DE102012111961A1 - Exhaust gas heat exchanger for motor vehicle, has diffuser, which is arranged on inlet side or outlet side of shell, where diffuser is surrounded by coolant pipe on outer side so that diffuser is cooled by coolant pipe - Google Patents

Exhaust gas heat exchanger for motor vehicle, has diffuser, which is arranged on inlet side or outlet side of shell, where diffuser is surrounded by coolant pipe on outer side so that diffuser is cooled by coolant pipe Download PDF

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Abstract

The exhaust gas heat exchanger (1) has an outer shell (2) and heat exchanger tubes (3), which are arranged in the outer shell in a bundle, where the exhaust gas (A) flows through the heat exchanger tubes. A diffuser is arranged on the inlet side or the outlet side of the shell. The diffuser is surrounded by a coolant pipe (12) on the outer side so that the diffuser is cooled by the coolant pipe. The exhaust gas heat exchanger is round or rectangular in shape in the cross section.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Abgaswärmetauscher für ein Kraftfahrzeug gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Patentanspruch 1. The present invention relates to an exhaust gas heat exchanger for a motor vehicle according to the features in the preamble of patent claim 1.

Aus dem Stand der Technik sind Abgaswärmetauscher bekannt, um das Abgas zu einer Abgasnachbehandlungseinheit mit einer niedrigeren Temperatur zu überführen oder aber das Abgas herunterzukühlen, um es erneut dem Verbrennungsprozess über eine Abgasrückführung zuzuführen. Dabei wird das Abgas von einer Temperatur von mehreren Hundert Grad Celsius, insbesondere mehr als 500 °C, bevorzugt insbesondere mehr als 600 °C und ganz besonders bevorzugt von mehr als 700 °C um bis zu mehr als 100 °C abgekühlt. Exhaust gas heat exchangers are known from the prior art to transfer the exhaust gas to an exhaust aftertreatment unit at a lower temperature or to cool down the exhaust gas in order to supply it again to the combustion process via exhaust gas recirculation. In this case, the exhaust gas is cooled by a temperature of several hundred degrees Celsius, in particular more than 500 ° C, preferably in particular more than 600 ° C and very particularly preferably of more than 700 ° C by up to more than 100 ° C.

Dabei wirken sich zum einen die hohen Temperaturen, zum anderen aber auch die hochkorrosiven Eigenschaften negativ auf den Wärmetauscher aus. On the one hand, the high temperatures and, on the other, the highly corrosive properties have a negative effect on the heat exchanger.

Zudem sind insbesondere für Abgaswärmetauscher zur Abgasrückführung nur beschränkte Bauraumverhältnisse vorhanden, so dass insgesamt wenig Wegfläche für das durch den Abgaswärmetauscher strömende Abgas zur Verfügung gestellt, um entsprechend gekühlt zu werden. In addition, only limited space conditions are available in particular for exhaust gas heat exchanger for exhaust gas recirculation, so that a total of little path area for the flowing through the exhaust gas heat exchanger exhaust gas available to be cooled accordingly.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ausgehend vom Stand der Technik, einen Abgaswärmetauscher bereit zu stellen, der bei gleich bleibenden oder aber verringerten geometrischen äußeren Abmessungen eine verbesserte Kühleigenschaft für das durchströmende Abgas besitzt. It is therefore an object of the present invention, starting from the prior art, to provide an exhaust gas heat exchanger which has an improved cooling property for the exhaust gas flowing through with constant or reduced geometric external dimensions.

Die zuvor genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen im Patentanspruch 1 gelöst. The aforementioned object is achieved according to the invention with the features in claim 1.

Vorteilhafte Ausführungsvarianten der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. Advantageous embodiments of the present invention are the subject of the dependent claims.

Der erfindungsgemäße Abgaswärmetauscher für ein Kraftfahrzeug weist eine äußere Hülle auf, wobei in der äußeren Hülle Wärmetauscherrohre, insbesondere als Bündel von Wärmetauscherrohren, angeordnet sind und durch die Wärmetauscherrohre ein Abgas strömt und ist dadurch gekennzeichnet, dass eingangsseitig und/oder ausgangsseitig an der Hülle ein Diffusor angeordnet ist, wobei der Diffusor außenseitig von einer Kühlmittelleitung umgeben ist, so dass der Diffusor von der Kühlmittelleitung kühlbar ist. Im Rahmen der Erfindung kann der Wärmetauscher auch als Lamellenwärmetauscher oder Plattenwärmetauscher ausgebildet sein.The exhaust gas heat exchanger according to the invention for a motor vehicle has an outer shell, wherein in the outer shell heat exchanger tubes, in particular as a bundle of heat exchanger tubes are arranged and flows through the heat exchanger tubes, an exhaust gas and is characterized in that the input side and / or output side of the shell a diffuser is arranged, wherein the diffuser is surrounded on the outside by a coolant line, so that the diffuser is cooled by the coolant line. In the context of the invention, the heat exchanger can also be designed as a plate heat exchanger or plate heat exchanger.

