JP2014514532A - 排気ガスを冷却するための熱交換装置 - Google Patents

排気ガスを冷却するための熱交換装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2014514532A
JP2014514532A JP2014509730A JP2014509730A JP2014514532A JP 2014514532 A JP2014514532 A JP 2014514532A JP 2014509730 A JP2014509730 A JP 2014509730A JP 2014509730 A JP2014509730 A JP 2014509730A JP 2014514532 A JP2014514532 A JP 2014514532A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
core
casing
gas
bushing
heat exchange
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014509730A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5973553B2 (ja
Inventor
フェルナンデス,ホセ,アントニオ グランテ
ゴメス,エンジェル チャマドイラ
Original Assignee
ボルグワーナー エミッションズ システムス スペイン,エセ.エレ.ユー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ボルグワーナー エミッションズ システムス スペイン,エセ.エレ.ユー filed Critical ボルグワーナー エミッションズ システムス スペイン,エセ.エレ.ユー
Publication of JP2014514532A publication Critical patent/JP2014514532A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5973553B2 publication Critical patent/JP5973553B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/29Constructional details of the coolers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation or materials
    • F02M26/32Liquid-cooled heat exchangers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49229Prime mover or fluid pump making

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

本発明は、浮遊コアを持つEGRシステムで主に使用されるガス冷却のための熱交換装置に関する。前記ケーシングとそこに収容されたガスダクトのコアの操作の際に達する温度差は、異なる程度の膨張を生じる。両方の端部がお互いに固定されている場合、応力が生じてそれらを破壊する恐れがある。使用される共通の解決方法は、ダクトのコアの1つの端部を浮遊させることであり、即ちケーシングに対して長手方向での変位を可能にして応力発生を防止するものである。前記コアの浮遊端部はO−リングガスケット手段により取り付けられている。前記O−リングはエラストマー製であり、高温には耐えられず、従って従来技術では前記浮遊アタッチメントは、既に冷却されたガス出口の側である。本発明は、前記端部の特別の取り付けにより特徴付けられるものであり、前記コアが浮遊であり、前記ケーシングが、熱ガスが流入する端部が前記アタッチメントが浮遊アタッチメントである端部とすることを可能にする。

