廢氣冷卻器制造技術

本實用新型專利技術涉及一種用于內燃機尤其是用于機動車內燃機的廢氣冷卻器（1），其包括一個廢氣（2）或冷卻劑在其中流動的管束（3）。在至少一個管子（4）中設置至少兩個用于促進熱交換的插入件（5），所述插入件彼此相對軸向偏移且可相對轉動的布置。因此可以防止降低廢氣冷卻器（1）效率的顆粒積淀。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】【專利摘要】本技術涉及一種用于內燃機尤其是用于機動車內燃機的廢氣冷卻器（1），其包括一個廢氣（2）或冷卻劑在其中流動的管束（3）。在至少一個管子（4）中設置至少兩個用于促進熱交換的插入件（5），所述插入件彼此相對軸向偏移且可相對轉動的布置。因此可以防止降低廢氣冷卻器（1）效率的顆粒積淀。【專利說明】廢氣冷卻器
本技術涉及一種用于內燃機尤其是用于機動車內燃機的廢氣冷卻器。
技術介紹
為了滿足越來越嚴格的排放限值，已經有很長的時間將廢氣再循環進行燃燒處理，借此減小氣缸內的氧氣濃度并降低燃燒的溫度和速度。通過降低氣缸內的燃燒溫度，可以降低NOx率并排放NOx。為強化這種效果，廢氣冷卻器被越來越多的應用，通過廢氣冷卻器，用于循環的廢氣的溫度以一種特定的方式被降低。DE2813747A1公開了一種用于羅紋換熱器管的換熱器薄板，其用于作用在所述換熱器薄板上的第一流體氣體和換熱器管中第二流體的熱交換，其中具有多行連接點用于將換熱器薄板連接到換熱器管上，還設置有多個在所述行之間延伸的槽。DE3018978A1公開了一種安裝在管式換熱器內部的渦流發生器，其包括至少一個連續延伸的螺旋帶。其中一部分沿著延伸過螺旋軸的平面形成突起，其具有相同的形狀和尺寸并沿螺旋軸彼此分開布置，其中，每個突起相對于螺旋軸的垂線是不對稱的。其他換熱器也是已知的，例如DE102005051709A1、EP0275813A1 和 US7337831B2 公開的換熱器。現有技術中的換熱器或廢氣冷卻器的缺點是，雖然具有相對高的冷卻效果，但在某些情形下要產生所謂的污垢、污染、堵塞和積碳，并積淀在各冷卻幾何體上，因此，廢氣冷卻器或換熱器的效率日夜惡化。此外，如果現有技術中已知的廢氣冷卻器設計成所謂的管束冷卻器，那么這些冷卻器的生產就會相對復雜且成本昂貴。
技術實現思路
因此，本技術的目的是提供一種改進的廢氣冷卻器，其特征在于具有長期提高的冷卻效果。這一目的根據本技術的獨立權利要求的主題獲得，有利的實施例為從屬權利要求的主題。本技術基于這樣一種基本構思，在一個用于機動車內燃機中的設計成管束冷卻器的廢氣冷卻器中，具有一個廢氣貨冷卻劑流通的管束，在至少一個管中設置有至少兩個用于促進熱交換的插入件，所述插入件布置成彼此相對軸向偏移、彼此對準或彼此相對轉動。插入件增大了換熱面積并由此提高了廢氣冷卻器的冷卻效果，其中相對短的插入件的安裝比現有技術中的插入件(例如沿管子全長延伸的插入件)的安裝要明顯簡單。本技術的廢氣冷卻器不僅生產簡單、成本低，而且還由于本技術的插入件(鑲嵌物)而明顯提高了冷卻效果。此外，由于軸向偏移且可旋轉的布置方式，可以有效地影響廢氣冷卻器的污染，從而可以避免或減小插入件或管內壁上的污染物積淀，由此可確保長期的最佳熱交換。通過將各插入件相對偏移且可相對轉動的布置，可提高各管中的湍流，借此減少插入件上的有機物(煙灰/冷凝烴)積淀。與期望相反，如果發生所述污染物積淀，管中增加的湍流可以非常容易地去除污染層，由此，在某種程度上，產生廢氣冷卻器的自清潔效果。因此，廢氣冷卻器的特征在于通過鑲嵌物(插入件)的優化來有效地影響污染、功率密度和壓力損失。在本技術的一個有利的改進的技術方案中，至少兩個插入件優選所有插入件結構相同。由此，插入件可以一種成本有效地方式生產，并且只需沿軸向剪切至期望長度，其中，由于所有插入件或至少兩個插入件的結構相同，因此可以減少不同部件的種類以及由此產生的存儲和物流成本。在本技術的另外一個有利的實施方式中，至少一個插入件包括至少一個用于產生紊流的小翼和/或刺狀開口。小翼和刺狀開口都可以引起管內的流動偏轉并由此產生湍流，因此，可以促進沿熱交換表面(即插入件表面和管表面)的流動并由此提高熱交換效果，還可以避免/減少污染物積淀。