Im Rahmen der Erfindung ist es somit zunächst möglich, eine effizientere Durchströmung des Abgases durch den Abgaswärmetauscher aufgrund des Diffusors zu ermöglichen. Hierdurch ist es möglich, aufgrund der jeweiligen Wahl eines strömungsoptimierenden Diffusors einen größeren Volumenstrom durch den Abgaswärmetauscher zu führen und den durch den Abgaswärmetauscher auf den Abgasstrom aufgebrachten Gegendruck bei erhöhter Wärmetauscherleistung annähernd gleich zu halten. In the context of the invention, it is thus initially possible to allow a more efficient flow of the exhaust gas through the exhaust gas heat exchanger due to the diffuser. This makes it possible, due to the respective choice of a flow-optimizing diffuser to lead a larger volume flow through the exhaust gas heat exchanger and to keep the pressure applied by the exhaust gas heat exchanger to the exhaust stream counter pressure with increased heat exchanger performance approximately equal.

Ferner ist es besonders vorteilig an der vorliegenden Erfindung, dass der Diffusor auch an seiner Außenmantelfläche von einem Kühlmedium umströmt wird, so dass das durch den Diffusor strömende Abgas bereits im Diffusor selbst gekühlt wird. Hierbei ergibt sich weiterhin der Vorteil, dass für die Werkstoffwahl und/oder geometrische Ausgestaltung des Diffusors eine geringere thermische Beeinflussung desselben stattfindet. Mithin ist es nicht notwendig, hochtemperaturresistente Werkstoffe einzusetzen, die auch kostenintensiv sind. Es kann vielmehr auf herkömmliche und handelsübliche Werkstoffe zur Herstellung von Abgas führenden Bauteilen im Kraftfahrzeugbereich zurückgegriffen werden. Erfindungsgemäß handelt es sich bei der Kühlmittelleitung insbesondere um die Kühlmittelleitung des durch den Abgaswärmetauscher zu führenden Kühlmediums. Further, it is particularly advantageous in the present invention that the diffuser is also flowed around on its outer circumferential surface of a cooling medium, so that the exhaust gas flowing through the diffuser is already cooled in the diffuser itself. This results in the further advantage that for the choice of material and / or geometric design of the diffuser less thermal influence of the same takes place. Thus, it is not necessary to use high temperature resistant materials, which are also costly. Rather, it can be used on conventional and commercial materials for the production of exhaust gas leading components in the automotive sector. According to the invention, the coolant line is, in particular, the coolant line of the cooling medium to be led through the exhaust gas heat exchanger.

Hierdurch wird es insgesamt erfindungsgemäß ermöglicht, bei gleich bleibendem Bauraum die Wärmetauscherleistung mit dem erfindungsgemäßen Wärmetauscher deutlich zu erhöhen und die Produktionskosten, trotz des Mehraufwands, gering zu halten. Für die einzelnen Bauteilkomponenten werden bevorzugt austenitische oder ferritische Edelstahlsorten verwendet. Bevorzugt werden diese miteinander verlötet oder verschweißt.In this way, it is altogether possible according to the invention to significantly increase the heat exchanger capacity with the heat exchanger according to the invention and to keep the production costs, despite the additional expenditure, at a constant installation space. Austenitic or ferritic stainless steel grades are preferably used for the individual component components. Preferably, these are soldered or welded together.