Description

本発明は、主にEGR(排気ガス再循環)システムで使用され得るガスの冷却のための熱交換装置に関する。
車両用内燃機関の部品設計においては利用できる空間がほとんどないことが強い制限となり、その部品の構成及び配置について再設計を行う必要がしばしばある。
前記内燃機関に組み込まれ、及び同じ空間内に配置される必要がある部品の数及びタイプがますます増加する場合、この制限はさらに強くなる。これはEGRの場合においてそうであり、これは前記排気ガスを前記燃焼チャンバ内に酸素なしでガスを注入するための前記入口に向かって再循環させ、及び従って生成される窒素酸化物の割合を低減させるものである。
燃焼後に排出されるガスは高温度であり、このガスの部分を前記入口へ導入する前にその温度を下げることが必要である。このガスの温度が熱交換装置を用いて下げられる。前記熱交換装置は2つの流れ(フロー)に向けられ、冷却されるガスの流れと、前記ガスからその温度を下げるために熱を除去する冷却流体の流れである。
前記ガス流れは、前記冷却流体で囲まれるダクトのコアを通じて循環する。前記冷却流体は、前記交換装置のチューブの前記コアと外部ケーシングとの間を流れる。両方の流れは、適切に接続されたそれらの入口又は出口を持ち、適切な接続手段で両方の流れを分配する前記燃焼機関のダクトにより前記交換装置と流通する。
ガスが循環するダクトのコアは、静止状態から、操作、熱ガス冷却状態へ大きな温度変化を受けることとなる。これらの温度変化は、前記ダクトのコアの膨張又は収縮を生じさせる。この膨張は前記ケーシングにおいては、主に冷却流体と接触していることからその程度はより小さい。冷却される熱ガス質量流量は高く、従って前記ダクトの寸法、特に長さが重要であり、その膨張は長さにおいて大きく増加させ得る。前記ケーシング及び前記ダクトのコアの温度の違いは、膨張の程度を異なるものとする。両方の部品の端部が固定されている場合には、非常に大きな応力が生じ、部品を破壊し得ると考えられる。
通常使用される解決方法は、前記コア及び前記ケーシングの端部の1つを固定し、一方両方の部品の他の端部を浮遊アタッチメント手段で、お互いに対して長手方向での相対的な変位を可能にするものである。前記固定アタッチメントは通常はフランジによりなされる。前記コア、前記ケーシング及び前記ケーシング及び前記コアの間に収容される冷却流体の重量は非常に大きく、従って前記フランジは、十分な構造的強度を与えるようにむしろ嵩張る(バルキー)部品となる。
前記交換装置の他の端部は、前記コアと前記ケーシングとの間に浮遊アタッチメントを持ち、前記ダクトのコアはマニホールドに収束し、前記マニホールドは既定直径を持つブッシングに応じて延長され、前記ブッシングは、前記ケーシング内に設けられる他のより大きなブッシング内側に嵌合されている。前記冷却流体の流出を防止するO−リングガスケットは、両方のブッシング間に配置される。前記O−リングガスケットは、ある点まで横方向の動きを制限する。前記長手方向は阻害されず、前記O−リングガスケットの摺動の結果として両方のブッシング間の軸又は長手方向変位が可能となる。
前記コアの前記マニホールドを延長する前記内部ブッシングは前記ガスと直接接する。前記O−リングガスケットは、エラストマー製であり、これは金属が耐えられるほどの温度に耐えられない。O−リングガスケットは通常は180℃を超える温度で分解される。この限界は、従来技術において、前記熱交換装置の前記浮遊端部は、前記ガスの温度が下げられた前記冷却されたガスの出口に対応する、ことを意味する。
前記内燃機関が配置される空間内での部品のある配置では、取り付けが浮遊ではなく、前記交換装置の固定取り付けのために必要な容積を収容することができず、かつ前記浮遊領域と交換することもできないこととなる、というのはこれは冷却入口を浮遊端部(容積がより小さい)で熱入口と交換することは、過剰温度によりO−リングガスケットを分解させ得るからである。
本発明はこの技術的課題を、前記熱ガス入口での前記構成を変更することで解決し、前記交換装置のダクトのコアが浮遊コアである前記端部で熱ガスの導入を可能にするものである。
本発明は、主にEGR(排気ガス再循環)システムで使用され得るガスの冷却のための熱交換装置に関し、ここで内燃機関の燃焼ガスが、前記入口に再導入される前に冷却される。
このタイプの交換装置では、冷却される前記ガスが流通過するダクトのコアを収容するケーシングの使用が共通している。前記ケーシングとダクトのコアとの間には、前記冷却流体が流れる空間が存在する。前記ケーシングは、前記冷却流体に直接接し、前記ダクトのコアは冷却される熱ガスに接触する。操作の間の両方の部品で達成される温度差は、異なる膨張の度合いを生じさせる。いずれかの部品の端部がお互いに固定される場合、それらの破壊を引き起こし得る応力が生じ得る。これに対処する1つの解決方法は、前記ダクトのコアの端部の1つを浮遊させること、即ち、前記ケーシングに対して長手方向への変位による応力発生を防止することを可能にするものである。
前記コアの浮遊端部は、O−リングガスケット手段による取付器具(アタッチメント)を持つ。前記O−リングガスケットはエラストマー製であり、これはしかし非常に高温度にすることはできず、従って従来技術では前記浮遊アタッチメントは、既に冷却されたガスが出る側にある。
本発明は、前記端部を取り付ける特別の方法により特徴づけられ、前記コアが浮遊コアであり、及び前記ケーシングが従って、前記熱ガスが入る前記端部が、前記アタッチメントが浮遊アタッチメントである端部となることを可能とする。
