CN105190002A - 热回收***和换热器 - Google Patents

Abstract

一种排气热回收***，可包括壳体、阀构件和换热器。该壳体可包括入口、出口、与入口和出口连通的第一排气路径以及与入口和出口连通的第二排气路径。阀构件可被布置在壳体内并且在第一位置和第二位置之间是可移动的。在第一位置，阀构件可以允许流体流过第一排气路径，并且基本上防止流体流过第二排气路径。在第二位置，阀构件可以允许流体流过第二排气路径。换热器可与第二排气路径连通，并且可包括导管，该导管含有当阀构件处于第二位置时与排气热流通的流体。

Description

热回收***和换热器

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年2月26日提交的第14/190,648号美国专利申请的优先权，并且还要求2013年3月5日提交的第61/772,578号美国临时申请的权益。以上申请的全部内容通过引用并入本文。

发明领域

本公开涉及一种紧凑式换热器和一种流量控制组件，且更具体地，涉及一种汽车排气热回收***和换热器。

背景

本部分提供本公开所涉及的背景信息，并不一定是现有技术。

因为通过与内燃发动机相关联的排气***丢弃的热，内燃发动机消耗的燃料中相当数量的能量(例如，大约三分之一)丢失。理想的是从流过排气***的排气回收该热或热能用于各种目的。例如，这种回收的热能可以用于加热车辆的流体，以提供更快的客舱预热和挡风玻璃除霜。另外或可替代地，回收的热能可通过减少车辆润滑***的摩擦和粘滞损失，例如在发动机、变速箱或驱动桥中，通过增加这些***中相应的润滑油的温度，来用于改善燃油经济性。

从排气中回收热可以对于热回收装置特别是对换热器提出技术挑战。热回收***必须克服恶劣的操作条件(例如，热、氧化和腐蚀)，同时以最小的背压提取所需量的热。当对于紧凑的尺寸、轻的重量、低的成本的需要被要求执行到汽车时，额外的约束施加到这种情况。此外，具有在背压和传热被最小化的旁通模式的能力对于某些发动机操作条件或车辆应用可能是需要的。

概述

本部分提供本公开的总体概述，并不是其全部范围或其全部特征的全面公开。

本公开提供了一种设置在排气流中的换热器组件，其可以从排气流中回收热能。该换热器组件可以与阀元件耦合，该阀元件被控制成调节通过换热器流路和绕过换热器流路的旁通流路中的任一个或两个的排气的流动。阀元件可以被外部致动器控制，且可以根据例如排气的工作条件、换热器的工作限制和/或热能回收的需求定位。换热器流路和旁通流路可以终止在公共收集器中，该公共收集器具有与排气***的其余部分连接的出口。该组件可被放置在排气流中的任何位置。相对接近发动机的位置可能有潜力提供最热的排气温度给换热器，这可能会增加该组件能够回收的热能的量。然而，排气的温度越高，由于增加的热负荷，对热回收***的耐用性越苛刻。

可控的热回收组件可与内燃发动机一起使用，如在汽车中或任何其它燃烧发动机中。回收的热能可用于快速预热发动机冷却剂，以帮助更快进行挡风玻璃除霜、用于加速客舱预热的改进的HVAC(采暖、通风和空调)***性能、和/或通过加热车辆中各种流体***如机油和传动液降低粘滞损失以提高燃料经济性。回收的热能的进一步用途可以包括用于发电的蒸发(例如，在兰金循环***(Rankinecyclesystem)中)。应当理解的是，这里公开的换热器可与热电设备一起用于从排气中的热能发电。

在发动机运行的一些时期，也未必需要从排气***中提取能量。在此期间，可能需要排气通过旁通流路。在旁通流运行期间，可能需要将来自排气的任何热量最小化地传递到工作流体。在其它运行情况下，当热提取需要时，一些或全部的排气可以转向通过包括换热器的流路。排气的路径选择可能以这样的方式来控制使得它被节流或调节到一定比例的流通过每个旁通流路和换热器流路。在一些实施方案中，控制模块可以发送电信号到驱动阀组件的致动器，以基于运行条件和各种发动机的参数和车辆***和子***控制和调节阀组件的位置。在一些实施方案中，热控制的致动器可被用于控制阀组件的位置。这种热控制的致动器可包括蜡阀(waxvalve)、恒温装置和/或任何其它装置，该任何其它装置被配置成响应于排气、冷却剂和/或达到一个或多个预定热状态的任何其它流体来驱动阀组件。

经过旁通和换热器流路的排气流的调节允许控制能够从排气回收或提取的热能的量。来自排气的热能回收例如可能需要跟随发动机的起动。在冷启动的条件下，可能需要将来自排气的热提取最大化，以例如预热发动机冷却剂、加快挡风玻璃除霜，和/或加热车辆的乘客室。发动机冷却剂的加速加热也降低了平均发动机油粘度的时间，导致在发动机的运动部件中较低的粘滞损失及降低的燃料消耗。可替代地，在高速和/或高负载的发动机运行条件下，可能需要减少或最小化来自排气的热提取，使过多的热量不必被发动机/车辆的冷却***携带和拒绝。

在一些实施方案中，本公开内容的组件将来自排气的热传递到另外的或可选择的车辆流体，例如，用于发动机、变速器、车轴，和/或差速器的润滑油，例如，和/或任何其它流体。

热提取的控制也可以用于车辆中其他原因。例如，如果热提取***位于排放设备如催化转化器或稀燃NO_X吸附器的上游，则它可能需要维持进入该排放设备的排气的温度在特定的温度范围内。温度范围可取决于排放设备的转换效率以及对于设备的长寿命和耐久性的服务温度限制。在这种类型的应用中，当排放设备低于运行温度时，可能需要减少或防止从排气提取热，使得排放设备尽快加热到最佳的运行温度。同样地，甚至在高发动机速度和/或负载的条件下，可能需要从排气中提取热能，以保持排放设备的运行温度低于较高的运行温度阈值，以防止排放设备的损坏和/或保持排放设备的效率。

在一些形式中，本公开内容提供了一种排气热回收***，其可以包括壳体、阀构件和换热器。该壳体可包括入口、出口、与入口和出口连通的第一排气路径以及与入口和出口连通的第二排气路径。阀构件可被布置在壳体内并且在第一位置和第二位置之间是可移动的。在第一位置，阀构件可以允许流体流过第一排气路径，并且基本上防止流体流过第二排气路径。在第二位置，阀构件可以允许流体流过第二排气路径。换热器可以与第二排气路径连通，并且可包括具有流体在其中流动的导管。当阀构件处于第二位置时，该流体可以与换热器中的排气热流通，并且当阀构件处于第一位置时，基本上可以与排气热隔离。当阀构件处于第一部分时，换热器可以基本上与第一排气路径流体隔离。

在其他形式中，本公开内容提供了一种排气热回收***，其可以包括壳体、阀构件和换热器。该壳体可包括入口、出口、与入口和出口连通的第一排气路径以及与入口和出口连通的第二排气路径。阀构件可被设置在壳体内并且在允许流体流过第一排气路径的第一位置和允许流体流过第二排气路径的第二位置之间是可移动的。换热器可以与第二排气路径连通，并且可包括具有流体在其中流动的导管。当阀构件处于第二位置时，流体可以与换热器中的排气热流通。壳体可以包括第一止动件，其当阀构件处于第一位置时与阀构件的前端接触；以及第二止动件，其当阀构件处于第一位置时与阀构件的尾端接触。前端可与第一止动件的大致背离第一排气路径的表面接触。

在一些实施方案中，第一排气路径基本上与入口和出口对齐，以界定通过其的基本上线性的流路。在一些实施方案中，当阀构件处于第二位置时，阀构件至少部分界定通过换热器的大致为U形的流路，当阀构件处于第二位置时，阀构件界定进入U形的流路的入口和离开U形的流路的出口。

本公开还提供了一种换热器，其在该热回收***内运行。换热器可以采用U形的流路，当热回收***在热回收模式下运行时，排气可流过该U形的流路。换热器的结构被设计成在苛刻的热运行条件下提供良好的耐久性，同时还提供在低压降时对于传热的良好性能。在一些实施方案中，换热器的平行冷却板以垂直于旋转阀构件旋转所围绕的轴线的方式布置。热传递翅片(heattransferfin)可以布置在冷却板之间，以增加来自排气的传热。冷却板冷却剂集管可以沿着冷却板的远离阀体的边缘位于换热器的相对的拐角中。特征可以设置在冷却板上，以在整个冷却腔均匀分布冷却剂。

在一些实施方案中，换热器被配置成用于高温应用。在这种实施方案中，冷却板可以被布置成垂直于旋转阀构件的轴线，并且冷却板的一个或多个表面具有传热增强几何特征的纹理。在这些实施方案中的冷却剂集管可以位于冷却板的中心线上或邻近冷却板的中心线，彼此相邻且靠近阀体，以形成独特的U形流路，排气流穿过该U形流路。特征可以设置在冷却板上，以在整个冷却腔均匀分布冷却剂。

在一些实施方案中，冷却板的布置被提供，由此当阀板处于旁通位置时，冷却板平行于阀板。在该实施方案中，冷却板可以包含在外壳内，该外壳也可以在通过换热器的气体路径的进口和出口侧上均形成排气集管。

在一些实施方案中，排气热回收***加热来自排气的两个流体流。在一些实施方案中，排气再循环(EGR)冷却器与排气热回收(EGHR)***组合和/或与排气热回收(EGHR)***合作运行。在一些实施方案中，排气热回收***包括气体到气体换热器的布置。