由小翼和/或刺狀開口產生的紊流除了減少污染物積淀的風險外，在相反的情況下，在積淀形成時，增加了以自清潔方式再次移除污染物積淀的幾率。當然，在此方面，小翼也可以形成網格肋或刺肋。對于網格肋，一些段從肋表面凸出，導致各肋層之間的交叉混合。在此方面，凸起的尺寸(高度、寬度、位置、開口位置)以及凸起的布置尤其是朝向或遠離圓管的布置都是不同的。刺肋也是以類似的方法生產，其中單獨定義刺的幾何形狀(寬度、高度、凸起角度、數量和位置)，在每種情況下所期望的性能可以調整和優化。這里，所有插入件的材料和小翼/肋的密度可以不相同。優選材料為不銹鋼、鋁或有色金屬。其中肋密度的范圍可以是每分米10至120肋。適宜地，至少一個插入件是膠粘、焊接、熔接或鉚接到相應的管上。當然，廢氣冷卻器也可以設計成普通的具有管束的換熱器，第一介質在所述管束中流動，其中，為了提高換熱效率，在管束的至少一個管子中設置至少兩個相互分離的插入件，所述插入件布置成彼此相對偏移且能相對轉動。本技術的其他重要特征和優點體現在附加的權利要求、附圖和相應的【專利附圖】【附圖說明】中。應該理解，上述的特征和下面說明的特征不僅可以用于提及的組合，還可以用于其他組合或單獨使用而不脫離本技術的范圍。本技術的優選實施例示出在附圖中，并在下面的說明中進行更詳細地解釋，其中，相同的附圖標記表示相同的、相似的或功能相同的部件。【專利附圖】【附圖說明】圖1示出了本技術的廢氣冷卻器。圖2示出了廢氣冷卻器的剖至管子的截面圖。圖3示出了圖2的內容，但是具有后部插入件。圖4a至4c示出了沿廢氣冷卻器的管子的剖面圖，其中各附圖具有一個不同的插入件。【具體實施方式】圖1示出了本技術的用于內燃機(例如用于機動車內燃機)的廢棄冷卻器1，其包括一個熱廢氣2在其中流動的管束3。管束3具有多個彼此平行的管子4，冷卻介質8(例如冷空氣)沿管子4外側流動。在至少一個管子4中，優選在所有管子4中，設置至少兩個用于促進熱交換的插入件5。所述插入件布置成彼此相對軸向偏移，同時可相對轉動(如圖2、圖3右側所示)。本技術的插入件5的軸向長度在IOmm至IOOOmm之間,其中，至少兩個插入件5可以在管子4中相對轉動O度至90度。通過可以相對轉動的布置方式，不僅可以獲得湍流并由此促進熱廢氣2沿換熱器表面流動，而且同時還可以減少不期望的和負面的污垢。所述污垢導致管子4內壁和/或插入件5上的污染物積淀，由此影響到廢氣冷卻器I的換熱和最終的效率。 插入件5可以具有光滑的表面，如圖2、4a和4b所示，也可以設置有用于產生湍流的小翼6或刺狀開口 7 (參照圖4b)。反過來，該翼6和開口 7又促進了廢氣2在管子4中的旋流，并由此促進熱交換。管子4中的插入件5可以布置成前端相互抵接，也可以彼此軸向間隔布置。插入件5的軸向間距和長度可以是IOmm至500mm。參照圖4a和4c可以看出，這里所示的每個插入件5的截面為曲折形狀。為了將插入件5固定在管子4內部，所述插入件可以膠結、焊接、熔接或鉚接/夾緊到管子4。此外，插入件5通常可以確保其自由端9平面抵靠在管子4的內壁上，并由此確保高效率的熱交換。此外，如果插入件5的結構相同，本技術的廢氣冷卻器能夠以相對成本有效的方式生產。這里，廢氣冷卻器I主要只代表一種實施方式，以使本技術的布置有插入件5的管子4也可用于其他冷卻系統的管本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種廢氣冷卻器（1），其特征在于：包括一個廢氣（2）或冷卻劑在其中流動的管束（3），在至少一個管子（4）中設置至少兩個插入件（5），用于促進熱交換，所述插入件彼此相對軸向偏移且可相對轉動的布置。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：托比亞斯·費策爾，斯特芬·格羅青格，馬里奧·霍佩，戴維·肯特納，鮑里斯·克勒，漢斯·約阿希姆·克羅伯，溫科·盧克辛，克里斯蒂安娜·施內普夫，亨寧·施羅德，賴納·施陶赫，穆罕默德·托松，
申請(專利權)人：馬勒國際有限公司，貝洱有限兩合公司，
類型：新型
國別省市：德國;DE