本発明の第1の側面は、前記問題を解決する熱交換装置であり、前記固定アタッチメントは、前記ガスが出る端部であり、前記浮遊アタッチメントが、冷却されるべき前記熱ガスが入る前記端部である。この第2の浮遊端部はより小さい容量を占め、ある場合には、そうでなければ導入されることが可能ではない制限された空間内に前記熱交換装置を取り付けることを可能にする。
本発明の熱交換装置は:
・冷却される前記ガスの通路のための1又は複数のコアをその中に収容するケーシングを含み、前記コアとケーシングとの間に、冷却流体流れの入口と出口へのアクセス開口部を持つ空間が存在し、及びそこで
・前記コアが前記熱ガスの前記入口のための端部と前記冷却されたガスの前記出口のための前記他の端部を持ち、前記端部の1つが前記ケーシングに対して固定され、及び他の端部が、膨張相殺のために、前記ケーシングに対して浮遊である。従来技術として、本発明の交換装置はケーシングとそこに配置されたダクトのコアの使用を組み合わせる。ダクトのコアは、前記冷却されるガスの流通を可能にする。前記冷却流体は前記ダクトと接し、そこを通じて前記ガスが通過し、その温度を下げるために前記熱を除去する。前記流体は前記コアと前記ケーシングとの間である。前記ガス流れと冷却流体は、それら自体の独立した案内手段を持つ。前記ケーシングは、前記冷却流体と接し、ダクトのコアよりも低い温度を持つ、というのはその内部部分で前記熱ガスと接するからである。操作モードでのこの温度差は、両方の部品の異なる膨張を生じる。破壊を防止する応力を避けるために、前記ケーシングとコアは、前記交換装置の端部の1つに固定アタッチメントにより取り付けられ、前記他の端部で浮遊アタッチメントにより取り付けられてお互いに他に対して長手方向変位を可能にする。
・前記コアの浮遊端部は、前記熱ガスの入口として意図され、及び前記固定端部は前記冷却ガスの出口として意図されている。従来技術とは異なり、前記熱ガスが導入される前記端部は前記浮遊端部である。以下の技術的規則から分かるように、これは、前記浮遊アタッチメントが特別の方法で保護されているから可能となる。
・前記コアの浮遊端部は、前記流入ガスを前記コアの1又は複数のダクトに分配するためのマニホールドを持ち、その入口でブッシングに従い延長されており、前記熱ガスを流入させる入口は、前記ダストのコアの1又は複数のダクトを通じて分配される必要がある。そのために、好ましくは、全てのダクトを通じて分配され、前記熱を除去するための最大の可能な交換面積を利用する。前記ダクトへの入口からの分配は、マニホールドにより実施され、本発明の好ましい実施態様では、末広がり形状を持ち得ることが分かる。このマニホールドは、ブッシングとして知られるセクタ手段でその端部で延長され、このことが、前記アタッチメントが浮遊アタッチメントとされる前記ガスケットが支持され得る前記セクターを識別する手段である。
・前記コアの浮遊端部と前記ケーシングとの間の前記浮遊アタッチメントは、前記マニホールドのブッシング及び前記ケーシングとの間の1又は複数のガスケットを介在させる手段による。前記マニホールドのブッシングと前記ケーシングとの間には空間があり、これにより(前記コアのダクトの好ましい方向が前記長手方向を基準として)横切る変位を可能にし、又両方の部品の間の長手方向変位を可能にする。前記交換装置の他の端部は、前記ダクトのコアに関して前記ケーシングと固定式に結合されるが、横方向の変位は、例えば前記チューブ間の振動又は温度差による前記コアの曲がりにより可能となる。前記長手方向変位は、例えば膨張により可能である。前記ガスケットはこの空間に介在する。これらのガスケットは、前記ケーシングと前記コアのマニホールドのブッシングとの間の相対的な横方向の変位を妨げ、従ってこのアタッチメントは浮遊アタッチメントと呼ばれる。前記ガスケットは、横方向の変位を妨げるだけではなく、また前記コア及びケーシング間の冷却流体の漏れを防止する。
・前記交換装置は加えて、前記熱ガスを前記入口から前記マニホールドの内部キャビティに向かい案内するための案内フードを持ち、前記フードと前記マニホールドのブッシング間に、熱からガスケットを保護するための停滞空間が存在する。このフードがここに設けられないとすると、前記流入ガスが前記ブッシングと直接接し、その温度をブッシングへ伝達し、ブッシングはガスケットへ伝達することとなろう。前記ガスの入口温度は、前記ガスケットの温度を上げて最後にはガスケットを分解させて装置を作動不能にする。前記フードの存在は、前記ガスを前記マニホールドの内部キャビティに向けて案内し、前記ブッシングの直接接触を防止する。直接接触を防止するだけでなく、また前記流速がほとんどゼロであり、従って停滞と考えられる前記フードと前記ブッシングとの間の空間が生成されることとなる。前記フードと前記ブッシング間の熱交換は、前記停滞ガスを介在させることで間接的となり、従って前記ブッシングの温度は、前記ガスケットが劣化しない温度に到達するまで下げられることとなる。
従属請求項はまた、請求項2乃至7のいずれかによる組み合わせが具体的な実施態様を確立し、これらは参照されてこの明細書に援用される。
本発明の第2の側面は、請求項8に記載される熱交換装置の前記ケーシングとコア間の取り付け方法であり、これらは請求項9とともに参照されて本明細書の援用される。この取り付け方法により、前記ガスケットが配置される領域の温度は下げられる、というのは流入熱ガスがフード手段により前記ブッシングの位置を超えるように案内され、前記フードと前記ブッシング間に設けられる前記流れの停滞領域を与えるからである。
