本发明专利技术公开一种热交换器及其制造方法。一种排气再循环冷却器包括一个被配置为接收来自发动机的排气的入口、一个被配置为引导排气回到发动机的出口、以及一个排气流动管道。该流动管道包括邻近该入口的一个第一末端、邻近该出口的一个第二末端、一个第一狭窄侧、一个第二狭窄侧、在这些狭窄侧之间延伸的多个实质上扁平的宽侧、邻近该第一狭窄侧并且在这些末端之间延伸的一个第一通道、邻近该第二狭窄侧并且在这些末端之间延伸的一个第二通道、以及定位在这些第一和第二通道之间的并且在这些末端之间延伸的多个第三通道。一个板件被定位在该流动管道的一个末端处以便阻止排气流动经过该第一通道以及该第二通道中的至少一个而同时允许排气流动经过这些第三通道。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
用于冷却所有类型的气体的热交换器在本领域内是已知的。仅通过举例的方式， 并且出于在此说明的目的，很多热交换器被适配为用于冷却(例如，由内燃发动机、燃气涡轮机、或者其他产生排气的过程或者装置产生的)排气。在某些应用中通常地被称为排气再循环(EGR)，由发动机产生的排气的一部分被冷却并且再循环回到发动机的进气歧管中。 相对惰性的排气被加入输送到进气歧管的新鲜的燃烧空气充量中，并且可以用来降低发动机中的燃烧温度，从而减少NOx(—种环境污染物)的生成率。为了在这种示例性的应用中实现上述情况，典型地必须要在再循环的排气重新进入发动机中之前实质性地降低其温度，并且一个或多个的热交换器(EGR冷却器或者EGRC)典型地用于冷却这种再循环的排气。当热交换器暴露于很多类型的气体时，一个已知的问题是热交换表面的结垢。结垢指的是在这些热交换表面上物质的积聚，这对热交换器性能具有一种损害性影响。通过再次提及排气热交换器的情况，例如，排气流动中所携带的微粒被沉积到暴露于排气的表面上。在这些表面上的这种微粒积聚对于从排气到热交换器的冷却液体的热能传递增加了一个额外的阻力，并且由于限制了可供流通的区域而增加了通过热交换器的压力下降。当通过在传热计算中应用一个结垢因数来对用于冷却的热交换器确定大小时，典型地结垢的这种影响是考虑在内的。该结垢因数减小了热交换器的有效的总体传热系数， 以便确保热交换器会被适当地确定大小以满足在有结垢的状态中运行时所要求的传热能力。结垢因数会随每个热交换器的几何形状的具体情况而变化，并且还会随热交换器的运行的条件而变化。确切地讲，人们已知结垢因数与流动雷诺数(Re)具有一种反逆的关系。如本领域内已知的，雷诺数将流动的惯性力与流动的粘性力联系起来。雷诺数可以通D m.D过如下公式计算Re = 其中m是流体的质量流速，A是流动路径截面的面积，D是流动路径的液压直径，并且μ是流体的动态粘度。总体上在热交换器的设计与确定大小时，用来改进热交换器性能的一个常用的方案是增加表面积的密度、或者增加暴露于热交换流体的每单位容积的展开表面的量值。由于会减小通道的液压直径，这种方式将导致雷诺数的降低。在一个暴露于排气的热交换器中，这种雷诺数的减小将趋向于增加结垢因数，由此减小或者甚至完全消除所希望的在热交换器性能方面的改进。鉴于对一个结垢的状态中可运行的、具有高表面积的密度的、和/或具有减小的对结垢导致的性能降级的敏感度的热交换器的持续性需求，改进的热交换器在本领域继续受到欢迎。
技术实现思路
在本专利技术的一些实施方案中，一种EGR冷却器包括一个排气流动管道，该排气流动管具有第一和第二相对的弧状的狭窄侧以及在其间延伸的多个宽的且实质上扁平的侧面。该排气流动管道包括一个邻近该第一弧状的狭窄侧的第一流动通道，该第一流动通道具有一个第一流动面积以及一个第一液压直径。该排气流动管道进一步包括一个邻近该第二弧状的狭窄侧的第二流动通道，该第二流动通道相应地具有相似于第一流动面积以及第一液压直径的一个第二流动面积以及一个第二液压直径。该排气流通道进一步包括定位在该第一与第二流动通道之间的多个第三流动通道，这些第三流动通道各自都具有一个第三流动面积以及一个第三液压直径。该第三流动面积实质上是小于第一和第二流动面积的， 并且该第三液压直径实质上是小于第一和第二液压直径的。流经该排放气流通道的一种流体实质上被定位在该排放气流通道的一个入口和一个出口之一处的一个板件阻止而不能进入第一和第二流动通道。在一些实施方案中，该排放气流通道是多个相似的排放气流通道之一，并且该板件实质上阻断进入该多个排放气流通道的第一和第二流动通道。在一些实施方案中，该EGR冷却器进一步包括一个集流管来接收该排气流动管道的一个入口和一个出口末端之一。在一些实施方案中，该阻流板在至少一个附接点处附接到该集流管上。在一些实施方案中，该多个第三流动通道至少部分地是由一种卷曲的鳍片结构限定的。