Weiterhin ist besonders bevorzugt an der Hülle ein Diffusor an der Abgaseintrittsseite in die Hülle angeordnet oder aber ein Diffusor an der Abgasaustrittsseite aus der Hülle angeordnet. Mithin strömt zunächst das Abgas von einem Abgasstrang kommend durch den Diffusor an der Abgaseintrittsseite und wird sodann in die Hülle bzw. durch die Wärmetauscherrohre in der Hülle geleitet. Auf der gegenüberliegenden Seite ist es dann optional oder aber ergänzend möglich, nachdem das Abgas durch die Wärmetauscherrohre geleitet wurde, dieses wiederum durch einen Diffusor zu leiten, wobei es dann aus der Hülle austretend ist. Furthermore, a diffuser on the exhaust gas inlet side is particularly preferably arranged on the shell in the shell or arranged a diffuser on the exhaust gas outlet side of the shell. Consequently, the exhaust gas initially flows from an exhaust gas line through the diffuser on the exhaust gas inlet side and is then directed into the shell or through the heat exchanger tubes in the shell. On the opposite side, it is then optionally or additionally possible, after the exhaust gas has been passed through the heat exchanger tubes, this in turn to pass through a diffuser, wherein it is then exiting the shell.

Insbesondere ist der Diffusor auf der Austrittsseite des Abgaswärmetauschers durch einen Einströmtrichter ausgebildet, wobei zentrisch in dem Einströmtrichter ein Flansch zur Koppelung mit einem Abgasstrang angeordnet ist. Der Einströmtrichter weist zunächst ein sich verjüngendes Querschnittsprofil auf, das ein zentrales Austrittsloch aufweist. Mithin wird das Abgas, welches durch die Wärmetauscherrohre geströmt ist, durch den Einströmtrichter zentrisch gesammelt und sodann durch die Austrittsöffnung in den Flansch und mithin in den nachfolgenden Abgasstrang eintretend geleitet. Der Flansch selbst vergrößert seinen Querschnitt von der Austrittsöffnung sprungartig auf nahezu die doppelte Querschnittsfläche, wodurch die Diffusorwirkung auf der Abgasaustrittsseite erzeugt wird. In particular, the diffuser is formed on the outlet side of the exhaust gas heat exchanger through an inflow funnel, wherein a flange is arranged centrally in the inflow funnel for coupling to an exhaust gas line. The inflow funnel first has a tapered Cross-sectional profile, which has a central outlet hole. Thus, the exhaust gas that has flowed through the heat exchanger tubes is centrally collected by the inflow funnel and then passed through the exit opening into the flange and thus entering the subsequent exhaust line. The flange itself increases its cross-section from the outlet opening abruptly to almost twice the cross-sectional area, whereby the diffuser effect is generated on the exhaust gas outlet side.

Der Einströmtrichter ist erfindungsgemäß als einschaliges Blechbauteil ausgebildet, wobei der Einströmtrichter von einem einschaligen Deckelbauteil überlappt wird und zwischen Einströmtrichter und Deckelbauteil ein Kühlkanal ausgebildet ist. Durch den Kühlkanal ist es somit möglich, ein Kühlmittel zu leiten. Das durch den Kühlkanal fließende Kühlmittel kühlt somit das an dem Einströmtrichter und/oder an dem Flansch strömende Abgas. Bei dem Kühlkanal selbst handelt es sich insbesondere um einen Kühlmittelkanal zur Durchführung des Kühlmediums, welches auch innerhalb des Abgaswärmetauschers zur Kühlung des durch den Abgaswärmetauscher strömenden Abgases genutzt wird. According to the invention, the inflow funnel is designed as a single-shell sheet-metal component, wherein the inflow funnel is overlapped by a single-shell cover component and a cooling channel is formed between inflow funnel and cover component. Through the cooling channel, it is thus possible to conduct a coolant. The coolant flowing through the cooling channel thus cools the exhaust gas flowing at the inflow funnel and / or at the flange. The cooling channel itself is in particular a coolant channel for carrying out the cooling medium, which is also used within the exhaust gas heat exchanger for cooling the exhaust gas flowing through the exhaust gas heat exchanger.

Das Deckelbauteil bildet dann den stirnseitigen Abschluss des erfindungsgemäßen Abgaswärmetauschers, wobei zwischen dem Deckelbauteil und dem Einströmtrichter und/oder dem Flansch der Kühlkanal ausgebildet ist. The cover component then forms the frontal end of the exhaust gas heat exchanger according to the invention, wherein between the cover member and the inflow funnel and / or the flange of the cooling channel is formed.