前記及びその他の構成及び利点は、以下説明される好ましい実施態様を、添付図面を参照することでよりよく理解されるが、ただし図面は説明することだけを目的とするものであり、なんらを限定するものではない。
図1は、本発明の第1の実施態様による熱交換装置の分解斜視図である。この図には、前記ケーシング、前記ガスを冷却するためのダクトのコア及び前記装置のマニホールドと支持体が示される。 図2は、図1の実施態様の部分的断面を示し、前記ガスダクトのコアと前記ケーシング間のアタッチメント領域を示し、ここで前記アタッチメントが浮遊アタッチメントであることを示す。 図3は、前記ガスダクトのコアと前記ケーシング間のアタッチメントの領域の第2の実施態様の部分断面を示し、ここでアタッチメントが浮遊アタッチメントである。
本発明はEGRシステムで使用するための熱交換装置に関し、前記システムは燃焼ガスが、燃焼チャンバに再度導入され、酸素含有量を低減させNO放出を低減するものである。これらのガスは最初に冷却される必要がある。本発明の熱交換装置などの熱交換装置は、この機能を実施することが可能である。
従来技術及び本発明の説明は、既になされた空間の問題を持ち、この問題はある既定の場合を含み、即ち、前記ケーシングとコア間の固定支持体を含み、コアが端部に設けられる前記支持体の容積よりも大きい容積を持ち、同じ要素間のアタッチメントが浮遊アタッチメントであり、及びより大きい容積を持つ支持体が前記熱ガス入口である、場合である。
本発明の熱交換装置は、前記ケーシングとコア間の浮遊アタッチメントを前記熱ガス入口に設けることを可能にする。
図1は本発明の第1の実施態様を示し、ほとんどの部品が分解斜視図で示される。簡単にするために、ネジ、前記装置に接続されるダクト及び他の補助部品は除かれている。
図1は、前記ケーシング(1)を形成する本体を示す、これはそこにコア(2)を収容し、これはダクトパッキング(充填物)から形成され、この場合中空断面セクタ(2.3)である。
ケーシング(1)の1つの端部で、図で使用される方向による左端部で、熱ガス入口(1.2)がある。この熱ガス入口(1.2)は、この端部で前記ケーシング(1)の内部キャビティ区間を閉鎖するカバー(1.4)内に配置される。
前記コア(2)を受けることを意図されるシート(1.1)を持つ開口部が、前記ケーシング(1)の反対側端部にある。図1に示される次の部品はコア(2)である。前記ケーシング(1)内の前記コア(2)の挿入の方向と向きが2つの短い矢印で示される。
前記コア(2)の本体は、好ましい長手方向を持つダクトのパッキングで形成される。図で左にある前記コア(2)の端部で、前記ダクトは、マニホールド(2.1)内に収束され、これはブッシング(2.1.1)内に延在する。前記コア(2)が前記ケーシング(1)内に導入されると、以下説明されるように、このブッシング(2.1.1)は前記ケーシング(1)の入口の前記熱ガス入口(1.2)に達する。
この実施態様では、前記ブッシング(2.1.1)は、前記熱ガスが流通する円筒形状部材である。前記冷却流体が出ることを防止するための、前記コア(2)とケーシング(1)間の封止を確立するO−リングガスケット(3)の外部表面が示されている。
前記熱ガスが、前記ブッシング(2.1.1)を通過すると、前記マニホールド(2.1)はそれを一組のダクトに分配するが、これらダクトはパッキングを形成して、前記ガスと前記パッキングを囲む冷却流体間の熱交換のための熱交換表面積を増加させる。
前記ガスが冷却されると、流出する反対側の端部に到達する。この反対側の端部は、図の右側に示され、またフランジ(2.2)として示され、これは挿入されると前記ケーシング(1)の前記シート(1.1)内に支持される。前記フランジ(2.2)の両側で、分解図はガスケット(4,5)を示しているが、これらガスケットは、一方側で前記ケーシング(1)の前記シート(1.1)との、及び前記ガス出口マニホールド(6)である示された最初の部分の前記シート(6.2)との間の両方で、前記フランジ(2.2)の適切な封止を保証する。
前記ガス出口マニホールド(6)は、前記コア(2)のダクトパッキングを通ってくる冷却されたガスを受ける。この具体的な場合に、前記図は出口(6.1)を示すが、第2の流れを必要とする具体的な応用では他の出口を持つ。
図2は、同じ実施態様の断面を示し、前記ケーシング(1)とコア(2)間の浮遊アタッチメントが設けられている。
図に示される方向に従うと、前記熱ガス入口(1.2)(図示されていない)が設けられている前記カバー(1.4)が左側に断面で示される。この熱ガスは、フード(7)で案内される前記マニホールド(2.1)の内部のキャビティ(C)まで入る。前記マニホールド(2.1)は末広がり形状を持ち、これにより前記熱ガスが前記断面セクタ(2.3)のそれぞれ、前記ガスが冷却されるダクトへ分配されることを可能にする。
前記フード(7)は、前記カバー(1.4)と前記ケーシング(1)の本体間の前記シート内に適合される平面構造から始まる部分である。このシートを封止する前記ガスケット(8)は、前記フード(7)の前記シートの両側で識別れている。前記フード(7)は、前記右カバーへ向かうこの面から、前記マニホールド(2.1)の前記キャビティ(C)に向かう前記カバーから前記案内を延長する円筒チューブ形構造へ延在される。
