用于车辆的中间冷却器.pdf

本发明涉及一种用于车辆的中间冷却器，其冷却EGR气体和排放气体的混合物，其可以包括冷却器主体、连接管道和冷凝物储存单元，所述冷却器主体具有入口部分和出口部分，所述入口部分形成在所述冷却器主体的一侧处，混合物通过所述入口部分流入，所述出口部分形成在所述冷却器主体的另一端侧处，混合物通过所述出口部分流出；所述连接管道连接所述入口部分和所述出口部分，并且从所述冷却器主体的上侧排列至下侧从而冷却所述混合物；所述冷凝物储存单元连接所述入口部分的下端部和所述出口部分的下端部，并储存在所述连接管道中形成的冷凝物。

权利要求书一种用于车辆的中间冷却器，其冷却EGR气体和排放气体的混合物，并包括：
冷却器主体，所述冷却器主体具有入口部分和出口部分，所述入口部分形成在所述冷却器主体的一侧处，混合物通过所述入口部分流入，所述出口部分形成在所述冷却器主体的另一端侧处，混合物通过所述出口部分流出；
多个连接管道，所述多个连接管道连接所述入口部分和出口部分，并且从所述冷却器主体的上侧排列至下侧从而冷却所述混合物；以及
冷凝物储存单元，所述冷凝物储存单元连接所述入口部分的下端部和所述出口部分的下端部，并储存在所述多个连接管道中形成的冷凝物。
根据权利要求1所述的用于车辆的中间冷却器，其中所述冷凝物储存单元包括管型储水箱，所述管型储水箱设置在所述多个连接管道的最下侧的冷却器主体处，并沿着所述连接管道设置。
根据权利要求1所述的用于车辆的中间冷却器，其中第一连接通道沿着所述连接管道的方向在所述连接管道中形成，从而连接所述入口部分和所述出口部分。
根据权利要求3所述的用于车辆的中间冷却器，其中所述第一连接通道通过第一隔板形成，所述第一隔板在所述连接管道中沿着其长度方向形成。
根据权利要求2所述的用于车辆的中间冷却器，其中所述储水箱包括：
第一部分，所述第一部分沿着所述连接管道的长度方向在上下方向设置；以及
第二部分，所述第二部分与所述第一部分的两个边缘端整体形成，并具有凸圆形形状。
根据权利要求2所述的用于车辆的中间冷却器，其中连接所述入口部分和所述出口部分的第二连接通道在所述储水箱中沿着其长度方向形成。
根据权利要求6所述的用于车辆的中间冷却器，其中所述第二连接通道被第二隔板分隔，所述第二隔板在所述储水箱内在其长度方向上设置。
根据权利要求7所述的用于车辆的中间冷却器，其中肋沿着所述储水箱的长度方向在所述第二隔板的两个表面上突出。
根据权利要求8所述的用于车辆的中间冷却器，其中在单个第二隔板的一个侧面上形成的一个肋设置于在所述单个第二隔板的另一侧面上形成的一对肋之间。
根据权利要求8所述的用于车辆的中间冷却器，其中在单个第二隔板的一个侧面上形成的一个肋形成在与面向所述单个第二隔板的第二隔板的另一表面上形成的另一个肋相同的位置处。
根据权利要求10所述的用于车辆的中间冷却器，其中在所述单个第二隔板的一个侧面上形成的一个肋形成在面向所述单个第二隔板的第二隔板的另一表面上形成的一对肋之间。
根据权利要求8所述的用于车辆的中间冷却器，其中具有预定曲率的圆形部分形成在肋连接至所述第二隔板的部分。
根据权利要求8所述的用于车辆的中间冷却器，其中至少一个肋沿着所述第二部分的长度方向在所述第二部分的内表面上突出。

说明书用于车辆的中间冷却器
相关申请的交叉引用
本申请要求2011年10月19日提交的韩国专利申请第10‑2011‑0107149号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
技术领域
本发明涉及一种车辆的排放气体再循环（下文中称之为“EGR”）系统。更特别地，本发明涉及一种用于车辆的中间冷却器，其在EGR系统中将EGR气体和进入空气的混合气体或混合物冷却至预定温度。
背景技术
通常，EGR系统设置在柴油车辆中，并将从发动机的排气歧管排放的排放气体再循环至进气歧管，以降低排放气体的NOx并改进发动机的燃料消耗效率。
EGR系统包括低压EGR系统，所述低压EGR系统可将经过诸如DPF（柴油机微粒过滤器）的催化剂的排放气体再循环至进气歧管的进入空气。
在此，低压EGR系统包括中间冷却器，所述中间冷却器将EGR气体和进入空气的混合气体冷却至预定温度，从而将其提供至进气歧管。
然而，当混合气体在中间冷却器冷却时，EGR气体的饱和蒸汽冷凝而产生冷凝物。
所述冷凝物在混合气体的流动路径中聚集，并干扰混合气体的流动，从而使中间冷却器的进入效率变差，并降低了冷却器的冷却面积，从而使得冷却效率变差。
