冷却器.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201480007281.1

申请日:

2014.03.04

公开号:

CN105121991A

公开日:

2015.12.02

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):F28F 17/00申请日:20140304|||公开

IPC分类号:

F28F17/00; F02M25/07

主分类号:

F28F17/00

申请人:

马勒国际有限公司

发明人:

哈拉尔德·里格尔; 哈特穆特·绍特; 哈特穆特·佐拉

地址:

德国斯图加特

优先权:

102013203963.8 2013.03.08 DE

专利代理机构:

北京汇信合知识产权代理有限公司11335

代理人:

翟国明

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内容摘要

本发明涉及一种用于冷却气流(25)的冷却器(18),尤其用于内燃机(1),优选用于机动车辆,包括冷却器块(23),冷却器块具有气流(25)能够流过的气体路径(27)以及冷却剂能够流过的冷却剂路径(28),气体路径和冷却剂路径以介质隔开方式热联接至彼此。通过液体分离器(24)能够降低气流中冷凝的风险,液体分离器用于分离气流(25)中的液体,该液体分离器布置在冷却器块(23)上,位于气体路径(27)的出口侧(26)。

权利要求书

权利要求书
1.  一种用于冷却气流(25)的冷却器,尤其用于内燃机(1),优选用于机动车辆,
-具有冷却器块(23),其具有所述气流(25)能够流过的气体路径(27)以及冷却剂能够流过的冷却剂路径(28),所述气体路径和所述冷却剂路径以介质隔开方式热联接至彼此,
-具有液体分离器(24),用于分离所述气流(25)中的液体,所述液体分离器布置在所述冷却器块(23)上,位于所述气体路径(27)的出口侧(26)。

2.  根据权利要求1所述的冷却器,其特征在于,
所述液体分离器(24)具有气体导管(),所述气体导管具有所述气流(25)能够流过的导管截面(),其大部分被所述气流(25)能够流过的至少一个分离结构()阻挡。

3.  根据权利要求2所述的冷却器,其特征在于,
收集导管()在重力方向()上毗连所述导管截面(),横向于所述气体导管()延伸,其相对于所述气体导管()打开并且布置成使得所述至少一个分离结构()的滴水边缘()在重力方向()上毗连其上。

4.  根据权利要求2或3所述的冷却器,其特征在于,
排放线()连接至所述收集导管()。

5.  根据权利要求2至4中任一项所述的冷却器,其特征在于,
若干分离结构()串联布置于所述气体导管()中。

6.  根据权利要求2至5中任一项所述的冷却器,其特征在于,
相应的分离结构()由疏水织物形成。

7.  根据权利要求2至6中任一项所述的冷却器,其特征在于,
相应的分离结构()布置于滑架()上,所述滑架横向延伸通过所述导管截面()。

8.  根据权利要求2至7中一项所述的冷却器,其特征在于,
所述液体分离器(24)具有壳体(),所述壳体包含所述气体导管()并且安装在所述冷却器块(23)上。

9.  根据权利要求1所述的冷却器,其特征在于,
-所述气体路径(27)具有位于所述冷却器块(23)中的若干壁表面(30),液体膜(31)能够形成在所述壁表面(30)上,
-所述液体分离器(24)直接毗连所述冷却器块(23)的气体出口侧的侧面(32)上并且排放所述液体膜(31)。

10.  根据权利要求9所述的冷却器,其特征在于,
所述液体分离器(24)具有幅部(33),所述腹部直接毗连所述冷却器块(23)的气体出口侧的所述侧面(32)并且将所述液体膜(31)引导至所述液体分离器(24)的收集结构(34)。

11.  根据权利要求10所述的冷却器,其特征在于,
所述液体分离器(24)具有板主体(36),所述板主体横向于所述气流方向(35)延伸,具有通口(37),所述通口(37)对准所述冷却器块(23)的气体侧出口开口(38),所述幅部(33)从所述通口(37)突出。