図1を参照して、前記マニホールド(2.1)は、ブッシング(2.1.1)の手段で延長され、この実施態様では独立した部品である。前記フード(7)の円筒チューブ形状本体は、前記ブッシング(2.1.1)で形成される円筒形状本体に同軸にかつ内部に設けられ、これらの間に空間(S)を形成する。この空間(S)はそれでもなお前記キャビティ(C)と流通する、というのは、これは前記側の1つで閉鎖されるキャビティであり、操作モードでは流れが存在せず、停滞しているからである。
前記フード(7)のチューブ状セクタと前記ブッシング(2.1.1)の間の停滞状態の容積が存在することは、両方の本体間の熱伝達が、強制対流(より効果的な熱伝達)よりは自然対流と放射のみであり、これが前記ガスの高温度から前記第2のブッシング(2.1.1)を保護する。自然対流は、その流体粒子に浮力を生じさせる密度変動を持つ流体への重力場の駆動により主に生じる対流による伝達現象であると理解されている。これは容積力により生じる効果である。強制対流は、前記伝達現象が前記とは異なる原因を持ち、その動きを生じる作用が存在するものとして理解され、例えば:圧力勾配、移動表面作用又は任意の手段により強制される流れとの相互作用である。いずれかの場合における熱伝達係数間の程度の差をチェックするために、EGR冷却装置において、自然対流での通常の値は約9W/m℃であり、強制対流の通常の値は約300W/m℃である。
前記ブッシング(2.1.1)がガスケット(3)と直接接していることから、この実施態様では、前記ガスケットは、前記ブッシング(2.1.1)と前記ケーシング(1)との間のアタッチメント及びフィッティングとしてO−リングガスケットであり、前記ガスケット(3)はもはやかかる高温度には暴露されず、分解の恐れがない温度に耐えることが可能となる。
この実施態様では、前記ブッシング(2.1.1)は、前記ブッシング(2.1.1)と前記フード(7)のチューブ状セクタの端部との間の空間を閉鎖する内部ステップを示し、前記フード(7)から前記マニホールド(2.1)の内部キャビティ(C)への前記ガスの流通により生成される障害により流れが誘導される可能性を低減させる。従ってこのステップは、前記停滞空間(S)を生成する前記ブッシング(2.1.1.1)の第1の内部セクタ、及び前記フード(7)の前記チューブ状本体の端部で前記停滞空間(S)を部分的に閉鎖する前記ブッシング(2.1.1.2)の第2の内部セクタを生じさせる。
図はどのようにして、前記ケーシング(1)が内部に溝(グルーブ)(1.3)を持ち、そこに、前記ブッシング(2.1.1)の外部表面に対して支持されるために寄与し得るO−リングガスケット(3)を収容するかを示している。断面でのガスケット(3)の図面は、前記材料の侵出部分を示しているが、これはプロトタイプに組み込まれるとその意図された空間内に配置されるために強制的に変形される柔軟な部材を示すためである。
図3は、本発明の第2の実施態様により、図2による同じ領域の断面図である。
本発明のこの第2の実施態様では、前記O−リング(3)が設けられる領域のより大きな冷却が達成される。前記ブッシング(2.1.1)が、前記冷却剤の封止を可能にする部分であることから、この封止は正確に、前記冷却流体が前記ブッシング(2.1.1)からの熱を除去することを防止する。従って前記第2の実施態様は、どのようにして前記冷却流体が前記ブッシング(2.1.1)を冷却し、それによりまた前記O−リングガスケット(3)の温度を下げるのかという問題を解決する。
前記技術的解決は、前記ブッシング(2.1.1)の構成を変更して、その区画がU形状で示され、前記U形状に開口部を持ち、これにより冷却流体が、即ち前記コア(2)と前記ケーシング(3)間の空間に存在する前記外部キャビティ(E)と流通させるものである。
ここで、前記ブッシング(2.1.1)の前記区画は2つのチューブ状セクタを持ち、両方ともU形状の分岐であり、外部チューブ状セクタと内部チューブ状セクタである。前記外部チューブ状セクタは、前記O−リングガスケット(3)を支持するものであり、前記内部チューブ状セクタは、前記停滞空間(S)と接するものである。そこで両方のチューブ状セクタ間に、冷却流通が介在する追加空間(U)が存在する。従ってこの第2の実施態様によると、前記熱ガスと前記O−リングガスケット(3)間に2つの熱バリア:停滞空間(S)と追加空間(U)が存在する。停滞空間は停滞ガスを持ち、追加空間は冷却流体を持つ。停滞空間については、望ましくは、前記停滞空間(S)は前記ガス流れと最小接触し、これにより前記停滞状態が安定となり高温度でガスの流入を防止することであり、追加空間については、望ましくは、追加空間(U)が、熱除去に好ましいように、前記冷却流体が流れる残りの容積ができるだけ大きくすることである。これらの2つの課題は図3に示される構成において達成されていることが分かる。
特にこの第2の例では、前記フード(7)のチューブ状セクタは、第1の収束セクタ(7.1)と末広がりセクタ(7.2)に分けられている。前記末広がりセクタは、前記マニホールド(2.1)の既に末広がりとなっている末広がりセクタとともに滑らかな変化であることが好ましく、これにより負圧勾配を生じる膨張により乱流発生を低減させる。打ち抜きによるより簡単な製造のために、両方のセクタは異なる部品で製造され、それらは続いてお互いに取り付けられる。この場合、前記第2の末広がりセクタはまた、前記停滞空間(S)の通路をその端部で、前記マニホールド(2.1)の内部キャビティへ狭め、部分的にそれを閉じることで達成される。

