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Die Erfindung betrifft eine Wärmerückgewinnungsbaugruppe für eine Abgasanlage eines Verbrennungsmotors, die ein Abgaseinlassgehäuse, das einen Abgaseinlass aufweist, und ein Abgasauslassgehäuse umfasst, das einen Abgasauslass aufweist. Das Abgaseinlassgehäuse ist über einen ersten Strömungspfad und über einen vom ersten Strömungspfad separaten, zweiten Strömungspfad abgasleitend mit dem Abgasauslassgehäuse verbunden. Dabei ist im ersten Strömungspfad ein Wärmetauscher mit einem Wärmetauschergehäuse angeordnet, mittels dem Wärme zwischen im ersten Strömungspfad strömendem Abgas und einem Wärmeträgerfluid austauschbar ist. Der zweite Strömungspfad ist wärmetauscherfrei.
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Ferner ist die Erfindung auf eine Abgasanlage mit einer solchen Wärmerückgewinnungsbaugruppe gerichtet.
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Derartige Abgasanlagen und darin verwendete Wärmerückgewinnungsbaugruppen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Über den ersten Strömungspfad und den darin angeordneten Wärmetauscher kann dem durch die Abgasanlage strömenden Abgas Wärme entzogen werden. Diese Wärme wird beispielsweise an ein Kühlmittel für einen Verbrennungsmotor übertragen, sodass dieser nach einem Kaltstart vergleichsweise schnell eine gewünschte Betriebstemperatur erreichen kann. Der zweite Strömungspfad ist vorgesehen, da es nicht in jeder Betriebssituation der Abgasanlage und des damit ausgestatteten Verbrennungsmotors erwünscht ist, dem Abgasstrom Wärme zu entziehen. Für den Fall, dass mittels des Wärmetauschers Wärme vom Abgasstrom in einen Kühlmittelkreislauf des Verbrennungsmotors übertragen wird, muss beispielsweise sichergestellt werden, dass das Kühlmittel nicht überhitzt. In derartigen Fällen kann der Abgasstrom zumindest anteilig durch den zweiten Strömungspfad geleitet werden. Im Stand der Technik wird daher der zweite Strömungspfad häufig auch als Bypasspfad oder Bypasskanal bezeichnet.
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Abgasanlagen allgemein und zugehörige Wärmerückgewinnungsbaugruppen im Speziellen müssen dazu ausgebildet sein, in äußerst beengten Bauräumen am Fahrzeug montiert zu werden. Es wird daher angestrebt, Abgasanlagen und zugehörige Wärmerückgewinnungsbaugruppen möglichst kompakt zu bauen. Dem sind jedoch einerseits dadurch Grenzen gesetzt, dass die Abgasanlage insgesamt und die Wärmerückgewinnungsbaugruppe im Besonderen im Betrieb von Abgas mit vergleichsweise hoher Temperatur durchströmt werden. Darüber hinaus kann das Abgas unter Druck stehen. Abgasanlagen und Wärmerückgewinnungsbaugruppen müssen also so ausgebildet sein, dass sie auch bei einem durch das Abgas verursachten Druck- und Temperaturniveau zuverlässig arbeiten. Andererseits werden Abgasanlagen und Wärmerückgewinnungsbaugruppen üblicherweise in hohen Stückzahlen hergestellt. Die Abgasanlagen und Wärmerückgewinnungsbaugruppen müssen also so gestaltet sein, dass sie mit großserientauglichen Herstellungsverfahren produziert werden können.
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In diesem Spannungsfeld besteht die Aufgabe der Erfindung darin, bekannte Wärmerückgewinnungsbaugruppen und damit ausgestattete Abgasanlagen weiter zu verbessern. Insbesondere soll eine kompakte Abgasanlage mit einer kompakten Wärmerückgewinnungsbaugruppe geschaffen werden. Dabei dürfen die genannten Randbedingungen im Betrieb und in der Produktion jedoch nicht außer Acht gelassen werden.
