DE112018001114T5

DE112018001114T5 - Abgaskühlvorrichtung

Info

Publication number: DE112018001114T5
Application number: DE112018001114.3T
Authority: DE
Inventors: Jung Wook Son; Sang Jun Lee; Yang Woo Lee; Tae Soo Chun; Hyeon Geun Chae
Original assignee: Hanon Systems Corp
Current assignee: Hanon Systems Corp
Priority date: 2017-06-14
Filing date: 2018-04-12
Publication date: 2019-11-21
Also published as: KR102173398B1; WO2018230826A1; KR20180136055A; CN110418886B; CN110418886A; US11067040B2; US20200102917A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abgaskühlvorrichtung und genauer eine Abgaskühlvorrichtung, die in der Lage ist, einen Strömungswiderstand zu verringern und eine Wärmetauschleistung zu verbessern, wobei die Vorrichtung Folgendes umfasst: eine Vielzahl von Wärmetauschrohren (200), die voneinander durch einen vorbestimmten Abstand in der Breitenrichtung beabstandet ist und eine Höhe hat, die länger als die Breite ist, und durch die ein Abgas strömt; und eine Hauptplatte (300), die ein erstes Verbindungsloch (310), an das ein Ende von jedem der Wärmetauschrohre (200) befestigt ist, und ein zweites Verbindungsloch (320) beinhaltet, an das das andere Ende von jedem der Wärmetauschrohre (200) befestigt ist.

Description

[Technisches Gebiet]
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abgaskühlvorrichtung und genauer einen Wärmetauscher, der in einem Abgasrückführungs (exhaust gas recirculation, EGR)-Kühler zum Senken einer Temperatur eines Abgases oder einer Abwärmerückgewinnungsvorrichtung zur Rückgewinnung von Wärme eines Abgases hoher Temperatur verwendet wird, der gebildet ist, um den Strömungswiderstand zu verringern und eine Wärmetauschleistung zu verbessern.
[Stand der Technik]
Im Allgemeinen enthält Abgas von Kraftfahrzeugen eine große Menge schädlicher Substanzen, wie z. B. Kohlenmonoxid, Stickstoffoxid, Kohlenwasserstoff und dergleichen. Insbesondere, je höher eine Temperatur eines Motors, desto höher eine Emissionsmenge schädlicher Substanzen wie z. B. Stickstoffoxid.
Heutzutage sind die Abgasvorschriften in jedem Land verstärkt. Um die Abgasvorschriften, die für jedes Land verstärkt wurden, zu erfüllen, sind verschiedene Vorrichtungen in dem Fahrzeug eingebaut, um die schädlichen Substanzen, wie z. B. Stickstoffoxid, in dem Abgas zu verringern.
Insbesondere, in dem Fall eines Fahrzeugs, das mit einem Dieselmotor ausgestattet ist, da die Komponenten des verbrannten Kraftstoffs anders als die eines Fahrzeugs sind, das mit einem Benzinmotor ausgestattet ist, ist eine Vorrichtung wie z. B. ein Dieselpartikelfilter (DPF) oder einer Abgasrückführung (EGR) ausgestattet und wird verwendet, um die Abgasvorschriften durch Verringern von schädlichem Abgas wie z. B. Stickstoffoxid zu erfüllen.
Im Allgemeinen sammelt der DPF Feinstaub (particulate matter, PM), der in dem Abgas enthalten ist, durch einen Filter und injiziert dann Kraftstoff in ein Abgasrohr am vorderen Ende des Filters, um den Feinstaub zwangsweise zu verbrennen, wodurch das Abgas verringert wird und der Filter regeneriert wird.
Die EGR führt eine Funktion des Verringerns der Emission der schädlichen Substanz wie z. B. Stickstoffoxid und Schwefeloxid durch Senken einer Temperatur einer Brennkammer durch Saugen eines Teils des Abgases des Fahrzeugs zusammen mit einem Mischer durch.
Zusätzlich wird heutzutage außerdem ein EGR-Kühler angewandt, um eine Temperatur von EGR-Gas durch das Stärken von Vorschriften zu atmosphärischer Umweltverschmutzung auf der ganzen Welt zu senken. Das Abgas, das in den EGR-Kühler strömt, wird durch ein Kühlmittel (Kühlflüssigkeit) gekühlt, das durch den Motor entladen wird.
Eine zugehörige Technologie ist in der Koreanischen Patent-Nr. 0748756 offenbart.
Ein herkömmlicher EGR-Kühler hat eine Struktur, die einen Kühlerkörper mit einem Kühlmittelzuflussrohr und einem Kühlmittelabflussrohr an beiden Enden davon und eine Vielzahl von Gasrohren beinhaltet, die in dem Kühlerkörper parallel entlang einer Längenrichtung angeordnet sind, wobei ein Membranventil an einer Seite des Kühlerkörpers bereitgestellt ist.
Daher kann Abgas mit hoher Temperatur durch ein Zirkulationssystem gekühlt werden, in dem das Kühlmittel, das durch das Kühlmittelzuflussrohr zugeführt wird, mit dem Abgas wärmegetauscht wird, das durch das Gasrohr in dem Kühlerkörper strömt, und das wärmegetauschte Kühlmittel wird durch das Kühlmittelabflussrohr entladen.
Währenddessen ist eine Abwärmerückgewinnungsvorrichtung für ein Fahrzeug eine Vorrichtung zur Rückgewinnung von Abwärme, die nach motorischer Verbrennung ausgesondert wird, um die Abwärme zum Aufwärmen des Motors und Aufwärmen des Getriebes bei einem anfänglichen Kaltstart des Fahrzeugs zu verwenden, oder zum Übertragen der zurückgewonnenen Wärmeenergie zu einer Klimaanlage, um die zurückgewonnene Wärmeenergie zum Erwärmen des Innenraums des Fahrzeugs zu nutzen.
Das heißt, wenn die Abwärmerückgewinnungsvorrichtung verwendet wird, kann das Kühlmittel durch Verwenden des Abgases mit hoher Temperatur am Anfang des Starts erwärmt werden und dementsprechend gibt es einen Vorteil, dass eine Vorheizzeit des Motors verkürzt sein kann, um Kraftstoffeffizienz zu verbessern und das Abgas zu verringern.
Zusätzlich werden Schadstoffe, die von dem Fahrzeug entladen werden, größtenteils im Leerlauf entladen, bevor der Motor aufgewärmt ist, und die Schadstoffe, die von dem Fahrzeug entladen werden, können außerdem durch das Verkürzen einer Aufwärmzeit unter Verwendung der Abwärmerückgewinnungsvorrichtung verringert werden.
Darüber hinaus erhöht das Kühlmittel, das durch die Abwärmerückgewinnungsvorrichtung erwärmt wird, schnell die Temperatur eines Motorkühlmittels und eines Getriebeöls, um Reibung in dem Motor und dem Getriebe zu verringern, wodurch die Kraftstoffeffizienz wirksam verbessert wird und eine Wirkung der schnellen Erwärmung im Innenraum im Winter erreicht wird.
Insbesondere beeinflusst in der Abwärmerückgewinnungsvorrichtung ein Wärmetauscher, der einen Wärmeaustausch zwischen dem Kühlmittel und dem Abgas durchführt, stark die Leistung der Abwärmerückgewinnungsvorrichtung.
Jedoch hat der herkömmliche EGR-Kühler oder die Abwärmerückgewinnungsvorrichtung einen Nachteil, dass eine Form und eine Anordnungsstruktur des Wärmetauschrohrs mit einem großen Strömungswiderstand gebildet sind und die Wärmetauschleistung niedrig ist. Zusätzlich gibt es ein Problem insofern, dass die Struktur davon kompliziert ist und eine Montage und Massenproduktion schwierig sind.
[Offenbarung]
[Technisches Problem]
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Abgaskühlvorrichtung bereitzustellen, die in der Lage ist, einen Strömungswiderstand in einem begrenzten Raum zu verringern und eine Wärmetauschleistung zu verbessern.
