[發(fā)明專利]廢氣蒸發(fā)器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201080048294.5
• 申請(qǐng)日: 2010-10-21
• 公開（公告）號(hào): CN102639952A
• 公開（公告）日: 2012-08-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 斯特芬·布倫納;彼得·格斯克斯;延斯·霍爾登里德;克勞斯·伊姆勒;邁克爾·施密特
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貝洱兩合公司
• 主分類號(hào): F28D1/03
• 分類號(hào): F28D1/03;F28F3/02;F28F3/08
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種蒸發(fā)器，特別是用于機(jī)動(dòng)車的廢氣系統(tǒng)的廢氣蒸發(fā)器。

背景技術(shù)

內(nèi)燃機(jī)廢氣的熱能回收在車輛工程領(lǐng)域中的重要性穩(wěn)步增長(zhǎng)。尤其，利用廢氣蒸發(fā)器的熱能回收越來(lái)越受到重視，借此以提高相對(duì)于內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行的效率。在廢氣蒸發(fā)器中，熱量從廢氣中分離并被提供給冷卻劑或制冷劑，在此過(guò)程中，冷卻劑或制冷劑通常會(huì)被蒸發(fā)。從廢氣分離的熱能可用于下游的克勞修斯-蘭金循環(huán)(Clausius-Rankine-Kreislauf)。

例如，本申請(qǐng)人的專利DE?102007?060?523?A1公開了一種廢氣蒸發(fā)器，該廢氣蒸發(fā)器具有夾層設(shè)計(jì)，在該設(shè)計(jì)中，廢氣層和冷卻劑層交替地直接彼此相鄰設(shè)置。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種在壓力穩(wěn)定性方面有所改善的蒸發(fā)器，且該蒸發(fā)器制造簡(jiǎn)單、成本低。

上述目的通過(guò)具有獨(dú)立權(quán)利要求1的技術(shù)特征的蒸發(fā)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明有利的實(shí)施方案在從屬權(quán)利要求的技術(shù)方案中給出。

根據(jù)本發(fā)明的基本構(gòu)思，蒸發(fā)器特別適用于作為機(jī)動(dòng)車的廢氣系統(tǒng)的廢氣蒸發(fā)器，該蒸發(fā)器具有板式夾層結(jié)構(gòu)，該板式夾層結(jié)構(gòu)包括多個(gè)相互堆疊在一起的用于導(dǎo)引第一流體的導(dǎo)流板元件，在兩個(gè)板元件之間設(shè)有至少一個(gè)用于導(dǎo)引第二流體的肋部，特別為一個(gè)連接肋部或一個(gè)波紋肋部，其中，板元件包括至少一塊覆蓋液流通道的蓋板以及液流通道板單元，該液流通道板單元具有至少一塊設(shè)有液流通道的液流通道板，液流通道板用以將第一流體從入口導(dǎo)引至出口。

通過(guò)將蒸發(fā)器設(shè)計(jì)成板式夾層結(jié)構(gòu)，使蒸發(fā)器具有特別高的壓力穩(wěn)定性，并因此能夠在足夠的范圍內(nèi)承受高達(dá)100bar的工作壓力，這樣的工作壓力例如在克勞修斯-蘭金循環(huán)中產(chǎn)生。

在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，液流通道板單元包括單塊液流通道板，該液流通道板被覆蓋液流通道的蓋板封閉。這種實(shí)施方案提供了液流通道板單元的最簡(jiǎn)單且成本低的實(shí)施方案。

在一個(gè)進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方案中，還設(shè)有另一塊蓋板，其設(shè)置在單塊液流通道板和至少一個(gè)肋部之間，從而使該單塊液流通道板設(shè)置在這兩塊蓋板之間。

換句話說(shuō)，板元件以蓋板-液流通道板-蓋板的順序設(shè)置在兩個(gè)肋部之間，從而使兩塊蓋板形成良好的接觸面或者形成與肋部形成平面式連接。

在一個(gè)進(jìn)一步優(yōu)選的實(shí)施方案中，液流通道板單元明確包括兩塊液流通道板，這兩塊液流通道板設(shè)置在兩塊蓋板之間。通過(guò)使兩塊通道板形成材料配合連接，而形成了具有增強(qiáng)的抗壓性能的通道結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選地，液流通道板的液流通道通過(guò)模壓工藝或深沖工藝形成。這些方法成本低，而且通過(guò)這些方法還可以在液流通道板中加工出不同的通道結(jié)構(gòu)。例如可以考慮波紋型通道結(jié)構(gòu)，在該通道結(jié)構(gòu)中，克勞修斯-蘭金循環(huán)的第一流體(例如水或酒精混合物)從入口流至出口。

在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，液流通道由平行的加強(qiáng)筋構(gòu)成，這些加強(qiáng)筋通過(guò)開口相互連接。由該實(shí)施方案實(shí)現(xiàn)了一種特別便于制造的液流通道板，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況可以將液流通道板安裝在任何位置上，該液流通道板特別為沖壓而成的液流通道板。

在另一個(gè)實(shí)施方案中，液流通道板的液流通道被設(shè)計(jì)為開口，兩塊液流通道板中的開口疊置，以形成一條或多條液流通道。優(yōu)選地，疊置的開口設(shè)有不同的寬度，從而使在開口邊緣上可能產(chǎn)生的任何毛邊不會(huì)阻礙液流通道的流體連通。

優(yōu)選地，開口通過(guò)沖壓工藝、激光切割或噴水切割的方式形成。

在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，入口和/或出口設(shè)置在蒸發(fā)器的中心區(qū)域。該實(shí)施方案使得熱膨脹、特別是蒸發(fā)器縱向上的熱膨脹不會(huì)受到阻礙。根據(jù)本發(fā)明，“中心區(qū)域”可以理解為這樣的區(qū)域，即，該區(qū)域從蒸發(fā)器的幾何中心、在兩個(gè)縱向上、以蒸發(fā)器整體長(zhǎng)度的0-20％、優(yōu)選0-10％的范圍延伸。

在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，入口和/或出口設(shè)置在蒸發(fā)器的側(cè)面，以免阻礙第二流體的流動(dòng)、特別是機(jī)動(dòng)車廢氣的流動(dòng)。為此，大體上呈矩形的板元件于兩個(gè)縱側(cè)面上具有突起部，且突起部帶有開口。通過(guò)使各個(gè)板元件堆疊在一起，一方面形成具有入口集流通道的入口，另一方面形成具有出口集流通道的相應(yīng)出口。

在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，至少一個(gè)、優(yōu)選每個(gè)液流通道板單元具有用以產(chǎn)生升高的壓力損耗的元件。優(yōu)選地，該元件設(shè)計(jì)為噴嘴、膜片或阻擋圈。該實(shí)施方案實(shí)現(xiàn)了這種情況，即，通過(guò)有針對(duì)性地引入“初始?jí)毫p耗(Vordruckverlust)”，使不同的液流通道板單元的各條液流通道之間的壓力損耗差以百分比的形式降低。這確保了使第一流體均勻分配到各個(gè)液流通道板單元。