12.  根据权利要求11所述的冷却器,其特征在于,
所述板主体(36)具有接收所述液体膜(31)的亲水性纤维结构(39)。

13.  根据权利要求9所述的冷却器,其特征在于,
所述液体分离器(24)具有排放间隙(41),所述排放间隙(41)横向于所述气流方向(35)直接毗连所述壁表面(30)的所述气体侧出口端(42),使得所述液体膜(31)能够从相应的壁表面(30)进入相应的排放间隙(41)并且能够从其排放。

14.  根据权利要求13所述的冷却器,其特征在于,
相应的排放间隙(41)定尺寸为使得毛细管力将所述液体膜(31)抽吸至所述排放间隙(41)中并且从其排放。

15.  根据权利要求13或14所述的冷却器,其特征在于,
所述液体分离器(24)具有亲水性纤维结构(45),所述亲水性纤维结构(45)毗连相应的排放间隙(41)和/或布置在相应的排放间隙(41)中。

16.  根据权利要求13至15中任一项所述的冷却器,其特征在于,
所述液体分离器(24)具有板主体(46),所述板主体(46)横向于所述气流(25)延伸,具有对准所述冷却器块(23)的气体侧出口开口(38)的通口(47),并且具有从其突出的幅部结构(48),其直接邻接所述冷却器块(23)的气体出口侧的所述侧面(32),使得所述排放间隙(41)由气体出口侧上的所述侧面(32)以及所述板主体(46)面向所述冷却器块(23)的内侧(50)限定。

17.  根据权利要求1所述的冷却器,其特征在于,
所述液体分离器(24)具有亲水性纤维结构(51),所述亲水性纤维结构(51)在所述冷却器块(23)的气体出口侧的侧面(32)上完全延伸,能够由所述气流(25)流过并且接收以及排放从所述气体路径(27)出现的液体。