[Technische Lösung]
In einem allgemeinen Aspekt beinhaltet die Abgaskühlvorrichtung Folgendes: eine Vielzahl von Wärmetauschrohren 200, die angeordnet sind, um voneinander durch einen vorbestimmten Abstand in einer Breitenrichtung beabstandet zu sein, die eine Höhe haben, die länger als eine Breite ist, und ein Abgas beinhalten, das darin strömt; und eine Hauptplatte 300, die ein erstes Verbindungsloch 310, an das ein Ende von jedem der Wärmetauschrohre 200 befestigt ist, und ein zweites Verbindungsloch 320 beinhaltet, an das das andere Ende von jedem der Wärmetauschrohre 200 befestigt ist.
Die Wärmetauschrohre 200 können eine erste Seitenfläche 210 senkrecht zu einer Breitenrichtung beinhalten; eine zweite Seitenfläche 250, die die gleiche Form wie die erste Seitenfläche 210 hat und angeordnet ist, um von der ersten Seitenfläche 210 durch einen vorbestimmten Abstand beabstandet zu sein; und eine Verbindungsfläche 290, die durch Verbinden von Umfängen außer Abschnitten, die das erste Verbindungsloch 310 und das zweite Verbindungsloch 320 berühren, aus Umfängen der ersten Seitenfläche 210 und der zweiten Seitenfläche 250 gebildet ist.
Die Wärmetauschrohre 200 können einen ersten Oberflächenabschnitt 211 beinhalten, der einen ersten Bindungsabschnitt 215 beinhaltet, der zu einer zweiten Seitenfläche 250 um eine vorbestimmte Länge vorsteht, in einem Umfang außer Abschnitte, die in das erste Verbindungsloch 310 und das zweite Verbindungsloch 320 aus einer ersten Seitenfläche 210 senkrecht zu einer Breitenrichtung und einem Umfang der ersten Seitenfläche 210 eingesetzt sind; und einen zweiten Oberflächenabschnitt 251, der einen zweiten Bindungsabschnitt 255 beinhaltet, der zu der ersten Seitenfläche 210 um eine vorbestimmte Länge vorsteht, in einem Umfang außer den Abschnitten, die in das erste Verbindungsloch 310 und das zweite Verbindungsloch 320 aus einer zweiten Seitenfläche 250 senkrecht zu der Breitenrichtung und einem Umfang der zweiten Seitenfläche 250 eingesetzt sind, und eine Seitenfläche des zweiten Bindungsabschnitts 255 und eine Seitenfläche des ersten Bindungsabschnitts 215 können angeordnet sein, um einander zu berühren, sodass ein Abgasströmungsweg zwischen dem ersten Oberflächenabschnitt 211 und dem zweiten Oberflächenabschnitt 251 gebildet sein kann.
Die erste Seitenfläche 210 kann einen ersten flachen Abschnitt 220, der sich entlang einer Längenrichtung erstreckt; einen 1-1-ten Kurvenabschnitt 230, der sich von einem Ende des ersten flachen Abschnitts 220 zu dem ersten Verbindungsloch 310 erstreckt; und einen 1-2-ten Kurvenabschnitt 240 beinhalten, der sich von dem anderen Ende des ersten flachen Abschnitts 220 zu dem zweiten Verbindungsloch 320 erstreckt, und die zweite Seitenfläche 250 kann einen zweiten flachen Abschnitt 260, der sich entlang einer Längenrichtung erstreckt; einen 2-1-ten Kurvenabschnitt 270, der sich von einem Ende des zweiten flachen Abschnitts 260 zu dem ersten Verbindungsloch 310 erstreckt; und einen 2-2-ten Kurvenabschnitt 280 beinhalten, der sich von dem anderen Ende des zweiten flachen Abschnitts 260 zu dem zweiten Verbindungsloch 320 erstreckt.
Die erste Seitenfläche 210 kann eine Vielzahl von ersten Vorsprüngen 225 beinhalten, die in eine Richtung gegenüber der zweiten Seitenfläche 250 vorstehen, und die zweite Seitenfläche 250 kann eine Vielzahl von zweiten Vorsprüngen 265 beinhalten, die in eine Richtung gegenüber der ersten Seitenfläche 210 vorstehen.
Ein Endabschnitt des ersten Vorsprungs 225 kann angeordnet sein, um in Verbindung mit einem Endabschnitt des zweiten Vorsprungs 265 eines benachbarten Wärmetauschrohrs 200 zu sein, sodass die Kühlflüssigkeit zwischen der ersten Seitenfläche 210 und der zweiten Seitenfläche 250 des benachbarten Wärmetauschrohrs 200 strömen kann.
Ein Endabschnitt des 1-1-ten Kurvenabschnitts 230, der in Verbindung mit dem ersten Verbindungsloch 310 ist, kann auf die gleiche Weise wie der erste Vorsprung 225 vorstehen, ein Endabschnitt des 1-2-ten Kurvenabschnitts 240, der in Verbindung mit dem ersten Verbindungsloch 310 ist, kann auf die gleiche Weise wie der zweite Vorsprung 265 vorstehen, ein Endabschnitt des 2-1-ten Kurvenabschnitts 270, der in Verbindung mit dem zweiten Verbindungsloch 320 ist, kann auf die gleiche Weise wie der erste Vorsprung 225 vorstehen, und ein Endabschnitt des 2-2-ten Kurvenabschnitts 280, der in Verbindung mit dem zweiten Verbindungsloch 320 ist, kann auf die gleiche Weise wie der zweite Vorsprung 265 vorstehen, und der Endabschnitt des 1-1-ten Kurvenabschnitts 230 kann angeordnet sein, um in Verbindung mit dem Endabschnitt des 2-1-ten Kurvenabschnitt 270 eines benachbarten Wärmetauschrohrs 200 zu sein, und der Endabschnitt des 1-2-ten Kurvenabschnitts 240 kann angeordnet sein, um in Verbindung mit dem Endabschnitt des 2-2-ten Kurvenabschnitt 280 eines benachbarten Wärmetauschrohrs 200 zu sein.
Der erste Bindungsabschnitt 215 oder der zweite Bindungsabschnitt 255 kann so weit wie eine Breite eines Abgasströmungswegs vorstehen.
Das erste Verbindungsloch 310 kann eine Vielzahl von Löchern beinhalten, an die ein Ende von jedem der Wärmetauschrohre 200 eingesetzt und befestigt ist, und das zweite Verbindungsloch 320 kann eine Vielzahl von Löchern beinhalten, an die das andere Ende von jedem der Wärmetauschrohre 200 eingesetzt und befestigt ist.
Eine Wärmeabstrahlrippe 600 kann zwischen der ersten Seitenfläche 210 und der zweiten Seitenfläche 250 bereitgestellt sein.
Die Abgaskühlvorrichtung kann ferner einen Abgaszuflussabschnitt 410, der eine Seite an das erste Verbindungsloch 310 gekoppelt hat und die andere Seite, durch die das Abgas eingeführt wird; und einen Abgasabflussabschnitt 420 beinhalten, der eine Seite an das zweite Verbindungsloch 320 gekoppelt hat und die andere Seite, an die das Abgas entladen wird.
Die Abgaskühlvorrichtung kann ferner ein Gehäuse 100 beinhalten, das gebildet ist, um mit einer Außenwandfläche eines Zylinderblocks 10 übereinzustimmen, der außerhalb eines Wassermantels 11 eines Verbrennungsmotors positioniert ist, der in einem Fahrzeug montiert ist und an der Außenwandfläche eines Zylinderblocks 10 angeordnet ist, und einschließlich eines Kühlflüssigkeitseinlasses 110 und eines Kühlflüssigkeitsauslasses 120, wobei die Hauptplatte 300 in dem Gehäuse 100 montiert ist, um die Wärmetauschrohre 200 in dem Gehäuse 100 anzuordnen, und die Kühlflüssigkeit außerhalb der Wärmetauschrohre 200 strömt.
