本发明涉及一种热回收系统，该热回收系统包括允许所述系统的元件——比如热交换器与对本系统的阀进行控制的致动器——之间连接的装置。所述致动器又构造成使得致动器的操作取决于由于系统的热交换器中使用的流体、例如液体冷却剂的温度的作用引起的物质的行为，其中，所述热交换器布置在内燃发动机的排气管中。
另外，本发明还涉及一种对具有这些特征的系统的组装方法。
背景技术：
技术领域中的已经经受最集中研发的一个领域是具有内燃发动机的车辆中的热回收系统的领域。
特别地，所述热回收系统构造成附接有比如热交换器、排气管和阀之类的不同元件，从而允许热回收装置根据所述阀的位置通过排气的作用对内燃发动机的冷却剂进行加热或不加热。也包括在热回收系统中的致动器允许对阀进行控制。
当今，系统的不同元件之间、特别是热交换器与致动器之间的附接是借助于包括例如柔性管、金属管或独立歧管的附加部件的连接件而建立的，所述连接件允许元件之间的流体附接，但是又需要复杂的连接件。
这些复杂的附接伴随各种缺点，比如附加部件的存在占据较大的空间、在部件之间的连接件中存在泄漏的可能性、以及存在需要不允许部件之间的适当配合的更高组装公差的风险。
本发明通过提出一种设置有联接装置的系统来解决这些问题，该联接装置允许所述热回收系统的元件的更紧凑且更牢固的附接，从而防止可能的流体泄漏并且提供更好的组装公差。
另外，也是本发明的目的的组装方法允许获得具有这些特征的热回收系统。
技术实现要素：
本发明的第一方面涉及一种热回收系统，该热回收系统包括：
-排气管；
-热交换器，该热交换器用于来自排气管的热气与液体冷却剂之间的热交换，该热交换器包括用于液体冷却剂的进入/离开的至少一个流体连接件；
-阀，该阀通过轴被致动以用于打开或关闭热气穿过热交换器的通路；
-致动器，该致动器包括由物质致动的驱动杆，该物质的比容在温度改变的情况下改变，该致动器还包括：
ο入口端口/出口端口，所述入口端口/出口端口用于流体的进入/离开；
ο内部腔室，该内部腔室与入口端口/出口端口流体连通，并且该内部腔室与所述物质热连通，使得在操作模式下，所述物质与通过入口端口/出口端口进入内部腔室的流体热连通；
本热回收系统的主要元件中的一个主要元件是：热交换器，由此排气在与流体冷却剂进行热交换时被冷却，所述冷却剂又因此被加热；以及排气管，来自内燃发动机的所有排气在排气未被冷却的情况下流动通过该排气管。热气来自于发动机并且流动通过排气管，热气的穿过热交换器的内部的附加通路可以用于热气的冷却。
热回收系统又包括阀，其中，由所述阀的轴控制的阀瓣根据阀瓣的布置：允许排气通过热交换器，这允许对排气冷却，并且因此允许对冷却剂对应地加热；或者不允许排气通过热交换器，这不允许对排气冷却，并且因此不允许对冷却剂对应地加热。
该阀由致动器控制，在该情况下，该致动器基于包含在所述致动器中的物质的与温度有关的行为而操作。
所述物质的比容响应于与所述物质接触的流体的温度而变化，所述流体是循环穿过热交换器的液体冷却剂。
液体冷却剂可以以可互换的方式首先与位于致动器内部的内部腔室中的物质进行热交换，并且接着与热交换器内部的排气进行热交换，或者，液体冷却剂首先与热交换器内部的排气进行热交换，并且接着与位于致动器内部的内部腔室中的物质进行热交换。
根据本发明的第一方面的系统还包括：
-金属的流体联接装置，该金属的流体联接装置在第一流体入口/出口处通过焊接附接至热交换器的所述至少一个流体连接件，并且该金属的流体联接装置在第二流体出口/入口处附接至致动器的入口端口/出口端口，使得通过流体联接装置建立致动器的入口端口/出口端口与热交换器的流体连接件之间的流体连接，并且
其中，致动器的驱动杆与阀的轴连接，以用于根据液体冷却剂的温度对阀的轴进行致动。
本金属的流体联接装置附接至热交换器和致动器两者，使得液体冷却剂能够从热交换器通过所述金属的流体联接装置流动至致动器，或者，液体冷却剂能够从致动器通过所述金属的流体联接装置流动至热交换器。
