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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen EGR-Kühler
zum Kühlen von EGR-Gas in einem Motor und insbesondere
auf ein Schaltventil für einen EGR-Kühler zum
Umschalten einer Strömungsrichtung des EGR-Gases bezüglich
einem EGR-Kühler.
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Bisher
ist als eine Technik der o. g. Art ein Abgaswärmetauscher
bekannt, der in der unten erwähnten Patentliteratur 1 offenbart
ist. 10 ist eine Querschnittansicht eines Teils dieses
Wärmetauschers. Dieser Wärmetauscher enthält
eine ausgehöhlte Ummantelung 61, die einen inneren
Raum besitzt, und einen Abgaskrümmer 62, der an
einem Ende der Ummantelung 61 befestigt ist. Der Abgaskrümmer 62 enthält
eine erste Abgaskammer 64 und eine zweite Abgaskammer 65,
mit einem zwischen sie gelegten Leitblech 63, die aneinander
angrenzen. Die Abgaskammer 64 enthält einen Abgaseinlass 66 und
die Abgaskammer 65 enthält entsprechend einen
Abgasauslass 67. Die ersten und zweiten Abgaskammern 64 und 65 werden
durch das Leitblech 63 und ein Rückschlagklappenelement 68 aufgeteilt. Das
Rückschlagklappenelement 68 ist so angeordnet,
dass es an seinem einen Ende um einen Bolzen 69 rotierbar
ist. Wie durch eine durchgezogene Linie in 10 gezeigt
ist, kann Abgas, das in die erste Abgaskammer 64 strömt,
in die Ummantelung 61 strömen und dann, über
die Ummantelung 61, in die zweite Abgaskammer 65 strömen,
ohne direkt in die zweite Abgaskammer 65 zu strömen.
Andererseits kann, wie durch eine unterbrochene Linie in 10 gezeigt
ist, das Abgas, das in die erste Abgaskammer 64 strömt,
direkt in die zweite Abgaskammer 65 strömen, während
das Rückschlagklappenelement 68 so platziert ist,
dass es die Öffnung 70 öffnet. Wie oben
wird eine Strömungsrichtung des Abgases zwischen einer
Strömungsrichtung, die durch die Ummantelung 61 führt,
und eine Strömungsrichtung, die nicht durch die Ummantelung 61 führt,
umgeschaltet.
- Patentliteratur 1: Japanische nationale Veröffentlichung
Nr. 2003-520922
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In
dem Wärmeaustauscher, der in der Patentliteratur 1 offenbart
ist, muss der Abgaskrümmer 62 jedoch mit der Öffnung 70 in
dem einzelnen Leitblech 63 ausgebildet werden, das die
zwei Abgaskammern 64 und 65 trennt. Somit kann
der Abgaskrümmer 62 nicht integral durch einfaches
Entfernen einer Gussform erzeugt werden. Insbesondere muss die Öffnung 70 des
Leitblechs 63 in einem separaten Schritt ausgebildet werden.
Dies resultiert in einem Ansteigen um gerade die Anzahl dieser Prozesse, was
zu einem Kostenanstieg führt.
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Die
vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die obigen Probleme zu lösen
und hat den Zweck, ein Schaltventil für einen EGR-Kühler
zur Verfügung zu stellen, um ein integrales Formen durch
Gussformentfernung zu erleichtern.
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Diese
Aufgabe wird mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch
1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand
der Unteransprüche.