Hierzu ist es insbesondere erfindungsgemäß als wesentlich vorteilig anzusehen, wenn die Außenmantelfläche des Einströmtrichters nahezu vollständig von dem Kühlkanal selbst abgedeckt ist. Erfindungsgemäß sind insbesondere mehr als 90 % der Außenmantelfläche, bevorzugt mehr als 95 % der Außenmantelfläche des Einströmtrichters von dem Kühlkanal abgedeckt. Dies bedeutet, dass die Innenmantelfläche des Kühlkanals gleichsam die Außenmantelfläche des Einströmtrichters ist. Somit wird sichergestellt, dass zum einen durch den Einströmtrichter selbst, zum anderen durch den nachgeschalteten Flansch zunächst eine verlangsamte Stauung des strömenden Abgases erzeugt wird und somit das Abgas an dem Einströmtrichter einen entsprechenden Wärmeübertrag in das Kühlmittel erfährt. For this purpose, it is to be regarded as particularly advantageous according to the invention, when the outer circumferential surface of the inflow funnel is almost completely covered by the cooling channel itself. According to the invention, in particular more than 90% of the outer jacket surface, preferably more than 95% of the outer jacket surface of the inflow funnel, is covered by the cooling channel. This means that the inner lateral surface of the cooling channel is, so to speak, the outer circumferential surface of the inflow funnel. Thus, it is ensured that on the one hand by the inflow funnel itself, on the other hand by the downstream flange, a slowed down stagnation of the flowing exhaust gas is generated and thus experiences the exhaust gas at the inflow a corresponding heat transfer into the coolant.

Weiterhin bevorzugt ist der Abgaswärmetauscher selbst im Querschnitt rechteckig oder rund konfiguriert, wobei der Kühlkanal sich endseitig bevorzugt über den gesamten Abgaswärmetauscher selbst erstreckt und das Kühlmedium an einer Unterseite in den Kühlkanal einströmt, durch den Kühlkanal strömt und an einer Oberseite aus dem Kühlkanal in die Hülle übergeleitet wird, so dass das Kühlmedium den Diffusor selbst, insbesondere den Einströmtrichter, im Wesentlichen im Kreuzstrom außenseitig überströmt. Hierzu tritt dann weiterhin insbesondere das Kühlmedium auf einer Außenmantelfläche der Hülle radial in die Hülle selbst ein. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht somit eine Maximierung der geometrisch vorhandenen Oberfläche zur Durchleitung des Kühlmediums bzw. zum Überströmen des Kühlmediums der Außenmantelfläche des Einströmtrichters. Further preferably, the exhaust gas heat exchanger is rectangular or round configured in cross section, wherein the cooling channel preferably extends end over the entire exhaust gas heat exchanger and the cooling medium flows at an underside in the cooling channel, flows through the cooling channel and at an upper side of the cooling channel into the shell is passed over, so that the cooling medium flows through the diffuser itself, in particular the inflow, the outside substantially in cross flow. For this purpose, in particular, the cooling medium then continues to penetrate radially into the shell itself on an outer circumferential surface of the shell. The embodiment according to the invention thus enables a maximization of the geometrically existing surface for the passage of the cooling medium or for the overflow of the cooling medium of the outer lateral surface of the inflow funnel.

Der vorbeschriebene Kühlmittelweg von Unterseite zu Oberseite ist im Rahmen der Erfindung auch umkehrbar und somit von Oberseite zu Unterseite durchführbar. Als wesentlicher Vorteil ist es jedoch zu sehen, wenn sich der Kühlmittelstrom entlang der längeren Seite des rechteckförmigen Querschnitts erstreckt. Im Rahmen der Erfindung ist es jedoch auch möglich, dass der Kühlmittelstrom selbst entlang der kürzeren Seite des Rechtecks erfolgt. The above-described coolant path from bottom to top is in the context of the invention also reversible and thus feasible from top to bottom. As a significant advantage, however, it can be seen when the coolant flow extends along the longer side of the rectangular cross-section. In the context of the invention, however, it is also possible that the coolant flow itself takes place along the shorter side of the rectangle.