有利地，热交换器和致动器通过金属的流体联接装置的附接允许所述致动器固定所述致动器相对于热交换器的位置。
在特定的实施方式中，金属的流体联接装置像结构元件那样起作用，并且允许对致动器进行支承，使得避免了对结合使致动器保持致动器相对于热交换器的位置的附加的部件例如托架的需求。
因此，借助于金属的流体联接装置进行的附接允许减少先前所需要的部件，从而形成更轻且更紧凑的系统。
另外，由于流体联接装置是金属装置，所以与现有技术的通常由柔性橡胶管组成的流体联接装置不同，金属的流体联接装置允许防止由于高温和热的作用而导致劣化的任何风险。
在特定的实施方式中，金属的流体联接装置由冲压的金属板制成，优选地由带冲孔并冲压的金属板制成。
在特定的实施方式中，所述金属的流体联接装置由多个部件构成，这允许所述部件之间的配合以及所述部件与致动器和热交换器的配合是甚至更加精确的。
在特定的实施方式中，其中，金属的流体联接装置由多个部件构成，特别地是具有两个不同部件的构型，该装置包括：
-第一部件，第一部件包括：
ο第一支承区域；
ο第一内部空间，该第一内部空间具有第一开口，其中，该第一开口由第一支承区域在周缘上界定；
ο金属的流体联接装置的第一流体入口/出口；
-第二部件，第二部件包括：
ο第二支承区域；
ο第二内部空间，该第二内部空间具有第二开口，其中，该第二开口由第二支承区域在周缘上界定；
ο金属的流体联接装置的第二流体出口/入口；
其中：
-第一支承区域和第二支承区域被附接，
-第一流体入口/出口与第二内部空间流体连通，
-第二流体出口/入口与第一内部空间流体连通，以及
-第一内部空间和第二内部空间通过第一开口和第二开口而流体连通。
该特定的实施方式单独构成本发明的第二方面，在实施方式中，本发明的第二方面描述为应用于第一发明方面的特定解决方案。
本构型通过第一部件和第二部件的借助于第一部件和第二部件的支承区域的附接以及第一开口和第二开口的重叠而允许交换器和致动器直接连接并且因此允许用于冷却剂的闭合回路。
这些第一支承区域和第二支承区域优选地是平坦的区域，这些平坦的区域允许第一支承区域和第二支承区域的附接通过限定接触表面的公共平面而发生。第一开口和第二开口又是分别对第一内部空间和第二内部空间进行限界的区域。所述限界发生在支承区域中的每个支承区域的平面上，因为开口中的每个开口被限定和限界在每个对应的支承区域的平面上。
另外，在第二发明方面的特定示例中，第一支承区域和第二支承区域的附接如下构造而成：
-在附接之前，第一支承区域和第二支承区域通过一个支承区域位于另一支承区域的顶部上而建立滑动支承，使得第一内部空间与第二内部空间流体连通；以及
-在第一支承区域与第二支承区域之间附接之后，该附接建立对通过第一内部空间和第二内部空间的附接而产生的空间的密封式闭合以及第一流体入口/出口和第二流体出口/入口之间的流体连通。
所述滑动支承允许吸收与本系统的制造和组装有关的必要公差。在所述区域附接之后，两个支承区域之间产生的支承是固定的，所述闭合是密封式的，并且因此防止在冷却剂穿过位于致动器与热交换器之间的金属的流体联接装置时出现任何类型的冷却剂泄漏。
优选地，金属的流体联接装置在第一支承区域与第二支承区域之间包括闭合的周缘接触区域和内部通路，第一内部空间通过该内部通路与第二内部空间连通。
所述周缘接触区域包括在由两个支承区域的附接产生的公共平面上，而内部通路由第一开口与第二开口之间存在的重叠部分限定，其中，第一开口和第二开口包括在支承区域中的各自的支承区域中并且由支承区域中的各自支承区域在周缘上限界。
优选地，金属的流体联接装置的第一部件与第二部件之间通过第一支承区域和第二支承区域进行的附接是通过焊接建立的。
在特定的示例中，第一部件的第一内部空间是凹形的，第二部件的第二内部空间是凹形的，并且在金属的流体联接装置的第一支承区域和第二支承区域附接之后，第一内部空间的凹形部与第二内部空间的凹形部相对。