在一些此类实施方案中，这种卷曲的鳍片结构包括连接到排气流动管道的这些宽的扁平侧上的多个鳍片脊部。在一个实施方案中，本专利技术提供了一种被配置为对来自发动机的排气进行冷却的排气再循环冷却器，该排气再循环冷却器包括一个被配置为接收来自该发动机的排气的入口 ；一个被配置为引导该排气回到该发动机的出口 ；一个排气流动管道，该排气流动管道包括一个邻近该入口的第一末端、一个邻近该出口的第二末端、一个第一狭窄侧、一个与该第一狭窄侧相对的第二狭窄侧、在该第一狭窄侧与该第二狭窄侧之间延伸的多个实质上扁平的宽侧、邻近该第一狭窄侧并且在该第一末端与该第二末端之间延伸的一个第一通道、邻近该第二狭窄侧并且在该第一末端与该第二末端之间延伸的一个第二通道、以及定位在该第一通道与该第二通道之间的并且在该第一末端与该第二末端之间延伸的多个第三通道；以及一个板件，该板件定位在该排气流动管道的第一末端和第二末端之一处以便阻止这些排气流动经过该第一通道与该第二通道中的至少一个而同时允许排气流动经过该多个第三通道。在另一个实施方案中，本专利技术提供了一种被配置为对来自发动机的排气进行冷却的排气再循环冷却器，该排气再循环冷却器包括一个被配置为接收来自该发动机的排气的入口 ；一个被配置为引导该排气回到该发动机的出口 ；一个排气流动管道，该排气流动管道包括一个邻近该入口的第一末端、一个邻近该出口的第二末端、一个第一弧状侧、一个与该第一弧状侧相对的第二弧状侧、在该第一弧状侧与该第二弧状侧之间延伸的多个实质上扁平的宽侧、邻近该第一弧状侧并且在该第一末端与第二末端之间延伸的并且具有一个第一液压直径的一个第一通道、邻近该第二弧状侧并且在该第一末端与该第二末端之间延伸的并且具有一个第二液压直径的一个第二通道、以及定位在该第一通道与该第二通道之间的多个第三通道，这些第三通道的每一个都具有一个第三液压直径，该第三液压直径小于该第一液压直径；以及一个板件，该板件定位在该排气流动管道的第一末端和第二末端之一处以便阻止排气流动经过该第一通道和该第二通道中的至少一个而同时允许排气流动经过该多个第三通道。虽然在此说明的这些热交换器的类型和应用是ERG热交换器，应该会认识到在此说明的不同的特征、结构、以及方法可适用于在任何应用中用来冷却任何其他类型气体的热交换器。本专利技术的其他目的、特征、以及优点将从整个说明书和包括附图的审阅中变得清林疋。附图说明图1是根据本专利技术的一个实施方案的EGR冷却器的透视图。图2是图1的EGR冷却器的一部分的透视图，其中移除了一些部件。图3是沿图1中的线III-III截取的部分截面视图。图4是图3的部分IV的一个细节视图。图5是来自图1中实施方案的一个排气流动管道的透视图。图6是图5中的排气流动管道中的流动面积的对比。图7是来自图1的实施方案的一个阻流板的透视图。图8是根据本专利技术的一个实施方案的EGR冷却器的性能试验结果的曲线图。具体实施例方式在详细说明本专利技术的任何实施方案之前，应当理解本专利技术在其应用中不受以下说明中提出的或以下附图中展示的构成以及部件的安排的详细内容的限制。本专利技术能够具有其他实施方案并且以不同方式来实施或进行。同样，应当理解的是在此使用的措辞和术语是出于说明的目的并且不应该被认为是限制性的。本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种被配置为对来自发动机的排气进行冷却的排气再循环冷却器，该排气再循环冷却器包括：一个被配置为接收来自该发动机的排气的入口；一个被配置为引导该排气回到该发动机的出口；一个排气流动管道，该排气流动管道包括一个邻近该入口的第一末端，一个邻近该出口的第二末端，一个第一狭窄侧，一个与该第一狭窄侧相对的第二狭窄侧，在该第一狭窄侧与该第二狭窄侧之间延伸的多个实质上扁平的宽侧，邻近该第一狭窄侧并且在该第一末端与第二末端之间延伸的一个第一通道，邻近该第二狭窄侧并且在该第一末端与该第二末端之间延伸的一个第二通道，以及定位在该第一通道与该第二通道之间的并且在该第一末端与该第二末端之间延伸的多个第三通道；以及一个板件，该板件定位在该排气流动管道的该第一末端和该第二末端之一处以便阻止该排气流动经过该第一通道和该第二通道中的至少一个而同时允许排气流动经过该多个第三通道。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：丹·R·拉杜恩兹，詹森·J·布劳恩，史蒂文·P·密斯凯，托马斯·R·格罗托弗斯特，丹尼尔·E·霍恩贝克，
申请(专利权)人：摩丁制造公司，
类型：发明
国别省市：US
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