Weiterhin bevorzugt ist im Rahmen der Erfindung auch das Deckelbauteil selbst als einschaliges Blechbauteil ausgebildet, wobei das Deckelbauteil und/oder der Einströmtrichter und/oder die Hülle stoffschlüssig miteinander gekoppelt sind. Hierdurch ist es möglich, alle Bauteile als einschaliges Blechbauteil, insbesondere als Umformbauteile und/oder Tiefziehbauteile herzustellen, anschließend formschlüssig zueinander zu positionieren und durch den stoffschlüssigen Verbund eine fluiddichte Koppelung herzustellen. Hierdurch sinken insbesondere die Produktionskosten gegenüber aus dem Stand der Technik bekannten Gussbauteilen. Im Rahmen der Erfindung ist unter stoffschlüssigem Koppeln insbesondere ein Verlöten zu verstehen. Die einzelnen Bauteile können jedoch auch im Rahmen der Erfindung miteinander verschweißt werden. Entsprechende Bauteile werden insbesondere unter Eingliederung des zuvor beschriebenen Flansches miteinander gekoppelt. Furthermore, in the context of the invention, the cover component itself is also preferably designed as a single-shell sheet metal component, wherein the cover component and / or the inflow funnel and / or the envelope are cohesively coupled to one another. This makes it possible to produce all the components as a single-shell sheet metal component, in particular as forming components and / or thermoforming components, then position-locking to position each other and produce a fluid-tight coupling by the cohesive bond. As a result, in particular the production costs decrease compared to cast components known from the prior art. In the context of the invention is to be understood by cohesive coupling in particular a soldering. However, the individual components can also be welded together within the scope of the invention. Corresponding components are coupled to each other in particular by incorporation of the previously described flange.

Zur weiteren Effizienzsteigerung des Wärmeübergangs ist es ferner möglich, dass auf der Außenmantelfläche des Einströmtrichters Wärmetauscherrippen angeordnet sind, um die für den Wärmeübergang zur Verfügung stehende Oberfläche weiter zu vergrößern. To further increase the efficiency of the heat transfer, it is also possible that are arranged on the outer surface of the inflow heat exchanger fins in order to increase the surface available for the heat transfer surface further.

Zuvor beschrieben ist der Abgaswärmetauscher insbesondere auf der Abgasaustrittsseite mit einem entsprechenden Einströmtrichter. Erfindungsgemäß ist es jedoch auch vorstellbar und möglich, dass auf der Abgaseintrittsseite ein entsprechender Diffusor angeordnet wird. Insbesondere ist dieser derart ausgebildet, dass er von einer Abgasleitung kommend als Ausströmtrichter vorgesehen ist, wobei der Ausströmtrichter dann mit der Hülle gekoppelt ist. Entsprechend vorbeschriebene Vorteile kommen dabei analog zur Anwendung. Described before is the exhaust gas heat exchanger, in particular on the exhaust gas outlet side with a corresponding inflow funnel. However, according to the invention it is also conceivable and possible for a corresponding diffuser to be arranged on the exhaust gas inlet side. In particular, this is designed such that it is provided coming from an exhaust pipe as a discharge funnel, wherein the discharge funnel is then coupled to the shell. Correspondingly prescribed advantages are used analogously.

Im Rahmen der Erfindung tritt dann zunächst das Kühlmittel von der Abgasaustrittsseite kommend und durch den Diffusor an der Abgasaustrittsseite strömend in die Hülle ein und umströmt die Wärmetauscherrohre außenseitig. Der Abgaswärmetauscher arbeitet dann in der Hülle, die Wärmetauscherrohre umgebend, nach dem Gegenstromprinzip. An der Abgaseintrittsseite ist es dann möglich, dass das Kühlmedium, bevor es endgültig aus dem Wärmetauscher wieder austritt, zunächst durch den Diffusor an der Abgaseintrittsseite zu strömen, um hier ebenfalls die Wärmetauscherleistung zu erhöhen. Ein umgekehrter Strom des Kühlmediums, mithin von Eintrittsseite zur Austrittsseite, ist im Rahmen der Erfindung ebenfalls möglich. In the context of the invention, the coolant then initially enters from the exhaust gas outlet side and flows through the diffuser at the exhaust gas outlet side into the shell, and flows around the heat exchanger tubes on the outside. The exhaust gas heat exchanger then operates in the shell, surrounding the heat exchanger tubes, according to the countercurrent principle. At the exhaust gas inlet side, it is then possible for the cooling medium, before it finally exits the heat exchanger, first to flow through the diffuser at the exhaust gas inlet side in order to likewise increase the heat exchanger performance here. A reverse flow of the cooling medium, thus from the inlet side to the outlet side, is likewise possible within the scope of the invention.

Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung. Bevorzugte Ausführungsvarianten werden in den schematischen Figuren dargestellt. Diese dienen dem einfachen Verständnis der Erfindung. Es zeigen:Further advantages, features, characteristics and aspects of the present invention are the subject of the following description. Preferred embodiments are shown in the schematic figures. These are for easy understanding of the invention. Show it:

1 eine Längsschnittansicht für einen erfindungsgemäßen Abgaswärmetauscher in Seitenansicht und 1 a longitudinal sectional view of an exhaust gas heat exchanger according to the invention in side view and

2 eine Längsschnittansicht durch einen erfindungsgemäßen Wärmetauscher in Draufsicht. 2 a longitudinal sectional view through a heat exchanger according to the invention in plan view.