在一些实施方案中，阀体的入口和出口可以和与发动机相关联的排气歧管连通，且流过排气歧管的基本上所有排气可流过该入口和出口。

在另一种形式中，本公开提供了另一种用于从内燃发动机的排气中回收热的***。该***可以包括主体、阀构件和换热器。该主体可包括入口、出口、与入口和出口连通的第一排气路径以及与入口和出口连通的第二排气路径。主体可适于接收来自内燃发动机的排气。阀构件可以设置在主体内，并且在允许流体流过第一排气路径且限制流体流过第二排气路径的第一位置和允许流体流过第二排气路径的第二位置之间是可移动的。换热器可与第二排气路径连通，并且可以包括被布置成互相平行的第一冷却板、第二冷却板、第三冷却板和第四冷却板。第一冷却板和第二冷却板可界定位于其间的第一工作流体腔。第三冷却板和第四冷却板可界定位于其间的第二工作流体腔。第二冷却板和第三冷却板可界定位于其间的第一排气通道。第一冷却板可界定平行于第一排气通道的第二排气通道。第一排气通道和第二排气通道可与第二排气路径连通。

在一些实施方案中，换热器包括壳体，第一冷却板、第二冷却板、第三冷却板和第四冷却板设置在该壳体中。该壳体可包括与第一工作流体腔和第二工作流体腔流体连通的工作流体入口和工作流体出口。

在一些实施方案中，第一冷却板、第二冷却板、第三冷却板和第四冷却板被布置成平行于流体流过第一排气路径的方向。

在一些实施方案中，换热器包括第一导流器板和第二导流器板，该第一导流器板和第二导流器板设置在壳体内第一冷却板、第二冷却板、第三冷却板和第四冷却板各自的第一和第二相对的边缘。

在一些实施方案中，壳体包括连接到主体的近端和与近端相对的远端。工作流体入口和工作流体出口可设置在外壳的在远端处或邻近远端的各个拐角处。

在一些实施方案中，第一工作流体腔界定第一大致U形的流路和第二大致U形的流路，该第一大致U形的流路和第二大致U形的流路从工作流体入口延伸并将工作流体提供到工作流体出口，第一U形的流路设置在第二U形的流路内。

在一些实施方案中，换热器包括第一肋和第二肋，该第一肋和第二肋界定第一大致U形的流路并界定第二大致U形的流路。第一肋和第二肋中的至少一个可包括泄漏开口，工作流体通过该泄漏开口泄漏到第一大致U形的流路和第二大致U形的流路之间。

在一些实施方案中，第一肋是大致U形的和第二肋是大致平直的。

在一些实施方案中，换热器包括第一翅片组和第二翅片组，该第一翅片组和第二翅片组分别附接到第二冷却板和第三冷却板，且分别设置在第一排气通道和第二排气通道内。

在一些实施方案中，壳体包括连接到主体的近端和与近端相对的远端。工作流体入口和工作流体出口可以沿在远端和近端之间延伸的线设置，并引导进入U形路径中的排气通过换热器。

在一些实施方案中，第一冷却板、第二冷却板和第三冷却板中的每一个包括突出到第一排气通道和第二排气通道中的一个内的多个凹陷。

在一些实施方案中，该***包括附接到第一冷却板、第二冷却板、第三冷却板和第四冷却板的邻近主体的边缘的导流器。在阀构件处于第二位置时导流器可阻止在阀构件与第一冷却板、第二冷却板、第三冷却板和第四冷却板的边缘之间的排气泄漏。阀构件可在第二位置与导流器抵接。

在一些实施方案中，换热器包括导流器板和壳体，冷却板设置在该壳体中。导流器板可设置在壳体内并且可以包括接收冷却板的多个槽。每个槽可以由一对相应的弹性易弯的翼片来界定，该翼片夹持冷却板的边缘。

在一些实施方案中，翼片可被布置成响应于导流器板相对于冷却板的运动而增加在冷却板的边缘上的夹持。

在另一种形式中，本公开提供了另一种用于从内燃发动机的排气中回收热的***。该***可以包括主体、阀构件和换热器。该主体可包括入口、出口、与入口和出口连通的第一排气路径以及与入口和出口连通的第二排气路径。主体可适于接收来自内燃发动机的排气。阀构件可以设置在主体内，并且在允许流体流过第一排气路径且限制流体流过第二排气路径的第一位置和允许流体流过第二排气路径的第二位置之间是可移动的。换热器可与第二排气路径连通，并且可包括彼此平行布置并界定排气通道和工作流体通道的多个冷却板。排气通道可界定穿过其的大致U形的流路。工作流体通道可包括第一大致U形的流路和第二大致U形的流路，该第一大致U形的流路和第二大致U形的流路接收来自工作流体入口的工作流体，并将工作流体提供到工作流体出口。第一U形流路可设置在第二U形流路内。分配器可界定第一大致U形的流路和第二大致U形的流路，并可包括泄漏开口，工作流体通过该泄漏开口泄漏到第一大致U形的流路和第二大致U形的流路之间。

在一些实施方案中，多个冷却板包括第一冷却板、第二冷却板、第三冷却板和第四冷却板。第一冷却板和第二冷却板可界定位于其间的工作流体通道。第三冷却板和第四冷却板可界定位于其间的另一工作流体通道。第二冷却板和第三冷却板可界定位于其间的排气通道。第一冷却板可界定另一排气通道。

在一些实施方案中，换热器包括另一分配器，该另一分配器界定第一大致U形的流路和第二大致U形的流路，并包括泄漏开口，工作流体通过该泄漏开口泄漏到第一大致U形的流路和第二大致U形的流路之间。

在一些实施方案中，分配器中的一个是大致U形的，而另一个分配器是大致平直的。

在一些实施方案中，冷却板被布置成平行于流体流过第一排气路径的方向。

在一些实施方案中，换热器包括壳体，冷却板设置在该壳体中。

在一些实施方案中，换热器包括第一导流器板和第二导流器板，该第一导流器板和第二导流器板设置在壳体内冷却板各自的第一和第二相对的边缘。

在一些实施方案中，壳体包括连接到主体的近端和与近端相对的远端。工作流体入口和工作流体出口可设置在外壳的在远端处或邻近远端的各个拐角处。

在一些实施方案中，换热器包括翅片组，该翅片组设置在相邻的冷却板之间并设置在排气通道内。

在一些实施方案中，壳体包括连接到主体的近端和与近端相对的远端。工作流体入口和工作流体出口可以沿在远端和近端之间延伸的线设置，并引导进入U形路径中的排气通过换热器。

在一些实施方案中，至少一个冷却板包括突出到排气通道内的多个凹陷。

在一些实施方案中，该***包括附接到冷却板的邻近主体的边缘的导流器。导流器可在阀构件处于第二位置时阻止在阀构件与冷却板的边缘之间的排气泄漏。阀构件可在第二位置与导流器抵接。

在一些实施方案中，换热器包括导流器板和壳体，冷却板设置在该壳体中。导流器板可设置在壳体内并且可以包括接收冷却板的多个槽。每个槽可以由一对相应的弹性易弯的翼片来界定，该翼片夹持冷却板的边缘。

在一些实施方案中，翼片可被布置成响应于导流器板相对于冷却板的运动而增加在冷却板的边缘上的夹持。

在另一种形式中，本公开提供了另一种用于从内燃发动机的排气中回收热的***。该***可包括第一阀组件、第二阀组件和换热器。第一阀组件可包括第一阀体和第一阀构件。第一阀体可包括第一入口、第一出口和第一开口。第一入口可被配置成接收来自内燃发动机的排气。第一阀构件可被布置在第一阀体内并且可在第一旁通位置和第一热交换位置之间相对于第一阀体移动。第一阀构件在第一旁通位置限制第一入口和第一开口之间的流体连通，并在第一热交换位置允许第一入口、第一开口和第一出口之间的流体连通。第二阀组件可包括第二阀体和第二阀构件。第二阀体可包括第二入口、第二出口和第二开口。第二入口可被配置成接收来自流体源的流体。第二阀构件可被布置在第二阀体内并且可在第二旁通位置和第二热交换位置之间相对于第二阀体移动。第二阀构件在第二旁通位置限制第二入口和第二开口之间的流体连通，并在第二热交换位置允许第二入口、第二开口和第二出口之间的流体连通。换热器可被附接到和设置到第一阀体和第二阀体之间，并且可包括排气通路和流体通路。排气通路可与第一开口流体连通，并且当第一阀构件处于第一热交换位置时，可接收来自第一入口的排气。流体通路可与第二开口流体连通，并且当第二阀构件处于第二热交换位置时，可接收来自第二入口的流体。流体通路可从与排气通路流体隔离，且与排气通路可处于传热关系。

在一些实施方案中，换热器包括第一板和第二板以及第一翅片组和第二翅片组。第二翅片组可被布置在第一板和第二板之间。

在一些实施方案中，第一板和第一翅片组可界定排气通路的第一部分。第一板和第二翅片组可界定流体通路的第一部分。第二翅片组和第二板可界定排气通路的第二部分。

在一些实施方案中，换热器包括外壳，该外壳包围第一板和第二板以及第一翅片组和第二翅片组。第一阀体和第二阀体可附接到外壳的相对的第一端和第二端。

在一些实施方案中，第一阀组件和换热器协作以界定第一U形流路。第二阀组件和换热器可协作以界定第二U形流路。

在一些实施方案中，第一U形流路和第二U形流路彼此一百八十度错位。

在一些实施方案中，流体是空气且流体源是HVAC管道。

在一些实施方案中，流体是空气且流体源是供应空气到发动机的空气进气管道。

在另一种形式中，本公开提供了另一种用于从内燃发动机的排气中回收热的***。该***可以包括阀组件和换热器。阀组件可包括阀体和阀构件。阀体可包括入口、出口和开口。入口可被配置成接收来自内燃发动机的排气。阀构件可被布置在阀体内并且可在旁通位置和热交换位置之间相对于阀体移动。阀构件在旁通位置限制入口和开口之间的流体连通，并在热交换位置允许入口、开口和出口之间的流体连通。换热器可附接到阀体，并且可包括排气通路、第一流体通路和第二流体通路。第一流体通路和第二流体通路可彼此流体隔离并且与排气通路流体隔离。排气通路处于与第一流体通路和第二流体通路可传热的关系。