18.  根据权利要求17所述的冷却器,其特征在于,
所述纤维结构(51)布置成在气流方向(35)上隔开所述冷却器块(23)。

19.  根据权利要求1至20中一项所述的冷却器,其特征在于,
所述液体分离器(24)具有用于分离液体的储罐(52)以及用于蒸发所述分离液体的蒸发器(53)。

20.  根据权利要求19所述的冷却器,其特征在于,
所述蒸发器(53)根据所述冷却器块(23)下游的所述气流(25)的温度的函数被温度控制。

21.  根据权利要求17或18和根据权利要求19或20所述的冷却器,其特征在于,
所述蒸发器(53)供给所述分离液体用于蒸发至所述纤维结构(51)。

22.  根据权利要求1至21中任一项所述的冷却器(18)使用在排气再循环系统(6)中用于冷却再循环排气。

说明书

说明书冷却器
技术领域
本发明涉及用于冷却气流的冷却器,尤其是排气再循环冷却器,用于冷却再循环排气。此外,本发明涉及这种冷却器的使用。
背景技术
冷却器通常包括冷却器块,其具有气流能够流过的气体路径以及冷却剂能够流过的冷却剂路径,气体路径和冷却剂路径以介质隔开方式热联接至彼此。
这种冷却器在车辆中以可变方式使用。应用的典型形式产生在排气再循环中,其中从新鲜空气系统外部的排气系统供给排气,从而将再循环排气与内燃机的燃烧室上游的新鲜空气混合。这种排气再循环(EGR)已经证明是有利于内燃机的燃料消耗和污染物排放释放。在涡轮增压内燃机中,高压排气再循环(HPEGR)和低压排气再循环(LPEGR)之间存在差别。涡轮增压内燃机装备有排气涡轮增压器,其涡轮布置在排气系统中,其压缩机布置在新鲜空气系统中。此处,压缩机以及涡轮将新鲜空气系统和排气系统分别分隔成高压区域以及低压区域。新鲜空气侧的低压区域在压缩机上游延伸。新鲜空气侧的高压区域在压缩机的下游延伸。排气侧的低压区域在涡轮下游延伸。排气侧的高压区域位于涡轮上游。高压排气再循环(HPEGR)因此占据涡轮的上游以及压缩机的下游。与此不同,低压排气再循环(LPEGR)占据涡轮的下游以及压缩机的上游。
在排气中,能够包含水蒸气形式的水,通过燃烧处理其会升高。同样地,在从环境抽吸的新鲜空气中,能够包含水蒸气形式的水。再循环排气通常依靠排气再循环冷却器冷却,例如以增加新鲜空气的质量流。取决于环境条件,再循环气体此处能够冷却得低于水的露点,由此能够发生冷凝,使得因此液态水积聚。由此,能够形成水滴,这会破坏下游的成分。此处,可能会由机械和腐蚀损坏。尤其,压缩机中以高转速旋转的压缩机轮暴露,从而增加了被水滴腐蚀的损坏风险。此外,冷凝水会积聚,以不利环境条件的方式会冰冻。此处,尤其压缩机轮暴露,增加了风险。
冷凝水形成的风险在低压排气再循环中尤其是关键的,因为比起在高压排 气再循环中,再循环排气被定期冷却至低温度水平。
这种冷却器的优选应用形式因此是EGR冷却器,其能够集成至低温冷却电路(LT冷却电路)中,用于尤其高冷却效率,即集成至液体冷却电路中,优选是常规发动机冷却电路。这种LTEGR冷却器在实用车辆中尤其会使用在HP区域或者LP区域,使得于是关注的是LTHPEGR冷却器或者分别LTLPEGR冷却器。
除了水蒸气,排气会额外地包含各种燃烧残留物,它们以颗粒形式存在。尤其,燃烧残留物能够包含烟灰、矿物质成分、陶瓷粒子或者硅酸盐。
引言中所称类型的冷却器也能够使用在建筑物中,尤其用于空调以调节室内空气。这种冷却器的进一步可能使用是例如电池冷却(例如在电动车辆中)或者连接燃料电池的空气供给。除了液体或者冷凝水,相应的气流还能够包含固体,诸如例如灰尘、硅酸盐(例如沙)或者有机物质。
发明内容
本发明关注的问题是提供引言所称类型的冷却器的改进实施例或者新颖使用,其能够尤其设计成排气再循环冷却器,其独特之处在于在冷凝水形成的情况下,可降低破坏后续成分的风险。
该问题根据本发明通过独立权利要求的主题解决。有利实施例是从属权利要求的主题。