In den Figuren werden für gleiche oder ähnliche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet, auch wenn eine wiederholte Beschreibung aus Vereinfachungsgründen entfällt. In the figures, the same reference numerals are used for the same or similar components, even if a repeated description is omitted for reasons of simplicity.

1 zeigt einen erfindungsgemäßen Abgaswärmetauscher 1 in einer Längsschnittansicht in Seitenansicht. Der Abgaswärmetauscher 1 weist dazu eine diesen außen umgebende Hülle 2 auf, wobei in der Hülle 2 jeweils Abgaswärmetauscherrohre 3 in Form eines Rohrbündels angeordnet sind. Die Rohre 3 selbst werden von einer Stirnplatte 4, auch bekannt als Rohrboden, in der Hülle 2 selbst fixiert. Die Enden der Wärmetauscherrohre 3 sind mit der Stirnplatte 4 fluiddicht, insbesondere stoffschlüssig, gekoppelt. Ein durch die Wärmetauscherrohre 3 selbst strömendes Abgas A wird durch ein durch den Kühlmittelraum 5 strömendes Kühlmedium K im Gegenstromprinzip gekühlt. 1 shows an exhaust gas heat exchanger according to the invention 1 in a longitudinal sectional view in side view. The exhaust gas heat exchanger 1 has a surrounding this outside shell 2 on, being in the shell 2 each exhaust gas heat exchanger tubes 3 are arranged in the form of a tube bundle. The pipes 3 itself are from a face plate 4 Also known as tubesheet, in the shell 2 self-fixed. The ends of the heat exchanger tubes 3 are with the face plate 4 fluid-tight, in particular cohesively coupled. A through the heat exchanger tubes 3 self-flowing exhaust gas A is through a through the coolant space 5 flowing cooling medium K cooled countercurrently.

An der Abgasaustrittsseite 6 wird das aus den Wärmetauscherrohren 3 kommende Abgas A zunächst durch einen Einströmtrichter 7 gesammelt und sodann durch einen Flansch 8 in einen nicht näher dargestellten Abgasstrang überführt. Der Einströmtrichter 7 und der Flansch 8 bilden somit einen Diffusor an der Abgasaustrittsseite 6 aus. Erfindungsgemäß ist nunmehr vorgesehen, dass ein Kühlkanal 9 außenseitig zumindest den Einströmtrichter 7 umgibt und das Kühlmedium K zunächst durch den Kühlkanal 9 geleitet wird und hierdurch an der Außenmantelfläche 10 des Einströmtrichters 7 ein Wärmeübergang Q . von dem in dem Einströmtrichter 7 befindlichen Abgas A an das Kühlmedium K erfolgt. Das Kühlmedium K durchströmt den Abgaswärmetauscher 1 dabei von einer Unterseite 11 her über eine Kühlmittelleitung 12 kommend zu einer Oberseite 13 und tritt dann, an der Oberseite 13 die Hülle 2 außen umgreifend, radial in die Mantelfläche 14 der Hülle 2 in den Kühlmittelraum 5 ein. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die einzelnen Bauteile jeweils als Schalenbauteile, insbesondere aus einem Blech, ganz besonders bevorzugt aus einem metallischen Blech, ausgebildet sind und dann an verschiedenen Koppelpunkten 15 miteinander fluiddicht, insbesondere stoffschlüssig, gekoppelt sind. So wird die Hülle 2 zunächst von dem Einströmtrichter 7 außenseitig überlappt und sodann wird der Einströmtrichter 7 selbst von einem Deckelbauteil 16 außenseitig überlappt. Die einzelnen Bauteile sind dann untereinander mit stoffschlüssiger und/oder formschlüssiger Koppelung gekoppelt. At the exhaust outlet side 6 this will come from the heat exchanger tubes 3 incoming exhaust gas A first through an inflow funnel 7 collected and then through a flange 8th transferred to an exhaust line, not shown. The inflow funnel 7 and the flange 8th thus form a diffuser on the exhaust gas outlet side 6 out. According to the invention, it is now provided that a cooling channel 9 on the outside at least the inflow funnel 7 surrounds and the cooling medium K first through the cooling channel 9 is guided and thereby on the outer circumferential surface 10 of the inflow funnel 7 a heat transfer Q. from that in the inflow funnel 7 located exhaust gas A to the cooling medium K takes place. The cooling medium K flows through the exhaust gas heat exchanger 1 doing so from a bottom 11 over a coolant line 12 coming to a top 13 and then kick, at the top 13 the case 2 encompassing the outside, radially in the lateral surface 14 the shell 2 in the coolant space 5 one. According to the invention, it is provided that the individual components are in each case designed as shell components, in particular made of a metal sheet, very particularly preferably of a metallic sheet, and then at different coupling points 15 fluid-tight, in particular cohesively, are coupled. That's how the case gets 2 first of the inflow funnel 7 overlaps the outside and then the inflow funnel 7 even from a lid component 16 overlapped on the outside. The individual components are then coupled to each other with cohesive and / or positive coupling.