Claims (9)

  1. ガスを冷却するための熱交換装置であり、前記熱交換装置は:
    ・冷却されるガスの通路のための1又は複数のダクトのコアを収容するケーシングを含み、前記コアと前記ケーシング間に、冷却流体の入口と出口のためのアクセス開口部を持つ空間が存在し、及びそこで
    ・前記コアが前記熱ガスの入口のための端部と、前記冷却されたガスの出口のための他の端部を持ち、前記端部の1つが前記ケーシングに対して固定され、及び前記他の端部が、また前記ケーシングに対して膨張相殺にために浮遊されており、
    ・前記コアの浮遊端部が、前記熱ガスの入口として意図された端部であり、前記固定端部が前記冷却されたガスの出口として意図された端部であり、
    ・前記コアの浮遊端部が、前記コアの1又は複数のダクト内に前記流入ガスを分配するためのマニホールドを持ち、その入口でブッシングに従い延長されており、
    ・前記コアの浮遊端部と前記ケーシング間の前記浮遊アタッチメントが、前記マニホールドのブッシングと前記ケーシング間の1又は複数のガスケットの介在の手段によるものであり、及びそこで、
    ・前記交換装置が追加して、前記熱ガスを前記入口から、前記マニホールドの内部キャビティへ向けて案内するための案内フードを持ち、これにより、前記フードと前記マニホールドのブッシング間に、前記熱から前記ガスケットを保護するための停滞空間が存在する、ことを特徴とする、熱交換装置。
  2. 請求項1に記載の熱交換装置であり、前記マニホールドのブッシングの内部表面が、前記フードの端部で前記フードと前記ブッシング間の前記分離空間がより小さくなり、前記マニホールドの内部キャビティと空間との流通を、前記熱から前記ガスケットを保護するための停滞領域を形成するために部分的に閉じるような区画を持つ、ことを特徴とする、熱交換装置。
  3. 請求項1又は2のいずれか一項に記載の熱交換装置であり、前記マニホールドのブッシングの端部が、前記冷却材流れのために意図された前記外部キャビティと流通するU形状の開口部を持つU形状区画を持つ曲がりを示すことを特徴とする、熱交換装置。
  4. 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の熱交換装置であり、前記フードが第1の収束セクタと、第2の末広がりセクタを持つことを特徴とする、熱交換装置。
  5. 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の熱交換装置であり、前記ガスケットが、O−リングガスケットであることを特徴とする、熱交換装置。
  6. 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の熱交換装置であり、前記コアと前記ケーシング間の前記固定アタッチメントは、フランジ手段によることを特徴とする、熱交換装置。
  7. 請求項1乃至6のいずれか一項に記載の熱交換装置であり、前記マニホールドの前記ブッシングと、前記マニホールドとが異なる部分であることを特徴とする、熱交換装置。
  8. 熱交換装置のケーシングとコア間を取り付けるための方法であり、前記方法は:
    ・ケーシングと、冷却されるガスの通路のための1又は複数のダクトのコアを含み、前記コアと前記ケーシング間に、冷却流体の入口と出口のためのアクセス開口部を持つ空間が存在し、及び
    ・そこで、前記コアが前記熱ガスの入口のための端部と、前記冷却されたガスの出口のための他の端部を持ち、前記冷却されたガスの出口のための他の端部が前記ケーシングに対して固定され、及び前記他の端部が、また前記ケーシングに対して膨張相殺にために浮遊されており、
    ・前記浮遊端部がブッシングを持ち、
    ・前記コアの浮遊端部と前記ケーシング間のアタッチメントがガスケットを介在させる手段により、そこで前記流入熱ガス流れを案内するための案内フードが設けられて、前記浮遊及び前記入口間に前記ガス流れの停滞空間を形成させて、前記ガスケットへの熱伝達を低減させる、方法。
  9. 請求項8に記載の方法であり、
    U形状区画を持つブッシングが設けられ、前記冷却流体が設けられる空間に方向づけられる開口部を持ち、前記Uの1つのセクタは冷却されるガスと直接接し、及び前記Uの他のセクタは前記ガスケットが支持されるところにあり、熱は、この冷却流体手段により前記ブッシングから除去され、前記冷却流体は、少なくとも部分的に、前記ガスに直接接するブッシングのセクタと、前記ガスケットが支持されるブッシングのセクタ間に介在する、ことを特徴とする方法。
JP2014509730A 2011-05-11 2012-05-10 排気ガスを冷却するための熱交換装置 Expired - Fee Related JP5973553B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP11382141.7 2011-05-11
EP11382141A EP2522845A1 (en) 2011-05-11 2011-05-11 Heat exchanger for cooling a gas
PCT/EP2012/058592 WO2012152852A1 (en) 2011-05-11 2012-05-10 Heat exchanger for cooling exhaust gas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014514532A true JP2014514532A (ja) 2014-06-19
JP5973553B2 JP5973553B2 (ja) 2016-08-23