本发明是基于这样的总体构思:冷却器装备有液体分离器。依靠这种液体分离器,能够从气流分离出液体,使得从冷却器出来的气流不包含液体或者仅包含降低量的液体。结果,降低破坏后续成分的风险。有利地,液体分离器布置在冷却器块上,位于气体路径的出口侧。由此,确保了液体分离器能够收集积聚气体路径内的尽可能多的液体。积聚在出口侧上游的气体路径中的液体由气流沿出口侧方向传输,因此被供给至液体分离器。
根据有利实施例,液体分离器能够具有气体导管,该气体导管具有气流能够流过的导管截面,该气体导管大部分被气流能够流过的分离结构阻挡。当分离结构完全或者至少基本上阻挡导管截面时,气流被迫流过分离结构。随后,夹带的液体和/或固态杂质能够附着至分离结构并且能够从气流分离。
根据进一步发展,收集导管能够在重力方向上毗连导管截面,收集导管横向于气体导管运行,通向气体导管并且布置成使得至少一个分离结构的滴水边 缘在重力方向上与其毗连。以该方式,能够尤其简单地从分离结构排放分离出的杂质。相应的滴水边缘优选布置于气体导管的导管截面的外侧,或者布置于收集导管的内部,由此改善了分离杂质滴落至收集导管中。
有利地,排空线能够连接至收集导管,为了将分离出的杂质排放至例如储罐。
在实施例中,若干分离结构串联布置于气体导管中是尤其有效的。此处,各分离结构能够构造为是相同的,或者能够装备有不同的分离效果。有利地,相邻的分离结构彼此隔开布置。
优选地,相应的分离结构能够由疏水织物形成。金属织物(例如钢或者优质钢)是优选的。但是,还可想到陶瓷织物。
当相应的分离结构布置在横向延伸通过导管截面的滑架上时可生产简化的结构。由此,相应的分离结构能够本身是相对柔性的,这允许使用具有相对低流动阻力和/或高分离效果的材料和结构。
此外,液体分离器能够具有壳体,该壳体包含气体导管并且安装至冷却器块上。由此,液体分离器代表分离组件,如果需要,分离组件能够尤其以简单的方式安装至冷却器块上。
根据有利实施例,气体路径能够具有位于冷却器块中的若干壁表面,液体膜能够形成在壁表面上。液体分离器然后有利地直接毗连冷却器块的气体出口侧的具有壁表面的侧面。在该实施例中,液体分离器主要用作接收并且排放沿着壁表面的液体膜,使得能够避免在气流中形成水滴。此外,液体分离器还能够分离出气流中已夹带的水滴,这已经能够形成在例如冷却器内。
在有用的进一步发展中,液体分离器能够具有幅部,幅部直接毗连冷却器块的气体出口侧的侧面并且将液体膜引导至液体分离器的收集结构。依靠这些幅部,能够实现的是,位于冷却器块的气体出口侧的侧面上的液体膜由于重力不会沿着该侧面流走,而是冲击幅部并且通过这些幅部传递至收集结构。尤其,液体膜形成在其上的壁表面在冷却器块中限定了各气体导管,气体导管能够尤其在重力方向上邻近彼此布置。当壁表面上的液体膜从这种气体导管出现时,重力驱动其沿着位于其下方的下一气体导管的方向。此时,水滴能够形成并且被气流所夹带。依靠幅部能够防止到下一气体导管的这种流走,从而还能够有效地防止气流中的水滴形成。
根据另一进一步发展,液体分离器能够具有板主体,板主体横向于气流延 伸,板主体具有通口,通口对准冷却器块的气体侧出口开口,并且幅部从通口突出。先前提到的气体导管在出口侧具有冷却器块的出口开口。通过板主体,以与冷却器块的出口侧互补的方式构造,使得板主体的通口轴向对准冷却器块的出口开口,即对准在气流的流动方向上,通过板主体因此通过液体分离器仅产生相对小的通流阻力。此外,液体分离器从而具有相对简单的结构。尤其,板主体能够与从其上突出的幅部一体地生产。
纤维结构能够基本地具有任何适合于接收液体的期望结构,尤其还具有疏水结构。但是,根据进一步优选发展,板主体能够具有接收液体膜的亲水性纤维结构。由此,液体膜能够从气流快速排放,由此降低通过气流的水滴夹带的风险。
