[发明专利]排气热交换装置

说明书

相关申请的交叉引用

本公开基于2011年12月19日递交的日本专利申请No.2011-277501和2012年11月30日递交的日本专利申请No.2012-262210，通过引用将它们公开的内容结合到本文中。

技术领域

本公开涉及排气热交换装置，该排气热交换装置在从内燃机排出的排气和冷却流体之间执行热交换。

背景技术

专利文献1公开一种具有壳体的排气热交换装置，在该壳体中容纳有热交换芯。该热交换芯被构造成具有多个层叠的管子，排气流动通过多个层叠的管子。壳体在管子的纵向方向的两端的附近具有入口和出口，冷却水通过入口在与纵向方向正交的方向上引入，冷却水通过出口在相同的正交方向上排出。壳体还具有在箱部分中的排气流入部分和排气流出部分，箱部分沿纵向方向定位在比多个管子的两端部分更外侧的外侧上。芯板在纵向方向的两端部保持住多个管子，并且将冷却水通道和箱部分相互分隔开。芯板连接到形成箱部分的接合部分。因此，芯板与冷却水接触，并且接合部分与排气接触。

根据前述构造，从排气流入部分流入壳体的排气在通过一端侧上的接合部分的内部之后在多个管子中流动。从多个管子流出的排气通过另一侧上的接合部分的内部，并且然后从排气流出部分排出。当排气流动通过多个管子时，在排气和冷却水之间执行热交换，前述冷却水在多个管子的附近、从入口向出口流动通过冷却水通道。因此，排气仅在热交换芯中被冷却水冷却。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：JP-A-2003-106785

发明内容

在专利文献1所示的排气热交换装置中，为了确保排气冷却性能的增加，需要增加热交换芯的热交换性能。因此，必须增加热交换表面面积，并且必须通过增加管子的数量或通过增加管子在纵向方向上的长度来增加热交换芯的尺寸。

因为高温排气流动通过接合部分的内部，因此接合部分的温度增加。芯板被冷却水冷却，并且因此芯板和接合部分之间的温度差增加。因此，该温度差会增加芯板和接合部分之间的热膨胀差，因而在两个部件之间的连接部分中产生大的热应变，导致在该连接部分需要更高强度。

本公开的一个目的是提供一种能够确保排气冷却性能且尺寸减小的排气热交换装置。

解决问题的技术手段

根据本公开，为了实现前述目的，采用下述技术手段。根据第一公开，一种排气热交换装置，设置有：

热交换芯，包括多个管子，从内燃机排出的排气在多个管子中流动，所述热交换芯在其周围限定第一水通道，冷却水流动通过第一水通道；

上游侧气箱部分，被构造成相对于多个管子在排气的更上游侧在内部形成与多个管子连通的通道；

下游侧气箱部分，被构造成相对于多个管子在排气的更下游侧在内部形成与多个管子连通的通道；

水箱部分，被构造成通过围绕多个管子来形成第一水通道，所述水箱部分在上游侧气箱部分的周围形成与第一水通道连通的第二水通道；

双管部分，包括内部管和外部管，所述内部管形成气体通道，所述气体通道与上游侧气箱部分的内部连通，使得所述排气流动通过气体通道，所述双管部分在内部管和外部管之间形成环形水通道，所述环形水通道与第二水通道连通，使得所述冷却水流动通过环形水通道；

水流入部分，连接到外部管，所述冷却水通过水流入部分流入环形水通道中；和

水流出部分，连接到水箱部分，所述冷却水通过水流出部分从第一水通道流出。

根据前述公开，排气不仅能够在热交换芯中被冷却，而且能够被设置在热交换芯的上游侧的双管部分等冷却。因此，当与现有技术的装置相比，能够显著地提高排气冷却性能。此外，因为除了热交换芯之外还具有能够冷却排气的部分，因此，能够减小热交换芯中的热交换面积，并且整个EGR冷却器的尺寸能够被减小。

根据第二公开，所述水箱部分包括第一分割体和第二分割体，所述第一分割体和第二分割体被组装成在与排气流动的方向交叉的方向上彼此面对面。由于第一分割体和第二分割体被组装成在前述方向上彼此面对面，因此其它部件能够通过组装的第一分割体和第二分割体被水箱部分支撑和连接在一起。这样，能够提供具有优秀的组装效率的排气热交换装置。

根据第三公开，所述上游侧气箱部分以插入所述内部管的内侧的方式连接到所述内部管，且第一密封部件置于所述上游侧气箱部分和内部管之间。所述外部管以插入水箱部分的内侧的方式连接到水箱部分，且第二密封部件置于所述外部管和水箱部分之间。