所述凹形的内部空间允许对用于液体冷却剂在液体冷却剂通过金属的流体联接装置时的路径进行限定，所述装置由此更紧凑。
优选地，通过第一内部空间和第二内部空间附接产生的用于允许冷却剂进入及离开金属的流体联接装置的开口之间的流体连通的空间是根据之字形导管构造而成的，这允许减小金属的流体联接装置的尺寸，其中，之字形导管优选地为管状之字形导管。
在特定的实施方式中，致动器的入口端口/出口端口与金属的流体联接装置的第二部件的第二流体出口/入口流体连接，并且其中，金属的流体联接装置的第一部件的第一流体入口/出口又与热交换器的流体连接件流体连接。
另外，致动器具有连接至内燃发动机的冷却回路的第二出口端口/入口端口。
形成金属的流体联接装置的板中的每个板由此与系统的元件中的一个元件连接，从而形成供冷却剂循环通过的回路。
因此，该装置的第二部件允许对致动器进行支承，其中，重量通过与热交换器连接的装置的第一部件传递，该热交换器是对系统的其余部件进行支承的元件。
优选地，所提及的连接通过焊接而建立，更优选地通过钎焊而建立。
在特定的实施方式中，致动器的热物质是蜡，并且在通过致动器的入口端口进入致动器内部的流体的温度处于低于预定值的温度时，杆处于第一位置，并且在通过致动器的入口端口进入致动器内部的流体的温度超过所述预定值时，杆延伸至第二位置。
第三发明方面涉及对根据第一发明方面的系统的组装方法，该方法包括以任何顺序执行以下步骤a)至步骤d)：
a)构建具有用于液体冷却剂的流体连接件的热交换器、排气管以及通过轴致动以用于打开或关闭热气的通路的阀；
b)构建具有驱动杆和入口端口/出口端口的致动器；
c)通过焊接将热交换器的流体连接件与金属的流体联接装置附接；
d)通过焊接将致动器的入口端口/出口端口与流体连接装置附接。
有利地，本组装方法允许获得紧凑的系统，其中，需要较少数目的部件来形成所述热回收系统，这允许所述回收装置占据更少的空间。
对于金属的流体联接装置由第一部件和第二部件构成的特定实施方式，组装方法进行如下修改：
·步骤c)包括通过焊接将热交换器的流体连接件与金属的联接装置的第二部件附接；以及
·步骤d)包括通过焊接将致动器的入口端口/出口端口与金属的连接装置的第一部件附接；并且
其中，在步骤d)之后依次执行以下步骤：
e)将由热交换器和第二部件形成的组件相对于由致动器和第一部件形成的第二组件放置成使得第一部件的第一支承区域和第二部件的第二支承区域以滑动的方式接触；以及
f)将金属的流体联接装置的第一部件与该装置的第二部件附接。
特别地，致动器的杆的第一位置与该杆的第二位置之间的运动建立阀的打开/关闭。
这有利地使得金属的流体联接装置的两个部件之间的附加附接能够保持所述装置的密封性，而同时，该附加附接能够实现用于吸收系统组装中的公差的更大的灵活性。
优选地，所提及的附接中的每个附接是通过钎焊建立的。
附图说明
基于参照附图仅借助于说明性和非限制性示例的方式给出的以下优选实施方式的详细描述，本发明的前述及其他的特征和优点将变得更加明显。
图1示出了根据第一发明方面的系统的特定实施方式的图示。
图2示出了根据第二发明方面的系统的根据该系统的特定实施方式的立体图。
图3a/图3b分别示出了根据与图2相同的特定实施方式的系统的前视图和截面图。
图4a至图4b示出了金属的流体联接装置的特定示例的立体图和截面图。
图4c至图4d示出了图4a和图4b的金属的流体联接装置的每个部件的立体图。
具体实施方式
图1示出了在定义了类似于本申请的第一发明方面的系统的系统4的特定示例的图示。
所述系统4由管式热交换器6和致动器7形成，来自排气管8且因此来自车辆的内燃发动机的排气循环通过这些管，致动器7借助于杆7.2允许本图中未示出的阀的轴5操作。该操作涉及阀的阀瓣的位置的改变，以允许排气在第一位置通过热交换器6，使得排气可以对在这些管外部循环的冷却剂进行加热(而同时排气通过所述冷却剂被冷却)，或者以允许所有排气在第二位置通过排气管或旁通管8，从而防止冷却剂在所述排气被直接排出到大气时通过所述排气被加热。