而且，所述冷凝物可在混合气体的流动路径中冻结，从而能够在混合气体的流动路径中产生裂缝。
公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面致力于提供了一种用于车辆的中间冷却器，其具有的优点在于：在对EGR气体和进入气体的混合气体进行冷却的过程中所产生的冷凝物可以进行储存。
本发明的各个方面提供了一种用于车辆的中间冷却器，其冷却EGR气体和排放气体的混合物，其可以包括冷却器主体、连接管道和冷凝物储存单元，所述冷却器主体具有入口部分和出口部分，所述入口部分形成在所述冷却器主体的一侧处，混合气体通过所述入口部分流入，所述出口部分形成在所述冷却器主体的另一端侧处，混合气体通过所述出口部分流出；所述连接管道连接所述入口部分和所述出口部分，并且从所述冷却器主体的上侧排列至下侧从而冷却所述混合气体；所述冷凝物储存单元连接所述入口部分的下端部和所述出口部分的下端部，并储存在所述连接管道中形成的冷凝物。
所述冷凝物储存单元可以包括管型储水箱，所述管型储水箱设置于所述连接管道的最下侧的冷却器主体处，并沿着所述连接管道设置。
第一连接通道可以沿着所述连接管道的方向在所述连接管道中形成，从而连接所述入口部分和所述出口部分。
所述第一连接通道可以通过第一隔板形成，所述第一隔板在所述连接管道中沿着所述连接管道的长度方向形成。
所述储水箱可以包括第一部分和第二部分，所述第一部分沿着所述连接管道的长度方向在上下方向设置；所述第二部分与所述第一部分的两个边缘端整体形成，并具有凸圆形形状。
连接所述入口部分和所述出口部分的第二连接通道可以在所述储水箱中沿着所述储水箱的长度方向形成。
所述第二连接通道可以被第二隔板分隔，所述第二隔板在所述储水箱内在所述储水箱的长度方向上设置。
肋可以沿着所述储水箱的长度方向在所述第二隔板的两个表面上突出。
在单个第二隔板的一个侧面上形成的一个肋可以设置于在所述单个第二隔板的另一侧面上形成的一对肋之间。
在单个第二隔板的一个侧面上形成的一个肋可以形成在与面向所述单个第二隔板的第二隔板的另一表面上形成的另一个肋相同的位置处。
在所述单个第二隔板的一个侧面上形成的一个肋可以形成在面向所述单个第二隔板的第二隔板的另一表面上形成的一对肋之间。
具有预定曲率的圆形部分可以形成在肋连接至所述第二隔板的部分。
至少一个肋可以沿着所述第二部分的长度方向在所述第二部分的内表面上突出。
本发明的各个方面提供了冷凝物储存单元，其可以储存冷凝物，从而相比于所产生的冷凝物总量使储存容量最大化。
因此，冷凝物的储存容量可以通过所述冷凝物储存单元而得以提高，且可能由于冷凝物的冻结而发生的中间冷却器的裂缝损害可得以防止。
而且，所述第二隔板可以形成在所述冷凝物储存单元的储水箱中，并且由于所述肋在所述第二隔板和所述第二部分的内表面上形成，因此储存于所述第二连接通道中的冷凝物的摇动得以防止，并且其噪声可得以降低。
通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其他特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。
附图说明
图1和图2为显示了根据本发明的示例性的用于车辆的中间冷却器的立体图。
图3为图1的前视示意图。
图4为根据本发明的示例性的用于车辆的中间冷却器的部分横截面的示意图。
图5为应用于根据本发明的用于车辆的中间冷却器的示例性冷凝物储存单元的横截面的示意图。
图6为应用于根据本发明的用于车辆的中间冷却器的冷凝物储存单元的示例性变体的横截面的示意图。
具体实施方式
现在将对本发明的各个实施方式详细地作出引用，这些实施方式的实例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方式相结合进行描述，但是应当意识到，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方式。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方式，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方式。
为了阐明本发明，与描述无关的部件将被省略，并且在整个说明书中相同的元件或等同物由相同的附图标记指示。