2 zeigt den Längsschnitt in einer Draufsicht, wobei hier noch einmal der Kühlkanal 9 zu erkennen ist, der den Einströmtrichter 7, insbesondere die Außenmantelfläche 10 des Einströmtrichters 7, außenseitig umfasst, so dass ein Großteil der Außenmantelfläche 10 des Einströmtrichters 7 von dem Kühlkanal 9 umfasst ist. Insbesondere der Flansch 8 weitet seinen Innendurchmesser an einer Durchtrittsstelle DD zu einem Flanschdurchmesser DF sprungartig auf. Der Flanschdurchmesser DF entspricht dabei ca. 1,5 bis 2 Mal dem Durchtrittsdurchmesser DD. 2 shows the longitudinal section in a plan view, here again the cooling channel 9 it can be seen, the inflow funnel 7 , in particular the outer circumferential surface 10 of the inflow funnel 7 , comprising the outside, so that a large part of the outer circumferential surface 10 of the inflow funnel 7 from the cooling channel 9 is included. In particular, the flange 8th widens its inner diameter at a point of passage D D to a flange diameter D F abruptly. The flange diameter D F corresponds to approximately 1.5 to 2 times the passage diameter D D.

2 zeigt eine Ansicht von oben, so dass sich hinter dem Flansch 8 in Richtung zu der Unterseite hin der Kühlmittelkanal 12 zur Durchführung des Kühlmittels befindet. 2 shows a view from above, so that behind the flange 8th towards the bottom towards the coolant channel 12 to carry out the coolant.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
AbgaswärmetauscherExhaust gas heat exchanger
22
Hülleshell
33
Wärmetauscherrohrheat exchanger tube
44
Stirnplattefaceplate
55
KühlmittelraumCoolant space
66
AbgasaustrittsseiteExhaust gas outlet side
77
Einströmtrichterinflow funnel
88th
Flanschflange
99
Kühlkanal cooling channel
1010
Außenmantelfläche zu 7 Outer jacket surface too 7
1111
Unterseite bottom
1212
Kühlmittelleitung Coolant line
1313
Oberseite  top
1414
Mantelfläche zu 2 Lateral surface too 2
1515
Koppelpunkt crosspoint
1616
Deckelbauteil cover component
KK
Kühlmediumcooling medium
AA
Abgasexhaust
DD D D
Durchmesser Durchtrittsöffnung Diameter passage opening
DF D F
Durchmesser Flansch Diameter flange
Q .Q.
Wärmeübergang Heat transfer

Claims (8)

Abgaswärmetauscher (1) für ein Kraftfahrzeug, wobei der Abgaswärmetauscher (1) eine äußere Hülle (2) aufweist und in der äußeren Hülle (2) Wärmetauscherrohre (3), insbesondere als Bündel, angeordnet sind und ein Abgas (A) durch die Wärmetauscherrohre (3) strömt, dadurch gekennzeichnet, dass eingangsseitig und/oder ausgangsseitig an der Hülle (2) ein Diffusor angeordnet ist, wobei der Diffusor außenseitig von einer Kühlmittelleitung umgeben ist, so dass der Diffusor von der Kühlmittelleitung kühlbar ist.Exhaust gas heat exchanger ( 1 ) for a motor vehicle, wherein the exhaust gas heat exchanger ( 1 ) an outer shell ( 2 ) and in the outer shell ( 2 ) Heat exchanger tubes ( 3 ), in particular as a bundle, and an exhaust gas (A) through the heat exchanger tubes ( 3 ) flows, characterized in that the input side and / or output side of the shell ( 2 ) A diffuser is arranged, wherein the diffuser is surrounded on the outside by a coolant line, so that the diffuser of the coolant line is coolable. Abgaswärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Hülle (2) ein Diffusor an der Abgaseintrittsseite angeordnet ist und/oder dass ein Diffusor an der Abgasaustrittseite (6) an der Hülle (2) angeordnet ist.Exhaust gas heat exchanger according to claim 1, characterized in that on the envelope ( 2 ) a diffuser is arranged on the exhaust gas inlet side and / or that a diffuser on the exhaust gas outlet side ( 6 ) on the shell ( 2 ) is arranged. Abgaswärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor auf der Abgasaustrittseite (6) durch einen Einströmtrichter (7) ausgebildet ist, wobei zentrisch in dem Einströmtrichter (7) ein Flansch (8) zur Koppelung mit einem Abgasstrang ausgebildet ist.Exhaust gas heat exchanger according to claim 2, characterized in that the diffuser on the exhaust gas outlet side ( 6 ) through an inflow funnel ( 7 ) is formed, wherein centrally in the inflow funnel ( 7 ) a flange ( 8th ) is designed for coupling with an exhaust system. Abgaswärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Einströmtrichter (7) als einschaliges Blechbauteil ausgebildet ist, wobei der Einströmtrichter (7) von einem einschaligen Deckelbauteil (16) überlappt ist und zwischen Einströmtrichter (7) und Deckelbauteil (16) ein Kühlkanal (9) ausgebildet ist.Exhaust gas heat exchanger according to claim 3, characterized in that the inflow funnel ( 7 ) is formed as einschaliges sheet metal component, wherein the inflow funnel ( 7 ) of a single-shell cover component ( 16 ) is overlapped and between inlet funnel ( 7 ) and lid component ( 16 ) a cooling channel ( 9 ) is trained. Abgaswärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (9) die Außenmantelfläche (10) des Einströmtrichters (7) nahezu vollständig abdeckt, insbesondere sind mehr als 90% der Außenmantelfläche (10), bevorzugt mehr als 95% der Außenmantelfläche (10) des Einströmtrichters (7) von dem Kühlkanal (9) abgedeckt.Exhaust gas heat exchanger according to claim 4, characterized in that the cooling channel ( 9 ) the outer circumferential surface ( 10 ) of the inflow funnel ( 7 ) is almost completely covered, in particular more than 90% of the outer circumferential surface ( 10 ), preferably more than 95% of the outer circumferential surface ( 10 ) of the inflow funnel ( 7 ) from the cooling channel ( 9 ). Abgaswärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abgaswärmetauscher (1) im Querschnitt rechteckig oder rund konfiguriert ist, wobei der Kühlkanal (9) sich endseitig über den gesamten Abgaswärmetauscher (1) erstreckt und das Kühlmedium (K) an einer Unterseite (11) in den Kühlkanal (9) einströmt, durch den Kühlkanal (9) strömt und an einer Oberseite (13) aus dem Kühlkanal (9) in die Hülle (2) übergeleitet wird, so dass das Kühlmedium (K) den Diffusor im Kreuzstrom außenseitig überströmt, insbesondere tritt das Kühlmedium (K) auf einer Außenmantelfläche (14) radial in die Hülle (2) ein.Exhaust gas heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the exhaust gas heat exchanger ( 1 ) is configured rectangular or round in cross-section, wherein the cooling channel ( 9 ) end over the entire exhaust gas heat exchanger ( 1 ) and the cooling medium (K) on a lower side ( 11 ) in the cooling channel ( 9 ) flows through the cooling channel ( 9 ) flows and at a top ( 13 ) from the cooling channel ( 9 ) in the shell ( 2 ), so that the cooling medium (K) crosses the outside of the diffuser in crossflow, in particular the cooling medium (K) occurs on an outer circumferential surface ( 14 ) radially into the shell ( 2 ) one. Abgaswärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Deckelbauteil (16) als einschaliges Blechbauteil ausgebildet ist, wobei das Deckelbauteil (16) und/oder der Einströmtrichter (7) und/oder die Hülle (2) stoffschlüssig miteinander gekoppelt sind.Exhaust heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the cover component ( 16 ) is formed as einschaliges sheet metal component, wherein the lid member ( 16 ) and / or the inflow funnel ( 7 ) and / or the envelope ( 2 ) are cohesively coupled together. Abgaswärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Außenmantelfläche (10) des Einströmtrichters (7) Wärmetauscherrippen angeordnet sind.Exhaust gas heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that on the outer circumferential surface ( 10 ) of the inflow funnel ( 7 ) Heat exchanger ribs are arranged.
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