在另一实施例中,液体分离器能够具有排放间隙,排放间隙横向于气流方向直接毗连壁表面的气体侧出口端,使得液体膜能够从相应的壁表面进入至相应的排放间隙并且能够在该排放间隙排放。不同于先前提到的实施例,在先前提到的实施例中幅部排放从气体导管的出口侧流出的液体膜,在此实施例中排放间隙提供的是,相应的液体膜能够从横向于气流的气流区域流出。
基本上此处,相应的液体膜由于重力能够进入相应的排放间隙。但是,根据特别有利的进一步发展,能够提供的是,相应的排放间隙定尺寸为使得毛细管力将液体膜抽吸至排放间隙中并且从排放间隙将其排放。横向于气流方向延伸的排放间隙是平行于气流方向的,因此定尺寸为相对较小以能够利用毛细管力。毛细管力带来了液体膜尤其有效的吸力,而无需额外必要的能量消耗措施。
在另一进一步发展中,液体分离器能够具有纤维结构,该纤维结构毗连相应的排放间隙和/或布置在相应的排放间隙中。纤维结构能够基本上具有适合于接收并且排放液体的任何期望结构,尤其还具有疏水结构。但是,其优选亲水性纤维结构。纤维结构接收液体膜并且能够将其传递至液体分离器内。
在另一进一步发展中,液体分离器能够具有板主体,板主体横向于气流延伸,具有对准冷却器块的气体侧出口开口的通口,并且具有从其突出的幅部结构,其直接邻接至冷却器块的气体出口侧的侧面,使得排放间隙由气体出口侧的侧面以及板主体面向冷却器块的内侧限定。由此,产生用于液体分离器的极其紧凑的结构。此外,值得注意的是,液体分离器仅在冷却器块上完成并且通过板主体的布置操作。
在另一有利实施例中,液体分离器能够具有纤维结构,纤维结构在冷却器 块的气体出口侧的侧面上完全延伸,纤维结构能够由气流流过并且接收和排放从气体路径出现的液体。纤维结构能够基本上具有适合于接收和排放液体的任何期望结构,尤其还具有疏水结构。但是,其优选为亲水性纤维结构。在该实施例中,液体分离器具有极其简单的结构,其能够以尤其经济的方式实现。
根据有利的进一步发展,能够提供的是,纤维结构布置成在气流方向上与冷却器块隔开。由此,能够实现的是,与纤维结构直接布置在冷却器块上相比,该纤维结构提供了能够流过的基本更大的体积。由此,能够显著降低纤维结构的通流阻力。
此处纤维结构能够是单层或者多层织物或者编织物。此次其能够是陶瓷或者金属纤维结构。此处同样还能够使用塑料的纤维结构。
在另一有利实施例中,液体分离器能够具有用于分离液体的储罐以及用于蒸发分离液体的蒸发器。依靠蒸发器,储罐能够再次被清空。在该实施例中,允许这样的情况:尤其在排气循环冷却器位于低压侧的应用情况下,冷却器中的冷凝水形成仅发生在特定环境条件或者操作状态下,而在许多其他环境条件或者操作状态的情形下不会发生冷凝。此外,操作状态以及环境条件还能够流行,在该状态下水的蒸发甚至是可行的。依靠储罐,分离的冷凝水能够因此被收集用于冷凝水积聚的阶段。依靠蒸发器,在冷凝水的蒸发是可行的阶段,储罐然后能够再次被清空。以该方式,能够避免以复杂方式将冷凝水排放至环境。
为了即使在储罐满的情形下能够保证液体分离器的操作能力,储罐能够可选地装备有溢出。额外地或者可替换地,储罐能够装备有挡板或者具有挡板结构。尤其在车辆应用中,储罐内驱动操作的动态性能够加速液体,由此储罐中能够发生波动,这能够引起储罐外溢。从而,所存储的液体能够经由排放结构返回至气流。挡板结构抵消波动的形成,由此还能够防止外溢。
根据另一有利的进一步发展,蒸发器能够是根据冷却器块下游的气流的温度的函数被温度控制。由此,能够实现的是,仅当气流中的温度高于水的蒸发温度时主动地进行蒸发操作。
在一简单例子中,蒸发器能够是灯芯类型。由于毛细管力,灯芯运送从储罐出来的分离水至暴露至气流的灯芯端部。在足够气体温度下,此处在灯芯端部发生期望的液体蒸发。另一方面,由于灯芯中的高毛细管力,不会预期发生液滴的分离。
在另一实施例中,蒸发器能够用泵操作,在蒸发操作期间泵将从储罐出来 的液体供给至蒸发表面,即具有足够气体温度。
