專利名稱：涂覆特氟隆的熱交換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及熱交換器，更特別地是用于車輛的廢氣再循環(huán)系統(tǒng)的熱 交換器。
背景技術(shù)：
車輛的發(fā)動機(jī)會產(chǎn)生作為車輛排放物的氮氧化合物(NOx)。為努力 降低汽車排放物中的NOx水平，制造商通常會使用廢氣再循環(huán)(EGR) 系統(tǒng)。EGR系統(tǒng)通過使廢氣進(jìn)入進(jìn)氣歧管再循環(huán)而降低NOx水平，在進(jìn) 氣歧管中，廢氣與進(jìn)入的空氣和燃料混合。當(dāng)燃燒溫度超過預(yù)定溫度時， NOx以高濃度聚集。通過稀釋空氣/燃油比，峰值燃燒溫度將會降低。
通過冷卻再循環(huán)廢氣可以進(jìn)一步降低燃燒溫度。因此， 一些EGR系 統(tǒng)包括用于在廢氣射入進(jìn)氣歧管前冷卻廢氣的熱交換器。閥或其他計(jì)量 裝置可被用來調(diào)節(jié)廢氣進(jìn)入進(jìn)氣歧管的流量。
在熱交換器中，廢氣流經(jīng)多個由熱傳導(dǎo)材料制成的熱交換管道。熱 交換管道的一面與廢氣接觸，而另一面與從廢氣中吸收熱量的流體(制 冷劑或空氣)接觸。傳熱效率可能會由于廢氣顆粒在熱更換管道中的阻 塞或凝聚而降低。結(jié)果是，熱交換器通常具有較大的尺寸以補(bǔ)償阻塞。 這損及到組裝空間、熱交換器的設(shè)計(jì)、和/或車輛的重量。

發(fā)明內(nèi)容
因此，熱交換器邕括具有廢氣入口，廢氣出口，流體入口，以及流 體出口的外殼。多個熱交換管道具有與廢氣出口和廢氣入口流體相連通 的第 一表面和與流體入口和流體出口流體相連通的第二表面，其中，在 第一表面上涂覆有包括特氟隆^的材料。
本發(fā)明的一個特征，外殼包括入口板和出口板，在此處，多個熱交 換管道的第一端與入口板緊密配合，多個熱交換管道的第二端與出口板 緊密配合。
本發(fā)明的另一個特征，熱交換管道包括在入口板和出口板之間延伸 的多個細(xì)長的管。
本發(fā)明的又一個特征，包括特氟隆@的材料還包括青銅。
本發(fā)明的又一個特征，廢氣再循環(huán)系統(tǒng)包括熱交換器和引導(dǎo)廢氣從 排氣裝置進(jìn)入發(fā)動機(jī)的廢氣再循環(huán)閥。
本發(fā)明的一個可替換的實(shí)施例，熱交換器包括具有廢氣入口、廢氣 出口 、流體入口和流體出口的外殼。與廢氣出口和廢氣入口流體相連通 的廢氣管道包括一區(qū)域，此區(qū)域位于第一板和第二板的相對的表面之 間，此相對的表面上涂有包括特氟隆@的材料。與流體入口和流體出口 流體相連通的流體管道包括一 區(qū)域，此區(qū)域位于第二板和第三板的相對 的表面之間，第二板將流過廢氣管道的廢氣的熱量傳遞給流過流體管道 的流體。
本發(fā)明可應(yīng)用的更多領(lǐng)域?qū)⒃谙挛牡脑敿?xì)描述中變得顯而易見。應(yīng) 當(dāng)明確的是，顯示本發(fā)明優(yōu)先實(shí)施例的詳細(xì)描述和具體實(shí)例只是用于舉 例說明的目的而非限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。


通過詳細(xì)說明和隨后的附圖，本發(fā)明將會得到全面的理解，其中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的功能性框圖，其舉例說明帶有廢氣再循環(huán)系統(tǒng) 的車輛；
圖2A是根據(jù)本發(fā)明的管式熱交換器的橫斷面的側(cè)視圖2B是根扭本發(fā)明的管式熱交換器的橫斷面的端視圖3A舉例說明根據(jù)可替換實(shí)施例的板式熱交換器；
圖3B是根據(jù)可替換實(shí)施例的板式熱交換器的橫斷面的側(cè)視圖；和
圖3C是根據(jù)可替換實(shí)施例的板式熱交換器的橫斷面的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