在另一种形式中，本公开提供了另一种用于从内燃发动机的排气中回收热的***。该***可以包括阀组件和换热器。阀组件可包括阀体以及第一阀构件和第二阀构件。阀体可包括入口、出口、第一容积、第二容积、第一开口和第二开口。入口可被配置成接收来自内燃发动机的排气并供给排气到第一容积和第二容积。第一阀构件可被布置在第一容积内并且可在第一旁通位置和第一热交换位置之间相对于第一容积移动。第一阀构件在第一旁通位置限制第一容积和第一开口之间的流体连通，并在第一热交换位置允许入口、第一容积、第一开口和出口之间的流体连通。第二阀构件可被布置在第二容积内并且可独立于第一阀构件在第二旁通位置和第二热交换位置之间相对于第二容积移动。第二阀构件在第二旁通位置限制第二容积和第二开口之间的流体连通，并在第二热交换位置允许入口、第二容积、第二开口和出口之间的流体连通。换热器可附接到阀体，并且可包括第一排气通路和第二排气通路以及第一流体通路和第二流体通路。第一流体通路和第二流体通路可彼此流体隔离并且与第一排气通路和第二排气通路流体隔离。第一排气通路和第二排气通路可以处于分别与第一流体通路和第二流体通路可传热的关系。第一排气通路和第二排气通路可以分别基本上与第一流体通路和第二流体通路热隔离。

在一些实施方案中，阀体包括内分隔壁，该内分隔壁将第一容积和第二容积分离。

在另一种形式中，本公开提供了另一种用于从内燃发动机的排气中回收热的***。该***可以包括阀组件和换热器。阀组件可包括阀体和阀构件。阀体可包括入口、出口和开口。入口可被配置成接收来自内燃发动机的排气。阀构件可被布置在阀体内并且可在旁通位置和热交换位置之间相对于阀体移动。阀构件在旁通位置限制入口和开口之间的流体连通，并在热交换位置允许入口、开口和出口之间的流体连通。换热器可附接到阀体，并且可包括排气通路和流体通路。流体通路可以与排气通路流体隔离。排气通路可以处于与流体通路可传热的关系。排气通路可包括入口以及第一出口和第二出口。入口可接收来自阀体中开口的排气。第一出口可提供排气到阀体的出口。第二出口可提供排气到排气再循环导管。

在一些实施方案中，换热器的第一出口布置在换热器的第一端，且换热器的第二出口布置在换热器的与第一端相对的第二端。

在一些实施方案中，排气再循环导管包括可在第一位置和第二位置之间移动的阀，该第一位置允许来自排气通路的排气通过第二出口从换热器排出，该第二位置限制来自排气通路的排气通过第二出口从换热器排出。

在一些实施方案中，排气再循环导管提供排气到发动机的进气***。

在另一种形式中，本公开提供了另一种用于从内燃发动机的排气中回收热的***。该***可以包括阀组件和换热器。阀组件可包括阀体和阀构件。阀体可包括入口、出口和开口。入口可被配置成接收来自内燃发动机的排气。阀构件可被布置在阀体内并且可在旁通位置和热交换位置之间相对于阀体移动。阀构件在旁通位置限制入口和开口之间的流体连通，并在热交换位置允许入口、开口和出口之间的流体连通。换热器可附接到阀体，并且可包括界定排气通路和流体通路的冷却板。流体通路可以与排气通路流体隔离。排气通路可以处于与流体通路可传热的关系。换热器也可包括导流器板和壳体，冷却板设置在该壳体中。导流器板可设置在壳体内并且可以包括接收冷却板的多个槽。每个槽可以由一对相应的弹性易弯的翼片来界定，该翼片夹持冷却板的边缘。

在一些实施方案中，翼片可被布置成响应于导流器板相对于冷却板的运动而增加在冷却板的边缘上的夹持。

进一步的应用领域从本文提供的描述中将变得显而易见。在该概述中的描述和具体实施例仅为说明的目的，并不意在限制本公开的范围。

附图简述

本文所描述的附图仅用于选择的实施方案并非所有可能的实现方案的说明目的，且并不意在限制本公开的范围。

图1是具有根据本公开原理的排气热回收***的发动机和排气***的示意性表示；

图2是根据本公开原理的排气热回收***的透视图；

图3是图2的具有与换热器盖板分离的换热器芯的排气热回收***的透视的局部剖视图；

图4是图2的包括在热交换位置所示的阀构件的排气热回收***的剖视图；

图4a是图2的包括处于旁通位置的阀构件的排气热回收***的剖视图；

图5是图4的排气热回收***的翅片组的局部透视图；

图6是图3和4的排气热回收***的侧导流器板的透视图；

图6b是与换热器的冷却板接合的侧导流器板的局部剖视图；

图7a是带有翅片组的冷却板的主视图；

图7b是与冷却板耦合的错置的带状翅片组的端部视图；

图7c是连接到冷却板的分离的锯齿状翅片组的端部视图；

图7d是连接到单个冷却板的单个分离的锯齿状翅片组的端部视图；

图8是冷却剂腔内部的主视图，以说明冷却剂腔内的冷却剂的流动和分布；

图9是换热器芯的剪切透视图，以说明冷却剂流入到换热器内，分配到每个冷却剂腔，并最终流出换热器；

图10是与换热器盖板耦合的换热器芯的剪切透视图；

图11是另一种排气热回收***的透视图，其中换热器具有靠近换热器的中心线的冷却剂入口管和出口管；

图12是图11的具有与换热器盖板耦合的换热器芯的排气热回收***的透视的局部剖视图；

图13是可以并入图12和3的排气热回收***中的任一个的顶部导流器板的透视图；

图14是图11的包括在热交换位置所示的阀元件的排气热回收***的剖视图；

图14a是图14的排气热回收***的局部透视图；

图15是图12中的实施方案的冷却剂腔内部的主视图，以说明冷却剂腔内的冷却剂的流动和分布；

图15a是沿图15的线A-B截取的剖视图；

图15b是沿图15的线C-D截取的剖视图；

图16是与换热器盖板分离的可替代的换热器芯的剪切透视图，以说明冷却剂流入到换热器内，分配到每个冷却剂腔，并最终流出换热器；

图17是用于图12中所示的实施方案的换热器芯的可替代的冷却板的主视图；

图17a是沿图17的线A-A截取的剖视图；

图18是用于EGHR***的双工作流体的换热器的示意图示；

图19是图18的双工作流体换热器EGHR***的局部剖面透视图；

图20是另一双工作流体换热器EGHR***的局部剖面透视图；

图21是组合的EGHR-EGR***的示意表示，从而单个换热器可用于EGR冷却和排气热回收以将热传递给车辆的其它流体***中；

图22是处于关闭的EGR阀位置的图21的组合EGHR-EGR***的局部剖视透视图；

图23是示出开放的EGR阀位置的图22的组合EGHR-EGR实施方案的剖视透视图；

图24是包括处于关闭位置的EGR阀的另一组合的EGHR-EGR***的剖视图；

图25是能够将来自发动机排气***的热量传递到第二气态流体的另一个EGHR***的示意表示；

图26是能够将来自发动机排气***的热量传递到相同发动机***的吸入空气的另一个EGHR***的示意表示；

图27是空气-空气换热器EGHR***的透视剖视图，该***可结合到图25和26中所示的任一个***中；

图27a是空气-空气换热器的换热器芯的透视剖视图；

图27b是用于空气-空气换热器芯中的所述类型的换热器板的透视图；

图27c是图27b的换热器板的近视的局部透视图；

图27d是用于空气-空气换热器的换热器的端部视图；

图27e是图27d中的换热器的近视的局部图；

图27f是对应于图27d的剖切面A-A的穿过空气-空气换热器的剖视图；

图27g是图27f中的换热器视图的近视的局部图；

图28是用于EGHR***的另一换热器与阀体的透视图；

图29是示出了用于图28的EGHR***的换热器芯和换热器壳体的透视图；

图30是示出了图28的EGHR***的换热器的侧导流器板和冷却板几何形状的透视图；和

图31是图28的EGHR***的剖视图，描绘了冷却剂集管并示出了来自换热器的冷却剂入口和出口管与阀体中的冷却剂导管配合的方式的横截面图。

详细描述

现在将充分参照附图来描述示例性实施方案。应当理解的是，在整个附图中，对应的参考标记指示相同或相应的部件和特征。下面的描述在本质上仅是示例性的，并不意在限制本公开、应用或用途。

提供的示例性实施方案使得本公开将是全面的，并且将充分地向本领域技术人员表达范围。许多具体的细节被阐述，例如特定组件和设备的实施例，以提供对本公开内容的实施方案的全面的理解。对本领域技术人员将是显而易见的是，具体细节不必采用，示例性实施方案可以体现在许多不同的形式中，而且也不应该被解释为限制本公开的范围。在一些示例性实施方案中，公知的过程、公知的装置结构和公知的技术中没有详细描述。

本文所用的术语仅是为了描述具体的示例性实施方案的目的，而不意在限制。如本文所使用的，单数形式“一(a)”、“一(an)”和“该(the)”意在也包括复数形式，除非上下文清楚地另外指明。术语“包括(comprises、comprising)”、“包括(including)”和“具有(having)”是包容性的，且因此指定所述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组的存在或添加。

当一元件或层被称为在另一元件或层“上”、“接合到”、“连接到”或“耦合到”另一元件或层时，它可以直接在另一元件或层上、接合到、连接到或耦合到另一元件或层，或者可以存在中间元件或层。相反，当一元件被称为直接在另一个元件或层“上”、“直接接合到”、“直接连接到”或“直接耦合到”另一个元件或层时，不存在中间元件或层。用于描述元件之间的关系的其他词语应当以类似的方式解释(例如，“之间(between)”与“直接之间(directlybetween)”，“相邻(adjacent)”与“直接相邻(directlyadjacent)”等)。如本文所使用的，术语“和/或”包括相关联的所列的项中的一个或多个的任意组合和所有组合。

虽然术语第一、第二、第三等可以在这里用于描述各元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应该受这些术语的限制。这些术语可仅用于从另一个区域、层或部分中区分一个元件、部件、区域、层或部分。在本文使用时，术语如“第一”、“第二”和其它数字术语并不意味着序列或顺序，除非上下文明确指示。因此，下面讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以被称为第二元件、部件、区域、层或部分，而不脱离示例性实施方案的教导。