Family

ID=44534858

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014509730A Expired - Fee Related JP5973553B2 (ja) 2011-05-11 2012-05-10 排気ガスを冷却するための熱交換装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9512807B2 (ja)
EP (2) EP2522845A1 (ja)
JP (1) JP5973553B2 (ja)
CN (1) CN103703238B (ja)
BR (1) BR112013027191A2 (ja)
WO (1) WO2012152852A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109538382A (zh) * 2017-09-22 2019-03-29 翰昂汽车零部件有限公司 废气冷却器和具有废气冷却器的废气回导系统

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2741045A1 (en) * 2012-12-07 2014-06-11 BorgWarner Inc. Heat exchanger
EP3086075B1 (en) 2015-04-20 2020-05-06 Borgwarner Emissions Systems Spain, S.L.U. Heat exchange device
EP3344929B1 (en) 2015-07-13 2024-01-10 Fulton Group N.A., Inc. High efficiency fluid heating system exhaust manifold
US11428473B2 (en) * 2019-02-01 2022-08-30 Modine Manufacturing Company Heat exchanger
CN112746914B (zh) * 2020-12-29 2022-07-29 浙江银轮机械股份有限公司 弹性支撑件及egr冷却器

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6229588U (ja) * 1985-07-31 1987-02-23
JPH0596765U (ja) * 1992-06-06 1993-12-27 日本ピラー工業株式会社 チューブ式熱交換器
US20040226694A1 (en) * 2003-05-14 2004-11-18 Roland Dilley Heat exchanger with removable core
WO2010098321A1 (ja) * 2009-02-27 2010-09-02 株式会社小松製作所 Egrクーラ