下文的優(yōu)選實(shí)施例的描述僅僅是本發(fā)明本質(zhì)的具體化而不是對本發(fā) 明、其應(yīng)用或使用的限制。正如本文所使用的，術(shù)語"模塊"是指一個 特定用途集成電路(ASIC)，一個電子電路， 一個處理器(共享的、專 用的或組)，以及用于執(zhí)行一個或多個軟件或固件程序的存儲器， 一個 組合邏輯電路，和/或其他用于提供所述功能的合適組件。
根據(jù)本發(fā)明，熱交換器中的熱交換管道表面涂覆有用于減少阻塞的 包括特氟?、嗟牟牧?。
參考圖1,車輛10包括廢氣再循環(huán)(EGR)系統(tǒng)14，該系統(tǒng)有選擇 地向發(fā)動機(jī)17提供再循環(huán)的廢氣16。 EGR系統(tǒng)14包括EGR閥18和熱 交換器19。當(dāng)發(fā)動機(jī)運(yùn)行以允許再循環(huán)廢氣16進(jìn)入進(jìn)氣歧管24時，控 制模塊20有選擇地打開或關(guān)閉EGR閥18。 EGR閥18可處于部分打開和 部分關(guān)閉之間的位置。由發(fā)動機(jī)17而來的廢氣30流入廢氣歧管32。再 循環(huán)廢氣管道34引導(dǎo)一部分廢氣30進(jìn)入EGR系統(tǒng)14。熱交換器19用 于冷卻再循環(huán)的廢氣16。
本領(lǐng)域技術(shù)人員懂得將本發(fā)明應(yīng)用于不同的熱交換器結(jié)構(gòu)。例如， 熱交換器可以是管式、板式、殼式或任何其他適合的設(shè)計(jì)。
參考圖2A和2B， 一種管式換熱器28的具體實(shí)施例包括多個位于 外殼52內(nèi)的管50。廢氣入口開口 53和廢氣出口開口 54位于熱交換器 28相對的兩端。夕卜殼52還包括流體入口開口 55和流體出口開口 56。 入口板58和出口板59可分別位于廢氣入口開口 53和外殼52之間以及 外殼52和廢氣出口開口 54之間。
再循環(huán)廢氣16通過廢氣入口開口 53進(jìn)入熱交換器28，流過多個 管50，并經(jīng)廢氣出口開口 54流出。當(dāng)再循環(huán)廢氣16流過多個管50時 被冷卻。例如，諸如制冷劑或空氣的流體60圍繞于管50。由于管50由 高性能傳導(dǎo)材料制成，當(dāng)再循環(huán)廢氣16流過管50時，圍繞于管50的 流體60吸收熱量。
流體入口開口 55和流體出口開口 56限定了流體60流過圓柱形外 殼52的路徑。更明確地，流體60進(jìn)入流體入口開口 55，在管50之間 流動，并經(jīng)流體出口開口 56流出。入口和出口板58, 59用于在外殼52 內(nèi)容納流體60。
包括特氟隆⑧的材料64被用于管50的內(nèi)部表面。由于特氟隆@阻止 傳熱，材料64可以包括熱導(dǎo)材料。熱導(dǎo)材料可以包括青銅。當(dāng)將材料64 應(yīng)用于熱交換器28的熱交換管道時，它可以減少阻塞。
參考圖3A，本發(fā)明的一個可替換的實(shí)施例為板式熱交換器100。該 板式熱交換器IOO包括在外殼102內(nèi)的多個板，如圖3B和'3C結(jié)合所示。 一個廢氣入口 104， 一個廢氣出口 106， 一個流體入口 108和一個流體 出口 109與外殼102內(nèi)的多個板流體相連通。
參考圖3B,板式熱交換器100的橫斷面的側(cè)視圖舉例說明了廢氣110 流過板式熱交換器100的過程。根據(jù)本發(fā)明的一個具體實(shí)施例，廢氣110 通過廢氣入口 104進(jìn)入板式熱交換器100，流過多個廢氣管道111，并 經(jīng)廢氣出口 106流出。板112以相對于彼此平行的排列方式放置于外殼 102內(nèi)。板112被彼此分隔開以構(gòu)成廢氣管道111和流體管道113以分 別用于廢氣110和流體114流過。板112具有與廢氣110流體相連通的 一側(cè)，以及一個與流體114流體相連通的相反側(cè):以特氟隆0為基礎(chǔ)的 材料115被用于涂覆在廢氣管道111、廢氣入口 114和廢氣出口 106上 以用于減少阻塞。
參考圖3C,板式熱交換器100的橫斷面的側(cè)視圖舉例說明了流體114 流過板式熱交換器100的過程。根據(jù)本發(fā)明的的一個具體實(shí)施例，流體 114經(jīng)流體入口 108進(jìn)入，流過位于板112之間的多個流體管道113, 并經(jīng)流體出口 109流出。板112將熱量由廢氣110傳遞給流體114。在 一些執(zhí)行過程中，廢氣110和流體114可沿著相同方向(未示出)流動 和/或板112可具有多個凹陷處(未示出)以更有效地加強(qiáng)傳熱。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)從上文的描述中理解，本發(fā)明的廣泛教導(dǎo)可以 以多個不同的形式實(shí)施。因此，盡管在這里本發(fā)明以一些特定的實(shí)例進(jìn) 行了描述，但是由于對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說根據(jù)對附圖、說明書和下面 的權(quán)利要求的研究而進(jìn)行的其他修改是顯而易見的，所以本發(fā)明的實(shí)際 保護(hù)范圍并不受到上述實(shí)例的限制。
權(quán)利要求
1、一種熱交換器，包括具有廢氣入口、廢氣出口、流體入口和流體出口的外殼；和多個熱交換管道，該管道具有與所述廢氣入口和所述廢氣出口流體連通的第一表面，以及與所述流體入口和所述流體出口流體連通的第二表面，其中，所述第一表面上涂覆有包括特氟隆id="icf0001" file="A2007101053950002C1.gif" wi="2" he="4" top= "59" left = "126" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="no"/>的材料。
2、 如權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中，所述外殼包括入口板和出 口板，其中所述多個熱交換管道的第一端與所述入口板緊密配合，所述 多個熱交換管道的第二端與所述出口板緊密配合。
3、 如權(quán)利要求2所述的熱交換器，其中，所述熱交換管道包括多個 在所述入口板和所述出口才反之間延伸的細(xì)長管。
4、 如權(quán)利要求1所述的熱交換器，其中，所述包括特氟隆⑧的材料 還包括青銅。
5、 一種廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，其包括如權(quán)利要求1所述的熱交換器，還 包括用于引導(dǎo)廢氣從排氣裝置進(jìn)入發(fā)動機(jī)的廢氣再循環(huán)閥。
6、 一種熱交換器，包括具有廢氣入口、廢氣出口、流體入口和流體出口的外殼； 與所述廢氣出口和所述廢氣入口流體連通的廢氣管道，該廢氣管道包括一位于第一板和第二板的相對的表面之間的區(qū)域，其中，所述相對的表面上涂覆有包括特氟隆^的材料；和 .與所述流體入口和所述流體出口流體連通的流體管道，該流體管道包括一位于所述第二板和第三板之間的區(qū)域，其中，所述第二板將流過所述廢氣管道中的廢氣所產(chǎn)生的熱量傳遞給流過所述流體管道的流體。
7、 如權(quán)利要求6所述的熱交換器，其中，所述包括特氟隆@的材料 還包括青銅。
8、 一種廢氣再循環(huán)系統(tǒng)，其包括如權(quán)利要求1所述的熱交換器，并 還包括用于引導(dǎo)廢氣從排氣裝置進(jìn)入發(fā)動機(jī)的廢氣再循環(huán)閥。
全文摘要
一種熱交換器，包括具有廢氣入口、廢氣出口、流體入口和流體出口的外殼。多個熱交換管道具有與廢氣入口和廢氣出口流體連通的第一表面，以及與流體入口和流體出口流體連通的第二表面，其中第一表面上涂覆有包括特氟隆^的材料。
文檔編號F28F13/00GK101196384SQ20071010539
公開日2008年6月11日 申請日期2007年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月25日
發(fā)明者F·A·杰利克 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司