致动器7与热交换器6之间的附接是通过中间元件、金属的流体联接装置1建立的，该金属的流体联接装置1允许将所述致动器7支承在热交换器6上。
特别地，金属的流体联接装置1的第一流体入口/出口1.1附接至流体连接件，冷却剂通过该流体连接件进入/离开热交换器6，而金属的流体联接装置1的第二流体出口/入口1.2附接至入口端口/出口端口7.1，所述冷却剂通过入口端口/出口端口7.1进入/离开致动器7。
由此形成用于液体冷却剂的回路的闭合回路，在该情况下，液体冷却剂在致动器7通过液体冷却剂的温度对致动器7的物质的作用而引起杆7.2的操作的情况下从致动器7通过金属的流体联接装置1行进至热交换器6，从而对行进通过所述热交换器6的管的排气进行冷却。
在另外的特定示例中，该回路可以以相反的方式构造而成，由此液体冷却剂从热交换器6流动至致动器7。
图4a示出了金属的流体联接装置1的特定示例的立体图，该金属的流体联接装置1特别地由第一部件2和第二部件3形成，第一部件2和第二部件3通过这两个部件2、3中的每个部件的平坦表面彼此附接，由此通过这些部件2、3中的每个部件中的凹形腔室形成内部路径，其中，凹形腔室允许供液体冷却剂穿过。
图4b示出了该相同的金属的流体联接装置1的截面图，其中，部件2、3分别包括第一内部空间2.1、3.1或内部腔室，在冷却剂穿过装置1时，冷却剂循环通过该第一内部空间2.1、3.1或内部腔室。
液体冷却剂从致动器7通过装置1的第二流体入口1.2进入金属的流体联接装置1，并且液体冷却剂通过第一流体出口1.1离开所述装置1朝向交换器6。换句话说，冷却剂进入装置1通过与致动器7流体连通的位于第二部件3中的第二流体入口1.2发生，而冷却剂从装置1进入交换器6通过位于形成装置1的第一部件2中的第一流体出口1.1发生。
如图4c和图4d所示，图4c和图4d示出了形成装置1的部件2、3中的每个部件的立体图，每个部件2、3分别具有平坦的支承区域2.2、3.2。部件2、3的所述附接在图4a和图4b中示出，部件2、3通过钎焊而焊接至彼此以实现装置1的封闭，从而防止冷却剂在冷却剂穿过所述装置1时泄漏。
另外，图4c示出了第一部件2的第一内部空间2.1，该第一内部空间2.1由第一开口2.1.1定界。
第一流体入口/出口1.1又是第一部件2上的冲孔式开口。
第一支承区域2.2在周缘上定界第一流体入口/出口1.1和第一开口2.1.1两者。
类似地，图4d示出了第二部件3的第二内部空间3.1，该第二内部空间3.1由第二开口3.1.1定界。
第二流体出口/入口1.2又是第二部件3上的冲孔式开口。
第二支承区域3.2在周缘上定界第二流体出口/入口1.2和第二开口3.1.1两者。
图2、图3a和图3b分别示出了已经组装完成的热回收系统4的立体图、前视图和截面图。
在该意义上，在所述附图中可以观察到管式热交换器6以及相邻的排气管8，排气依循由包括在系统4中的阀定界的路径循环通过管式热交换器6和排气管8。
致动器7布置在交换器6上，使得致动器7本身始终允许对阀的轴5进行控制，该阀提供排气通向交换器的入口(access)。
在该特定示例中，致动器7是蜡致动器，该蜡是包含在致动器7的内部腔室7.4中的物质，该物质通过对在与冷却剂接触时的温度作出反应而使杆7.2对阀的轴5进行操作。
如在图3a中可以观察到的，允许冷却剂从交换器6流动至致动器7的流体连接是通过金属的流体联接装置1建立的，该金属的流体联接装置1由通过相应的支承区域2.2、3.2附接的两个部件2、3构造而成。
如图3b中所示，热交换器6具有流体连接件6.1，该流体连接件6.1允许流体冷却剂通过，在该情况下，该流体冷却剂来自致动器7。为了允许所述流体冷却剂的进入，致动器7具有出口端口7.1，该出口端口7.1与金属的流体联接装置1连接、特别地与所述装置1的第二部件3连接，这允许流体冷却剂从致动器7流动至装置1并且从装置1通过流体连接件6.1流动至交换器6。
如在图3b中可以观察到的，出口端口7.1因此与装置1的第二流体入口/出口1.2流体连接，而流体连接件6.1与装置1的第一入口/出口1.1流体连接。
图3a示出了作为致动器7的部件的套管(spigot)7.3，液体冷却剂来自该套管7.3，所述套管(7.3)与发动机的冷却回路(未示出)流体连接。
1.一种系统(4)，包括：
-排气管(8)，
-热交换器(6)，所述热交换器(6)用于来自所述排气管(8)的热气与液体冷却剂之间的热交换，所述热交换器(6)包括用于所述液体冷却剂的进入/离开的至少一个流体连接件(6.1)，
-阀，所述阀通过轴(5)被致动以用于打开或关闭所述热气穿过所述热交换器(6)的通路，
-致动器(7)，所述致动器(7)包括由物质致动的驱动杆(7.2)，所述物质的比容在温度改变的情况下改变，所述致动器(7)还包括：
-入口端口/出口端口(7.1)，所述入口端口/出口端口(7.1)用于流体的进入/离开；
-内部腔室(7.4)，所述内部腔室(7.4)与所述入口端口/出口端口(7.1)流体连通并且所述内部腔室(7.4)与所述物质热连通，使得在操作模式下，所述物质与通过所述入口端口/出口端口(7.1)进入所述内部腔室(7.4)的所述流体热连通；
-金属的流体联接装置(1)，所述金属的流体联接装置(1)在第一流体入口/出口(1.1)处通过焊接附接至所述热交换器(6)的所述至少一个流体连接件(6.1)，并且所述金属的流体联接装置(1)在第二流体出口/入口(1.2)处附接至所述致动器的所述入口端口/出口端口(7.1)，使得通过所述金属的流体联接装置(1)建立所述致动器(7)的所述入口/出口端口(7.1)与所述热交换器(6)的所述流体连接件(6.1)之间的流体连接，以及
其中，所述致动器(7)的所述驱动杆(7.2)与所述阀的所述轴(5)连接以用于根据所述液体冷却剂的温度对所述轴(5)进行致动。
2.根据权利要求1所述的系统(4)，其中，所述金属的流体联接装置(1)由冲压的金属板制成。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(4)，其中，所述金属的流体联接装置(1)是对所述致动器(7)进行支承的结构元件。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(4)，其中，所述金属的流体联接装置(1)包括多个部件。
5.根据前述权利要求中的任一项所述的系统(4)，其中，所述金属的流体联接装置(1)包括：
-第一部件(2)，所述第一部件(2)包括：
·第一支承区域(2.2)；
·第一内部空间(2.1)，所述第一内部空间(2.1)具有第一开口(2.1.1)，其中，所述第一开口(2.1.1)由所述第一支承区域(2.2)在周缘上定界；
·所述金属的流体联接装置(1)的所述第一流体入口/出口(1.1)；
-第二部件(3)，所述第二部件(3)包括：
·第二支承区域(3.2)；
·第二内部空间(3.1)，所述第二内部空间(3.1)具有第二开口(3.1.1)，其中，所述第二开口(3.1.1)由所述第二支承区域(3.2)在周缘上定界。
·所述金属的流体联接装置(1)的所述第二流体出口/入口(1.2)；
其中：
-所述第一支承区域(2.2)和所述第二支承区域(3.2)被附接，
-所述第一流体入口/出口(1.1)与所述第二内部空间(3.1)流体连通，
-所述第二流体出口/入口(1.2)与所述第一内部空间(2.1)流体连通，并且
-所述第一内部空间(2.1)和所述第二内部空间(3.1)通过所述第一开口(2.1.1)和所述第二开口(3.1.1)而流体连通。
6.根据权利要求5所述的系统(4)，其中，所述第一支承区域(2.2)和所述第二支承区域(3.2)的附接如下构造而成：
-在所述附接之前，所述第一支承区域(2.2)和所述第二支承区域(3.2)通过一个支承区域(2.2)位于另一支承区域(3.2)的顶部上而建立滑动支承，使得所述第一内部空间(2.1)与所述第二内部空间(3.1)流体连通；以及
-在所述第一支承区域(2.2)与所述第二支承区域(3.2)之间进行附接之后，所述附接建立对通过所述第一内部空间(2.1)和所述第二内部空间(3.1)的附接产生的空间的密封式闭合以及所述第一流体入口/出口(1.1)与所述第二流体出口/入口(1.2)之间的流体连通。
7.根据权利要求5或6中的任一项所述的系统(4)，其中，所述金属的流体联接装置(1)的所述第一支承区域(2.2)和所述第二支承区域(3.2)是平坦的。
8.根据权利要求5至7中的任一项所述的系统(4)，其中，所述第一部件(2)的所述第一内部空间(2.1)是凹形的，所述第二部件(3)的所述第二内部空间(3.1)是凹形的，并且，在所述金属的流体联接装置(1)的所述第一支承区域(2.2)与所述第二支承区域(3.2)附接之后，所述第一内部空间(2.1)的凹形部与所述第二内部空间(3.1)的凹形部相对。
9.根据权利要求5至8中的任一项所述的系统(4)，其中，所述金属的流体联接装置(1)的所述第一部件(2)与所述第二部件(3)之间的附接通过焊接而形成。
10.根据权利要求5至9中的任一项所述的系统(4)，其中，通过所述第一内部空间(2.1)和所述第二内部空间(3.1)附接产生的用于所述金属的流体联接装置(1)的所述第一流体入口/出口(1.1)与所述第二流体出口/入口(1.2)之间的流体连通的所述空间根据之字形导管构造而成。
11.根据权利要求5至10中的任一项所述的系统(4)，其中，所述致动器(7)的所述入口端口/出口端口(7.1)与所述金属的流体联接装置(1)的所述第二部件(3)的所述第二流体出口/入口(1.2)流体连接，并且其中，所述金属的流体联接装置(1)的所述第一部件(2)的所述第一流体入口/出口(1.1)又与所述热交换器(6)的所述流体连接件(6.1)流体连接。
12.一种对根据权利要求1至11中的任一项所述的系统(4)的组装方法，所述方法包括以任意顺序执行以下步骤a)至步骤d)：
a)构建具有用于液体冷却剂的流体连接件(6.1)的热交换器(6)、排气管(8)以及通过轴(5)致动以用于打开或关闭热气的通路的阀；
b)构建具有驱动杆(7.2)和入口端口/出口端口(7.1)的致动器(7)；
c)通过焊接将所述热交换器(6)的所述流体连接件(6.1)与金属的流体联接装置(1)附接；
d)通过焊接将所述致动器(7)的所述入口端口/出口端口(7.1)与所述金属的流体联接装置(1)附接。
13.根据权利要求12所述的对根据权利要求3至11中的任一项所述的系统(4)的组装方法，其中，
·步骤c)包括通过焊接将所述热交换器(6)的所述流体连接件(6.1)与所述金属的流体联接装置(1)的所述第二部件(3)附接；以及
·步骤d)包括通过焊接将所述致动器(7)的所述入口端口/出口端口(7.1)与所述金属的流体联接装置(1)的所述第一部件(2)附接；并且
其中，在步骤d)之后依次执行以下步骤：
e)将由所述热交换器(6)和所述第二部件(3)形成的组件相对于由所述致动器(7)和所述第一部件(2)形成的第二组件放置成使得所述第一部件(2)的所述第一支承区域(2.2)和所述第二部件(3)的所述第二支承区域(3.2)以滑动的方式接触；
f)将所述金属的流体联接装置(1)的所述第一部件(2)与所述金属的流体联接装置的所述第二部件(3)附接。
14.根据权利要求12或13中的任一项所述的组装方法，其中，所述附接是通过钎焊建立的。
技术总结