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Um
den obigen Zweck zu erfüllen, stellt ein Aspekt der vorliegenden
Erfindung ein Schaltventil für einen EGR-Kühler
zur Verfügung, wobei das Ventil in dem EGR-Kühler
zum Umschalten einer Strömungsrichtung von EGR-Gas bezüglich
dem EGR-Kühler vorgesehen ist, und das Ventil dadurch gekennzeichnet
ist, dass es enthält: ein Ventilgehäuse, das durch
eine Gussform geformt ist und an dem EGR-Kühler befestigt
werden soll; eine Einströmkammer, die in dem Ventilgehäuse
ausgebildet ist, so dass darin EGR-Gas von einer stromaufwärtigen
Seite des Ventilgehäuses strömt; einen ersten
Durchgang, der in dem Ventilgehäuse ausgebildet ist, um durch
eine erste Trennwand an die Einströmkammer anzugrenzen
und um mit dem Inneren des EGR-Kühlers zu kommunizieren;
ein erstes Kommunikationsloch, das in der ersten Trennwand ausgebildet
ist, um eine Kommunikation zwischen der Einströmkammer und
dem ersten Durchgang zu ermöglichen; einen Ausströmungsdurchgang,
durch den EGR-Gas aus dem Ventilgehäuse zu dessen stromabwärtiger
Seite ausströmt; einen zweiten Durchgang, der in dem Ventilgehäuse
ausgebildet ist, um mit dem Ausströmungsdurchgang zu kommunizieren
und durch eine zweite Trennwand an die Einströmkammer anzugrenzen,
und um mit dem Inneren des EGR-Kühlers zu kommunizieren;
ein zweites Kommunikationsloch, das in der zweiten Trennwand ausgebildet
ist, um eine Kommunikation zwischen der Einströmkammer und
dem zweiten Durchgang zu ermöglichen; eine dritte Trennwand,
die den ersten Durchgang von dem zweiten Durchgang abgrenzt, wobei
die erste Trennwand, die zweite Trennwand und die dritte Trennwand
an einem Verbindungsabschnitt ineinander übergehen und
so einen Y-förmigen Querschnitt bilden; und ein Ventilelement,
das schwenkbar um einen Punkt nahe dem Verbindungsabschnitt zwischen der
ersten Trennwand und der zweiten Trennwand angeordnet ist, wobei
das Ventilelement geschwenkt wird, um selektiv das erste Kommunikationsloch
beziehungsweise das zweite Kommunikationsloch zu schließen;
wobei die erste Trennwand und die zweite Trennwand bezüglich
einer Gussformentfernungsrichtung einer Gussform geneigt ist, die
die Einströmkammer ausbildet, und wobei die dritte Trennwand nahezu
parallel zu der Gussformentfernungsrichtung einer anderen Gussform
ist, die den ersten Durchgang und den zweiten Durchgang formt.
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Weitere
Entwicklungen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen
Ansprüchen gegeben.
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Gemäß der
obigen Konfiguration ist das Ventilgehäuse des Schaltventils
so ausgebildet, dass die erste Trennwand das erste Kommunikationsloch
besitzt und die zweite Trennwand das zweite Kommunikationsloch besitzt.
Dies ermöglicht es, ein integrales Formen des Schaltventils,
durch Gussformentfernung unter Verwendung einer Formgussform, zu
erleichtern.
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Zusätzlich
wird die Strömungsrichtung des EGR-Gases, das von dem Schaltventil
zu dem EGR-Kühler strömt, nicht sehr verändert,
wodurch ein Druckverlust reduziert wird und eine Strömungsmenge
von EGR-Gas, die den EGR-Kühler durchströmen kann,
erhöht wird.
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Weiterhin
kann die obige Konfiguration Korrosion des EGR-Kühlers
und des Ventilgehäuses verhindern.
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1 ist
eine Querschnittansicht einer EGR-Kühlervorrichtung in
einer ersten Ausführungsform;
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2 ist
eine Querschnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem eine Anschlussleitung
von der EGR-Kühlervorrichtung in der ersten Ausführungsform
entfernt ist;
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3 ist
eine Draufsicht eines Schaltventils in der ersten Ausführungsform;
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4 ist
eine Querschnittansicht des Schaltventils in der ersten Ausführungsform;
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5 ist
eine Querschnittansicht, die eine Beziehung zwischen einem Ventilgehäuse
und einer Gussform zum Formen des Gehäuses zeigt;
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6 ist
eine Querschnittansicht eines EGR-Kühlers in einer zweiten
Ausführungsform;
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7 ist
eine Draufsicht eines Schaltventils in der zweiten Ausführungsform;
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8 ist
eine Querschnittansicht des Schaltventils in der zweiten Ausführungsform;
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9 ist
eine Querschnittansicht, die eine Beziehung zwischen einem Ventilgehäuse
und einer Gussform zum Formen des Gehäuses zeigt; und
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10 ist
eine Querschnittansicht, die einen Teil eines Wärmetauschers
des Standes der Technik zeigt.
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Erste Ausführungsform
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Es
folgt nun eine detaillierte Beschreibung einer ersten bevorzugten
Ausführungsform eines Schaltventils für einen
EGR-Kühler, der die vorliegende Erfindung beinhaltet, unter
Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen.
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1 ist
eine Querschnittansicht einer EGR-Kühlervorrichtung 1.
Im Betrieb ist diese Vorrichtung bezüglich ”oben” und ”unten” ausgerichtet, wie
in 1 gezeigt ist. Diese Vorrichtung 1 enthält einen
EGR-Kühler 2, ein Schaltventil 4, das
durch eine Dichtung 3 an dem EGR-Kühler 2 befestigt
ist, um eine Strömungsrichtung des EGR-Gases bezüglich
dem EGR-Kühler 2 umzuschalten, und eine Anschlussleitung 5,
die an dem Schaltventil 4 angebracht ist. Der EGR-Kühler 2 und
das Schaltventil 4 sind mit Bolzen oder Ähnlichem
(nicht gezeigt) aneinander befestigt, und ähnlicherweise
sind das Schaltventil 4 und die Anschlussleitung 5 mit
Bolzen oder Ähnlichem (nicht gezeigt) aneinander befestigt. 2 ist
eine Querschnittansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Anschlussleitung 5 von
der EGR-Kühlervorrichtung 1 entfernt ist.
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Der
EGR-Kühler 2 hat an einem Ende eine Öffnung 6 und
hat beinahe eine Schalenform, die im Inneren eine Gaskammer 7 besitzt.
Durch ein inneres Gehäuse 8 und ein äußeres
Gehäuse 9 hat der EGR-Kühler 2 einen
doppelwandigen Aufbau. Zwischen den Gehäusen 8 und 9 ist
eine Wasserkammer 10 ausgebildet, um Kühlwasser
zu zirkulieren. Der EGR-Kühler 2 ist mit zwei
Leitungsanschlüssen 11 und 12 versehen,
die sich jeweils nach außen erstrecken. Durch diese Leitungsanschlüsse 11 und 12 wird
das Kühlwasser zu der Wasserkammer 10 geleitet
und von dort abgelassen.
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3 ist
eine Draufsicht des Schaltventils 4. 4 ist
eine Querschnittsansicht des Schaltventils 4. Das Schaltventil 4 enthält
ein Ventilgehäuse 16. Ein Flansch 16a ist
integral an einem hinteren Ende des Ventilgehäuses 16 ausgebildet.
Das Ventilgehäuse 16 enthält im Inneren
die Einströmkammer 17, eine erste Trennwand 18,
einen ersten Durchgang 19, ein erstes Kommunikationsloch 20,
einen Ausströmdurchgang 21, einen zweiten Durchgang 23, eine
zweite Trennwand 22, ein zweites Kommunikationsloch 24 und
eine dritte Trennwand 25. Das EGR-Gas wird aus einer stromaufwärtigen
Seite des Ventilgehäuses 16 in die Einströmkammer 17 strömen.
Der erste Durchgang 19 grenzt durch die erste Trennwand 18 an
die Einströmkammer 17 an und kommuniziert mit
dem Inneren des EGR-Kühlers 2. Das erste Kommunikationsloch 20 ist
in der ersten Trennwand 18 ausgebildet, um eine Kommunikation zwischen
der Einströmkammer 17 und dem ersten Durchgang 19 zu
ermöglichen. Der Ausströmdurchgang 21 ermöglicht
es dem EGR-Gas aus dem Ventilgehäuse 16 zu dessen
stromabwärtiger Seite auszuströmen. Der zweite
Durchgang 23 kommuniziert mit dem Ausströmdurchgang 21 und
grenzt durch die zweite Trennwand 22 an die Einströmkammer 17 an, und
kommuniziert mit dem Inneren des EGR-Kühlers 2.
Das zweite Kommunikationsloch 24 ist in der zweiten Trennwand 22 ausgebildet,
um eine Kommunikation zwischen der Einströmkammer 17 und
dem zweiten Durchgang 23 zu ermöglichen. Die dritte
Trennwand 25 trennt den ersten Durchgang 19 von
dem zweiten Durchgang 23.
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Die
zuvor erwähnte erste Trennwand 18, die zweite
Trennwand 22 und die dritte Trennwand 25 sind
an einem Verbindungsabschnitt 26 mit einem Y-förmigen
Querschnitt zusammengeführt, wie in 1, 2 und 4 gezeigt
ist. Ein Rückschlagklappenelement 27 ist derart
angeordnet, dass es um einen Punkt nahe dem Verbindungsabschnitt 26 zwischen
der ersten Trennwand 18 und der zweiten Trennwand 22 schwenkbar
ist. Dieses Ventilelement 27 wird durch ein Antriebsglied
(nicht gezeigt) angetrieben, das separat vorgesehen ist. Wenn dieses Ventilelement 27 in
Oberflächenkontakt mit der ersten Trennwand 18 oder
der zweiten Trennwand 22 gebracht wird, werden wahlweise
das erste Kommunikationsloch 20 beziehungsweise das zweite
Kommunikationsloch 24 geschlossen. Speziell wird das zweite
Kommunikationsloch 24 geöffnet, wenn das Ventilelement 27 das
erste Kommunikationsloch 20 schließt. Andererseits
wird das erste Kommunikationsloch 20 geöffnet,
wenn das Ventilelement 27 das zweite Kommunikationsloch 24 schließt.
Wenn das Ventilelement 27 das erste Kommunikationsloch 20 schließt,
wie durch die durchgehende Linie in 1 gezeigt
ist, kann EGR-Gas, das von der stromaufwärtigen Seite in
die Einströmkammer 17 einströmt, über das
zweite Kommunikationsloch 24 und den zweiten Durchgang 23 durch
den Ausströmdurchgang 21 ausströmen,
wie durch durchgehende Linien mit Pfeilen angedeutet ist, ohne die
Gaskammer 7 des EGR-Kühlers 2 zu durchströmen.
Andererseits kann, wie durch zweigestrichelte Linien mit Pfeilen
angedeutet ist, das EGR-Gas, das von einer stromaufwärtigen
Seite in die Einströmkammer 17 einströmt, durch
die Gaskammer 7 des EGR-Kühlers 2 strömen, in
der das EGR-Gas gekühlt wird, wenn das Ventilelement 27 das
zweite Kommunikationsloch 24 schließt, wie durch
die zweigestrichelte Linie in 1 gezeigt
ist. Dann kann das EGR-Gas über den zweiten Durchgang 23 durch
den Ausströmdurchgang 21 ausströmen.
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5 ist
eine Querschnittansicht, die eine Beziehung zwischen dem Ventilgehäuse 16 und
einer ersten Gussform 31 sowie einer zweiten Gussform 32 zum
Formen des Gehäuses 16 zeigt. Das Gehäuse 16 ist
unter Verwendung der ersten und zweiten Gussformen 31 und 32 aus
einem Metall wie Aluminium hergestellt. Die erste Gussform 31 ist
so konfiguriert, dass sie hauptsächlich die Einströmkammer 17 des
Gehäuses 16 ausbildet. Die zweite Gussform 32 ist
so konfiguriert, dass sie hauptsächlich den ersten Durchgang 19 und
den zweiten Durchgang 23 des Gehäuses 16 ausbildet.
Die erste Gussform 31 ist integral mit Gussformteilen 31a und 31b ausgebildet,
zum Ausbilden des ersten Kommunikationslochs 20 und des
zweiten Kommunikationslochs 24. Die beiden Gussformen 31 und 32 werden eingespannt
und geschmolzenes Metall wird dazwischen zugeführt. Somit
werden die erste Trennwand 18, die zweite Trennwand 22 und
die dritte Trennwand 25 durchgängig in dem Y-förmigen
Querschnitt ausgebildet. Zusätzlich werden die erste Trennwand 18 und
die zweite Trennwand 22 mit dem ersten Kommunikationsloch 20 beziehungsweise
dem zweiten Kommunikationsloch 24 ausgebildet. Dabei sind die
erste Trennwand 18 und die zweite Trennwand 22 bezüglich
einer Gussformentfernungsrichtung F1 der ersten Gussform 31 gabelförmig
geneigt, die die Einströmkammer 17 ausbildet.
Die dritte Trennwand 25 ist nahezu parallel zu einer Gussformentfernungsrichtung
F2 der zweiten Gussform 32, die den ersten Durchgang 19 und
den zweiten Durchgang 23 ausbildet. Des Weiteren sind die
ersten bis dritten Trennwände 18, 22 und 25 derart
konfiguriert, dass sich eine Einströmrichtung F3 des EGR-Gases
aus der Gaskammer 7 des EGR-Kühlers 2 in
den zweiten Durchgang 23 mit einer Ausströmrichtung
F4 des EGR-Gases durch den Ausströmdurchgang 21 überschneidet,
wie in 2 gezeigt ist. Dabei ist der Ausströmdurchgang 21 separat
von der Einströmkammer 17, dem ersten Durchgang 19 und
dem zweiten Durchgang 23 ausgebildet.
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Die
ersten bis dritten Trennwände 18, 22 und 25 sind
derart konfiguriert, dass eine Einströmrichtung F5 des
EGR-Gases in die Einströmkammer 17 aus einer stromaufwärtigen
Seite, und eine Ausströmrichtung F6 des EGR-Gases aus dem
ersten Durchgang 19 in die Gaskammer 7 des EGR-Kühlers 2 nahezu
parallel zueinan der sind, wie in 2 gezeigt
ist. Weiterhin ist die Gaskammer 7 des EGR-Kühlers 2 so
konfiguriert, dass der EGR-Gasstrom auf einen ”U”-ähnlich
gekrümmten Pfad geleitet wird, wie in 1 und 2 gezeigt
ist. Ein Einströmanschluss des EGR-Kühlers 2,
der gestattet, dass EGR-Gas in die Gaskammer 7 strömt,
ist mit dem ersten Durchgang 19 verbunden. Ein Ausströmanschluss
des EGR-Kühlers 2, durch den EGR-Gas aus der Gaskammer 7 ausströmen
kann, ist mit dem zweiten Durchgang 23 verbunden. Während
der Verwendung der EGR-Kühlervorrichtung 1 ist
weiterhin das Ventilgehäuse 16 so ausgerichtet, dass
die Ausströmrichtung F4 des EGR-Gases durch den Ausströmdurchgang 21 nach ”unten” gerichtet ist,
wie in 1 gezeigt ist.
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Wie
in 1 gezeigt ist, hat die Anschlussleitung 5 eine
Funktion des Einbringens von EGR-Gas in die Einströmkammer 17 des
Schaltventils 4 und eine Funktion des Verbindens mit einer
externen EGR-Leitung. Die Anschlussleitung 5 ist daher
mit einem Einlass 35 zum Einbringen von EGR-Gas versehen,
und mit einer Diffusionskammer 36, die eine halbsphärische
Form mit einem Durchmesser hat, der größer ist
als der Einlass 35. Die Form und die Größe
einer Öffnung der Diffusionskammer 36 ist gleich
einem Einlass der Einströmkammer 17 des Schaltventils 4.
Ein vorderes Ende und ein hinteres Ende der Anschlussleitung 5 sind
mit Flanschen 5a beziehungsweise 5b ausgebildet.
Entsprechend kann das EGR-Gas, das in den Einlass 35 der
Anschlussleitung 5 eingebracht wurde, in die Diffusionskammer 36 diffundieren
und gleichmäßig in die Einströmkammer 17 des
Schaltventils 4 strömen. Der vorderseitige Flansch 5a ist
mit einer EGR-Leitung verbunden, die in einen Abgasdurchgang eines Motors übergeht.
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Gemäß der
zuvor erwähnten Ausführungsform, ist das Ventilgehäuse 16 des
Schaltventils 4 derart konfiguriert, dass die erste Trennwand 18,
die zweite Trennwand 22 und die dritte Trennwand 25 an dem
Verbindungsabschnitt 26 in dem Y-förmigen Querschnitt
ineinander übergehen, wobei die erste Trennwand 18 und
die zweite Trennwand 22 gabelförmig bezüglich
der Gussformentfernungsrichtung E1 der ersten Gussform 31 geneigt
sind, die die Einströmkammer 17 ausbildet, und
wobei die dritte Trennwand 25 nahezu parallel zu der Gussformentfernungsrichtung
F2 der zweiten Gussform 32 liegt, die den ersten Durchgang 19 und
den zweiten Durchgang 23 ausbildet. Daher kann, wie in 5 gezeigt ist,
die Gussform 31 leicht von der ersten Trennwand 18 und
der zweiten Trennwand 22 getrennt werden, wenn die erste
Gussform, die die Einströmkammer 17 ausbildet,
von dem geformten Gehäuse 16 entfernt werden soll.
Wenn die zweite Gussform 32, die den ersten Durchgang 19 und
den zweiten Durchgang 23 ausbildet, von dem geformten Gehäuse 16 zu
entfernen ist, kann die Gussform 32 leicht von der dritten
Trennwand 25 getrennt werden. Weiterhin wird eine der Gussformen 31 und 32,
z. B. die erste Gussform 31, mit den Gussformteilen 31a und 31b ausgebildet,
zum Ausbilden der Kommunikationslöcher 20 beziehungsweise 24,
wie in 5 gezeigt ist. Bei der Formung der ersten und
zweiten Trennwände 18 und 22 werden die
Kommunikationslöcher 20 und 24 zu demselben
Zeitpunkt hergestellt, zu dem die Gussformen 31 und 32 von
dem Gehäuse 16 entfernt werden. Konsequenterweise
kann solch eine Konfiguration die integrale Formung durch Entfernen
der Gussformen 31 und 32 erleichtern, da die Trennwände 18 und 22,
die die Kommunikationslöcher 20 und 24 besitzen,
in dem Ventilgehäuse 16 ausgebildet sind. In der
vorliegenden Ausführungsform kann daher die Anzahl an Prozessen
reduziert werden, was dadurch gerade diese Herstellungskosten des Schaltventils 4 einspart,
im Vergleich zu der Konfiguration, in der die Kommunikationslöcher 20 und 24 in einem
zusätzlichen Prozess ausgebildet werden.
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In
der vorliegenden Ausführungsform sind die EGR-Gaseinströmrichtung
F5 in die Einströmkammer 17 des Ventilgehäuses 16 und
die EGR-Gasausströmrichtung F6 aus dem ersten Durchgang 19 nahezu
parallel zueinander, so dass sich die EGR-Gasströmungsrichtung
nicht sehr ändert. Somit wird ein Druckverlust des EGR-Gases, das
von dem Schaltventil 4 zu dem EGR-Kühler 2 strömt,
reduziert und entsprechend kann die Strömungsmenge des
EGR-Gases erhöht werden, die den EGR-Kühler 2 durchströmen
kann.
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In
der vorliegenden Ausführungsform, unter Verwendung der
EGR-Kühlervorrichtung 1, wie in 1 gezeigt
ist, ist das Ventilgehäuse 16 derart ausgerichtet,
dass die Richtung F4 des EGR-Gases, das durch den Ausströmdurchgang 21 strömt,
nach ”unten” gerichtet ist. Diese Ausrichtung
erlaubt es niedergeschlagenem Wasser nach unten durch den Ausströmdurchgang 21 aus
dem Gehäuse 16 auszufließen, ohne in
dem zweiten Durchgang 23 des Gehäuses 16 und
der Gaskammer 7 des EGR-Kühlers 2 zu
verbleiben. Eine Korrosion des EGR-Kühlers 2 und
des Gehäuses 16 kann daher verhindert werden.
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Zweite Ausführungsform
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Als
Nächstes wird eine zweite Ausführungsform eines
Schaltventils für einen EGR-Kühler gemäß der
vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben.
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In
der folgenden Beschreibung werden Teile oder Komponenten die denen
in der ersten Ausführungsform ähnlich oder mit
ihnen identisch sind, mit denselben Bezugszeichen wie in der ersten
Ausführungsform gekennzeichnet. Die folgende Erläuterung ist
auf Unterschiede zu der ersten Ausführungsform ausgerichtet.
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6 ist
eine Querschnittansicht einer EGR-Kühlervorrichtung 41 in
dieser Ausführungsform. Die Ausrichtung dieser Vorrichtung 41 bezüglich ”oben” und ”unten” im
Betrieb ist, wie es in 6 dargestellt ist. Diese Vorrichtung 41 enthält
den EGR-Kühler 2 und ein Schaltventil 42,
das an dem Kühler 2 befestigt ist, um die Strömungsrichtung
des EGR-Gases bezüglich des Kühlers 2 umzuschalten. Der
EGR-Kühler 2 und das Schaltventil 42 sind
durch die Dichtung 3 mit Bolzen (nicht gezeigt) oder Ähnlichem
aneinander befestigt.
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7 ist
eine Draufsicht des Schaltventils 42. 8 ist
eine Querschnittansicht des Schaltventils 42. Das Schaltventil 42 in
der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von dem
Schaltventil 4 in der ersten Ausführungsform darin,
dass das Ventil 42 die Funktion der Anschlussleitung 5 integral
besitzt, statt die Anschlussleitung des ersten Ausführungsbeispiels
zu entfernen. Das Ventilgehäuse 16 in der zweiten
Ausführungsform enthält einen Einbringungsdurchgang 43,
der sich von der Einströmkammer 17 zu der stromaufwärtigen
Seite erstreckt. Für diesen Einbringungsdurchgang 43 ist
das Gehäuse 16 integral in einem vorderen Endabschnitt
mit einem zylindrischen Anschlussleitungsabschnitt 16b ausgebildet.
Ein vorderes Ende dieses Anschlussleitungsabschnitts 16b ist
mit einem Flansch 16c ausgebildet. Andere Konfigurationen
in dieser Ausführungsform sind im Wesentlichen mit denen
in der ersten Ausführungsform identisch.
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9 ist
eine Querschnittansicht, die eine Beziehung zwischen dem Ventilgehäuse 16 und
einer ersten Gussform 46 sowie einer zweiten Gussform 47 zum
Formen des Gehäuses 16 zeigt. Die erste Gussform 46 ist
derart konfiguriert, dass sie hauptsächlich den Einbringungsdurchgang 43 und
die Einströmkammer 17 des Gehäuses 16 ausbildet.
Die zweite Gussform 47 ist derart konfiguriert, dass sie hauptsächlich
den ersten Durchgang 19 und den zweiten Durchgang 23 des
Gehäuses 16 ausbildet. Die erste Gussform 46 ist
zum Ausbilden des ersten Kommunikationslochs 20 und des
zweiten Kommunikationslochs 24 integral mit Gussformteilen 46a und 46b ausgebildet.
Die beiden Gussformen 46 und 47 sind eingespannt
und zwischen ihnen wird geschmolzenes Metall zugeführt.
Somit werden die erste Trennwand 18, die zweite Trennwand 22 und
die dritte Trennwand 25 durchgängig in einem Y-förmigen Querschnitt
ausgebildet. Zudem werden die erste Trennwand 18 und die
zweite Trennwand 22 mit dem ersten Kommunikationsloch 20 beziehungsweise dem
zweiten Kommunikationsloch 24 ausgebildet. Dabei sind die
erste Trennwand 18 und die zweite Trennwand 22 gegenüber
der Gussformentfernungsrichtung E1 der ersten Gussform 46 geneigt,
die den Einführungsdurchgang 43 und die Einströmkammer 17 ausbildet.
Die dritte Trennwand 25 ist nahezu parallel zu der Gussformentfernungsrichtung
F2 der zweiten Gussform 47, die den ersten Durchgang 19 und
den zweiten Durchgang 23 ausbildet. Weiterhin sind die
ersten bis dritten Trennwände 18, 22 und 25 derart
konfiguriert, dass sich eine Einströmrichtung des EGR-Gases
aus der Gaskammer 7 des EGR-Kühlers 2 in
den zweiten Durchgang 23 mit der Ausströmrichtung
des EGR-Gases durch den Ausströmdurchgang 21 überschneidet.
Dabei ist der Ausströmdurchgang 21 separat von
der Einströmkammer 17, dem ersten Durchgang 19 und
dem zweiten Durchgang 23 ausgebildet.
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In
der zweiten Ausführungsform kann, ähnlich der
ersten Ausführungsform, die erste Gussform 46 leicht
von der ersten Trennwand 18 und der zweiten Trennwand 22 getrennt
werden, wie in 9 gezeigt ist, wenn die erste
Gussform 46, die den Einbringungsdurchgang 23 und
die Einströmkammer 17 ausbildet, von dem geformten
Gehäuse 16 zu entfernen ist. Wenn die zweite Guss form 47,
die den ersten Durchgang 19 und den zweiten Durchgang 23 ausbildet,
von dem geformten Gehäuse 16 zu entfernen ist, kann
die zweite Gussform 47 leicht von der dritten Trennwand 25 getrennt
werden. Wie in 9 gezeigt ist, wird weiterhin
eine der Gussformen 46 und 47, z. B. die erste
Gussform 46, mit den Gussformteilen 46a und 46b ausgebildet,
zum Ausbilden der Kommunikationslöcher 20 und 24.
Entsprechend werden bei dem Formen der ersten und zweiten Trennwände 18 und 22 die
Kommunikationslöcher 20 und 24 einfach
zu demselben Zeitpunkt hergestellt, zu dem die Gussformen 46 und 47 von
dem Gehäuse 16 entfernt werden. Konsequenterweise
kann solch eine Konfiguration das integrale Formen durch Entfernen
der Gussformen 46 und 47 erleichtern, da die Trennwände 18 und 22,
die die Kommunikationslöcher 20 und 24 besitzen,
in dem Ventilgehäuse 16 ausgebildet sind. In der
vorliegenden Ausführungsform kann daher die Anzahl an Mann-Stunden
reduziert werden, wodurch Herstellungskosten des Schaltventils 42,
im Vergleich zu der Konfiguration, dass die Kommunikationslöcher 20 und 24 in
einem zusätzlichen Prozess ausgebildet werden, um eben
diesen eingespart werden.
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Andere
Funktionen und Effekte des Schaltventils 42 in der zweiten
Ausführungsform sind dieselben, wie die des Schaltventils
in der ersten Ausführungsform.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die zuvor erwähnte
Ausführungsform beschränkt und kann in anderen
speziellen Formen verkörpert werden, ohne sich von dem
Geist oder von wesentlichen Eigenschaften davon zu entfernen.
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In
den obigen Ausführungsformen werden die erste Gussform 31 oder 46 und
die zweite Gussform 32 oder 47 verwendet, um das
Ventilgehäuse 16 auszubilden. Die Gussformteile 31a und 31b beziehungsweise 46a und 46b,
zum Formen der ersten und zweiten Kommunikationslöcher 20 und 24 in
dem Gehäuse 16, sind nur in der ersten Gussform 31 beziehungsweise 46 vorgesehen.
Alternativ können solche Gussformteile in nur der zweiten
Gussform oder in beiden, den ersten und zweiten Gussformen, vorgesehen
sein.
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In
den obigen Ausführungsformen ist das Ventilgehäuse 16 aus
Metall wie Aluminium hergestellt. Als eine Alternative kann zumindest
ein Ventilgehäuse des Schaltventils aus Kunststoff, wärmehärtendem
Kunststoff (Bakelit-Phenol-Kunststoff) oder Anderen mit Wärmebeständigkeitseigenschaft,
hergestellt sein. Das Ventilgehäuse, das aus Kunststoff hergestellt
ist, kann im Vergleich zu dem Ventilgehäuse 16,
das aus Metall hergestellt ist, eine spiegelglatte innere Fläche
haben. Daher können Kohlenstoffpartikel oder Ähnliches,
die in dem EGR-Gas enthalten sind, schwer an solch einer inneren
Fläche haften. In diesem Fall wird eine Wärmebeständigkeitseigenschaft
des Kunststoffventilgehäuses nur dann keinerlei Probleme
verursachen, wenn dieses eine erlaubte Temperaturschranke von etwa
200°C hat.
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Die
vorliegende Erfindung kann auf eine EGR-Vorrichtung angewendet werden,
die einen EGR-Kühler enthält, der in einem Motor
vorgesehen ist.
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Obwohl
die vorliegende bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung gezeigt und beschrieben wurde, versteht es sich, dass
diese Offenbarung dem Zweck der Darstellung dient, und dass verschiedene
Veränderungen und Modifizierungen gemacht werden können,
ohne sich von dem Anwendungsgebiet der Erfindung zu entfernen, wie
es in den beigefügten Ansprüchen dargelegt ist.
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Ein
Schaltventil 4 enthält ein Gehäuse 16, eine
Gaseinströmkammer 17, einen ersten Durchgang 19,
der durch eine erste Trennwand 18 an die Einströmkammer 17 angrenzt
und mit dem EGR-Kühler 2 kommuniziert, ein erstes
Kommunikationsloch 20, das eine Kommunikation zwischen
der Einströmkammer 17 und dem ersten Durchgang 19 ermöglicht,
einen Gasausströmdurchgang 21, einen zweiten Durchgang 23,
der mit dem Ausströmdurchgang 21 kommuniziert
und durch eine zweite Trennwand 22 an die Einströmkammer 17 angrenzt
und mit dem EGR-Kühler 2 kommuniziert, ein zweites
Kommunikationsloch 24, das in der zweiten Trennwand 22 ausgebildet
ist und eine Kommunikation zwischen der Einströmkammer 17 und
dem zweiten Durchgang 23 ermöglicht, sowie eine
dritte Trennwand 25, die den ersten Durchgang 19 von
dem zweiten Durchgang 23 abteilt. Die ersten bis dritten
Trennwände 18, 22, 25 sind an
einem Verbindungsabschnitt 26 mit einem Y-förmigen
Querschnitt durchgängig. Ein Ventilelement 27 ist
derart angeordnet, dass es um einen Punkt nahe dem Verbindungsabschnitt 26 schwenkbar
zwischen den ersten und zweiten Trennwänden 18 und 22 ist.
Die ersten und zweiten Trennwände 18 und 22 sind
gegenüber einer Gussformentfernungsrichtung zum Ausbilden
der Einströmkammer 17 geneigt, und die dritte
Trennwand 25 ist parallel zu einer Gussformentfernungsrichtung
zum Ausbilden der ersten und zweiten Durchgänge 19 und 23.
-
- 1
- EGR-Kühlervorrichtung
- 2
- EGR-Kühler
- 4
- Schaltventil
- 16
- Ventilgehäuse
- 17
- Einströmkammer
- 18
- erste
Trennwand
- 19
- erster
Durchgang
- 20
- erstes
Kommunikationsloch
- 21
- Ausströmdurchgang
- 22
- zweite
Trennwand
- 23
- zweiter
Durchgang
- 24
- zweites
Kommunikationsloch
- 25
- dritte
Trennwand
- 26
- Verbindungsabschnitt
- 27
- Ventilelement
- 31
- erste
Gussform
- 32
- zweite
Gussform
- 41
- EGR-Kühlervorrichtung
- 42
- Schaltventil
- 46
- erste
Gussform
- 47
- zweite
Gussform
- F1
- Gussformentfernungsrichtung
- F2
- Gussformentfernungsrichtung
- F3
- Einströmrichtung
- F4
- Ausströmrichtung
- F5
- Einströmrichtung
- F6
- Ausströmrichtung
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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