诸如“内(inner)”、“外(outer)”、“之下(beneath)”、“下方(below)”、“下(lower)”、“之上(above)”、“上(upper)”的空间相对术语及类似术语在这里可为了便于描述而使用，以描述附图中所示的一个元件或特征与另一个(多个)元件或特征的关系。空间相对术语可以意在包含该装置在使用中或操作中的除了附图中描述的方向之外的不同方向。例如，如果附图中的装置被翻转，则描述为在其它元件或特征“之下”、“下方”的元件于是将被定向为在其它元件或特征“之上”。因此，示例性术语“下方”可以涵盖上方和下方两种方向。该装置可被另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且本文使用的空间相对描述符作出相应的解释。

参照图1-10，排气热回收***(EGHR***)10被提供，并且可包括阀组件16和换热器组件17。EGHR***10可被布置在发动机排气***15的排气流路内，在与发动机11相关联的气缸盖14和排气通过其排入大气的尾管之间的任何合适的位置。在一些实施方案中，EGHR***10可与例如催化转化器、NOx吸附器、排气歧管或涡轮增压器，或者任何其他的排气***部件直接或间接流体连通。EGHR***10可以设置在车辆下侧的管道或通道(未示出)中，其中排气***15可被规定路线或者更靠近在车辆的发动机室中的发动机11。在一些实施方案中，EGHR***10可基本上接收发动机11和汽缸盖14排出的所有排气。在其他实施方案中，排气再循环(EGR)设备可布置在发动机11和EGHR***10之间。在该实施方案中，EGHR***10可基本上接收所有没有从EGR设备再循环回到发动机进气增压空气***12和/或吸气管13的排气。在一些实施方案中，EGR设备可被布置在EGHR***10的下游。通过换热器组件17从排气回收的热可被传递到工作流体，例如发动机冷却剂、发动机油或传输油，或者任何其它润滑剂或车辆中的其他流体。当热传递到工作流体时，通过出口58离开换热器17的工作流体的温度比通过入口57进入换热器17的工作流体的温度温暖。

阀组件16可以是在受让人共同拥有的美国专利申请公开号2012/0017575中公开的类型之一，其公开的内容通过引用全部并入本文。如将在随后描述的，阀组件16的阀板80可在旁通位置(图4a)和热交换位置(图3和4)之间移动。在热交换位置，排气可以流过换热器组件17并将热量传递给工作流体。在旁通位置，排气可以绕过换热器组件17，并通过出口收集器59排出EGHR***10，而没有在排气和换热器组件17之间传递热量(或任何相当数量的热)。虽然未具体示出，但是阀板80可位于旁通位置和热交换位置之间的任何地方，以允许进入EGHR***10的排气的第一部分绕过换热器组件17，且排气的第二部分流过换热器组件17。以这种方式，EGHR***10可以调节和优化在排气和换热器组件17中的流体之间传递的热的量。

阀组件16可包括阀体50、主阀轴54，以及阀板或分流板80。阀体50可以容纳主阀轴54和分流板80，且其形状被设计成以便控制和调节通过阀体50和热交换流路的排气的流动。阀体50可包括入口51、出口59和用于与换热器组件17流体连通的一个或多个开口。

阀组件16可通过入口凸缘52和出口凸缘53附连到排气***。与排气***的连接可以是通过螺栓连接的法兰、焊接连接或以其他方式耦合。同样地，阀组件16可通过焊接接口(示出)附连到换热器组件17，或另外通过或不通过垫片螺栓连接或耦合。在本实施方案中，阀体50具有用于与换热器组件17耦合的凸缘55。焊接耦合提供了无泄漏密封的优点，而带垫片的耦合形式有助于减少传导性热的传递，特别是如果垫片包含隔离材料。冷却剂通过工作流体入口管57进入换热器组件17并通过工作流体出口管58排出。在一些操作环境中，可能需要使通过换热器组件的工作流体的流动反向，这取决于换热器组件的结构和换热器所需要的操作条件(平行流或对流操作)。

阀板80的位置可以调节在阀体入口51下游穿过EGHR***10的排气的流动。阀板80可以是“蝴蝶”类型(例如，从主阀轴54的轴线在两个方向上延伸)，但阀板80也可以是“瓣”类型，从主阀轴54的轴线仅在一个方向上延伸。阀板80可以在一侧由主轴54且在另一侧由短轴(stubshaft)85支撑。阀板80也可以是主阀轴54的单一端部的悬臂。主阀轴54和短轴85由与阀壳体50合作的衬套81或轴承表面支撑。衬套和/或轴承材料的选择可取决于阀轴和阀体50的应用温度和材料。致动器(未示出)可旋转主阀轴54，以在旁通位置和热交换位置之间移动阀板80。致动器的运动可以通过控制模块来控制，并且可以通过致动器臂、连杆或任何其他合适的机构(未示出)传送到主阀轴54。主阀轴54在外部由限位垫圈56保持在轴向位置。

在EGHR***10操作期间，根据阀板80的位置，排气进入到阀体50内并被引导到旁通导管和/或换热器组件17内。阀板挡块或阀座特征87可形成在阀体50内，以便当阀板80处于热交换位置时，减少或防止阀体50和阀板80之间的不必要的泄漏。用于阀板80的阀座特征87还提供了一个限位挡块(positivestop)，以限制阀板80绕主阀轴54的轴线的旋转。这可允许一些实施方案采用无位置控制(或无细微位置控制)的简单致动器。例如，在不需要阀板80位置调节的应用中，也可以使用低成本的双位置致动器。

换热器组件17可包括多个冷却板100，该冷却板100垂直于主阀轴54的旋转轴线并大致平行于阀体入口51和阀体出口59之间的旁通流路。在热交换模式下工作时，这种配置可有助于最小化通过EGHR***10的背压。换热器芯可包括除换热器前冷却板95和换热器后冷却板之外的一堆内部冷却板100。前冷却板95和后冷却板可与内部冷却板100相同或不相同。冷却板被布置成使得在冷却板之间存在冷却剂腔104(图3)。工作流体在该腔104中在冷却板之间循环。排气在冷却板腔外循环且传热发生在排气和工作流体之间。工作流体腔104被密封以免与排气直接接触。来自一个冷却板对的工作流体腔104通过工作流体入口集管124和工作流体出口集管125流体连接到在相邻冷却板对中的工作流体腔104。工作流体入口集管124经由冷却剂入口管57连接到工作流体供应，并且同样地，工作流体出口集管经由冷却剂出口管58连接到工作流体返回***。冷却板子组件或换热器芯包含在换热器壳体91内。换热器壳体91可包括一系列盖板，与阀体50耦合时该盖板形成用于冷却板子组件的密封封装。具体地，换热器壳体91可包括前盖板98、后盖板97和侧盖板96。在所示的实施方案中，换热器壳体91焊接到阀体凸缘55。

在换热器组件17的一个实施方案中，第一冷却腔104可形成在前冷却板95和相邻的内部冷却板100之间。同样地，换热器芯中的最后的冷却腔形成在后冷却板和其相邻的内部冷却板100之间。冷却板的子组件通过分别绕冷却入口管57和出口管58且在其中前盖板98与前冷却板95耦合且同样地后盖板与后冷却板耦合的其他耦合区域105处的焊接或钎焊耦合保持在换热器壳体91内。耦合区域105的布置被选择成位于换热器的相对较冷的区域并被定位成用于允许换热器芯和前后盖板之间的差动运动，而不在换热器壳体和换热器芯之间诱导应力。具有换热器壳体和前后冷却板之间的选择性耦合的这种方法，被发现当翅片组83用在冷却板之间的排气通路以加强来自排气的传热时具有最小的耐热性问题。

在换热器侧盖板96和冷却板100之间在换热器的两侧上，主要是在与翅片组83相邻的区域中使用了侧导流器板99。侧导流器板99的功能是防止排气通过填充在冷却板100的边缘之间以及翅片组83的边缘和侧盖板96之间的空间而绕过翅片组83。侧导流器板99也可以在制造过程中用来定位和保持冷却板100在一起。顶部导流器板82用于换热器和阀组件16之间的冷却板100的顶侧。顶部导流板82防止沿着冷却板100的顶部边缘的不必要的排气泄漏，并且还提供处于热交换位置时用于阀板80的止挡和密封表面。

连接组件中的所有部件可以通过激光焊接、钎焊或这两种方法的组合来实现。可以想到的是部件也可以通过诸如软钎焊、其他焊接方法、粘结和类似的方法的工艺的任何其他组合接合。

通过EGHR***(在热交换模式)的排气流路132示于图4中。排气进入阀体入口51，且当阀板80处于热交换位置时，排气被引导到换热器芯的第一部分，翅片组83位于该第一部分。排气然后在冷却板对之间的排气通道内流动。一旦从换热器翅片组83的第一部分排出，排气在换热器芯的第二部分的大致U形的流路中改变方向。排气然后进入换热器芯的第三部分，该第三部分包含翅片组83的第二部分。在排气从换热器芯排出后，它们进入阀体50的第二部分(即阀板80的下游)，然后从阀体出口59排出。工作流体或冷却剂经由冷却剂入口集管124和冷却剂出口集管125分布在冷却板对之间和冷却板对内。冷却板在边缘耦合区(edgecouplingland)134处沿其周边密封在一起。成对的冷却板在集管耦合区133处密封在一起，以形成冷却剂分配总管。

理想地，在与冷却板100的至少一个定位突起121组装期间，翅片组83位于合适的位置。定位突起121从冷却腔向外延伸到冷却板对之间的排气通道内。换热器冷却板的整个第二部分可以覆盖或可以不覆盖有增加不直接与翅片组83相邻的冷却板区域中的传热的传热增强几何特征135。翅片组83可以由各种传热表面如切口的错置的带状翅片组(图5)和百叶窗翅片组(未示出)制成。这两种类型的翅片组可以提供大量的传热，具有最小的排气压降。翅片的目的是为了增加用于排气将热传递到翅片的传热表面区域，且翅片依次将热传递到冷却板，并最终传递到工作流体。翅片组83的高度必须与冷却板对之间的距离(形成排气通路的间隙)密切对应，以确保冷却板100和翅片组83之间的良好接触，以提供良好的钎焊条件和/或良好的传热。