Die Abgaskühlvorrichtung kann ferner ein Gehäuse 100 beinhalten, das an einer Abgasentladungsleitung bereitgestellt ist, und einschließlich eines Kühlflüssigkeitseinlasses 110 und eines Kühlflüssigkeitsauslasses 120, die in einem oberen Abschnitt des Gehäuses 100 gebildet sind, und eines Abgaseinlasses 710 und einen Abgasauslasses 720, die in einem unteren Abschnitt des Gehäuses 100 gebildet sind, wobei die Hauptplatte 300 in dem Gehäuse 100 montiert ist, sodass die Kühlflüssigkeit über der Hauptplatte 300 strömt, an der die Wärmetauschrohre 200 angeordnet sind, und das Abgas unter der Hauptplatte 300 strömt.
[Vorteilhafte Wirkungen]
Dementsprechend beinhaltet die Abgaskühlvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung die Vielzahl von Wärmetauschrohren 200, die eine längere Höhe als die Breite haben, wodurch der Strömungswiderstand der Kühlflüssigkeit verringert wird.
Zusätzlich ist die Länge des ersten flachen Abschnitts 220 so gebildet, um länger als die Höhen des 1-1-ten Kurvenabschnitts 230 und des 1-2-ten Kurvenabschnitts 240 zu sein, wodurch es ermöglicht wird, den Strömungswiderstand vollständig zu verringern und den Wärmetauschbereich zu erhöhen, um die Wärmetauschleistung zu maximieren.
Zusätzlich kann Verwirbelung in der Kühlflüssigkeit, die an der Außenfläche des Wärmetauschrohrs 200 strömt, auftreten, durch Bilden des ersten Vorsprungs 225 und des zweiten Vorsprungs 265, wodurch die Wärmetauschleistung verbessert wird.
Zusätzlich, da die Abschnitte, die in Verbindung mit den Verbindungslöchern in dem ersten Vorsprung 225, dem zweiten Vorsprung 265 und dem 1-1-ten Kurvenabschnitt 230 zu dem 2-2-ten Kurvenabschnitt 280 sind, vorstehen, ist es nicht notwendig, separate Löcher in der Hauptplatte 300 zu bilden, und die Montage kann durchgeführt werden, sodass das Abgas nicht nach außen austritt.
Zusätzlich können die Vielzahl von Wärmetauschrohren 200 einschließlich des ersten Oberflächenabschnitts 211 und des zweiten Oberflächenabschnitts 251, die Wärmeabstrahlrippe 600 und die Hauptplatte 300 gleichzeitig verlötet werden, um die Montage und die Massenproduktion zu vereinfachen.
Figurenliste

1 ist eine Vorderansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem eine Abgaskühlvorrichtung gemäß einer ersten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung außerhalb eines Motorzylinders montiert ist.
2 ist eine perspektivische Explosionsansicht der Abgaskühlvorrichtung gemäß der ersten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist eine perspektivische Ansicht der Abgaskühlvorrichtung gemäß der ersten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine perspektivische Ansicht der Abgaskühlvorrichtung gemäß der ersten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Wärmetauschrohrs der Abgaskühlvorrichtung gemäß der ersten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine Vorderansicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem eine Abgaskühlvorrichtung gemäß einer zweiten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung an einer Abgasentladungsleitung montiert ist.
7 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A' von 6.
8 ist eine perspektivische Ansicht der Abgaskühlvorrichtung gemäß der zweiten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
9 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Wärmetauschrohrs der Abgaskühlvorrichtung gemäß der zweiten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

[Beschreibung der Bezugsnummern]

1: Abgaskühlvorrichtung
10: Zylinderblock 11: Wassermantel
100: Gehäuse
110: Kühlflüssigkeitseinlass 120: Kühlflüssigkeitsauslass
200: Wärmetauschrohr 210: erste Seitenfläche
211: erster Oberflächenabschnitt 215: erster Bindungsabschnitt
220: erster flacher Abschnitt 225: erster Vorsprung
230: 1-1-ter Kurvenabschnitt 240: 1-2-ter Kurvenabschnitt
250: zweite Seitenfläche 251: zweiter Oberflächenabschnitt
255: zweiter Bindungsabschnitt 260: zweiter flacher Abschnitt
265: zweiter Vorsprung270: 2-1-ter Kurvenabschnitt
280: 2-2-ter Kurvenabschnitt 290: Verbindungsfläche
300: Hauptplatte
310: erstes Verbindungsloch 320: zweites Verbindungsloch
410: Abgaszuflussabschnitt 420: Abgasabflussabschnitt
500: Dichtung
600: Wärmeabstrahlrippe
700: Abgasentladungsleitung
710: Abgaseinlass 720: Abgasauslass

[Bester Modus]
Im Folgenden wird eine Abgaskühlvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen detailliert beschrieben.
Eine Abgaskühlvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung kann an einem Wärmetauscher, der Abgas verwendet, wie z. B. einen EGR-Kühler, zum Senken einer Temperatur des Abgases, oder einer Abwärmerückgewinnungsvorrichtung zur Rückgewinnung von Wärme eines Abgases hoher Temperatur angewandt werden. Als Erklärung, als eine erste exemplarische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wird eine Abgaskühlvorrichtung, die auf den EGR-Kühler angewandt werden kann, beschrieben, und als eine zweite exemplarische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Abgaskühlvorrichtung, die auf einen Wärmetauscher, der in der Abgaskühlvorrichtung verwendet wird, angewandt werden kann, beschrieben.
Wie in 1 und 2 gezeigt, in der Abgaskühlvorrichtung 1 gemäß der ersten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ist ein Kühlerhauptkörper in einen Motorblock eingesetzt, um zuzulassen, dass ein Kühlmittel, das in dem Motorblock strömt, in der Abgaskühlvorrichtung 1 strömt, wodurch das Abgas gekühlt wird.
Die Abgaskühlvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung kann konfiguriert sein, um ein Gehäuse 100, einen Wärmetauscher 200 und eine Hauptplatte 300 zu beinhalten.
Das Gehäuse 100 ist konfiguriert, um einen Kühlflüssigkeitseinlass 110 und einen Kühlflüssigkeitsauslass 120 zu beinhalten, und ein Raum, in dem eine Kühlflüssigkeit, die durch den Kühlflüssigkeitseinlass 110 eingeführt ist, aufgenommen werden kann, ist in dem Gehäuse 100 gebildet. Hier ist die Kühlflüssigkeit im Allgemeinen ein Kühlmittel und zusätzlich zu dem Kühlmittel können andere Kühlflüssigkeiten verwendet werden.
Hier, wie in 1 gezeigt, ist das Gehäuse 100 gebildet, um mit einer Außenwandfläche eines Zylinderblocks 10 übereinzustimmen, der außerhalb eines Wassermantels 11 eines Verbrennungsmotors in einem Fahrzeug positioniert ist, und ist angeordnet, um in Verbindung mit der Außenwandfläche des Zylinderblocks 10 zu sein.
Das Gehäuse 100 kann einstückig mit dem Motorblock gebildet sein, und in diesem Fall, da der Kühlflüssigkeitseinlass 110 und der Kühlflüssigkeitsauslass 120 nicht separat gebildet sind, können die Herstellungszeit und Herstellungskosten des Gehäuses 100 des EGR-Kühlers 1 durch Verringern eines Montageprozesses verringert werden, und ein Raum, in dem der EGR-Kühler 1 in einem Motorraum des Fahrzeugs eingebaut ist kann minimiert werden.
Eine Vielzahl von Wärmetauschrohren 200, in denen das Abgas strömt, sind angeordnet, um voneinander in einem vorbestimmten Abstand in einer Breitenrichtung in dem Gehäuse 100 beabstandet zu sein, und jedes der Wärmetauschrohre 200 ist gebildet, um eine längere Höhe als eine Breite zu haben.