而且，每一个元件的尺寸和厚度在附图中是任意显示的，并且本发明不必限制于此，在附图中，为了清楚起见而夸大了层、膜、板、区域等的厚度。
图1和图2为显示了根据本发明的各个实施方式的用于车辆的中间冷却器的立体图，并且图3为图1的前视示意图。
参见附图，根据本发明的各个实施方式的用于车辆的中间冷却器100将从柴油发动机的排气歧管排放的排放气体再循环至进气歧管，并且其可应用至降低排放气体的氮氧化物（NOx）的排放气体再循环（EGR）系统。
例如，EGR系统包括低压（LP）EGR系统，所述低压EGR系统可将经过诸如DPF（柴油机微粒过滤器）的催化剂的排放气体（下文中称之为EGR气体）再循环至进气歧管的进入空气。
在此，所述LP EGR系统包括涡轮增压器，涡轮增压器使用排放气体的能量以对进入空气进行增压。
同时，EGR气体与进入空气混合以被供应至EGR系统中的进气歧管，其中混合的排放气体和进入空气称为“混合气体”。
根据本发明的各个实施方式的用于车辆的中间冷却器100在EGR系统中使用于将提供至进气歧管的混合气体冷却至预定温度。
在本发明的各个实施方式中，用于车辆的中间冷却器100储存预定量的冷凝物，所述冷凝物在EGR气体的饱和蒸汽被冷却时产生。
为此，根据本发明的各个实施方式的用于车辆的中间冷却器100包括冷却器主体10、连接管道30和冷凝物储存单元50，这些如下进行说明。
在本发明的各个实施方式中，冷却器主体10支撑将在下文描述的构成元件，所述构成元件包括诸如支架、板、块和突起的外部元件。
在本发明的各个实施方式中，所述外部元件用于将中间冷却器100安装于车身上，且除了在根据本发明的各个实施方式中的例外情况之外，所述外部元件可包括于所述冷却器主体中。
在图中，冷却器主体10包括一对竖直构件11和一对平行构件13，所述一对竖直构件11以其间的预定距离彼此平行设置，所述一对平行构件13将所述竖直构件11的上端部和下端部彼此连接。
此外，混合气体流入其中的入口部分21形成在冷却器主体10的一侧处，并且，混合气体流出其中的出口部分25形成在冷却器主体10的另一侧处。
入口部分21具有盛液箱的形状，以包括入口端口22，混合气体通过该入口端口22而供应，并且入口部分21固定至冷却器主体10中的一侧的竖直构件11上。
此外，出口部分25具有盛液箱的形状，以包括出口端口26，经冷却的混合气体通过该出口端口26而排出，并且出口部分25固定至冷却器主体10中的另一侧的竖直构件11上。
在此，安装构件28在入口部分21和出口部分25上形成，以将根据本发明的各个实施方式的中间冷却器100安装至车身。安装构件28可以形成在入口部分21和出口部分25的上部、下部和/或中部。
在本发明的各个实施方式中，连接管道30用于使通过冷却器主体10的入口部分21供应的混合气体通过出口部分25排出。
基于附图，可准备数个连接管道30，并沿着冷却器主体10的上/下方向排列。
连接管道30的两个端部均穿透冷却器主体10的竖直构件11，以连接至入口部分21和出口部分25，并且所述两个端部被固定至竖直构件11。
连接管道30具有扁平管的形状，所述扁平管的形状具有使混合气体能够在其中流动的通道。
在此情况下，如图4所示，数个第一连接通道31沿着连接管道30的长度方向在连接管道30中形成，从而连接冷却器主体10的入口部分21和出口部分25。
在此，第一连接通道31为用于使混合气体能够从入口部分21流动至出口部分25的连接通道，其由多个第一隔板33形成，所述多个第一隔板33以彼此之间的预定距离沿着长度方向布置在连接管道30中。
因此，通过入口部分21供应的混合气体沿着连接管道30的第一连接通道31通过出口部分25排出，当所述混合气体经过连接管道30时，混合气体与空气进行热交换从而被冷却至预定温度，并通过出口部分25而被供应至发动机的进气歧管。
在本发明的各个实施方式中，在混合气体沿着连接管道30流动从而被冷却的过程中，冷凝物形成，而使用冷凝物储存单元50来储存所述冷凝物。
冷凝物储存单元50在连接管道30的下侧安装于冷却器主体10上，从而连接入口部分21的下端部和出口部分25的下端部。
冷凝物储存单元50包括沿着连接管道30设置的管型储水箱51。
储水箱51具有冷凝物储存空间，所述冷凝物储存空间可储存比整个中间冷却器100的最大冷凝物量更大的预定量。
储水箱51的两个端部均穿透冷却器主体10的竖直构件11，从而分别连接至入口部分21和出口部分25，并且所述两个端部被固定至竖直构件11。