侧导流器板99用来防止排气绕过翅片组83。侧导流器板99(图6)具有接收冷却板100边缘的槽151，并且有效地密封翅片组83的边缘和换热器侧盖板99之间的间隙。侧导流器板99也具有角切口152，以提供绕侧盖板96和前和后盖板的良好的装配。侧导流器板99以规则的间隔将冷却板100间隔开(图3和6b)。侧导流器板99在冲压过程中形成，使得槽151由类似弹簧的翼片101界定，该翼片101略过并抓握住冷却板100的边缘以牢固地使冷却板100保持到位。

如图6b所示，当侧导流器板99与冷却板100接合时，协作界定每个槽151的每对相邻翼片101的第一翼片和第二翼片101是成角度设置的，使得当它们从侧导流器板99的主体103向外延伸时，第一翼片和第二翼片101朝向彼此延伸。当冷却板100被接收在槽151内时，每对相邻翼片101的翼片101被弹簧偏压向彼此(即，翼片101的弹性易弯曲性以收缩槽151的方式推动翼片101朝向彼此)。相邻翼片101的该配置会导致翼片101对于侧导流器板99相对于冷却板100在侧导流器板99必须移动以从冷却板100拆下侧导流器板99的方向上(即，相对于图6b的参考系向上)的任何运动而更紧地夹持冷却板100的边缘。因此，一旦侧导流器板99被组装到冷却板100上，侧导流器板99由于翼片101的保持力是非常难以拆除的，该翼片101随着拆除侧导流器板99的力增加而用增大的力夹持冷却板100。

在图7a-7d中，可以看出，冷却板100如何配合以形成冷却剂通道。冷却板100在边缘耦合区134处绕其周边被密封，以形成冷却板对。冷却板对在集管耦合区133处绕冷却剂入口集管124和冷却剂出口集管125连接。翅片组83位于板对之间。翅片组83可以穿过冷却板100之间的整个间隙，如图7b所示。这可被称为耦合翅片组，因为每个翅片组83与在不同的冷却板对中的两个冷却板100热接触。具有耦合的翅片组，可能需要通过将翅片组83钎焊到冷却板100来保证冷却板100和翅片组83之间的良好热接触。

如在图7c中所示的，可替代的翅片结构是分离的翅片组。在该实施方案中，每个冷却板100与单个翅片组83热接触。当在换热器芯中组装时，分离的翅片组与用于传热的耦合的翅片组的操作很像。分离的翅片组的潜在优点是，它们可以在组装热交换芯之前在单独的生产操作中被焊接、钎焊或其它方式连接到冷却板100。在焊接整个换热器的情况下这可能是需要的，而不需要在制造过程中钎焊。为清楚起见，图7d示出了附连到翅片组83的单一冷却板100的分离性质。当带有图7d的附接的翅片的冷却板装配在一起时，图7c的换热器芯形成。还要注意在图7a-7d中的冷却板的肋或分流特征117。在冷却板对中，彼此相邻的冷却板的分流特征117相互配合，以控制和引导冷却腔内工作流体或冷却剂的流路。

工作流体或冷却剂通过冷却板100之间的冷却腔的流路示于图8中。从冷却剂入口集管124进入冷却腔的冷却剂被分成两个冷却剂流路：沿冷却剂腔的三个周边边缘(即，U形分流特征117的外侧)的第一外U形流路150a；和在分流特征117和大体线性的分流特征118之间的第二内部U形流路150b。来自两个流路的冷却剂在冷却剂出口集管开口125被收集。分流特征117和分流特征118的具体尺寸和放置已经用计算流体动力学仿真软件进行计算。这些特征被选择用于提供冷却剂在整个冷却板100表面上的均匀分布。在一些区域中，配合冷却板上的分流特征117、118合作，以阻止分流特征117、118之间的冷却剂流。在其他区域，配合冷却板上的分流特征允许控制量的冷却剂再分配流151在它们之间或穿过它们。横跨分流特征的该控制再分配流151阻止冷却剂腔中特别是在分流特征117和118的下游侧的再循环和停滞区域。为清楚起见，图8示出了冷却板对的两个冷却板100之间的冷却腔中的冷却剂分布和流路，而图9示出了贯穿整个换热器芯的冷却板对的冷却剂分布。此外，图9有助于解释冷却剂或工作流体入口流160和出口流161，以及在外侧的U形流路150a中。在本视图中，前冷却板95可以看成用于形成第一冷却腔166的一侧和后冷却板165可以看成用于形成最后冷却腔167的一侧。

图10表示图1的换热器组件17的附加实施方案。在这种情况下，第一冷却板170与换热器的前盖板180完全耦合，且最后的冷却板171与换热器的后盖板181完全耦合。换言之，冷却剂腔形成在前后盖板中的每个和相邻的内部冷却板100之间。为了清楚起见，第一冷却剂腔183形成在前盖板180和第一内部冷却剂板170之间，且最后的冷却剂腔184形成在后盖板181和最后的内部冷却剂板171之间。侧盖板194与前盖板180和后盖板181耦合，以包围换热器芯并容纳换热器内的排气。U形的分流肋182和线性分流肋193也形成在前盖板180和后盖板181内。虽然对于给定的换热器芯体积，本实施方案可以具有在重量和成本方面的优势，但是对于一些应用，热诱导应变可能高于图3的分离芯设计。

来自一个冷却板的冷却剂分流特征和在其配合的冷却板上的冷却剂分流特征接触的区域，有助于加强换热器芯的结构，并防止在排气侧过压情况或在冷却腔侧低压的情况下冷却腔的塌陷。同样地，特征如冷却剂集管区133、翅片组83和翅片组定位突起121可以在冷却板对之间合作，以防止由于冷却剂压力高于排气压力的情况而导致冷却板100弯曲。

用于EGHR***的另一系列的换热器的实施方案在图11-17中公开。在图11中描绘的换热器组件17的实施方案中，冷却剂入口管310和冷却剂出口管311和冷却剂集管在换热器的中心线处。冷却剂入口集管最接近阀体组件16，以将最冷的工作流体引导到换热器冷却剂腔的区域，当排气进入换热器芯时该区域经历与最热的排气接触。换热器前盖板307和后盖板附接到侧盖板308。前盖板307还可以具有起伏特征(relieffeature)312，以容纳冷却板特征。本阀体组件16的特征与图3的阀体组件的特征相似，并且相似的特征不再赘述。

在图12所示的换热器17的实施方案中，冷却板对之间没有翅片组。取而代之的是，冷却板具有一系列几何特征，相比于平坦的冷却板，该几何特征起作用以增强传热。在第一无翅片换热器实施方案中，人们发现，高度约1毫米的凹陷319和直径约2mm的凹陷，在适度背压时具有良好的传热，同时在制造过程中仍然易于被冲压成冷却板306。相比图3所示的实施方案确定的换热器，本实施方案具有增加的一对额外的冷却板303，以相比翅片传热表面，弥补下部传热到没有翅片组的单个冷却板。还有，用于排气通道的冷却板303之间的一般间距从翅片式换热器的约5毫米减少到用于本实施方式的无翅换热器的冷却板303之间的约4mm。冷却板303可为0.5毫米厚，且盖板(前盖板307、侧盖板308和后盖板321)可为约1毫米厚。设计冷却腔的分离距离时有压降和传热之间的折衷。冷却板腔的高度名义上是在约2和3毫米之间。如果冷却腔在冷却板303之间具有太大距离，冷却剂的速度降低，并且压降减小，但传热有不利影响。图3的换热器使用从约0.25至0.4毫米厚度制成的翅片组。换热器的材料可以是不锈钢或在排气环境中适合于提供良好的耐久性和长使用寿命以及抗氧化和腐蚀要求的任何其它材料，该排气环境可具有高的温度和迅速的温度变化。例如，304L不锈钢可用于许多应用，以及309和319不锈钢的等级可以考虑用于更苛刻的应用。

图12还示出了用于无翅片换热器的实施方案，其中前盖板307与第一(或前)冷却板306直接密封，以形成第一冷却剂腔。盖板和相邻冷却板的耦合性质被发现具有最低的热应力，并且因此对于无翅换热器具有最佳的耐热性。前和后盖板307、321可包括冲压在其中的冷却剂分流肋312，以与相邻的冷却板的冷却剂分流肋320合作，它们耦合以控制冷却剂腔内冷却剂的分布。冷却剂通过冷却剂入口管310进入换热器组件17，并经由冷却剂入口集管309分配到各冷却腔。来自每个冷却腔的冷却剂被收集到冷却剂出口集管305，且冷却剂通过冷却剂出口管311排出换热器组件。

当与侧导流器板318装配期间，内部的冷却板303被定位。侧导流器板318防止排气通过填充邻近侧盖板308的冷却板303边缘周围的间隙而绕过传热表面。如图14中所见，侧导流器板可以用在邻近侧盖板308的冷却板303的所有三个侧面上。

顶部导流器板317本实施方案中执行与图3所示的实施方案相同的功能。图13更好地示出了切口314，其配合在冷却板303的边缘上，以阻止排气的流动将阀组件短路，阻止排气从阀组件入口不经过换热器流动到出口。顶部导流器板317还可以包括侧阻断翼片304，以与阀板80合作，来阻止在邻近前后盖板的区域中在阀体和冷却板303的顶边之间的排气的流动。

在图14中，可以看出冷却剂管道和集管的中心位置形成在热交换工作模式下用于排气通过换热器的自然U形流路。入口排气流路350以从上游排气部件转移到排气入口管363的排气开始。在热交换模式中，排气进入阀组件16的第一部分，然后沿阀板80转弯，以进入换热器。排气形成通过换热器芯的连续U形弯，并从换热器排出进入到阀组件16的第二部分。排气流路随后离开阀组件，且排气进入下一个下游排气部件或排气出口管364。图14还示出了三个侧导流器板318如何用于保持排气在冷却板303之间的主传热表面内，并防止气体在冷却板对和侧盖板308之间的冷却板边缘处的区域内循环。应当指出的是，图14的侧导流器板318类似于图6中所示的侧导流器板，除了切口间隔相应地调整以用于特定的冷却板303的间隔。图14也示出了阀板80、顶部导流器板317和冷却板303之间的关系。

在图14中，可以看出，托脚特征(stand-offfeature)371设置在冷却板的各个位置处，以提供冷却板303之间的正分离距离。另外，板对在冷却板入口集管区398和出口集管区399处密封。这些特征在制造过程中保持板对固定距离隔开，并有助于在冷却板303一侧上的压力不同于冷却板303另一侧上的压力时防止冷却板弯曲。入口冷却剂集管309直接与出口冷却剂集管305相邻的本实施方案的独特的要求是需要在冷却剂入口集管309和冷却剂出口集管305之间放置气流阻塞插头372。气流阻塞插头372填充由于制造限制在冷却剂集管之间产生的开口气体容积，并防止通过换热器的排气短路。冷却板303上的传热提高特征319被布置在可能的冷却板上的各处，以最大化传热。冷却板303的不能很容易地包含传热提高特征319的区域包括托脚特征371、冷却剂入口集管309、入口集管区398、冷却剂出口集管305、出口集管区399和冷却剂分流肋320。

可以在这里所公开的任何换热器实施方案中发现的附加特征是在内部热挡板372，如图14a中详细示出的。该热挡板372是耐热性材料，其沿一个边缘附接到邻近换热器和阀体之间的界面的换热器盖板。热挡板限制从排气传热到第一个冷却板和最后的冷却板，从而减少了第一冷却板和最后的冷却板和前和后盖板上形成的热应变。热挡板372没有附接到任何冷却板，因此它可以自由膨胀，对冷却板没有不适当的影响。注意，冷却腔333结合后盖板321，这有助于冷却后盖板并提高组件的耐久性。热挡板提供了用于前盖板307和第一冷却板306的类似功能，尽管未示出。阀体凸缘55与后盖板321的耦合也详示于图14a中。在本实施方案中，盖板用焊接部377耦合到阀体凸缘55。

在冷却板的中心线上冷却剂入口和出口集管彼此相邻的放置也对如何在近似矩形的冷却板303表面上均匀分布冷却剂提出了令人关注的问题。如图15所示，冷却剂分流肋320的对称***通过一系列的计算流体动力学模拟而开发。通常，冷却剂入口集管309被放置在最靠近阀板的换热器冷却板303的顶部。这确保了最冷的工作流体或冷却剂与冷却板沿排气首次遇到换热器芯的边缘接触。这有助于保持换热器冷却板在最高的排气温度的区域冷却，最小化热变形，并延长耐久性。冷却剂分流肋320被设计成具有变化的高度，以有助于冷却腔内冷却剂的均匀分布。图15a和15b示出了通过换热器芯的四个冷却板303的剖视图，中间的两个冷却板303形成冷却腔345。如图15-15b中所见，冷却剂分流肋的变化高度有效地阻挡和允许在特定区域的受控的量的冷却剂流，以重定向冷却剂且防止停滞和再循环区域。这也由冷却板303上的一般的冷却剂流路391图示。冷却剂分流肋320在初始整流器393或冷却剂集管分离器托脚394的区域中允许无泄漏的冷却剂路径。整流器393、冷却剂集管分离器托脚394和下部冷却板托脚392都起到保持冷却腔在期望的冷却腔高度，即使当冷却板303在其气体和冷却剂侧之间具有压力差时。冷却板密封区390在板对的相邻冷却板303之间通过焊接或钎焊耦合，以形成冷却腔的周边密封。

图1-17中公开的所有换热器实施方案的一个关键特征是，基本上所有的冷却板的表面与工作流体接触。最小化冷却板的非冷却部分有助于提高组装的板和整个换热器的整体耐久性。

图16公开了换热器的另一个实施方案。在本实施方案中，冷却板对大部分从换热器前盖板359和后盖板358分离。换言之，没有冷却腔形成在前换热器盖板或后换热器盖板与相邻的冷却板之间。第一冷却板和最后的冷却板与前后盖板耦合的仅有地方是在盖板的冷却剂集管凹槽344处和在耦合器板的托脚耦合凹槽376处。

图16还描绘了通过冷却剂入口管310进入的冷却剂的一般分布，在换热器芯的冷却腔中的冷却剂391的流路，以及最终冷却剂通过冷却剂出口管311排出。换热器顶部导流器板317和侧导流器板318也被显出。顶部导流器板317和侧导流器板318按基于冷却板303特定间隔的本实施方案的需要修改。换热器顶部导流器板317的切口允许它在冷却板的边缘周围或之间装配，以防止当阀板处于全热交换位置时冷却板边缘之间的不必要的排气泄漏。换热器顶部导流器板317还提供了用于处于全热交换位置的阀板的正阻挡位置。

图17公开了用于换热器组件的冷却板303的又另一种实施方案。在本实施方案中，形成人字图案中的一系列波纹或***381，以提高排气通道388中的排气和冷却腔389中的工作流体之间的热传递。波纹图案可被设计成有助于重新分配排气的流动380，以有助于抵消当排气从阀体流动通过换热器的U形流路时由于排气的惯性力发生的分布不当，同时也引起比不然将与大致平坦的冷却板所遇到的更高的传热。这种可替代的冷却板的实施方案利用与前面的实施方案中所示的类似的冷却剂分流肋320。

图11-17中公开的实施方案可以被修改成使用类似图5所示的工业标准的翅片组，与具有用于与所述翅片组耦合的平面部分的冷却板合作。同样地，图2-10中的任何实施方案可在没有翅片组、有或没有附加的传热几何表面提高时被使用。在用于换热器的每个示出的实施方案中，应当注意的是，第一冷却板和最后的冷却板可以与所有其它的内部冷却板相同或不相同。

图18中所示的示意图是EGHR***的变型，其中两种工作流体被用于EGHR换热器的分开的冷却剂回路中。在一些应用中，需要同时加热两种流体，而不是加热一种工作流体并以顺序的方式依次加热第二工作流体与第一工作流体。工作流体的该顺序加热的实施例使用EGHR将热传递到发动机冷却剂，并且然后用加热的发动机冷却剂来加热变速器油。工作流体的顺序加热的问题是，它大体需要比直接加热工作流体更长的时间来加热第二工作流体。为了最大化燃料的经济利益，有利的是在加热发动机冷却剂的同时加热变速器油，以提供更快的升温，并获得粘滞摩擦损失的最大降低。

图18示出了双工作流体EGHR***，其附接到类似图1的发动机***。然而，在图18的示意图中，换热器组件25包含具有第一工作流体入口18和第一工作流体出口19的第一工作流体导管24，和第二分离的流体导管20，其位于换热器组件25中，具有用于第二工作流体的工作流体入口21和工作流体出口22。相似编号的物品与图1的描述相同，并无需在这里重复。

图19公开了根据图18所示的原理的一种EGHR实施方案。本实施方案包括阀组件400和换热器组件402。阀组件400包含阀体401，阀体401具有用于通过用于两种工作流体的换热器的排气部分的排气的控制的单个阀板420。还注意到阀体加强肋421，其从前到后横跨阀，以减小阀体401的热膨胀，并减少换热器组件402上的热应力。阀体加强肋421与顶部导流器板417对齐，以有助于提供对于阀板420的阻挡并且当阀板420处于所示的全热交换位置时阻止排气短路。该阀体加强肋421可以被包括在本文公开的任何阀体的实施方案中。

在图19的换热器组件402中，有前盖板407a和第二前盖板407b，前盖板407a具有用于第一工作流体的冷却剂入口管410和出口管411，第二前盖板407b具有用于第二工作流体的位于换热器的相对侧上的冷却剂入口管和冷却剂出口管412。还有，冷却板423中的至少一个不具有位于冷却剂入口和出口集管中的通孔。无冷却剂入口和出口集管孔的该板(多个板)423有效地从第二工作流体分离第一工作流体。还有，无冷却剂入口和出口集管孔的该板(多个板)423在换热器芯中的位置决定了可以提供给每种工作流体的相对的传热量。例如，如果无冷却剂入口和出口集管孔的板(多个板)423在换热器芯的中间，则当阀组件处于热交换模式时，每种工作流体将从排气获得大约相同的热量。然而，如果无冷却剂入口和出口集管孔的板(多个板)423在九个板对的换热器的第三冷却板对和第四冷却板对之间，则一种工作流体将从排气获得热量的大约三分之一，且另一流体将从排气获得热量的大约三分之二。双工作流体EGHR的这种设计的一个问题是，只有一个阀***400控制传热到两种工作流体。在这种情况下，如果一种工作流体是在它不能接受更多的热输入的条件下，阀***必须进入旁通模式，即使另一工作流体需要来自排气的更多热量输入。

在两种工作流体EGHR***中控制传热到每种工作流体的解决方案示于图20中。在本实施方案中，入口排气449可分别通过第一阀板和第二阀板425、426独立控制到换热器组件402的两个部分。这种方式，每种工作流体可以在独立的时间和速率加热，这取决于操作条件和要求。在图20中，阀体组件444示出位于操作模式，其中第一排气流路431完全绕过与第一工作流体(第一阀板425处于旁通位置)相关联的换热器的第一部分，且第二排气流路432与带有第二工作流体的换热器的第二部分(第二阀板426处于全热交换位置)完全接合。该实施方案需要两个控制机构(致动器、机械接头或连杆、传感器和控制逻辑***)，以独立地控制传热到每种工作流体。

图20的阀体组件在原理上与上述阀体相同，除了阀体具有容纳至少一个衬套和两个短轴442的内分隔壁443。注意，利用这种布置，伴随两根主轴441的两个阀板425和426被提供。

图21公开了一个实施方案，其中EGHR***还提供了EGR冷却器的功能。由于在车辆中空间有限，需要利用EGHR换热器作为所需的EGR冷却器，以避免分离EGHR和EGR换热器。在本实施方案中，通过排气***排出发动机的排气进入到EGHR***10内。当发动机11需要冷却的EGR气体以输送回到进气增压空气***12中时，单独的EGR阀24将打开，以通过EGR气路25提供冷却的排气。排气的不进入EGR气路25的部分将会从EGHR***10排出，进入排气***15的其余部分。这里未提到的其他部件的描述可以在图1的示意图的相似编号的部件的描述中找到。

图22中示出了集成的EGHR-EGR***的实施例。EGHR阀组件500配合到EGHR换热器组件501。EGHR换热器组件501可以类似于本文公开的任何实施方案，具有对侧盖板510的改进以为附接到该EGR阀组件和EGR导管534做准备。在该视图中，蝶式EGR阀板533被示出处于关闭位置，防止排气545流入EGR回路。EGR阀板被安装在轴508上且其位置由杠杆臂532控制，该杠杆臂532由致动器(未示出)移动。

图23是图22的相同EGHR-EGR***的一部分，仅在该视图中，EGR蝶形阀533被示出处于完全打开的位置且排气543流经EGR导管534。如图23中所见，当EGHR阀板520处于热交换模式且EGR阀533处于打开时，在EGR回路流543和EGHR出口气流545之间的入口排气540的气流中有分流。由于EGR流通常小于整个排气流的四分之一，EGR阀板533和导管534的尺寸比EGHR控制阀板520的尺寸要小得多。包括EGR阀板533、EGR衬套531、EGR阀轴508和EGR控制臂532的EGR阀***，需要具有集成的控制逻辑的完整控制***(包括致动器、电机或类似物)，该控制***会与EGHR阀的控制***合作以正常工作。

图24是可替代的EGHR-EGR***的实施方案，其中EGR控制阀550是提升阀类型的并集成到EGR导管534内。EGR阀的致动***未示出。在图24中，EGR阀被示出处于关闭位置。

空气-空气热交换示意图示于图25中。在这种情况下，来自发动机***11的排气流穿过EGHR***600。在EGHR换热器601中，热从排气传递到第二气体介质。第二气体介质也具有气体控制阀组件26，当需要低压降和/或不需要额外的热传递时，该阀组件26可选择地使第二气体介质通过换热器601或绕过换热器601。第二气体介质的实施例可以是车辆的用于乘客室快速预热的舱室空气加热回路27。由于第二气体介质与排气流体地隔离，将不会有第二气体介质被排气污染。

图26示出了空气-空气EGHR***的另一个应用。在这种情况下，空气-空气EGHR***610被用于加热或控制增压进气***12中的空气的温度。来自发动机***11的排气在排出EGHR***到排气***的其他部分之前穿过排气部件或导管15到排气控制阀组件16。当需要来自排气的低发动机排气背压或低传热时，排气控制阀***16移动到旁通位置。同样地，当需要低发动机进气压降或低热量传递到进气时，进气控制阀29移动到旁通位置。为了实现来自排气的最大化热传递，排气控制阀16和进气控制阀29都将被旋转到全热交换的位置。需要部分热传递时，调节任一个或两个气体控制阀的位置到中间位置也将是可能的。这里未提到的图25和26的其他部件的描述可以在图1的示意图的相似编号的部件的描述中找到。

空气-空气EGHR***的物质的实施方案见于图27和图27a至27f中。在本公开的该剖视图中，第一气体控制阀板602处于热交换位置。第一气体流603(例如排气)进入第一气体控制阀组件650并转向进入EGHR换热器652的第一气态流体回路的第一部分。第一气体然后从第一翅片组部分609排出并进入第一翅片组609的第一和第二部分之间的第一流体容积610。在翅片组部分之间的容积610中，排气做大体U形的转动，以进入第一翅片组的第二部分。流过第一流体翅片组609的第二部分后，排气进入第一阀体组件650的第二部分并通过第一阀体的气体出口部分604排出。相同地，当第二气体控制阀板618处于热交换位置时，第二气体流615(例如吸入空气)进入第二气体控制阀组件651并转向进入EGHR换热器的第二气态流体回路的第一部分。第二气体然后流过第二流体翅片组607的第一部分并进入第二流体翅片组607的第一和第二部分之间的第二流体容积653。在第二流体回路的第一和第二翅片组部分之间的容积中，进气做大体U形的转动，以进入第二流体翅片组607的第二部分。流过第二流体翅片组607的第二部分后，进气进入第二气体阀体组件651的第二部分并通过第二气体阀体组件的第二气体出口部分616排出。

为便于构造，一个气体控制阀组件650被焊接到换热器652，第二气体控制阀组件651在螺栓凸缘611处用垫圈(未示出)和紧固件612连接到换热器。将第一和第二气体控制阀连接到换热器652的其他组合也可以采用。侧盖630围绕换热器板631和翅片组609和607，以与阀组件650和651合作以包围两个流体流。图27a示出了换热器板631中的定位特征619，该定位特征619被用来在钎焊前定位翅片组609和607到合适的位置。

换热器板631被单独示于图27b中。在本实施方案中，换热器板631在整个换热器芯中是常见的。当组装换热器芯时，每个换热器板631旋转180度，并堆叠在上一换热器板631上。换热器板具有侧边缘632和端侧部633。第一换热器板631的侧边缘632和端侧部633与相邻的换热器板631合作以包围翅片组，形成容积610和653，以及保持两种流体分离。在其他实施方案中，有两个不同的换热器板的形状被交替用于建立换热器芯。

为清楚起见，关于换热器板631和翅片组609和607的装配，图27d示出了用于第一流体与第一阀组件650连通的开口635和用于第二流体与第二阀组件651连通的开口634。图27d也清楚地示出了第一容积610如何形成在换热器板631、换热器端侧部633和第一流体翅片组609之间。同样地，第二容积653形成在换热器板631、换热器端侧部633和第二流体翅片组607之间。

另一个EGHR组件700示于图28中。在本实施方案中，阀体701包含工作流体入口导管710和工作流体出口导管711。换热器组件702是平行板样式的。

图28的换热器组件示于图29中。当阀处于旁通模式时，换热器冷却板720平行于阀板。换热器的冷却剂入口管716和冷却剂出口管717与阀体组件中的对应的冷却剂导管配合。换热器芯包含在换热器壳体内，该换热器壳体包括侧盖板708和底板709。换热器芯的顶部具有气体泄漏防止板707和顶部阀板挡块718，该顶部阀板挡块718与阀组件的阀板配合。侧盖板708形式入口排气集管728以及排气出口集管729。

图30示出了具有气体泄漏防止板707的局部截面和侧泄漏防止板726的部分截面的换热器芯。冷却剂集管气体泄漏防止板725提供了对试图在冷却剂集管周围流动的排气的气体流动限制。这三个泄漏防止板填补了冷却板720和相邻部件之间的间隙，通过该间隙排气可以绕过换热器芯。翅片组719确保从排气到冷却板720的良好的热传递。冷却剂分流肋727有助于在冷却板720的整个表面上均匀地分布冷却剂流，以实现良好的热传递和避免换热器芯中的过热点和耐用性问题。冷却剂通过冷却剂入口管716进入换热器芯并通过冷却剂出口管717排出。

图31示出了阀体701中的冷却剂入口导管710和冷却剂出口导管711如何与换热器入口冷却剂管716和出口冷却剂管717协作，以产生连续的冷却剂回路。借助于o形环密封件740，换热器的冷却剂管被密封在阀体冷却剂导管内。图31的剖视图还示出了冷却板720如何连接在一起，以形成换热器冷却剂入口集管733和换热器冷却剂出口集管732。气体堵塞特征722被冲压到冷却板720内，以防止排气绕过在冷却剂集管之间的区域中的主换热器表面和翅片组。

图28到31所示的换热器的可选的实施方案将具有与图30所示的换热器芯类似的结构，仅工作流体入口716和出口717将穿过底盖709，而不是连接到阀体701中。在阀体701是制造锻造结构而不是由铸造件制成的情况下，这样的布置可能是可取的。

这里所描述的EGHR阀壳体可以制造为单个一体形成的部件，并可以由锻造材料铸造或制造。形成阀壳体的材料可以根据温度范围和/或EGHR***可在给定的应用下操作的其它操作条件而选择。对于在EGHR***的操作期间阀壳体的材料将达到约八百摄氏度(800℃)温度的应用，阀壳体例如可以由铁素体系铸铁形成。对于在EGHR***的操作期间阀壳体的材料将达到高于八百摄氏度(800℃)温度的应用，阀壳体例如可以由奥氏体铸铁或耐热钢形成。阀轴和阀分流板可以由钢合金例如耐热锻钢和/或任何其它合适的材料制成。

换热器组件可包括换热器芯，该换热器芯界定了与阀壳体中的热交换导管连通的大致平行的排气流动通道。当分流板处于热交换位置时，排气流动通道可以在双道、大体U形流路中引导的排气。这允许排气接触整个换热器芯的更多的表面区域。排气流动通道的第一部分可由布置在分流板上游的换热器芯的一部分形成，且排气流动通道的第二部分可由布置在分流板下游的换热器芯的一部分形成。

当阀分流板处于旁通位置时，排气可通过入口开口进入阀壳体，并可以流过旁通导管以绕过换热器组件。在该操作模式中，很少或没有热量会从排气传递到换热器组件中的工作流体。

这里示出的EGHR阀组件的另一个好处是，当分流板是在旁通位置时，对于分流板周围以及通过换热器芯的内部排气泄漏的可能性是低的。这个内部泄漏的可能性是低的，因为通过旁通导管的压降最小，因此将驱动不必要的流动经过分流板并进入换热器芯的根源最小化。该内部流动泄漏是不想要的，因为当它不必要时，它会增加排气和换热器工作流体之间的热传递。此外，当阀分流板处于旁通位置时，如果排气确实通过阀分流板泄漏并进入到换热器芯以及当排气确实通过阀分流板泄漏并进入到换热器芯时，将导致最小的不必要的热传递，因为泄漏气体可被阻止二次流过分流板以到达出口开口。