Zusätzlich beinhaltet die Hauptplatte 300 ein erstes Verbindungsloch 310, an das ein Ende von jedem der Wärmetauschrohre 200 befestigt ist, und ein zweites Verbindungsloch 320, an das das andere Ende von jedem der Wärmetauschrohre 200 befestigt ist. Das erste Verbindungsloch 310 und das zweite Verbindungsloch 320 sind gebildet, um mit der Anzahl der Vielzahl von Wärmetauschrohren 200 übereinzustimmen.
Hier ist die Hauptplatte 300, an die die Wärmetauschrohre 200 befestigt sind, in dem Gehäuse 100 montiert, sodass das Abgas durch die Vielzahl von Wärmetauschrohren 200 strömt und die Kühlflüssigkeit in dem Gehäuse 100 außerhalb der Wärmetauschrohre 200 strömt und das Abgas, das in den Wärmetauschrohren 200 strömt, durch Wärmetausch kühlt. Das Gehäuse 100 und die Hauptplatte 300 können durch Bolzenkupplung aneinandergekoppelt sein.
Zusätzlich kann eine Dichtung 500 zwischen dem Gehäuse 100 und der Hauptplatte 300 eingebaut sein, um zu verhindern, dass die Kühlflüssigkeit an das Äußere des Gehäuses 100 von dem Gehäuse 100 austritt. Die Dichtung 500 kann gebildet sein, um mit einer Oberfläche übereinzustimmen, wo das Gehäuse 100 und die Hauptplatte 300 aufeinandertreffen, und kann durch Bolzenkupplung an das Gehäuse 100 gekoppelt sein und kann außerdem durch Schweißen an das Gehäuse 100 gekoppelt sein.
Wie in 1 bis 3 gezeigt, können die Wärmetauschrohre 200 der Abgaskühlvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung eine erste Seitenfläche 210 senkrecht zu einer Breitenrichtung; eine zweite Seitenfläche 250, die die gleiche Form wie die erste Seitenfläche 210 hat und angeordnet ist, um von der ersten Seitenfläche 210 durch einen vorbestimmten Abstand beabstandet zu sein; und eine Verbindungsfläche 290 beinhalten, die durch Verbinden von Umfängen außer Abschnitten, die das erste Verbindungsloch 310 und das zweite Verbindungsloch 320 berühren, aus Umfängen der ersten Seitenfläche 210 und der zweiten Seitenfläche 250 gebildet ist, um eine Höhe zu bilden, die länger als eine Breite ist.
Das heißt, die Wärmetauschrohre 200 haben einen Querschnitt mit einer hohlen rechteckigen Form, in der eine Höhe länger als eine Breite ist. Daher sind die Wärmetauschrohre 200 gemäß der vorliegenden Erfindung nicht in einer Höhenrichtung gestapelt, sondern in einer Breitenrichtung gestapelt, und da die Kühlflüssigkeit, die von einem oberen Abschnitt von einer Seite der Wärmetauschrohre 200 strömt, leicht zwischen den entsprechenden Wärmetauschrohren 200 strömen kann, wodurch der Strömungswiderstand der Kühlflüssigkeit verringert wird und schließlich die Wärmetauschleistung verbessert wird. Wenn, anders als der Wärmetauscher (200) dieser Erfindung, die Rohre mit einer niedrigeren Höhe als der Breite verwendet werden, können nicht viele Rohre in der Breitenrichtung gestapelt sein, und daher strömt die Kühlflüssigkeit, die von dem oberen Abschnitt von einer Seite der Rohre strömt, nicht einfach durch jedes der Rohre, und aufgrund des großen Bereichs, wo die Kühlflüssigkeit auf die Oberfläche der Rohre stößt, ist der Strömungswiderstand für die Kühlflüssigkeit, um zwischen den Rohren zu strömen, erhöht.
Die Wärmetauschrohre 200, die den Querschnitt der hohlen rechteckigen Form wie oben beschrieben haben, können außerdem wie folgt gebildet sein. Das heißt, wie in 4 und 5 gezeigt, dass das Wärmetauschrohr 200 einen ersten Oberflächenabschnitt 211 beinhaltet, der einen ersten Bindungsabschnitt 215 beinhaltet, der zu der zweiten Seitenfläche 250 um eine vorbestimmte Länge vorsteht, in einem Umfang außer Abschnitte, die in das erste Verbindungsloch 310 und das zweite Verbindungsloch 320 aus der ersten Seitenfläche 210 senkrecht zu einer Breitenrichtung und einem Umfang der ersten Seitenfläche 210 eingesetzt sind; und einen zweiten Oberflächenabschnitt 251, der einen zweiten Bindungsabschnitt 255 beinhaltet, der zu der ersten Seitenfläche 210 um eine vorbestimmte Länge vorsteht, in einem Umfang außer den Abschnitten, die in das erste Verbindungsloch 310 und das zweite Verbindungsloch 320 aus der zweiten Seitenfläche 250 senkrecht zu der Breitenrichtung und einem Umfang der zweiten Seitenfläche 250 eingesetzt sind, wobei eine Seitenfläche des zweiten Bindungsabschnitts 255 und eine Seitenfläche des ersten Bindungsabschnitts 215 angeordnet sind, um einander zu berühren, sodass ein Abgasströmungsweg zwischen dem ersten Oberflächenabschnitt 211 und dem zweiten Oberflächenabschnitt 251 gebildet sein kann.
Das heißt, in dem Fall, in dem das Rohr durch Drücken von beiden Seiten gebildet ist, da es schwierig ist, beide Enden des Rohrs zu biegen, um die beiden Enden des Rohrs an dem ersten Verbindungsloch 310 und dem zweiten Verbindungsloch 320 zu befestigen, hat das Wärmetauschrohr, das die Höhe länger als die Breite hat, gemäß der vorliegenden Erfindung, einen Vorteil, dass es leicht hergestellt ist durch Bilden eines Wärmetauschrohrs, das eine längere Höhe als die Breite hat, durch Überlappen des ersten Oberflächenabschnitts 211 und des zweiten Oberflächenabschnitts 251 der Plattenart, die einander entsprechen.
Zusätzlich, wenn das eine Wärmetauschrohr 200 durch Überlappen des ersten Oberflächenabschnitts 211 und des entsprechenden zweiten Oberflächenabschnitts 251 gebildet ist, sind die Abschnitte, die einander berühren, der erste Bindungsabschnitt 215 und der zweite Bindungsabschnitt 255. Der erste Bindungsabschnitt 215 kann an der Außenseite sein und umgekehrt. Der erste Bindungsabschnitt 215 und der zweite Bindungsabschnitt 255, gebildet an den Umfängen außer den Abschnitten, die in das erste Verbindungsloch 310 und das zweite Verbindungsloch 320 eingesetzt sind, sind aneinandergebunden, sodass das Abgas in dem Wärmetauschrohr 200 und die externe Kühlflüssigkeit ohne zueinander auszutreten strömen können. In diesem Fall kann das Binden durch Verlöten gebildet sein.
Zusätzlich, um eine Innenbreite des Wärmetauschrohrs 200 konstant zu halten, kann der ersten Bindungsabschnitt 215 oder der zweite Bindungsabschnitt 255 so weit wie eine Breite des Abgasströmungswegs vorstehen. Wenn der erste Bindungsabschnitt 215 außerhalb des zweiten Bindungsabschnitts 255 angeordnet ist, ist es bevorzugt, dass der zweite Bindungsabschnitt 255 so weit wie die Innenbreite des Wärmetauschrohrs 200 vorsteht. In diesem Fall ist der erste Bindungsabschnitt 215 in Verbindung mit dem zweiten Bindungsabschnitt 255 so viel wie die vorstehende Länge, und der erste Bindungsabschnitt 215 kann gebildet sein, um um eine vorbestimmte Länge vorzustehen, um eine Leckage während des Verlötens zu minimieren.
Zusätzlich, um einen Wärmetauschbereich zwischen dem Wärmetauschrohr 200 und dem Abgas zu erhöhen, und um eine Wärmetauschleistung durch das Bilden von Verwirbelung zu verbessern, kann eine Wärmeabstrahlrippe 600 zwischen der ersten Seitenfläche 210 und der zweiten Seitenfläche 250 bereitgestellt sein. In diesem Fall kann die Wärmeabstrahlrippe 600 ein Wellentyp sein, gezeigt in 4, und andere Formen können außerdem verwendet werden, um den Wärmetauschbereich zu erhöhen. In diesem Fall kann die Wärmeabstrahlrippe 600 außerdem vollständig zwischen der ersten Seitenfläche 210 und der zweiten Seitenfläche 250 bereitgestellt sein und kann außerdem nur zwischen einem ersten flachen Abschnitt 220 und einem zweiten flachen Abschnitt 260 gebildet sein, was unten beschrieben wird, zur Einfachheit der Herstellung und Montage. Zusätzlich wird die Wärmeabstrahlrippe 600 gleichzeitig mit der ersten Seitenfläche 210 und der zweiten Seitenfläche 250 verlötet und muss keinem separaten Schritt unterzogen werden.
Das Wärmetauschrohr 200 wird im Folgenden ausführlich beschrieben.
Zuerst kann die erste Seitenfläche 210 gebildet sein, um einen ersten flachen Abschnitt 220, der sich entlang einer Längenrichtung erstreckt; einen 1-1-ten Kurvenabschnitt 230, der sich von einem Ende des ersten flachen Abschnitts 220 zu dem ersten Verbindungsloch 310 erstreckt; und einen 1-2-ten Kurvenabschnitt 240 zu beinhalten, der sich von dem anderen Ende des ersten flachen Abschnitts 220 zu dem zweiten Verbindungsloch 320 erstreckt, und die zweite Seitenfläche 250 kann gebildet sein, um einen zweiten flachen Abschnitt 260, der sich entlang einer Längenrichtung erstreckt; einen 2-1-ten Kurvenabschnitt 270, der sich von einem Ende des zweiten flachen Abschnitts 260 zu dem ersten Verbindungsloch 310 erstreckt; und einen 2-2-ten Kurvenabschnitt 280 zu beinhalten, der sich von dem anderen Ende des zweiten flachen Abschnitts 260 zu dem zweiten Verbindungsloch 320 erstreckt.
Der erste flache Abschnitt 220 hat eine rechteckige Querschnittsform senkrecht zu der Breitenrichtung und erstreckt sich horizontal entlang der Längenrichtung des Gehäuses 100. Der 1-1-te Kurvenabschnitt 230 erstreckt sich von einem Ende des ersten flachen Abschnitts 220 zu dem ersten Verbindungsloch 310. Da ein Ende des ersten flachen Abschnitts 220 und das erste Verbindungsloch 310 senkrecht zueinander gebildet sind, hat der 1-1-te Kurvenabschnitt 230 eine Form, die bei 90 Grad gebogen ist, um den ersten flachen Abschnitt 220 und das erste Verbindungsloch 310 miteinander zu verbinden, und wenn eine Länge des ersten Verbindungslochs 310 kürzer als eine Höhe des ersten flachen Abschnitts 220 ist, hat der 1-1-te Kurvenabschnitt 230 eine Form, in der eine Länge des 1-1-ten Kurvenabschnitts 230 zu einem Ende des ersten flachen Abschnitts 220 hin von dem ersten Verbindungsloch 310 erhöht ist. Dies kann auf den 1-1-ten Kurvenabschnitt 230, den 2-1-ten Kurvenabschnitt 270 und den 2-2-ten Kurvenabschnitt 280 auf gleiche Weise angewandt werden. Im Allgemeinen, wenn die erste Seitenfläche 210 in der Höhenrichtung betrachtet wird, können die erste Seitenfläche 210 und die zweite Seitenfläche 250 in einer „C“-Form gebildet sein.
Wenn das Abgas zwischen dem 1-1-ten Kurvenabschnitt 230 und dem 2-1-ten Kurvenabschnitt 270 in einer oberen Richtung von tiefer von einer Seite des Wärmetauschrohrs 200, das heißt, dem ersten Verbindungsloch 310 der Hauptplatte 300, strömt, und zwischen dem ersten flachen Abschnitt 220 und dem zweiten flachen Abschnitt 260 durch Verändern der Richtung in der Längenrichtung strömt, können Seitenabschnitte des 1-1-ten Kurvenabschnitts 230 und des 2-1-ten Kurvenabschnitts 270 in der Abgasströmungsrichtung in einer runden Form gebildet sein, um eine vorbestimmte Krümmung zu haben, um das Abgas so reibungslos wie möglich zu strömen und um den Widerstand zu verringern. Dies kann auf den 2-1-ten Kurvenabschnitt 270 und den 2-2-ten Kurvenabschnitt 280 auf gleiche Weise angewandt werden.
In diesem Fall ist es bevorzugt, dass die Länge des ersten flachen Abschnitts 220 länger als die Höhe des 1-1-ten Kurvenabschnitts 230 und des 1-2-ten Kurvenabschnitts 240 ist. Dies kann auf den zweiten flachen Abschnitt, den 2-1-ten Kurvenabschnitt 270 und den 2-2-ten Kurvenabschnitt 280 auf gleiche Weise angewandt werden. Dadurch, durch Minimieren des Strömungswiderstands in dem 1-1-ten Kurvenabschnitt 230 und dem 1-2-ten Kurvenabschnitt 240 und Erhöhen der Länge des ersten flachen Abschnitts 220, der eine gute Wärmetauschleistung hat, ist es möglich, den Strömungswiderstand vollständig zu verringern und den Wärmetauschbereich zu erhöhen, um die Wärmetauschleistung zu maximieren.
Das Wärmetauschrohr 200 einer Plattenform der gestapelten Art gemäß der vorliegenden Erfindung wie oben beschrieben hat einen herkömmlichen Gaskasten, ein Sammelrohr und einen Wärmetauschabschnitt, die einstückig gebildet sind, und ist einfach zu montieren und in Massenproduktion herzustellen, minimiert den Leckageabschnitt und minimiert den Strömungswiderstand, wodurch die Wärmetauschleistung schließlich verbessert wird.
Währenddessen kann die erste Seitenfläche 210 eine Vielzahl von ersten Vorsprüngen 225 beinhalten, die in eine Richtung gegenüber der zweiten Seitenfläche 250 vorstehen, und die zweite Seitenfläche 250 kann eine Vielzahl von zweiten Vorsprüngen 265 beinhalten, die in eine Richtung gegenüber der ersten Seitenfläche 210 vorstehen.
In diesem Fall können die ersten Vorsprünge 225 und die zweiten Vorsprünge 265 verschiedene Querschnittsformen wie z. B. einen Kreis, eine Ellipse und ein Quadrat haben und können an der ersten Seitenfläche 210 und der zweiten Seitenfläche 250 in einer Vielzahl von Säulen angeordnet sein, um in einem vorbestimmten Abstand voneinander beabstandet zu sein, und können außerdem im Zickzack angeordnet sein.
Zusätzlich ist ein Endabschnitt des ersten Vorsprungs 225 angeordnet, um in Verbindung mit einem Endabschnitt des zweiten Vorsprungs 265 eines benachbarten Wärmetauschrohrs 200 zu sein, sodass die Kühlflüssigkeit zwischen der ersten Seitenfläche 210 und der zweiten Seitenfläche 250 des benachbarten Wärmetauschrohrs 200 strömen kann. Das heißt, da die Wärmetauschrohre 200 durch die vorstehende Länge des ersten Vorsprungs 225 und des zweiten Vorsprungs 265 voneinander beabstandet sind, kann die Kühlflüssigkeit dazwischen strömen.
Daher bestimmen der erste Vorsprung 225 und der zweite Vorsprung 265 einen Abstand zwischen den Wärmetauschrohren 200 gemäß dem Grad des Vorsprungs davon, und dementsprechend können der Strömungswiderstand der Kühlflüssigkeit und die Anzahl von angeordneten Wärmetauschrohren 200 bestimmt werden. Zusätzlich sind die Endabschnitte des ersten Vorsprungs 225 und des zweiten Vorsprungs 265 angeordnet, um einander zu berühren, und sind verlötet, sodass die Wärmetauschrohre 200 in der Form von einem Modul gebildet sein können, um die Montage und Massenproduktion zu vereinfachen. Zusätzlich können die ersten Vorsprünge 225 und die zweiten Vorsprünge 264 Verwirbelung in der Kühlflüssigkeit verursachen, die an der Außenfläche des Wärmetauschrohrs 200 strömt, wodurch die Wärmetauschleistung verbessert wird.
Währenddessen kann ein Endabschnitt des 1-1-ten Kurvenabschnitts 230, der in Verbindung mit dem ersten Verbindungsloch 310 ist, auf die gleiche Weise wie der erste Vorsprung 225 vorstehen, ein Endabschnitt des 1-2-ten Kurvenabschnitts 240, der in Verbindung mit dem ersten Verbindungsloch 310 ist, kann auf die gleiche Weise wie der zweite Vorsprung 265 vorstehen, ein Endabschnitt des 2-1-ten Kurvenabschnitts 270, der in Verbindung mit dem zweiten Verbindungsloch 320 ist, kann auf die gleiche Weise wie der erste Vorsprung 225 vorstehen, und ein Endabschnitt des 2-2-ten Kurvenabschnitts 280, der in Verbindung mit dem zweiten Verbindungsloch 320 ist, kann auf die gleiche Weise wie der zweite Vorsprung 265 vorstehen. In diesem Fall ist der Endabschnitt des 1-1-ten Kurvenabschnitts 230 angeordnet, um in Verbindung mit dem Endabschnitt des 2-1-ten Kurvenabschnitts 270 des benachbarten Wärmetauschrohrs 200 zu sein, und der Endabschnitt des 1-2-ten Kurvenabschnitts 240 ist angeordnet, um in Verbindung mit dem Endabschnitt des 2-2-ten Kurvenabschnitts 280 des benachbarten Wärmetauschrohrs 200 zu sein, sodass das gesamte Abgas in das Wärmetauschrohr 200 ohne Leckage nach außen eingeführt werden kann, wenn das Abgas in das Wärmetauschrohr 200 in eine obere Richtung von dem ersten Verbindungsloch 310 der Hauptplatte 300 eingeführt wird.
Dabei ist es nicht notwendig, eine Vielzahl von separaten Löchern zum Einführen und Befestigen der Wärmetauschrohre 200 in und an die Hauptplatte 300 zu bilden, sowie nicht das Abgas nach außen austreten zu lassen. Zusätzlich, wie der erste Vorsprung 225 und der zweite Vorsprung 265 wie oben beschrieben, sind der vorstehende Endabschnitt und ein benachbarter Endabschnitt angeordnet, um einander zu berühren, und sind verlötet, sodass die Wärmetauschrohre 200 in der Form von einem Modul gebildet sein können, um die Montage und Massenproduktion zu vereinfachen.
Die Vielzahl von Wärmetauschrohren 200 einschließlich des ersten Oberflächenabschnitts 211 und des zweiten Oberflächenabschnitts 251, die Wärmeabstrahlrippe 600 und die Hauptplatte 300 können gleichzeitig verlötet werden, um die Montage und die Massenproduktion zu vereinfachen.
Währenddessen kann die Abgaskühlvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ferner einen Abgaszuflussabschnitt 410, der eine Seite an das erste Verbindungsloch 310 gekoppelt hat und die andere Seite, durch die das Abgas eingeführt wird; und einen Abgasabflussabschnitt 420 beinhalten, der eine Seite an das zweite Verbindungsloch 320 gekoppelt hat und die andere Seite, an die das Abgas entladen wird.
Der Abgaszuflussabschnitt 410 hat die andere Seite, von der das Abgas eingeführt wird, und eine Seite an einen unteren Abschnitt des ersten Verbindungslochs 310 gekoppelt, sodass das Abgas zu einer Seite des Abgaszuflussabschnitts 410 bewegt wird und in die Wärmetauschrohre 200 eintritt. Wie in 1 bis 4 gezeigt, ist der Abgaszuflussabschnitt 410 gebildet, sodass ein Querschnitt von einer Seite davon, in die das Abgas eingeführt wird, klein ist, und ein Querschnitt der anderen Seite, zu der das Abgas entladen wird, groß ist, um mit dem ersten Verbindungsloch 310 übereinzustimmen, und eine gekrümmte Oberfläche kann daher zwischen dem Querschnitt von einer Seite und dem Querschnitt der anderen Seite gebildet sein, um zuzulassen, dass sich das Abgas weit verbreitet. Der Abgasabflussabschnitt 420 hat die andere Seite an einen unteren Abschnitt des zweiten Verbindungslochs 320 gekoppelt, sodass das Abgas von den Wärmetauschrohren 200 eingeführt wird und an eine Seite des Abgasabflussabschnitts 420 entladen wird.
In diesem Fall kann der Abgasabflussabschnitt 420 in der gleichen Form wie der Abgaszuflussabschnitt 410 gebildet sein. Zusätzlich kann ein Winkel verschieden verändert werden, abhängig von einer Einbaurichtung einer Abgasleitung, in die das Abgas eingeführt wird.
Zusätzlich kann ein Flansch 450 an der anderen Seite des Abgaszuflussabschnitts 410 und an der anderen Seite des Abgasabflussabschnitts 420 gebildet sein, um mit der Abgasleitung verbunden zu sein.
Währenddessen kann die Abgaskühlvorrichtung gemäß der ersten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ferner ein Gehäuse 100 beinhalten, das gebildet ist, um mit einer Außenwandfläche eines Zylinderblocks 10 übereinzustimmen, der außerhalb eines Wassermantels 11 eines Verbrennungsmotors positioniert ist, der in einem Fahrzeug montiert ist und an der Außenwandfläche eines Zylinderblocks 10 angeordnet ist, und einschließlich eines Kühlflüssigkeitseinlasses 110 und eines Kühlflüssigkeitsauslasses 120, zusätzlich zu den Wärmetauschrohren 200 und der Hauptplatte 300. In diesem Fall ist die Hauptplatte 300 in dem Gehäuse 100 montiert, um die Wärmetauschrohre 200 in dem Gehäuse 100 anzuordnen, und die Kühlflüssigkeit, die außerhalb der Wärmetauschrohre 200 strömt, und das Abgas, das in den Wärmetauschrohren strömt, können Wärme austauschen.
Wie in 6 und 7 gezeigt, ist eine Abgaskühlvorrichtung 1 gemäß einer zweiten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung an einer Abgasentladungsleitung 700 bereitgestellt und kann die Wärme des Abgases, das von dem unteren Abschnitt des Gehäuses eingeführt ist, mit der Kühlflüssigkeit, die von einem oberen Abschnitt des Gehäuses eingeführt ist, durch die Wärmetauschrohre, die in dem Gehäuse bereitgestellt sind, rückgewinnen.
Die Abgaskühlvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung kann konfiguriert sein, um ein Gehäuse 100, ein Wärmetauschrohr 200 und eine Hauptplatte 300 zu beinhalten.
Das Gehäuse 100 hat die Form einer quadratischen Box mit einem leeren Inneren und kann einen Kühlflüssigkeitseinlass 110, der in einem oberen Abschnitt von einer Seite davon gebildet ist, einen Kühlflüssigkeitsauslass 120, der in einem oberen Abschnitt der anderen Seite davon gebildet ist, einen Abgaseinlass 710, der in einem unteren Abschnitt von einer Seite davon gebildet ist, und einen Abgasauslass 720 beinhalten, der in einem unteren Abschnitt der anderen Seite davon gebildet ist. In diesem Fall können eine Strömungsrichtung der Kühlflüssigkeit und eine Strömungsrichtung des Abgases gleich sein, sind jedoch bevorzugt einander entgegengesetzt gebildet.