还能够在储罐中布置加热设备,依靠该加热设备,存储在其中的液体能够蒸发。加热设备例如能够是电操作的。为了实现加热设备还能够依靠至少一个所谓的热管,例如,热管联接储罐的底部与冷却器块,以从冷却器块传递热至储罐的底部。
此外,蒸发器能够例如用喷射泵操作,其中,喷射泵的文丘里喷嘴中的气流产生真空以从储罐抽吸出液体。
额外地或者可替换地,蒸发器能够具有对应的阀以能够主动控制液体至气流的供给。
在另一有利实施例中,蒸发器能够供给分离液体以用于蒸发至纤维结构,在分离阶段期间,纤维结构用作从气流接收液体或者从冷却器块接收液体膜。
在排气再循环系统中使用上述类型的根据本发明的冷却器,用于冷却再循环排气。因此,本发明还关注排气再循环冷却器以及具有这种排气再循环冷却器的排气再循环系统。最后,本发明还关注具有这种排气再循环系统的内燃机。优选地,排气再循环冷却器用于涡轮增压内燃机的低压排气再循环中。
本发明的进一步重要的特征及优势将见于从属权利要求、附图以及借助于附图的附图说明。
应该理解的是,以上提到的以及以下将进一步解释的特征不仅能够以示出的组合使用,而且能够以其他组合使用或者单独使用,这并不超出本发明的范围。
附图说明
本发明的优选示范实施例图示于附图并且在以下说明中将进一步详细解释,其中,相同附图标记指代相同或者类似或者功能相同的部件。
这里分别概略地示出了,
图1是电路图方式的高度简化的内燃机的示意图,
图2是冷却器在液体分离器区域中高度简化的纵截面图,
图3是根据图2的细节III的液体分离器的轴向图,
图4是液体分离器的板主体的等轴视图,
图5是另一实施例中图2的截面图,
图6是进一步实施例中图2和图5的截面图,
图7是另一实施例中图6的截面图,
图8是另一实施例中液体分离器的轴向图,但是不具有分离结构,
图9是根据图8的截面线IX的图8的液体分离器的轴截面,但是具有分离结构,
图10是图8的和图9的液体分离器的放大截面,但是具有根据图9的截面线X的分离结构。
具体实施方式
根据图1,内燃机1包括:具有若干燃烧室3的气缸体2;新鲜空气系统4,用于供给新鲜空气至燃烧室3;排气系统5,用于从燃烧室3排放排气;以及排气再循环系统6,用于从排气系统5再循环排气至新鲜空气系统4。新鲜空气系统4包含:新鲜空气过滤器7;排气涡轮增压器9的压缩机8;增压空气冷却器10;以及节流设备11,例如呈节流阀的形式。
增压空气冷却器10连接至冷却电路12。排气系统5包含排气涡轮增压器9的涡轮13,排气涡轮增压器经由驱动轴14连接压缩机8。此外,排气系统5包含触媒转换器15以及节流设备16,节流设备16例如呈传感器瓣的形式。
排气再循环系统6包含排气再循环阀17以及连接至冷却电路19的排气再循环冷却器18。此处,排气再循环系统6的抽取点20布置在排气系统5上的涡轮13的下游。此处,排气再循环系统6的引入点21布置在新鲜空气系统4上的压缩机8的上游。因此,此处关注的是低压排气再循环。
增压空气冷却器10的冷却电路12和/或排气再循环冷却器18的冷却电路19能够与发动机冷却电路22联接。同样地,此处这能够分别是分离冷却电路。
排气再循环冷却器18在下文还大致指代为“冷却器18”,根据图1至图6其包括冷却器块23以及液体分离器24,液体分离器24用于从流过冷却器块23的气流25分离出液体。此处,液体分离器24布置在冷却器块23的气体侧出口侧26。
冷却器块23具有气流25能够流过的气体路径27,该气体路径在图2、图5、图6和图7中由箭头指示。此外,冷却器块23包含冷却剂路径28,其能够在图1中看见,优选液体冷却剂能够流过该冷却剂路径。冷却剂路径28和气体路径27彼此热联接,但是以介质方式隔开。因此,冷却剂路径能够从气体路径提取热。
根据图2至图6,冷却器块23中的气体路径27能够包含若干气体导管29,若干气体导管29在横向上由壁表面30限定。在冷却器18的操作中,在对应边际条件下,液体膜31能够形成在这些壁表面30上,即通过气流25中夹带的水蒸气的冷凝而形成。壁表面30上的该沉积于是形成液体膜31,液体膜31由气流25驱动而离开气体导管29。
