[发明专利]废气热交换器

说明书

技术领域

本发明涉及一种废气热交换器，它包括一个由废气管组成的管束和一个旁通管道。

背景技术

在汽车领域中，废气热交换器通常被称为废气采暖装置，也就是所谓的加热器或废气冷却器。在DE-A19962863中申请人已公开了一种废气热交换器，它作为一个加热器用于带有消耗最优化的发动机的汽车中，以补偿上述发动机加热热能的不足。废气通过废气管管束把它的热量散发至流经汽车加热器的加热体的冷却液中。在不需要废气加热的情况下，一个废气阀将废气流转向，以使它通过旁通管道流过，该旁通管道通过隔板与废气管热绝缘，这样在很大程度上抑制了废气加热的影响。废气管位于被冷却液流经的壳体中，而旁通管道设置在单独的热绝缘的空间中。这样布置的优点是废气管和旁通管道的结合为整体，但缺点是旁通管道的热绝缘造成空间的浪费。

DE-A 102 03 003公开了一种能够在废气再循环系统中主要作为废气冷却器的废气热交换器。然而，从内燃机废气管中排出的废气，在废气冷却器中，由冷却环路的冷却剂冷却，然后又回补到发动机中用于完全燃烧。在这里，所述旁通管道与废气管管束并联，这样，在需要冷却时，废气流经管束，而在不需要冷却的情况下，废气则从旁通管道流过。

发明内容

本发明的目的在于改善和简化前面所述的废气热交换器的热绝缘，并尽可能地节约空间。

本发明的目的是通过下述技术特征实现的。按照发明，热交换器的管束和旁通管道位于一个壳体中，壳体中流经冷却液，所述旁通管道被一个塑料外壳热绝缘。由于废气的相对温度很高，所以塑料是耐高温的，例如PTEE或PT。这样就实现了以下优点，即取消由隔板分开的两个独立的空间，并在最小的空间内实现有效的热绝缘。旁通管道紧邻废气管束，因此也可被冷却液环流，但由于旁通管道是热绝缘的，因而当热废气流过旁通管道时，不会或很少向冷却液散发热量。

在本发明的另一个较优实施例中，所述旁通管道是一种优质钢管，优选的是带有椭圆形的截面，也就是说，与废气管的管束相匹配。优质钢管的壁厚优选大约为0.4mm，因此可以焊接到管板上。本发明的另一个有利的改进，是塑料外壳比优质钢管的长度略短，因此，在优质钢管焊接到所述管板上时，塑料外壳不会受到高温的破坏。优选的焊接方法是激光焊，这样在管/板连接区域中只有非常狭小的局部部位会被加热。

本发明的另一个有利的改进是：塑料外壳既可以是单构件的管也可以是由两个半壳连接到一起组成的管。单构件的管的优点是非常便宜，如挤出成型的塑料管。相比之下，两半式管的优势是可以在钢管焊接到管板上以后再装配在一起。

本发明的另一个有利的改进是：塑料外壳设有排气孔，它们优选地布置在外壳的上面和下面。在优质钢管的外表面和塑料外壳的内表面之间有着狭缝，该狭缝中充满了冷却液，在热废气的高温下冷却液被蒸发。这种方式所产生的冷却液蒸汽一方面具有绝缘效果，但另一方面则应通过排气孔逃逸到外面以避免造成损坏。

按照本发明的一个有利的改进，塑料外壳的壁厚大约是1.5mm，因此，可以在最小的安装空间内有实现有效的热绝缘。

附图说明

下面结合附图具体描述本发明的一个最佳实施方式，附图中：

图1是废气冷却器的立体图；

图2是图1中所示的废气冷却器的废气阀门的剖面图；

图3是用于废气冷却器的具有塑料外壳的旁通管道。

具体实施方式

图1所示的是已知的用于汽车发动机废气再循环系统的废气冷却器1。废气冷却器1在DE-A10203003中已详细描述，因而本申请的公开内容将完全地采纳上述专利。废气冷却器1大体上包括一个废气管3组成的管束2和一个旁通管道4，所述管束2和旁通管道4焊接在管板5的端面上。对面的管板(未示出)是相同的设计，也就是说，废气管3和旁通管道4在另一侧也被密封的焊接。在两个管板之间是一个被冷却液流经的壳体6；所述壳体具有冷却液接口6a、6b，这些接口与汽车内燃机的冷却环路(图未示)相连接。废气冷却器1的所有零件优选的由优质钢制成。