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0631238B2 (ja) 1985-08-01 1994-04-27 日産化学工業株式会社 ピラゾロ〔4,3−d〕ピリミジン誘導体
JPH0596765A (ja) 1991-10-11 1993-04-20 Nec Home Electron Ltd 熱転写式画像記録方法及び装置
DE10218521A1 (de) * 2002-04-25 2003-11-06 Behr Gmbh & Co Abgaswärmeübertrager, insbesondere für Kraftfahrzeuge
EP1716378B1 (de) * 2004-02-02 2008-02-20 Behr GmbH & Co. KG Seitenblech für kühler
JP4527557B2 (ja) * 2005-01-26 2010-08-18 株式会社ティラド 熱交換器
DE102006005362A1 (de) * 2006-02-07 2007-08-09 Modine Manufacturing Co., Racine Abgaswärmetauscher in einer Abgasrückführungsanordnung
US20080011456A1 (en) * 2006-07-12 2008-01-17 Modine Manufacturing Company Heat exchanger having integral elastic regions
FR2933177B1 (fr) * 2008-06-26 2018-05-25 Valeo Systemes Thermiques Branche Thermique Moteur Echangeur de chaleur et carter pour l'echangeur

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6229588U (ja) * 1985-07-31 1987-02-23
JPH0596765U (ja) * 1992-06-06 1993-12-27 日本ピラー工業株式会社 チューブ式熱交換器
US20040226694A1 (en) * 2003-05-14 2004-11-18 Roland Dilley Heat exchanger with removable core
WO2010098321A1 (ja) * 2009-02-27 2010-09-02 株式会社小松製作所 Egrクーラ

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109538382A (zh) * 2017-09-22 2019-03-29 翰昂汽车零部件有限公司 废气冷却器和具有废气冷却器的废气回导系统
JP2019060339A (ja) * 2017-09-22 2019-04-18 ハンオン システムズ 排気ガス冷却器および排気ガス冷却器を備えた排気ガス再循環システム
US10697405B2 (en) 2017-09-22 2020-06-30 Hanon Systems Exhaust gas cooler and exhaust gas recirculation system with an exhaust gas cooler
CN109538382B (zh) * 2017-09-22 2021-03-30 翰昂汽车零部件有限公司 废气冷却器和具有废气冷却器的废气回导系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN103703238B (zh) 2016-05-25
EP2522845A1 (en) 2012-11-14
EP2707591A1 (en) 2014-03-19
US20140041644A1 (en) 2014-02-13
JP5973553B2 (ja) 2016-08-23
WO2012152852A1 (en) 2012-11-15
US9512807B2 (en) 2016-12-06
CN103703238A (zh) 2014-04-02
EP2707591B1 (en) 2015-04-01
BR112013027191A2 (pt) 2016-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5973553B2 (ja) 排気ガスを冷却するための熱交換装置
KR101925201B1 (ko) 열 교환 장치
JP5073671B2 (ja) 高温ガスを移送するためのパイプのための素子及びこの素子の製造方法
CN106066128B (zh) 热交换装置
JP6397411B2 (ja) 改良型排気ガス再循環装置およびそれを形成するための方法
JP2005036739A (ja) Egrクーラ
JP2007032561A (ja) 排気熱回収装置
KR102201907B1 (ko) 배기 라인을 위한 냉각되는 구동 샤프트를 구비하는 밸브를 갖는 조립체
JP6355730B2 (ja) 熱交換器
KR20150118090A (ko) 열교환기
JP2006200490A (ja) 排気再循環システムの排気冷却装置
JP2017008911A (ja) 熱交換器
US4331352A (en) Heat exchanger support system providing for thermal isolation and growth
JP6577282B2 (ja) 熱交換器
US4458866A (en) Heat exchanger support system providing for thermal isolation and growth
JP2015102051A (ja) Egrクーラ
JP2010060196A (ja) ガス冷却装置
US4511106A (en) Heat exchanger support system providing for thermal isolation and growth
US11131276B2 (en) Heat exchanger device for EGR systems
US10731608B2 (en) Exhaust heat recovery device
JP2016070654A (ja) 特に自動車における内燃機関の排ガス冷却器に関して、冷却材を熱交換器に供給する装置
WO2017126118A1 (ja) 排気熱回収装置
CN113847832B (zh) 用于冷却液态金属介质的冷却器及其设计方法
KR102148416B1 (ko) 배기가스 냉각기
JP2006077901A (ja) 開閉弁構造

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20141125

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150826

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150908

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20151207

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160107

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160628

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160714

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5973553

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees