本發(fā)明涉及一種用以流體連接廢氣管道與廢氣換熱器的殼體，其中殼體的主流動(dòng)通道沿著中心軸的方向從進(jìn)氣口延伸至出氣口，主流動(dòng)通道具有一個(gè)平均流量橫截面。在主流動(dòng)通道內(nèi)，殼體設(shè)有收容閥桿的至少一個(gè)開口。在殼體上設(shè)有由連接件所形成的至少一個(gè)旁路開口，該旁路開口具有一個(gè)平均旁路橫截面以在進(jìn)氣口與出氣口之間與廢氣換熱器連接。殼體由最多兩個(gè)深拉的、由金屬片體制成的子殼體所形成，所述子殼體分別作為上殼體和下殼體。所述上殼體和下殼體分別形成主流動(dòng)通道的兩部分中的一個(gè)，所述上殼體和下殼體相互補(bǔ)充以形成一個(gè)整體。所述主流動(dòng)通道在主流向上自進(jìn)氣口向出氣口延伸。

背景技術(shù)：

美國專利US 7,438,062 B2 和法國專利FR 502 117 A揭示了用以連接換熱器的鑄鐵殼體，其中換熱器中設(shè)有用以控制排氣的閥瓣。

所述殼體包括一個(gè)法蘭以與換熱器進(jìn)行螺紋固定。閥瓣的軸被支撐在殼體的孔中。

德國專利DE 10 2012 107 840 A1揭示了一種用閥瓣、閥邊緣以及密封輪廓對(duì)流動(dòng)通道進(jìn)行密封的裝置。閥瓣的密封輪廓是由流動(dòng)通道中壁的變形區(qū)域而形成的。殼體是由兩個(gè)鉸鏈殼制造而成。每一個(gè)鉸鏈殼體均連接兩個(gè)端口以讓流體流進(jìn)和流出。

根據(jù)法國專利FR 2 989 998 A1，通過兩個(gè)子殼體以及一個(gè)中間框架所制成的閥殼體是已知的。其中，為了殼體中的旁通口的整個(gè)連接件被制造為一個(gè)通道。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是配置并設(shè)置一個(gè)殼體，其具有一個(gè)被精確地支撐在孔中的閥桿，以便殼體的幾何結(jié)構(gòu)能夠更彈性地進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)殼體和閥能夠更容易地被制造。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：由單片式、深拉金屬片體所制成的這兩個(gè)子殼體形成一個(gè)單片式的殼體及/或部分由上殼體與部分由下殼體所制成的連接件相互補(bǔ)充以形成圍繞旁路軸的整體環(huán)形連接件。

這種單片式、深拉金屬片體的優(yōu)勢(shì)是殼體更容易制造，降低起始物料數(shù)量的浪費(fèi)，尤其是當(dāng)殼體具有不同的幾何結(jié)構(gòu)。在單片殼體的深拉過程中，隨著深拉加工，金屬片體元件被纏繞或者折疊，以將兩個(gè)子殼體結(jié)合在一起。鑒于通過旁路軸的一個(gè)平面對(duì)殼體進(jìn)行劃分，一半連接件能夠在殼體深拉中被分別制造出來。在單獨(dú)子殼體的深拉過程中，連接件能夠根據(jù)應(yīng)用的不同情況獲得相對(duì)大的尺寸，因?yàn)橄噍^于殼體中的通道，它不僅僅只能通過管子的材料所構(gòu)成。通過深拉所形成的毛胚的大小和形狀決定了連接件的大小。將子殼體上的連接件在任何情況下均分為兩半，因此使得連接件的長度能夠任意變化。如果起始物料或者毛胚具有足夠的尺寸，長度跨度在幾毫米到幾厘米的連接件均能被制造。因此，通過相同的深拉力度有可能制造出不同幾何尺寸的殼體。

此外，相較于鑄鐵殼體，通過金屬片體深拉而形成的殼體，其開口半徑和距離能夠被設(shè)計(jì)為基本上更小。這意味著能夠節(jié)省安裝空間。此外，由金屬片體制成的殼體更不容易受到受熱應(yīng)力沖擊，其能夠承受更大的范圍，尤其當(dāng)其與廢氣換熱器連接時(shí)。歸因于廢氣換熱器對(duì)殼體導(dǎo)出大量的熱，從主流動(dòng)通道至連接件的溫度梯度是相對(duì)較大的。

中心軸、旁路軸以及閥軸基本相互垂直。其中，這兩個(gè)子殼體通過一個(gè)平面分開，該平面平行于中心軸且與旁路軸對(duì)齊。

閥所需的領(lǐng)子可以被制作為一個(gè)通道。的確，如果提供了一個(gè)通道，可以不用很長的領(lǐng)子，因?yàn)楦鶕?jù)通道的大小對(duì)可用材料進(jìn)行了限制。然而，事實(shí)是領(lǐng)子相比連接件可以相對(duì)小以支撐閥桿，意思是一個(gè)通道就完全足夠了。

就更彈性的制造而言，它也能夠是有利的：如果通過單獨(dú)的子殼體而制成的這兩個(gè)子殼體相互接合在一起。

就簡(jiǎn)單制造而言，它也能夠是有利的：如果這兩個(gè)子殼體中一個(gè)的整個(gè)連接件是深拉的。在后續(xù)的深拉程序中，接合這兩個(gè)單獨(dú)的子殼體時(shí)可以對(duì)它們的相對(duì)位置進(jìn)行調(diào)整。同樣地，不同的幾何形狀可以用相同的熔合方式進(jìn)行制造。一個(gè)短的連接件對(duì)一個(gè)非常小的殼體幾何尺寸而言是尤其有利的。

為了連接單獨(dú)的子殼體，它能夠是有利的：如果這兩個(gè)子殼體相互接觸或者在不同的情況下通過至少部分環(huán)繞、增加領(lǐng)子、或者相互插接并焊接的方式對(duì)接在一起。這兩個(gè)子殼體通過領(lǐng)子的各自平面彼此接觸。

在對(duì)接子殼體的情況下，這兩個(gè)子殼體通過金屬板片的邊緣端面彼此進(jìn)行接觸，以便通過金屬片體的材料厚度對(duì)接觸面的大小進(jìn)行限制。

這也能夠是有利的：如果在旁路開口中設(shè)有至少一個(gè)中間壁，旁路開口被該中間壁分割成一個(gè)進(jìn)口和一個(gè)出口，并因此使旁路開口配置為雙流。這導(dǎo)致兩束分隔的廢氣流，其中一束流入換熱器，另一束流出換熱器。可選地，還設(shè)有一個(gè)第二旁路開口，使得進(jìn)口和出口被這兩個(gè)旁路開口所定義。中間壁作為一個(gè)獨(dú)立的零件被集成到殼體中。

這也能夠是有利的：如果殼體包括在閥軸方向上對(duì)齊的兩個(gè)開口，其中一個(gè)繞閥軸能夠旋轉(zhuǎn)的閥桿被布置在所述開口中。其中，用以容納閥軸承的開口被配置為一個(gè)通道或者一個(gè)孔及/或所述開口包括圍繞閥軸的一個(gè)環(huán)形領(lǐng)子。對(duì)這兩個(gè)子殼體中的一個(gè)或者這兩個(gè)子殼體之間的閥桿的支撐，讓調(diào)整殼體設(shè)計(jì)以在幾乎任何情況下都能夠適應(yīng)車輛上的各自安裝情況成為可能。

這對(duì)更好地密封主流動(dòng)通道也能夠是有利的：如果在閥瓣上設(shè)有固定于閥桿的密封件，該密封件沿著徑向從閥桿向閥軸凸出，閥瓣能夠在流向上位于中間壁的前方。這阻止了閥桿與中間壁之間的泄漏。

為了更好的控制廢氣流，設(shè)想將閥桿配置為一個(gè)中空桿且被一個(gè)閥銷旋轉(zhuǎn)支撐，其中閥銷被固定到殼體上。因此，具有該密封件的閥瓣能夠被更簡(jiǎn)單的制造。

這也能夠是有利的：閥瓣被排布成相對(duì)于閥瓣的中點(diǎn)是對(duì)中的或者被排布成在偏移垂直于閥軸的方向上偏離閥桿的中心。取決于在閥軸上的閥瓣的支撐，旁路開口可以間接地通過一個(gè)閥瓣被密封。該閥瓣比旁路橫斷面基本上更小。

此外，這也能夠是有利的：閥瓣沿垂直于閥軸的方向上被配置為這樣一種輪廓，其中閥瓣的至少一個(gè)邊緣區(qū)域形成有一個(gè)臺(tái)階，該臺(tái)階將作用到閥瓣上的廢氣流中的部分氣流在殼體的中心平面的方向上大約轉(zhuǎn)向一個(gè)介于5°與45°之間的角度α。閥瓣的輪廓可以被構(gòu)造成一種波動(dòng)的形式或者弧形。這樣輪廓的閥瓣的結(jié)果是使得防止廢氣流部分流入廢氣換熱器成為可能，即使旁路開口是不完全關(guān)閉的。

這對(duì)閥具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)也能夠是有利的：如果閥瓣能夠承受直接抵壓上殼體以及直接抵壓下殼體。這就不需要為閥瓣安裝額外的密封件或者止擋件。

與對(duì)閥瓣的偏心支撐有關(guān)，這也能夠是有利的：如果閥軸被設(shè)置在殼體上且沿徑向相對(duì)于中心軸偏離一個(gè)尺寸，該尺寸對(duì)應(yīng)于主流動(dòng)通道的平均直徑的至少30%。這種特別的結(jié)構(gòu)在附圖中更細(xì)節(jié)的描述。

這在對(duì)閥瓣標(biāo)注尺寸和定位方面也能夠是有利的：如果流量橫截面與旁路橫截面的比率在0.1到2.0或者在0.85到1.15之間。這對(duì)深拉以及關(guān)于相對(duì)準(zhǔn)確的加工公差也能夠是有利的：如果在深拉之前，殼體的壁厚尺寸至少部分偏離或者超過來自平均壁厚的制造公差尺寸的30%與200%之間。

進(jìn)氣口與出氣口被配置成能夠插到廢氣管道上或者能夠被插入廢氣管道中。

上述閥在與廢氣換熱器積極連接及/或通過粘結(jié)牢固的方式進(jìn)行連接中的使用也是有利的：作為制造上述殼體的方法，其中主流動(dòng)通道與旁路開口是通過深拉的方法同時(shí)制造的。具有閥瓣的閥桿在隨后的深拉工藝中因此被插入殼體，并與殼體牢靠連接。

在一種方法中，為了完全打開主流動(dòng)通道以及打開至最大限度，僅僅是進(jìn)口或者第一旁路開口在流向上被閥瓣所密封也是有利的。恰當(dāng)流量管理的利用防止了廢氣流入出口，而不必須密封出口。這減少了所需的零件數(shù)量以及降低了調(diào)整額外閥瓣的成本。

附圖說明

本發(fā)明其它的優(yōu)勢(shì)以及細(xì)節(jié)，在權(quán)利要求和說明書中加以說明且在附圖中示出。附圖中：

圖1a顯示了深拉所形成的、作為殼體的板片金屬殼體的透視圖，其分別具有半通道;

圖1b顯示了根據(jù)圖1a所示且呈折疊狀態(tài)的板片金屬殼體；

圖2a顯示了深拉所形成的板片金屬殼體的透視圖，其分別具有兩個(gè)半通道以及一個(gè)中間壁;

圖2b顯示了根據(jù)圖2a所示且呈折疊狀態(tài)的板片金屬殼體；

圖3顯示了具有旁路開口以及收容閥桿的兩個(gè)通道的殼體，該殼體是由包括上殼體以及下殼體的兩個(gè)子殼體相互插接而形成的；

圖4顯示了上殼體的側(cè)視圖，其具有收容閥桿的通道；

圖5顯示了其內(nèi)支撐有閥瓣的殼體的示意圖，其顯示了閥瓣處于打開和閉合位置以及連接到殼體上的廢氣換熱器；

圖6a顯示了具有臺(tái)階的閥瓣的側(cè)視圖；

圖6b顯示了圖6a中閥瓣的俯視圖；

圖7顯示了被偏心支撐的閥瓣的側(cè)視圖；

圖8顯示了被稍微偏心支撐的閥瓣的側(cè)視圖；

圖9顯示了被中心支撐的閥瓣的側(cè)視圖；

圖10顯示了一種對(duì)稱的閥瓣；

圖11顯示了一種非對(duì)稱的閥瓣。

具體實(shí)施方式

圖1a 顯示了一個(gè)由深拉（deep-drawn）所形成的板片金屬殼體的透視圖，該板片金屬殼體與圖1b相結(jié)合形成一個(gè)殼體1。將一個(gè)金屬板材坯料（未示出）按照形成殼體1所要求的尺寸進(jìn)行切割，并通過深拉的方式變形為這樣一個(gè)板片金屬殼體。該板片金屬殼體根據(jù)圖1b中的后續(xù)工藝步驟繞著中心軸X進(jìn)行接合，最終形成一個(gè)主流動(dòng)通道1.6。該主流動(dòng)通道1.6沿著主流動(dòng)方向S從進(jìn)氣口1.1延伸至出氣口1.2。為此，殼體1包括作為上殼體1a的第一子殼體1a以及作為下殼體1b的第二子殼體1b。這兩個(gè)子殼體1a、1b的分隔通過一條平行于中心軸X的線表示出來。當(dāng)通過這兩個(gè)深拉的子殼體1a、1b形成主流動(dòng)通道1.6的同時(shí)，也形成了一個(gè)旁路開口1.3。如圖1a 所示的旁路開口1.3局部形成在對(duì)應(yīng)的子殼體1a、1b中，并且也被一個(gè)環(huán)形連接件1.4結(jié)合。旁路開口1.3 和連接件1.4都是各半部分由板片金屬殼體的相應(yīng)部分形成，以便依照?qǐng)D1b所示的兩個(gè)子殼體1a、1b的卷繞處，主流動(dòng)通道1.6和連接件1.4相互補(bǔ)充和閉合以形成一個(gè)整體。在卷繞處1.3之后，一個(gè)中間壁1.7被插入到旁路開口1.3中。該中間壁1.7將旁路開口1.3分成一個(gè)進(jìn)口1.3.1和一個(gè)出口1.3.2，因此使旁路開口1.3具有雙流。

主流動(dòng)通道1.6在中心軸X的方向上沿著流向S延伸。旁路開口1.3定向在旁路軸Y的方向，并與中心軸X垂直。分隔面對(duì)應(yīng)地延伸在由中心軸X與旁路軸Y所產(chǎn)生的平面內(nèi)。繞著閥軸Z旋轉(zhuǎn)的閥桿2沿著垂直于中心軸X以及旁路軸Y的方向延伸，閥桿2將在圖5等中被進(jìn)一步的詳細(xì)描述。

根據(jù)圖2a和圖2b所示，殼體1包括兩個(gè)旁路開口1.3、1.3’，它們的旁路軸Y 相互臨近的平行延伸。這兩個(gè)旁路開口1.3、1.3’被各自的環(huán)形連接件1.4、1.4’以及殼體部分隔開來，以便每一個(gè)旁路開口1.3、1.3’均被連接件1.4、1.4’包圍起來。因此，旁路系統(tǒng)具有雙流。

同樣根據(jù)本實(shí)施例，主流動(dòng)通道1.6以及這兩個(gè)旁路開口1.3、1.3’，連同這兩個(gè)連接件1.4、1.4’，分別由各自的子殼體1a、1b以及這兩個(gè)子殼體1a、1b的結(jié)合處產(chǎn)生一個(gè)整體。

根據(jù)圖1b 和圖2b所示的實(shí)施例，這兩個(gè)子殼體1a、1b通過抵壓面1.6.1的方式被部分地對(duì)接在一起以及部分地接觸在一起。在一個(gè)未圖示的實(shí)施例中，這兩個(gè)子殼體1a、1b完全以彼此接觸的方式對(duì)接在一起。金屬板材坯料的邊緣為了對(duì)接并不是分離的。在這兩個(gè)子殼體1a、1b相互接觸的區(qū)域，它們通過焊接或者優(yōu)選地通過釬焊或者粘膠固定在一起。

在圖3所示的其他實(shí)施例中，這兩個(gè)子殼體1a、1b相互插接并相互臨近地接觸。在這兩個(gè)子殼體1a、1b相互接觸的區(qū)域或者相互臨近的區(qū)域形成一個(gè)間隙。牢靠結(jié)合處同時(shí)實(shí)現(xiàn)殼體1的密封。作為焊接的替代，子殼體1a、1b也能夠通過焊接或粘膠彼此連接。在此過程中，受傷的子殼體1a、1b僅僅沿著主流動(dòng)通道1.6以及連接件1.4的一側(cè)被連接起來。在將子殼體1a、1b結(jié)合到一起的情況下，在主流動(dòng)通道1.6的另一側(cè)也額外需要連接。在本實(shí)施例中，中間壁1.7被插入到連接件1.4中。

沿著閥軸Z的方向，圖3所示的殼體1對(duì)應(yīng)于圖4所示的剖面A-A。

各自的子殼體1a、1b是對(duì)比圖1a至圖2b中的實(shí)施例被分開制造的。在此殼體1中提供了支撐閥桿2（未圖示）的開口1.5、1.5’，其中開口1.5、1.5’與閥軸Z的方向?qū)R。這兩個(gè)開口1.5、1.5’中的每一個(gè)均被領(lǐng)子1.8所包圍，領(lǐng)子1.8也作為子殼體1a、1b在深拉過程中的通道。閥軸Z在相對(duì)于中心軸X的徑向上偏離中心面M一個(gè)尺寸2.4。這樣使在主流動(dòng)通道1.6的盡可能的外部排布閥桿2成為可能，閥桿2的進(jìn)一步細(xì)節(jié)請(qǐng)參圖5及圖6。

位于進(jìn)氣口1.1與出氣口1.2之間的主流動(dòng)通道1.6的平均直徑1.9與主流動(dòng)通道1.6的平均流量橫截面SQ 成正比。同樣地，旁路開口1.3的平均旁路橫截面BQ也與旁路開口1.3的平均直徑成正比。

根據(jù)圖3所示，平均流量橫截面SQ與旁路開口1.3的平均旁路橫截面BQ的比值是1.15。根據(jù)圖4所示的具體實(shí)施例，平均流量橫截面SQ與旁路開口1.3的平均旁路橫截面BQ的比值是0.85。

根據(jù)圖5等所示，閥瓣2.1被固定到閥桿2上并被閥軸承2.2支撐，以便閥瓣2.1能夠繞閥軸Z在主流動(dòng)通道1.6中旋轉(zhuǎn)。整個(gè)殼體1被集成到一條廢氣管道3中。多片式的廢氣管道3被連接到進(jìn)氣口1.1與出氣口1.2。

在根據(jù)圖5至圖6b所示的實(shí)施例中，閥瓣2.1a包括一個(gè)臺(tái)階2.3。通過該臺(tái)階2.3，閥瓣2.1a形成類似于一個(gè)擾流板的未卷繞的翼端。沿著流向S以及面向殼體1的內(nèi)壁的部分氣流SN從平行于中心軸X的方向被臺(tái)階2.3轉(zhuǎn)向成在中心平面M的方向與流向S成角度α。結(jié)果是在通過閥瓣2.1以及進(jìn)口1.3.1后，部分氣流SN并不繼續(xù)流向出口1.3.2，而是在殼體1中沿著出氣口1.2的方向進(jìn)入流量橫截面SQ。在閥瓣2.1處于該位置時(shí)，其基本平行于中心軸X，廢氣流因此被防止流入旁路開口1.3。形成出口1.3.2的那部分旁路開口1.3根據(jù)閥瓣2.1的形狀因此相對(duì)于流入的廢氣是間接關(guān)閉的。通過臺(tái)階2.3所獲得的轉(zhuǎn)向的尺寸2.4使得沒有廢氣能夠流穿出口1.3.2以在某些流動(dòng)狀態(tài)下進(jìn)入到旁路開口1.3中，因此在隨后的廢氣換熱器4中不會(huì)產(chǎn)生任何寄生熱量。

為了進(jìn)一步密封系統(tǒng)，閥瓣2.1上設(shè)置了一個(gè)密封件2.5。該密封件2.5相較于閥桿2被安排在閥瓣2.1的對(duì)面。在其內(nèi)的閥瓣2.1關(guān)閉主流動(dòng)通道1.6的位置，密封件2.5防止廢氣從閥桿2 和中間壁1.7 之間流過。

廢氣換熱器4通過設(shè)置于連接件1.4上的一個(gè)法蘭1.4.1被連接到殼體1。如圖6所示，廢氣換熱器4通過法蘭1.4.1被連接到殼體1。一個(gè)制冷劑回路通過補(bǔ)給線4.1與廢氣換熱器4相連接。在未圖示的實(shí)施例中，廢氣換熱器4連同它的殼體套一起被插入到殼體的連接件1.4中。為此，如果廢氣換熱器4的殼體套傳導(dǎo)的不是熱交換介質(zhì)而是廢氣時(shí)，將會(huì)特別有利。

圖6a至圖11顯示了閥瓣2.1的多種形式，其中閥瓣2.1或者構(gòu)造為異形的或者如實(shí)施例圖7至圖11所示的平坦的。

根據(jù)圖6a、圖6b、圖7以及圖11所示的具體實(shí)施例，它們清楚地顯示出了密封件2.5的工作原理。密封件2.5防止廢氣沿著中心軸X的流向S上從閥桿2和中間壁1.7之間流過。

根據(jù)圖9以及圖10，不管閥瓣2.1的輪廓被閥桿2所支撐，例如各自閥瓣2.1的中心在垂直于閥瓣2.1的方向上與閥軸Z對(duì)齊。在這種實(shí)施例中，不需要提供密封件2.5。

根據(jù)圖8所示的閥瓣2.1被設(shè)置在偏移垂直于閥軸Z的方向上，也因此偏離閥桿2的中心。通過用雙箭頭所示的實(shí)施例優(yōu)選地是指被設(shè)置為在殼體1中偏離中心軸X。在這種實(shí)施例中，也不需要提供密封件2.5。