根据图2至图4以及图5,液体分离器24直接连接至冷却器块23的气体出口侧的侧面32,该气体出口侧此处与气体路径27的出口侧26一致。因此,液体分离器24能够排放液体膜31。
根据示出于图2至图4的实施例,液体分离器24能够具有幅部33,幅部33直接毗连冷却器块23的气体出口侧的侧面32。幅部33将从气体导管29出来的液体膜31引导至液体分离器24的收集结构34。因此,积聚的液体根据图3能够首先横向于气流方向35沿着幅部33被横向偏转,然后例如沿着收集结构34向下排放。
根据图4,液体分离器24能够具有板主体36,板主体36横向于气流方向35延伸。板主体36具有若干通口37,通口37构造为在数量、布置以及尺寸方面以与冷却主体23的气体侧的出口开口38互补的方式。因此,通口37布置成相对于气流方向35轴向对准出口开口38。板主体36能够具有亲水性结构39,图4中仅依靠例子指示在板主体36的右边缘侧。清楚的是,板主体36面向冷却器块23的基本上整个内侧40能够设置有这种纤维结构39。纤维结构39此处构造为使得其能够接收液体膜31。
图5图示了液体分离器24的不同实施例,其中构建了排放间隙41,排放间隙41横向于气流方向35延伸,此处直接毗连壁表面30的气体侧出口端42。因此,相应的液体膜31能够从相应的壁表面30进入至相应的排放间隙41中,其中,进入这种排放间隙41中的相应液体膜31被排放在排放间隙41中。有利地,间隙宽度43定尺寸为使得产生毛细管力,该力将液体膜31抽吸至排放间隙41中并且引起排放间隙41中液体的排放。例如,根据图5,在相应的排放间隙41的入口区域44,能够在壁表面30的相应出口端42收集由液体膜31输送的液体,直到通过毛细管力将其抽吸至排放间隙41中并且排放在此处。
还在该实施例中,液体分离器24能够具有亲水性纤维结构45,亲水性纤维结构45在图5的例子中能够布置在相应的排放间隙41内。还可行的是,相应的排放间隙41用其毛细管行为通至这种纤维结构45。
有利地,液体分离器24在该实施例中还能够具有板主体46,板主体46横向于气流25延伸,具有通口47,通口47对准冷却器块23的气体侧出口开口38,并且板主体46具有从板主体46突出的幅部结构48。幅部结构48包括若干幅部49,它们分别直接邻接冷却器块23的气体出口侧的侧面32。以该方式,排放间隙41一方面由气体出口侧的侧面32以及另一方面由板主体46面向冷却器块23的内侧50限定。
根据图6和图7,液体分离器24还能够由亲水性纤维结构51形成,亲水性纤维结构51在冷却器块23的出口侧的侧面32上完全延伸。气流25能够流过纤维结构51,纤维结构51构造为使得其能够接收并且排放从气体路径27出现的液体。在示出于图6和图7的特定实施例中,纤维结构51布置成在气流方向35上与冷却器块23的出口侧的侧面32隔开。由此,纤维结构51的整个表面能够用于气流25的过流和通流,由此降低纤维结构51的流动阻力。纤维结构51能够是陶瓷或者金属经编织物或者编织物。纤维结构51能够是单层式或者多层式。在图6和图7的例子中,示出了三层式纤维结构51。实施例中,其中纤维结构51的各层相对于彼此维持预定距离,这尤其适合于接收并且排放来自气流25中的液体水滴,此处特别有利的情形是多层式纤维结构51。
除了图6示出的实施例,在图7示出的实施例中,液体分离器24装备有储罐52,储罐52能够存储分离液体。相应的液体分离器24能够相应地构造为使得其供给分离液体至该储罐52。这种储罐52能够实现在此处示出的所有实施例中。
此外,图7示出了蒸发器53,依靠蒸发器53能够将分离液体从储罐52蒸发。在冷凝水积聚的操作阶段,这能够存储在储罐52中。在液体能够蒸发的操作阶段,储罐52能够再次依靠蒸发器53被清空。在图7的例子中,储罐52具有溢流54,溢流54能够通过合适的阀55控制。此外,在图7的例子中,挡板结构56布置在储罐52中,例如呈格栅的形式,这提供的是,在装备有内燃机1的车辆的操作过程中,在储罐52中会产波浪,不会导致所存储的液体溢出。
