
der Abgas-Röhrchen 201 und
im wesentlichen parallel zu den flachen Hauptflächen der Abgas-Röhrchen 201 einströmt. Andererseits
ist das Kühlwasser-Auslassrohr 205 an
dem Gehäuse 202 so
vorgesehen, dass das Kühlwasser
von dem Gehäuse 202 aus
in einer Richtung im Wesentlichen rechtwinklig zu der Längsrichtung
der Abgas-Röhrchen 201 und
im wesentlichen rechtwinklig zu den flachen Hauptflächen der Abgas-Röhrchen 201 strömt.The cooling water inlet pipe 204 is on the case 202 so provided that the cooling water in the housing 202 in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the exhaust gas tubes 201 and substantially parallel to the major flat surfaces of the exhaust tubes 201 flows. On the other hand, the cooling water outlet pipe 205 on the housing 202 provided so that the cooling water from the housing 202 in a direction substantially perpendicular to the longitudinal direction of the exhaust gas tubes 201 and substantially perpendicular to the major flat surfaces of the exhaust tubes 201 flows.
Das Kühlwasser-Einlassrohr 204 und
das Kühlwasser-Auslassrohr 205 sind
an äußeren Kühlwasser-Rohren
befestigt.The cooling water inlet pipe 204 and the cooling water outlet pipe 205 are attached to external cooling water pipes.
Wie in 11 dargestellt
ist, erstrecken sich Räume 202g zwischen
einer inneren Wand des Gehäuses 202 und äußersten
Abgas-Röhrchen 201om in
einer Richtung im Allgemeinen parallel zu der Richtung des Einströmens des
Kühlwassers,
das in das Gehäuse
durch das Kühlwasser-Einlassrohr 204 einströmt. Die
Breite des Raums 202g in Laminierungsrichtung der Abgas-Röhrchen 201, d.h. in
einer Richtung im Allgemeinen rechtwinklig zu der Richtung des Einströmens des
Kühlwassers
und rechtwinklig zu der Längsrichtung
der Abgas-Röhrchen 201 (rechtwinklig
zu dem Zeichnungsblatt der Figur), ist δin1, wie in 11 dargestellt ist. Die Breite des Raums 202g ist
fast gleich der Breite δt
des Raums 201a zwischen benachbarten Abgas-Röhrchen 201.As in 11 spaces are shown 202g between an inner wall of the housing 202 and outermost exhaust gas tubes 201om in a direction generally parallel to the direction of inflow of the cooling water into the housing through the cooling water inlet pipe 204 flows. The width of the room 202g in the direction of lamination of the exhaust gas tubes 201 , that is, in a direction generally perpendicular to the direction of inflow of the cooling water and perpendicular to the longitudinal direction of the exhaust gas tubes 201 (perpendicular to the drawing sheet of the figure) is δin1 as in 11 is shown. The width of the room 202g is almost equal to the width δt of the room 201 between adjacent exhaust tubes 201 ,
Dabei erstrecken sich, wie in 12 dargestellt ist, Räume 202h zwischen
der inneren Wand des Gehäuses 202 und äußersten
Abgas-Röhrchen 201om in
der Nähe
des Kühlwasser-Auslassrohrs 205 in
einer Richtung im Allgemeinen rechtwinklig zu der Richtung des Ausströmens des
Kühlwassers, das
von dem Gehäuse 202 aus
durch das Kühlwasser-Auslassrohr 205 hindurch
ausströmt.
Die Breite der Räume 202h in
der Laminierungsrichtung der Abgas-Röhrchen 201, d.h. in
einer Richtung im Allgemeinen parallel zu der Richtung des Ausströmens des
Kühlwassers
und rechtwinklig zu der Längsrichtung
der Abgas-Röhrchen 201 (rechtwinklig
zu dem Zeichnungsblatt der Figur), ist δout, wie in 12 dargestellt ist (wie aus 8, 9A und 9B ersichtlich ist).
Die Breite δout
der Räume 202h ist
größer als diejenigen
des Raums 201a zwischen benachbarten Abgas-Röhrchen 201.Here, as in 12 is shown spaces 202h between the inner wall of the housing 202 and outermost exhaust gas tubes 201om near the cooling water outlet pipe 205 in a direction generally perpendicular to the direction of cooling water outflow from the housing 202 out through the cooling water outlet pipe 205 flows out. The width of the rooms 202h in the lamination direction of the exhaust gas tubes 201 , ie in a direction generally parallel to the direction of the outflow of the cooling water and perpendicular to the longitudinal direction of the exhaust gas tubes 201 (perpendicular to the drawing sheet of the figure) is δout as in 12 is shown (as from 8th . 9A and 9B can be seen). The width δout of the rooms 202h is bigger than those of the room 201 between adjacent exhaust tubes 201 ,
Insbesondere misst die Breite δin1t zwischen
1 mm und 5 mm (2 mm bei dieser Ausführungsform). Die Breite δout misst
5 mm oder mehr (5 mm bei dieser Ausführungsform).In particular, the width δin1t measures between
1 mm and 5 mm (2 mm in this embodiment). The width δout measures
5 mm or more (5 mm in this embodiment).
Die untere Grenze der Breite δin1 bewegt sich
in einem solchen Bereich, dass verhindert ist, dass die Räume 202g,
die als Kühlwasser-Kanäle dienen,
durch Fremdstoffe in dem Kühlwasser
verstopft werden. Dabei bewegt sich die obere Grenze der Breite δinI in einem
solchen Bereich, dass die Strömungsgeschwindigkeit
des Kühlwassers,
das durch die Räume 202g strömt, nicht
unter eine vorbestimmte Geschwindigkeit absinkt.The lower limit of the width δin1 moves in such a range that it prevents the spaces 202g that serve as cooling water channels are clogged by foreign matter in the cooling water. The upper limit of the width δinI moves in such a range that the flow rate of the cooling water flowing through the rooms 202g flows, does not drop below a predetermined speed.
Der größte Teil des Kühlwassers,
das in das Gehäuse 202 durch
das Kühlwasser-Einlassrohr 204 einströmt, strömt durch
die Räume 201a zwischen Räumen 201a,
die dem Kühlwasser-Einlassrohr 204 zugewandt
sind, d.h. Räumen 201a,
die zwischen zwei Abgas-Röhrchen 201 in
der zweiten und der dritten Schicht ausgebildet sind. Dann trifft
der größte Teil
des Kühlwassers
auf die innere Wand des Gehäuses 202,
die dem Kühlwasser-Einlassrohr 204 gegenüberliegt
(auf die rechte Seitenwand in 11).Most of the cooling water that goes into the case 202 through the cooling water inlet pipe 204 flows in, flows through the rooms 201 between rooms 201 that the cooling water inlet pipe 204 are facing, ie rooms 201 between two exhaust gas tubes 201 are formed in the second and third layers. Then most of the cooling water hits the inner wall of the housing 202 that the cooling water inlet pipe 204 opposite (on the right side wall in 11 ).
Daher ist der Massenstrom des Kühlwassers in
den Räumen 202g kleiner
als in den Räumen 202a,
weil die Räume 202g weiter
von dem Raum 201a zwischen den Abgasröhrchen 201 in der
zweiten und der dritten Schicht in der Richtung rechtwinklig zu
der Richtung des Einströmens
des Kühlwassers
und rechtwinklig zu der Längsrichtung
der Abgas-Röhrchen 201 (rechtwinklig
zum Zeichnungsblatt der Figur) entfernt sind. Entsprechend ist die Strömungsgeschwindigkeit
in den Räumen 2028 klein.
Als Folge besteht die Möglichkeit
bzw Wahrscheinlichkeit, dass das Kühlwasser in den Räumen 202g siedet.Therefore, the mass flow of cooling water in the rooms 202g smaller than in the rooms 202a because the rooms 202g further from the room 201 between the exhaust tubes 201 in the second and third layers in the direction perpendicular to the direction of inflow of the cooling water vertical and at right angles to the longitudinal direction of the exhaust gas tubes 201 (perpendicular to the drawing sheet of the figure) are removed. The flow velocity in the rooms is corresponding 2028 small. As a result, there is a possibility or probability that the cooling water in the rooms 202g boils.
Bei dieser Ausführungsform sind die Räume 202g in
ihrer Breite δin1
gleich derjenigen von δin1 der
Räume 201a um
zu verhindern, dass die dortige Strömungsgeschwindigkeit unter
die vorbestimmte Geschwindigkeit herabgesetzt wird. Daher ist das örtliche
Sieden des Kühlwassers
in den Räumen 202g verhindert.In this embodiment, the rooms are 202g in width δin1 equal to that of δin1 of the rooms 201 to prevent the flow velocity there from being reduced below the predetermined speed. Therefore, the local boiling of the cooling water in the rooms 202g prevented.
In gleicher bzw. ähnlicher Weise wie bei den Räumen 202g ist
die Breite δt
der Räume 201a zwischen
der Breite, bei der verhindert ist, dass die Räume 201a nicht mit
Fremdstoffen in dem Kühlwasser verstopft
werden, und der Breite, bei der die Strömungsgeschwindigkeit des Kühlwassers,
das durch die Räume 201a strömt, nicht
unter die vorbestimmte Geschwindigkeit abgesenkt wird, gewählt.In the same or similar way as for the rooms 202g is the width δt of the rooms 201 between the width at which the spaces are prevented 201 do not become clogged with foreign matter in the cooling water, and the width at which the flow rate of the cooling water flows through the rooms 201 flows, is not lowered below the predetermined speed, selected.
Im Gegensatz hierzu wird das Kühlwasser
in der Nähe
des Kühlwasser-Auslassrohr 205 gesammelt,
nachdem es durch das Gehäuse 202 hindurch geströmt ist.
Daher kann, wenn die Breite δout
der Räume 202h klein
ist, der Druckverlust an den Räumen 202h erhöht werden,
was die Menge des in den EGR-Kühler 200 einströmenden Kühlwassers
verringert. In dieser Situation kann das örtliche Sieden verursacht sein.In contrast, the cooling water is near the cooling water outlet pipe 205 collected after it through the case 202 flowed through. Therefore, if the width δout of the spaces 202h is small, the pressure loss in the rooms 202h be increased, which is the amount of in the EGR cooler 200 incoming cooling water is reduced. In this situation, local boiling can be caused.
Bei dieser Ausführungsform ist die Breite δout der Räume 202h in
der Nähe
des Kühlwasser-Auslassrohr 205 größer als
die Breite δt
der Räume 201a zwischen
benachbarten Abgasröhrchen 201 um
zu verhindern, dass der Druckverlust ansteigt. Daher ist verhindert,
dass das Kühlwasser, das
in das Gehäuse 202 einströmt, abnimmt,
wodurch verhindert ist, dass das örtliche Sieden des Kühlwassers
auftritt, und verhindert ist, dass der Kühlwirkungsgrad des Abgases
herabgesetzt wird.In this embodiment, the width is δout of the rooms 202h near the cooling water outlet pipe 205 larger than the width δt of the rooms 201 between adjacent exhaust tubes 201 to prevent the pressure loss from increasing. Therefore, the cooling water that is in the housing is prevented 202 flows in, decreases, thereby preventing the local boiling of the cooling water from occurring and preventing the cooling efficiency of the exhaust gas from being lowered.
Weiter sind, wie in 11 dargestellt ist, die Räume 202j zwischen
den inneren Wänden
des Gehäuses 202,
die im Allgemeinen rechtwinklig zu der Richtung des Einströmens des
Kühlwassers
angeordnet sind, und den Seiten der Abgas-Röhrchen 201 ausgebildet.
Die Breite der Räume 202j in
einer Richtung im Allgemeinen parallel zu der Richtung des Einströmens des
Kühlwassers,
d.h. in einer parallelen Richtung der Figur, ist δin2. Die
Breite δin2
ist im wesentlichen gleich der Breite 6t der Räume 201a zwischen
benachbarten Abgas-Röhrchen 201 aus
dem gleichen oben beschriebenen Grund.Next are as in 11 is shown the rooms 202j between the inner walls of the housing 202 , which are generally perpendicular to the direction of inflow of the cooling water, and the sides of the exhaust gas tubes 201 educated. The width of the rooms 202j in a direction generally parallel to the direction of inflow of the cooling water, that is, in a parallel direction of the figure, is δin2. The width δin2 is essentially equal to the width 6t of the rooms 201 between adjacent exhaust tubes 201 for the same reason described above.
(Vierte Ausführungsform) Bei dieser Ausführungsform
werden hauptsächlich
die Unterschiede zwischen der dritten Ausführungsform und dieser Ausführungsform
beschrieben.Fourth Embodiment In this embodiment
are mainly
the differences between the third embodiment and this embodiment
described.
Wie in 13 dargestellt
ist, ist die Breite δin2
der Räume 202j größer als
die Breite δt
der Räume 201a.
Insbesondere misst die Breite δin2
der Räume 202j 5
mm oder mehr (5 mm bei dieser Ausführungsform), misst die Breite δin1 der Räume 202g zwischen
1 mm und 5 mm (2 mm bei dieser Ausführungsform), und misst die
Breite δout
der Räume 202h 5
mm oder mehr (5 mm bei dieser Ausführungsform.As in 13 is shown, the width δin2 of the rooms 202j larger than the width δt of the rooms 201 , In particular, the width δin2 of the rooms measures 202j 5 mm or more (5 mm in this embodiment) measures the width δin1 of the spaces 202g between 1 mm and 5 mm (2 mm in this embodiment), and measures the width δout of the rooms 202h 5 mm or more (5 mm in this embodiment.
Mit diesem Merkmal kann der Wirkungsgrad der
Verteilung des Kühlwassers
an jedem Raum 201a zwischen allen benachbarten Abgas-Röhrchen 201 in
der Laminierungsrichtung verbessert werden. Weiter kann der Druckverlust
in der Nähe
des Kühlwasser-Auslassrohrs 205 verringert
werden.With this feature, the efficiency of the distribution of the cooling water in every room 201 between all neighboring exhaust gas tubes 201 can be improved in the lamination direction. Furthermore, the pressure loss in the vicinity of the cooling water outlet pipe 205 be reduced.
Obwohl die Breite der Räume 202h größer als
die Breite der Räume 202g bei
den oben beschriebenen Ausführungsformen
ist, ist es nicht notwendig, die breiteren Räume 202h auszubilden.
An Stelle der Veränderung
der Gestalt des Gehäuses 202 kann
die Größe oder
die Lage der Abgas-Röhrchen 201 verändert werden,
damit die Größenabmessung
der Breite der Räume 202g mit
derjenigen der Räume 201a zusammenpasst.Although the width of the rooms 202h larger than the width of the rooms 202g in the above-described embodiments, it is not necessary to use the wider spaces 202h train. Instead of changing the shape of the case 202 may be the size or location of the exhaust tubes 201 be changed so that the size dimension of the width of the rooms 202g with that of the rooms 201 matches.
Der Raum zwischen den Abgas-Röhrchen 201 und
der inneren Wand des Gehäuses 202 ist
in der Nähe
des Kühlwasser-Auslassrohrs 205 am
gesamten Umfang breiter ausgebildet, wie in 8 dargestellt ist. Jedoch kann, wie in 14 dargestellt ist, der
breitere Bereich des Gehäuses 202 auf
einen Bereich, wo die Räume 202h zwischen
der inneren Wand des Gehäuses 202 und
den äußersten
Abgas-Röhrchen 201om in
der Nähe
des Kühlwasser-Auslassrohrs 205 in
der Laminierungsrichtung der Abgas-Röhrchen 201 angeordnet
sind, und auf einen Bereich nahe der Ausgangsseite in Hinblick auf die
Einlassseite des Gehäuses
beschränkt
sein, wo die Räume
202h zwischen der inneren Wand des Gehäuses 202 und den äußersten
Abgas-Röhrchen 201om an
einer gegenüberliegenden
Seite des Bereichs angeordnet sind, wo das Kühlwasser-Auslassrohr 205 in
der Laminierungsrichtung angeordnet ist.The space between the exhaust gas tubes 201 and the inner wall of the case 202 is near the cooling water outlet pipe 205 wider around the entire circumference, as in 8th is shown. However, as in 14 is shown, the wider area of the housing 202 to an area where the rooms 202h between the inner wall of the housing 202 and the outermost exhaust pipe 201om near the cooling water outlet pipe 205 in the lamination direction of the exhaust gas tubes 201 are arranged, and may be limited to an area near the exit side with respect to the inlet side of the case where the spaces 202h between the inner wall of the case 202 and the outermost exhaust pipe 201om are arranged on an opposite side of the area where the cooling water outlet pipe 205 is arranged in the lamination direction.
Weiter können die Räume 202h an der Auslassseite
des Gehäuses 202 so
ausgebildet sein, das ihre Breite identisch zu der Breite der Räume 201a zwischen
benachbarten Abgas-Röhrchen 201 ähnlich wie
bei den Räumen 202g an
der Einlassseite des Gehäuses 202 ist.Furthermore, the spaces 202h on the outlet side of the housing 202 be designed so that their width is identical to the width of the rooms 201 between adjacent exhaust tubes 201 similar to the rooms 202g on the inlet side of the housing 202 is.
Weiter können, wie in 16 dargestellt ist, Rippen 208a oder
Rippen 208b ebenfalls an jedem Abgas-Röhrchen 201 ausgebildet
sein, wie in 5A und 5B dargestellt ist, um die
Strömung
des Kühlwassers
zusätzlich
zu der Aufrechterhaltung der Strömungsgeschwindigkeit
des Kühlwassers
in dem Gehäuse 202 durch
Einstellung der Größe der Räume zu regeln.Can continue as in 16 is shown ripping 208a or ribs 208b also on each exhaust pipe 201 be trained as in 5A and 5B is shown to the flow of the cooling water in addition to maintaining the flow rate of the cooling water in the housing 202 to regulate by adjusting the size of the rooms.
Zwar ist die vorliegende Erfindung
unter Bezugnahme auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsformen
dargestellt und beschrieben worden, jedoch ist für den Fachmann ersichtlich, dass Änderungen
von Form und Details möglich
sind, ohne den Umfang der Erfindung gemäß deren Definition den beigefügten Ansprüchen zu
verlassen.Although the present invention
with reference to the preferred embodiments given above
have been shown and described, but it will be apparent to those skilled in the art that changes
of form and details possible
without limiting the scope of the invention as defined in the appended claims
leave.