在此，如图4和图5所示，储水箱51包括第一部分54a和第二部分54b，所述第一部分54a沿着连接管道30的长度方向设置在上侧和下侧以彼此平行，所述第二部分54b将第一部分54a的两个边缘端彼此整体连接以具有向外的凸圆形形状。可以理解的是，在各个实施方式中所述第一部分和第二部分可以一体形成。
此外，冷凝物储存于储水箱51中，所述储水箱51具有第二连接通道53，该第二连接通道53沿长度方向上形成从而连接入口部分21和出口部分25。
在此情况下，第二连接通道53为用于储存冷凝物的冷凝物储存空间，并可以通过第二隔板55形成，所述第二隔板55以彼此之间的预定距离在储水箱51中沿着长度方向布置。
同时，根据本发明的各个实施方式的储水箱51包括第二隔板55和多个肋61，所述多个肋61在第二隔板55的两个侧面上整体形成，从而防止源于储存于冷凝物储存空间中的冷凝物的喘振（surge）的噪声。可以理解的是，在各个实施方式中，所述隔板和肋可以一体形成。
也就是说，与肋61整体形成的第二隔板55可由折流板代替，所述折流板用于防止储存于第二连接通道53中的冷凝物的摇动。
肋61沿着储水箱51的长度方向在第二隔板55的两侧上突出。
此外，具有预定曲率的圆形部分（图5中的57）在第二隔板55的表面连接至肋61的部分形成，其中圆形部分57将流入第二连接通道53的冷凝物引导至储水箱51的底部。
基于第二隔板55的两个侧面，在第二隔板55的一个侧面上形成的肋61设置于在第二隔板55的另一侧面上形成的一对肋61之间。
所述交叉结构有效防止了储存于储水箱51的第二连接通道53中的冷凝物的摇动。
在另一方面，如图6所示，作为一个示例性变体，基于第二隔板55的两个侧面，在第二隔板55的一个侧面上形成的肋61可在与在第二隔板55的另一侧面上形成的肋相同的位置中形成。
在此情况下，基于第二隔板55的面对表面，在第二隔板55的一个侧面上形成的肋61形成于在相邻第二隔板上形成的一对肋61之间。
在另一方面，在本发明的各个实施方式中，至少一个肋71可在储水箱51中沿着长度方向在第二部分54b的内表面上形成，从而防止储存于第二连接通道53中的冷凝物的摇动。
在此，如图6所示，仅有一个肋71在每一个第二部分54b的内表面上形成。
此外，如图5所示，两个或三个肋71可在每一个第二部分54b的内表面上形成。
肋71的数目可根据储水箱51的储存容量而变化，因此不限于预定值。
因此，在EGR系统中EGR气体和进入空气的混合气体通过根据本发明的各个实施方式的用于车辆的中间冷却器100中的入口部分21流入。
流入入口部分21的混合气体通过连接管道30的第一连接通道31而被供应至出口部分25，与经过连接管道30之间的间隙的冷却空气进行热交换从而被冷却至预定温度，并通过出口部分25而被供应至发动机的进气歧管。
混合气体通过连接管道30流动，同时冷却空气冷却所述混合气体，EGR气体的饱和蒸汽冷凝而产生冷凝物，并且所述冷凝物被储存于冷凝物储存单元50的储水箱51中。
也就是说，所述冷凝物可被储存于第二连接通道53中，所述第二连接通道53被储水箱51中的第二隔板55分隔。
冷凝物被储存于储水箱51的第二连接通道53中，且剩余的冷凝物可通过出口部分25而被供应至发动机的燃烧室。
如上所述，根据本发明的各个实施方式的用于车辆的中间冷却器100包括冷凝物储存单元50，所述冷凝物储存单元50可以储存冷凝物，从而相比于所产生的冷凝物总量使储存容量最大化。
因此，冷凝物的储存容量通过本发明的各个实施方式中的冷凝物储存单元50而得以改进，并且可以防止由冷凝物的冻结所导致的中间冷却器100的裂缝损害。
而且，在本发明的各个实施方式中第二隔板55形成在冷凝物储存单元50的储水箱51中，并且由于肋61和71形成在第二隔板55和第二部分54b的内表面上，因此可以防止储存于第二连接通道53中的冷凝物的摇动，并且其噪声可得以降低。
为了便于在所附权利要求中解释和精确定义，术语上或下，前或后，内或外等等用于参考在图中所示的示例性实施方式的特征的位置来对这些特征进行描述。
前面对本发明具体示例性实施方式所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方式并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方式及其各种选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等效形式所限定。