Da das Gehäuse 100 in der Mitte der Abgasentladungsleitung 700 bereitgestellt sein kann, ist es einfach das Gehäuse 100 einzubauen.
Wie in 6 und 7 gezeigt, ist die Hauptplatte 300, an der die Wärmetauschrohre 200 befestigt sind, in dem Gehäuse 100 montiert, und ein Abschnitt über der Hauptplatte 300, an der die Wärmetauschrohre 200 angeordnet sind, und ein Abschnitt unter der Hauptplatte 300 sind basierend auf der Hauptplatte 300 aufgeteilt. In diesem Fall müssen eine Seitenfläche der Hauptplatte 300 und eine Innenfläche des Gehäuses 100 aneinandergekoppelt sein, sodass das Abgas und die Kühlflüssigkeit nicht austreten, und sie können durch Schweißen oder Verlöten aneinandergekoppelt sein.
Die Kühlflüssigkeit, die durch den Kühlflüssigkeitseinlass 110 des oberen Abschnitts des Gehäuses 100 eingeführt ist, strömt außerhalb der Wärmetauschrohre 200 und das Abgas, das durch den Abgaseinlass 710 des unteren Abschnitts des Gehäuses 100 eingeführt ist, verläuft durch das erste Verbindungsloch 310 der Hauptplatte 300 und strömt durch die Wärmetauschrohre 200, dass das Abgas und die Kühlflüssigkeit die Wärme miteinander austauschen.
Zusätzlich, sodass das Abgas, das durch den Abgaseinlass 710 des unteren Abschnitts des Gehäuses 100 eingeführt wird in das erste Verbindungsloch 310 der Hauptplatte 300 eingeführt wird, ohne in den Abgasauslass 720 einer gegenüberliegenden Seite zu fallen, kann eine Sperrwand an einer Innenfläche des unteren Abschnitts des Gehäuses 100 und einer unteren Fläche der Hauptplatte 300 bereitgestellt sein. Alternativ kann außerdem ein Absperrventil, das unter einer vorbestimmten Bedingung geöffnet wird, eingebaut sein.
Eine Vielzahl von Wärmetauschrohren 200, in denen das Abgas strömt, sind angeordnet, um voneinander in einem vorbestimmten Abstand in einer Breitenrichtung in dem Gehäuse 100 beabstandet zu sein, und jedes der Wärmetauschrohre 200 ist gebildet, um eine längere Höhe als eine Breite zu haben.
Die Wärmetauschrohre 200 der Abgaskühlvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung können die gleichen Eigenschaften wie die Wärmetauschrohre 200 gemäß der ersten exemplarischen Ausführungsform haben. Nachfolgend werden nur Unterschiede zu den Wärmetauschrohren 200 gemäß der ersten exemplarischen Ausführungsform beschrieben.
Wie in 8 und 9 gezeigt, werden die Wärmetauschrohre 200 gemäß der zweiten exemplarischen Ausführungsform ausführlich wie folgt beschrieben.
Die erste Seitenfläche 210 kann eine Vielzahl von ersten Vorsprüngen 225 beinhalten, die in eine Richtung gegenüber der zweiten Seitenfläche 250 vorstehen, und die zweite Seitenfläche 250 kann eine Vielzahl von zweiten Vorsprüngen 265 beinhalten, die in eine Richtung gegenüber der ersten Seitenfläche 210 vorstehen.
In diesem Fall können die ersten Vorsprünge 225 und die zweiten Vorsprünge 265 an dem 1-1-ten Kurvenabschnitt 230 bis zum 2-2-ten Kurvenabschnitt 280 sowie an dem ersten flachen Abschnitt 220 und dem zweiten flachen Abschnitt 260 gebildet sein. Zusätzlich können die ersten Vorsprünge 225 und die zweiten Vorsprünge 265 außerdem von den Wärmetauschrohren nach innen vorstehen. Dadurch, da eine Strömungsrichtung des Abgases in dem 1-1-ten Kurvenabschnitt 230 bis zum 2-2-ten Kurvenabschnitt 280 verändert ist, stehen die ersten Vorsprünge 225 und die zweiten Vorsprünge 265 von den Wärmetauschrohren nach innen vor und sind entlang der Strömungsrichtung gebildet, wodurch es ermöglicht wird, die Strömungsrichtung des Abgases natürlich zu verändern.
Währenddessen, anders als bei der ersten exemplarischen Ausführungsform, um die Anzahl von Verarbeitungsschritten der Wärmetauschrohre 200 zu verringern, können die Endabschnitte des 1-1-ten Kurvenabschnitts 230 bis zum 2-2-ten Kurvenabschnitt 280, die mit den Verbindungslöchern verbunden sind, nicht wie die Vorsprünge vorstehen. Stattdessen, wie in 8 gezeigt, beinhaltet das erste Verbindungsloch 310 der Hauptplatte 300 eine Vielzahl von Löchern, um mit der Anzahl der Vielzahl von Wärmetauschrohren 200 übereinzustimmen, und ein Ende von jedem der Wärmetauschrohre 200 ist in das entsprechende Loch eingeführt und an diesem befestigt, wodurch verhindert wird, dass das Abgas austritt. Dies wird auf das zweite Verbindungsloch 320 auf gleiche Weise angewandt.
Währenddessen kann die Abgaskühlvorrichtung gemäß der zweiten exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ferner ein Gehäuse 100 beinhalten, das an einer Abgasentladungsleitung bereitgestellt ist und einen Kühlflüssigkeitseinlass 110 und einen Kühlmittelauslass 120, die in einem oberen Abschnitt davon gebildet sind, und einen Abgaseinlass 710 und einen Abgasauslass 720, die in einem unteren Abschnitt davon gebildet sind, beinhalten. In diesem Fall ist die Hauptplatte 300 in dem Gehäuse 100 montiert, sodass die Kühlflüssigkeit über der Hauptplatte 300 strömen kann, an der die Wärmetauschrohre 200 angeordnet sind, und das Abgas sich unter der Hauptplatte 300 bewegen kann.
In der vorliegenden Erfindung können technische Eigenschaften der ersten exemplarischen Ausführungsform, die nicht in der zweiten exemplarischen Ausführungsform beschrieben sind, auch auf die zweite exemplarische Ausführungsform angewandt werden, und umgekehrt können technische Eigenschaften der zweiten exemplarischen Ausführungsform, die nicht in der ersten exemplarischen Ausführungsform beschrieben sind, auch auf die erste exemplarische Ausführungsform angewandt werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben genannten beispielhaften Ausführungsformen beschränkt, sondern kann verschiedenartig angewandt werden. Zusätzlich kann die vorliegende Erfindung von Fachleuten auf dem Gebiet, auf das sich die vorliegende Erfindung bezieht, auf verschiedene Weise modifiziert werden, ohne von dem in den Ansprüchen beanspruchten Kern der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

KR 0748756 [0008]

Claims

Abgaskühlvorrichtung, umfassend: eine Vielzahl von Wärmetauschrohren (200), die angeordnet sind, um in einem vorbestimmten Abstand in einer Breitenrichtung voneinander beabstandet zu sein, die eine Höhe haben, die länger als eine Breite ist, und ein Abgas beinhalten, das darin strömt; und eine Hauptplatte (300) einschließlich eines ersten Verbindungslochs (310), an das ein Ende von jedem der Wärmetauschrohre (200) befestigt ist, und eines zweiten Verbindungslochs (320), an das das andere Ende von jedem der Wärmetauschrohre (200) befestigt ist.
Abgaskühlvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Wärmetauschrohre (200) Folgendes beinhalten: eine erste Seitenfläche (210) senkrecht zu einer Breitenrichtung; eine zweite Seitenfläche (250), die die gleiche Form wie die erste Seitenfläche (210) hat und angeordnet ist, um von der ersten Seitenfläche (210) in einem vorbestimmten Abstand beabstandet zu sein; und eine Verbindungsfläche (290), die durch verbundene Umfänge außer Abschnitte, die das erste Verbindungsloch (310) und das zweite Verbindungsloch (320) berühren, unter Umfängen der ersten Seitenfläche (210) und der zweiten Seitenfläche (250) gebildet ist.
Abgaskühlvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Wärmetauschrohre (200) Folgendes beinhalten: einen ersten Oberflächenabschnitt (211) einschließlich eines ersten Bindungsabschnitts (215), der zu einer zweiten Seitenfläche (250) um eine vorbestimmte Länge in einem Umfang vorsteht, außer Abschnitte, die in das erste Verbindungsloch (310) und das zweite Verbindungsloch (320) eingesetzt sind, unter einer ersten Seitenfläche (210) senkrecht zu einer Breitenrichtung und einem Umfang der ersten Seitenfläche (210); und einen zweiten Oberflächenabschnitt (251) einschließlich eines zweiten Bindungsabschnitts (255), der zu der ersten Seitenfläche (210) um eine vorbestimmte Länge in einem Umfang vorsteht, außer die Abschnitte, die in das erste Verbindungsloch (310) und das zweite Verbindungsloch (320) eingesetzt sind, unter einer zweiten Seitenfläche (250) senkrecht zu der Breitenrichtung und einem Umfang der zweiten Seitenfläche (250), und eine Seitenfläche des zweiten Bindungsabschnitts (255) und eine Seitenfläche des ersten Bindungsabschnitts (215) angeordnet sind, um miteinander in Verbindung zu sein, sodass ein Abgasströmungsweg zwischen dem ersten Oberflächenabschnitt (211) und dem zweiten Oberflächenabschnitt (251) gebildet ist.
Abgaskühlvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die erste Seitenfläche (210) Folgendes beinhaltet: einen ersten flachen Abschnitt (220), der sich entlang einer Längenrichtung erstreckt; einen 1-1-ten Kurvenabschnitt (230), der sich von einem Ende des ersten flachen Abschnitts (220) zu dem ersten Verbindungsloch (310) erstreckt; und einen 1-2-ten Kurvenabschnitt (240), der sich von dem anderen Ende des ersten flachen Abschnitts (220) zu dem zweiten Verbindungsloch (320) erstreckt, und wobei die zweite Seitenfläche (250) Folgendes beinhaltet: einen zweiten flachen Abschnitt (260), der sich entlang der Längenrichtung erstreckt; einen 2-1-ten Kurvenabschnitt (270), der sich von einem Ende des zweiten flachen Abschnitts (260) zu dem ersten Verbindungsloch (310) erstreckt; und einen 2-2-ten Kurvenabschnitt (280), der sich von dem anderen Ende des zweiten flachen Abschnitts (260) zu dem zweiten Verbindungsloch (320) erstreckt.
Abgaskühlvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die erste Seitenfläche (210) eine Vielzahl von ersten Vorsprüngen (225) beinhaltet, die in eine Richtung entgegen der zweiten Seitenfläche (250) vorstehen, und die zweite Seitenfläche (250) eine Vielzahl von zweiten Vorsprüngen (265) beinhaltet, die in eine Richtung entgegen der ersten Seitenfläche (210) vorstehen.
Abgaskühlvorrichtung nach Anspruch 5, wobei ein Endabschnitt des ersten Vorsprungs (225) angeordnet ist, um in Verbindung mit einem Endabschnitt des zweiten Vorsprungs (265) eines benachbarten Wärmetauschrohrs (200) zu sein, sodass die Kühlflüssigkeit zwischen der ersten Seitenfläche (210) und der zweiten Seitenfläche (250) des benachbarten Wärmetauschrohrs (200) strömen kann.
Abgaskühlvorrichtung nach Anspruch 5, wobei ein Endabschnitt des 1-1-ten Kurvenabschnitts (230), der in Verbindung mit dem ersten Verbindungsloch (310) ist, auf gleiche Weise wie der erste Vorsprung (225) vorsteht, ein Endabschnitt des 1-2-ten Kurvenabschnitts (240), der in Verbindung mit dem ersten Verbindungsloch (310) ist, auf gleiche Weise wie der zweite Vorsprung (265) vorsteht, ein Endabschnitt des 2-1-ten Kurvenabschnitts (270), der in Verbindung mit dem zweiten Verbindungsloch (320) ist, auf gleiche Weise wie der erste Vorsprung (225) vorsteht, und ein Endabschnitt des 2-2-ten Kurvenabschnitts (280), der in Verbindung mit dem zweiten Verbindungsloch (320) ist, auf gleiche Weise wie der zweite Vorsprung (265) vorsteht, und der Endabschnitt des 1-1-ten Kurvenabschnitts (230) angeordnet ist, um mit dem Endabschnitt des 2-1-ten Kurvenabschnitts (270) eines benachbarten Wärmetauschrohrs (200) in Verbindung zu sein, und der Endabschnitt des 1-2-ten Kurvenabschnitts (240) angeordnet ist, um mit dem Endabschnitt des 2-2-ten Kurvenabschnitts (280) eines benachbarten Wärmetauschrohrs (200) in Verbindung zu sein.
Abgaskühlvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der erste Bindungsabschnitt (215) oder der zweite Bindungsabschnitt (255) so weit wie eine Breite eines Abgasströmungswegs vorsteht.
Abgaskühlvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Verbindungsloch (310) eine Vielzahl von Löchern beinhaltet, in die ein Ende von jedem der Wärmetauschrohre (200) eingeführt und befestigt ist, und das zweite Verbindungsloch (320) eine Vielzahl von Löchern beinhaltet, in die das andere Ende von jedem der Wärmetauschrohre (200) eingeführt und befestigt ist.
Abgaskühlvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Wärmeabstrahlrippe (600) zwischen der ersten Seitenfläche (210) und der zweiten Seitenfläche (250) bereitgestellt ist.
Abgaskühlvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Abgaszuflussabschnitt (410), der eine Seite an das erste Verbindungsloch (310) gekoppelt hat, und die andere Seite, durch die das Abgas eingeführt wird; und einen Abgasabflussabschnitt (420), der eine Seite an das zweite Verbindungsloch (320) gekoppelt hat, und die andere Seite, an die das Abgas entladen wird.
Abgaskühlvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Gehäuse (100), das gebildet ist, um mit einer Außenwandfläche eines Zylinderblocks (10) übereinzustimmen, der außerhalb eines Wassermantels (11) eines Verbrennungsmotors positioniert ist, der in einem Fahrzeug montiert ist und an der Außenwandfläche des Zylinderblocks (10) angeordnet ist, und einschließlich eines Kühlflüssigkeitseinlasses (110) und eines Kühlflüssigkeitsauslasses (120), wobei die Hauptplatte (300) in dem Gehäuse (100) montiert ist, um die Wärmetauschrohre (200) in dem Gehäuse (100) anzuordnen, und die Kühlflüssigkeit außerhalb der Wärmetauschrohre (200) strömt.
Abgaskühlvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend ein Gehäuse (100), das an einer Abgasentladungsleitung bereitgestellt ist und das einen Kühlflüssigkeitseinlass (110) und einen Kühlmittelauslass (120), die in einem oberen Abschnitt des Gehäuses (100) gebildet sind, und einen Abgaseinlass (710) und einen Abgasauslass (720), die in einem unteren Abschnitt des Gehäuses (100) gebildet sind, beinhaltet, wobei die Hauptplatte (300) in dem Gehäuse (100) montiert ist, sodass die Kühlflüssigkeit über der Hauptplatte (300) strömt, an der die Wärmetauschrohre (200) angeordnet sind, und das Abgas unter der Hauptplatte (300) strömt.