蒸发器53有利地是受温度控制的,即根据冷却器块23下游的气流25的温度的函数来控制。在尤其简单的情况下,蒸发器53能够具有灯芯,灯芯根据图7将液体上述传输到暴露于气流25中的区域。热管57还能够布置于储罐52和冷却器块23之间,以从储罐52蒸发液体。
蒸发器53能够此处有利地构造为使得其供给分离液体以用于再次蒸发至纤 维结构51。这能够根据图7发生,使得蒸发器53传输液体到气流25的区域,使得水滴本身能够脱离,它们被收集在纤维结构51中并且蒸发。在图7中,在纤维结构51的下游,标示出一区域,在该区域中,气流25包含水蒸气。
根据图8至图10,液体分离器24能够在其自身壳体58中具有气体导管59,该气体导管具有气流25能够流过的导管截面60。导管截面60现在大部分地、优选完全地被气流25能够流过的至少一个分离结构61、62阻挡。在例子中,两个这种分离结构61、62图示于图9中,在气流25的流动方向上一个分离结构布置于另一个分离结构后面,即串联布置,使得它们在气流25的流动方向上彼此隔开。基本上单个分离结构61、62也是足够的;同样地,还能够提供多于两个的分离结构61、62。
相应的分离结构61、62是气流25可渗透的,但是形成了用于夹带粒子以及尤其用于夹带液滴的屏障,阻碍了粒子或者水滴能够附接到它们上,由此将粒子或者水滴从气流25分离出。例如,相应的分离结构61、62是疏水材料构成的织物,诸如例如金属织物,尤其是钢,优选是高级钢。
根据图9和图10,液体分离器24在其壳体58中具有收集导管63,收集导管63在箭头指示的重力方向64上毗连导管截面60。收集导管63收集由相应的分离结构61、62所分离的液体并且将其供给至排放线65。排放线65此处能够通至储罐52,已经参考图7的实施例解释了储罐52。收集导管63横向于气体导管59延伸并且通向气体导管59,即与重力方向64相反。此外,收集导管63定位成使得相应的分离结构61、62的滴水边缘66沿重力方向64与其毗连。因此,通过相应的分离结构61、62所接收的液体由于重力能够在分离结构61、62内沿滴水边缘66的方向流走,并且能够从后者滴落至收集导管63中。此处有利的是,相应的滴水边缘66已经布置于气流25所流过的气体导管59的导管截面60的外侧并且滴落至收集导管63中。液体于是能够滴落至不被气流25干扰的收集导管63中。此外,收集导管63此处构造为使得其在重力方向64上朝向排放线65变窄。
对于相应的分离结构61、62,分别设置滑架67或者68,相应的分离结构61、62布置或者固定在滑架67或者68上。相应的滑架67、68横向延伸通过导管截面60,例如由十字形幅部形成,仅产生小的流动阻力。
根据图8和图10,壳体58具有开口69,液体分离器24通过开口69能够安装在冷却器块23上,例如依靠对应的螺栓连接。
根据图9,壳体58能够具有两个壳体半70和71,相应的滑架67、68和/或相应的分离结构61、62能够夹紧在它们之间以用于固定在壳体58上。

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本发明涉及一种用于冷却气流(25)的冷却器(18),尤其用于内燃机(1),优选用于机动车辆,包括冷却器块(23),冷却器块具有气流(25)能够流过的气体路径(27)以及冷却剂能够流过的冷却剂路径(28),气体路径和冷却剂路径以介质隔开方式热联接至彼此。通过液体分离器(24)能够降低气流中冷凝的风险,液体分离器用于分离气流(25)中的液体,该液体分离器布置在冷却器块(23)上,位于气体路径(27)的。

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