此外，在旁通位置实质上没有分流板周围的泄漏以及旁通管道与换热器组件之间的物理隔离，允许排气流进入入口开口，以便以从换热器组件中的工作流体基本上热隔离排气的方式流过阀壳体。因此，当这种热传递可能是不想要的时，在旁通模式中很少或没有热传递可能发生在其间。如果当分流板处于旁通位置时通过分流板的任何少量的泄漏发生，一旦排气通过分流板泄漏，流动的速度将非常低，并会被阻止或限制流入到换热器组件内或二次通过分流板泄漏并到达出口开口。

这里呈现的EGHR***可被用作独立的或自足式的***，该EGHR***可***到有足够的封装空间的排气流中。应当指出的是，这些EGHR***可以集成到排气***中的其他部件中。

尽管以下的实施例和讨论通常涉及到排气热回收应用，这里所讨论的一般概念也适用于其他“排气应用”，例如排气部件或EGR***的热保护。本公开的原理可用在与静止或运输应用的内部或外部燃烧***相关联的排气***中。应当理解的是，包括上述的阀壳体和换热器的组件可用于在其他应用(例如，增压空气冷却应用、润滑剂加热应用等)中的其它流体之间传递热。因此，本公开的原理不限于将热量从发动机排气传递到工作流体的应用中。在一些实施方案中，阀组件和换热器可用于在环境空气或被吸入到发动机中用于燃烧的空气和工作流体之间传递热。

在一些实施方案中，EGHR***可被配置成用于将来自排气的热量直接或间接传递到另外的或可选择的车辆流体，例如，用于发动机、变速器、车轴，和/或差速器的润滑油，例如，和/或任何其它流体。例如，润滑剂或其他流体可流入换热器组件的换热器芯中，以便当分流板未处于旁通位置时从排气吸收热量。以这种方式，EGHR***可以将来自排气的热传递到润滑剂和/或其它流体，以例如优化流体的粘度，以提高车辆的性能和/或燃料经济性。

为了说明和描述的目的，已提出了实施方案的前述描述。它不旨在穷尽或限制本公开。特定的实施方案的单个元件或特征通常不限于该特定的实施方案，而是在适用时可以互换，并且可用于所选的实施方案中，即使没有具体示出或描述。同样也可以以许多方式变化。这样的变化不应被视为脱离本公开，并且所有这种修改旨在包括在本公开的范围之内。

Claims (24)

1.一种用于从内燃发动机的排气中回收热的***，所述***包括：

主体，其包括入口、出口、与所述入口和所述出口连通的第一排气路径，以及与所述入口和所述出口连通的第二排气路径，所述主体适合于从所述内燃发动机接收排气；

阀构件，其设置在所述主体内，并且在允许流体流过所述第一排气路径且限制流体流过所述第二排气路径的第一位置和允许流体流过所述第二排气路径的第二位置之间是可移动的；和

换热器，其与所述第二排气路径连通，并包括彼此平行布置的第一冷却板、第二冷却板、第三冷却板和第四冷却板，所述第一冷却板和所述第二冷却板在其间界定第一工作流体腔，所述第三冷却板和所述第四冷却板在其间界定第二工作流体腔，所述第二冷却板和所述第三冷却板在其间界定第一排气通道，所述第一冷却板界定平行于所述第一排气通道的第二排气通道，所述第一排气通道和所述第二排气通道与所述第二排气路径连通。

2.根据权利要求1所述的***，其中所述换热器包括壳体，所述第一冷却板、所述第二冷却板、所述第三冷却板和所述第四冷却板布置在所述壳体中，所述壳体包括与所述第一工作流体腔和所述第二工作流体腔流体连通的工作流体入口和工作流体出口。

3.根据权利要求2所述的***，其中所述第一冷却板、所述第二冷却板、所述第三冷却板和所述第四冷却板被布置成平行于流体流过所述第一排气路径的方向。

4.根据权利要求3所述的***，其中所述换热器包括第一导流器板和第二导流器板，所述第一导流器板和所述第二导流器板布置在所述壳体内所述第一冷却板、所述第二冷却板、所述第三冷却板和所述第四冷却板各自的第一和第二相对的边缘处。

5.根据权利要求4所述的***，其中所述壳体包括附接到所述主体的近端和与所述近端相对的远端，并且其中所述工作流体入口和所述工作流体出口布置在所述壳体的在所述远端处或邻近所述远端的各个拐角处。

6.根据权利要求5所述的***，其中所述第一工作流体腔界定第一大致U形的流路和第二大致U形的流路，所述第一大致U形的流路和所述第二大致U形的流路从所述工作流体入口延伸并将工作流体提供到所述工作流体出口，所述第一U形的流路布置在所述第二U形的流路内。

7.根据权利要求6所述的***，其中所述换热器包括界定所述第一大致U形的流路和界定所述第二大致U形的流路的第一肋和第二肋，所述第一肋和所述第二肋中的至少一个包括泄漏开口，工作流体通过所述泄漏开口泄漏到所述第一大致U形的流路和所述第二大致U形的流路之间。

8.根据权利要求7所述的***，其中所述第一肋是大致U形的，且所述第二肋是大致平直的。

9.根据权利要求6所述的***，其中所述换热器包括第一翅片组和第二翅片组，所述第一翅片组和所述第二翅片组分别附接到所述第二冷却板和所述第三冷却板，且分别布置在所述第一排气通道和所述第二排气通道内。

10.根据权利要求4所述的***，其中所述壳体包括附接到所述主体的近端和与所述近端相对的远端，并且其中所述工作流体入口和所述工作流体出口沿着在所述远端和所述近端之间延伸的线布置，并引导U形的路径中的排气通过所述换热器。

11.根据权利要求10所述的***，其中所述第一冷却板、所述第二冷却板和所述第三冷却板中的每一个包括突出到所述第一排气通道和所述第二排气通道中的一个内的多个凹陷。

12.根据权利要求1所述的***，还包括附接到所述第一冷却板、所述第二冷却板、所述第三冷却板和所述第四冷却板的邻近所述主体的边缘的导流器，当所述阀构件处于所述第二位置时，所述导流器防止排气在所述阀构件与所述第一冷却板、所述第二冷却板、所述第三冷却板和所述第四冷却板的所述边缘之间的泄漏，且其中在所述第二位置，所述阀构件抵接所述导流器。

13.一种用于从内燃发动机的排气中回收热的***，所述***包括：

主体，其包括入口、出口、与所述入口和所述出口连通的第一排气路径，以及与所述入口和所述出口连通的第二排气路径，所述主体适合于从所述内燃发动机接收排气；

阀构件，其布置在所述主体内，并且是在允许流体流过所述第一排气路径且限制流体流过所述第二排气路径的第一位置和允许流体流过所述第二排气路径的第二位置之间可移动的；和

换热器，其与所述第二排气路径连通，并包括多个冷却板，所述多个冷却板彼此平行布置且界定排气通道和工作流体通道，所述排气通道界定经由其的大致U形的流路，所述工作流体通道包括第一大致U形的流路和第二大致U形的流路，所述第一大致U形的流路和所述第二大致U形的流路接收来自工作流体入口的工作流体并将工作流体提供到工作流体出口，所述第一U形的流路布置在所述第二U形的流路内，其中，分配器界定所述第一大致U形的流路和所述第二大致U形的流路，并包括泄漏开口，工作流体通过所述泄漏开口泄漏到所述第一大致U形的流路和所述第二大致U形的流路之间。

14.根据权利要求13所述的***，其中所述多个冷却板包括第一冷却板、第二冷却板、第三冷却板和第四冷却板，所述第一冷却板和所述第二冷却板在其间界定所述工作流体通道，所述第三冷却板和所述第四冷却板在其间界定另一工作流体通道，所述第二冷却板和所述第三冷却板在其间界定所述排气通道，所述第一冷却板界定另一排气通道。

15.根据权利要求14所述的***，其中所述换热器包括另一分配器，所述另一分配器界定所述第一大致U形的流路和所述第二大致U形的流路，并包括泄漏开口，工作流体通过所述泄漏开口泄漏到所述第一大致U形的流路和所述第二大致U形的流路之间。

16.根据权利要求15所述的***，其中所述分配器中的一个是大致U形的，而另一个分配器是大致平直的。

17.根据权利要求13所述的***，其中所述冷却板被布置成平行于流体流过所述第一排气路径的方向。

18.根据权利要求13所述的***，其中所述换热器包括壳体，所述冷却板设置在所述壳体中。

19.根据权利要求18所述的***，其中所述换热器包括第一导流器板和第二导流器板，所述第一导流器板和所述第二导流器板布置在所述壳体内所述冷却板各自的第一和第二相对的边缘处。

20.根据权利要求19所述的***，其中所述壳体包括附接到所述主体的近端和与所述近端相对的远端，并且其中所述工作流体入口和所述工作流体出口布置在所述壳体的在所述远端处或邻近所述远端的各个拐角处。

21.根据权利要求20所述的***，其中所述换热器包括翅片组，所述翅片组布置在相邻的冷却板之间并布置在所述排气通道内。

22.根据权利要求18所述的***，其中所述壳体包括附接到所述主体的近端和与所述近端相对的远端，并且其中所述工作流体入口和所述工作流体出口沿着在所述远端和所述近端之间延伸的线布置，并引导U形的路径中的排气通过所述换热器。

23.根据权利要求22所述的***，其中所述冷却板中的至少一个包括突出到所述排气通道内的多个凹陷。

24.根据权利要求13所述的***，还包括附接到所述冷却板的邻近所述主体的边缘的导流器，当所述阀构件处于所述第二位置时，所述导流器防止排气在所述阀构件与所述冷却板的所述边缘之间的泄漏，且其中在所述第二位置，所述阀构件抵接所述导流器。