[發(fā)明專利]用于回收排氣熱的排氣管結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210562649.3
• 申請(qǐng)日: 2012-12-21
• 公開（公告）號(hào): CN103628959B
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 樸基喆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社
• 主分類號(hào): F01N5/02
• 分類號(hào): F01N5/02;F01N13/08;F28F1/08
• 代理公司: 北京戈程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11314
• 代理人: 程偉,王錦陽

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求2012年8月22日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)第10-2012-0091909號(hào)的優(yōu)先權(quán)，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容結(jié)合于此用于通過該引用的所有目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于回收排氣熱的排氣管結(jié)構(gòu)，更具體地，涉及用于回收排氣熱的排氣管結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能夠通過增加排放氣體的排氣熱和冷的冷卻劑的熱之間進(jìn)行熱交換的面積并將冷卻劑的流動(dòng)方向布置成與排放氣體的流動(dòng)方向相反來更加快速地提高冷卻劑的溫度。

背景技術(shù)

為了讓在冬天暴露于寒冷空氣溫度的車輛發(fā)動(dòng)機(jī)正常操作并提高燃料的燃燒效率，在駕駛前或駕駛的初期階段中需要預(yù)熱。

排氣熱回收裝置是一種在冬季駕駛的初期階段中利用廢排氣熱將冷的冷卻劑快速加熱的裝置。研發(fā)排氣熱回收裝置是為了通過縮短發(fā)動(dòng)機(jī)的預(yù)熱時(shí)間而減少發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的摩擦損失以提高燃料效率。

相關(guān)技術(shù)中的排氣熱回收裝置顯示在圖1中。參考圖1，具有擴(kuò)大的直徑的桶形外殼2安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的排放氣體流經(jīng)的排氣管1的預(yù)定位置處。

另外，（在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)和散熱器內(nèi)流通的）冷卻劑流入和流出經(jīng)過的入口和出口分別在外殼2中形成，傳熱板3布置在外殼2的內(nèi)部以形成冷卻劑流經(jīng)的溝槽。另外，旁通閥4連接到位于外殼2內(nèi)部的排氣管以（基于電信號(hào)）打開和關(guān)閉排氣管1，以及在外殼2的內(nèi)部的排氣管的表面中形成孔4a。因此，當(dāng)旁通閥4關(guān)閉時(shí)，形成路徑（如箭頭所示），使得排放氣體能夠從外殼2的內(nèi)部流入設(shè)置傳熱板3的空間。

因此，發(fā)動(dòng)機(jī)在正常溫度時(shí)，旁通閥4打開，使得大量的排放氣體在不與傳熱板3接觸的情況下（向出口）流動(dòng)。另外，發(fā)動(dòng)機(jī)在低溫時(shí)，旁通閥4關(guān)閉，使得冷卻劑在外殼2內(nèi)部流通并被加熱。

然而，相關(guān)技術(shù)中，因?yàn)閭鳠岚?是簡(jiǎn)單的管形，所以進(jìn)行熱交換的面積是有限的，并且由于排放氣體的流動(dòng)路徑復(fù)雜而引起流動(dòng)阻力。

公開于該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在加深對(duì)本發(fā)明的一般背景技術(shù)的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的各個(gè)方面提供一種用于回收排氣熱的排氣管結(jié)構(gòu)，其具有這樣的優(yōu)點(diǎn)：在不增加外殼尺寸的情況下，通過增加進(jìn)行熱交換的面積及引起渦流而使排放氣體更有效地流動(dòng)，并通過將冷卻劑的流動(dòng)方向設(shè)置成與排放氣體的流動(dòng)方向相反，更快速地加熱冷卻劑。

本發(fā)明的各個(gè)方面提供一種用于回收排氣熱的排氣管的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)用排放氣體的熱加熱冷卻劑，該結(jié)構(gòu)包括：外殼和傳熱管，外殼連接到排氣管，使得排放氣體從前側(cè)流動(dòng)到后側(cè)，該外殼包括冷卻劑流入經(jīng)過的第一接頭和冷卻劑流出經(jīng)過的第二接頭；多個(gè)傳熱管安裝在所述外殼的內(nèi)部，其具有不同的直徑并且彼此連通，當(dāng)所述第一接頭和所述第二接頭在外殼內(nèi)部打開，從而使所述冷卻劑流經(jīng)的冷卻劑路徑形成為多個(gè)層，其中在相鄰的冷卻劑路徑之間形成排放氣體流經(jīng)的排放氣體路徑以形成為層，第一接頭設(shè)置在第二接頭的后側(cè)。第一接頭形成在外殼的下端處，第二接頭形成在外殼的上端處。

另外，傳熱管可以具有從傳熱管的表面突出的褶皺部分。褶皺部分可以通過連續(xù)地彎曲傳熱管形成，從而在傳熱管內(nèi)圓周表面和外圓周表面上重復(fù)地形成凹部和凸部。

旁通閥可以聯(lián)接在傳熱管中，設(shè)置在最內(nèi)側(cè)位置的傳熱管處，并打開和關(guān)閉設(shè)置在最內(nèi)側(cè)位置處的傳熱管。

在褶皺部分上形成的凹部和凸部，可以包括：第一褶皺部分和第二褶皺部分，第一褶皺部分形成以具有這樣的形狀：在排氣管的縱向方向上的一側(cè)偏置向前側(cè)，另一側(cè)偏置向排放氣體的后側(cè)；第二褶皺部分連接到第一褶皺部分并形成具有在第一褶皺部分的偏置方向相反的方向上偏置的形狀，使得第一褶皺部分的形狀和第二褶皺部分的形狀相對(duì)于排氣管的縱軸相互對(duì)稱。褶皺部分可以具有人字形圖案。

同時(shí)，傳熱管可以形成第一褶皺部分和第二褶皺部分沿著圓周重復(fù)地相互連接的形狀。可以安裝分別布置在內(nèi)側(cè)和外側(cè)的兩個(gè)相鄰的傳熱管，使得設(shè)置在內(nèi)側(cè)處的傳熱管的第一褶皺部分面向設(shè)置在外側(cè)處的傳熱管的第二褶皺部分。

因?yàn)閷⒗鋮s劑的流動(dòng)方向布置成與排放氣體的流動(dòng)方向相反，所以本發(fā)明的排氣管結(jié)構(gòu)能夠提高熱交換效率。冷卻劑能夠平滑地在外殼內(nèi)部流動(dòng)，這是因?yàn)楫?dāng)冷卻劑流入外殼的下側(cè)并流出外殼的上側(cè)時(shí)，隨著冷卻劑被加熱，其密度降低。

另外，傳熱管的一表面可以與排放氣體接觸，另一面可以與冷卻劑接觸，傳熱管具有在可以進(jìn)行熱交換的傳熱管表面上形成的褶皺部分，由此在不增加外殼尺寸的情況下，能夠增加熱交換面積并能夠更快速地加熱冷卻劑。