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Die Aufgabe wird durch eine Wärmerückgewinnungsbaugruppe der eingangs genannten Art gelöst, bei der am Abgaseinlassgehäuse ein erster Verbindungskragen vorgesehen ist, der zumindest abschnittsweise im Inneren des Wärmetauschergehäuses aufgenommen ist. Alternativ oder zusätzlich ist am Abgasauslassgehäuse ein zweiter Verbindungskragen vorgesehen, der zumindest abschnittsweise im Inneren des Wärmetauschergehäuses aufgenommen ist. Die Bezeichnungen „erster“ und „zweiter“ dienen in diesem Zusammenhang lediglich der präzisen Beschreibung. Sie implizieren keine Anzahl an Verbindungskragen. Indem die Verbindungskragen im Inneren des Wärmetauschergehäuses aufgenommen sind, ergibt sich ein kompakter Aufbau der Wärmerückgewinnungsbaugruppe. Das ist insbesondere im Vergleich zu bekannten Wärmerückgewinnungsbaugruppen der Fall, bei denen am Wärmetauschergehäuse, am Abgaseinlassgehäuse sowie am Abgasauslassgehäuse jeweils nach außen abstehende Verbindungskragen vorgesehen sind. Zudem wird so eine gute Zugänglichkeit eines Einlasses und eines zugehörigen Auslasses zum Durchleiten eines Wärmeträgerfluids durch den Wärmetauscher gewährleistet. Entsprechende Leitungen und/oder Anschlusselemente lassen sich somit bequem montieren und auch wieder demontieren. Zudem können vergleichsweise große Anschlusselemente verwendet werden. Die erfindungsgemäß vorgesehenen Verbindungskragen bewirken zudem, dass im Hinblick auf das Abgaseinlassgehäuse und/oder im Hinblick auf das Abgasauslassgehäuse die Freiheitsgrade erhöht werden, diese Gehäuse unter strömungstechnischen Gesichtspunkten zu gestalten. Mit anderen Worten steigen die Gestaltungsfreiheiten bei der Konstruktion des Abgaseinlassgehäuses und/oder des Abgasauslassgehäuses, wenn die nach außen abstehende Verbindungskragen weggelassen werden können. In diesem Zusammenhang lassen sich insbesondere der Einlass und der Auslass des Wärmetauschers so anordnen, dass ein Überhitzen des Wärmeträgerfluids vermieden wird. Hierfür werden der Einlass und der Auslass insbesondere nahe an einem jeweils zugeordneten Ende des Wärmetauschergehäuses positioniert.
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Der erste Verbindungskragen und/oder der zweite Verbindungskragen sind bzw. ist insbesondere bezüglich einer jeweils zugeordneten Verbindungskragenmittelachse vollständig umlaufend gestaltet. Das bedeutet, dass der erste Verbindungskragen und/oder der zweite Verbindungskragen vorzugsweise umfangsmäßig geschlossen sind bzw. ist. Dadurch lassen sich die Verbindungskragen vergleichsweise einfach herstellen, beispielsweise mittels einer Umformoperation.
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Gemäß einer Ausführungsform sind bzw. ist der erste Verbindungskragen und/oder der zweite Verbindungskragen über eine Lötverbindung mit dem Wärmetauschergehäuse verbunden. Dadurch lassen sich das Abgaseinlassgehäuse und/oder das Abgasauslassgehäuse gasdicht mit dem Wärmetauschergehäuse verbinden. Darüber hinaus können Lötverbindungen in einer Großserienfertigung effizient realisiert werden. Damit ergibt sich eine kostengünstige und zuverlässige Verbindung des Wärmetauschergehäuses mit dem Abgaseinlassgehäuse und/oder dem Abgasauslassgehäuse.
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In diesem Zusammenhang können Lötverbindungen, über die Komponenten des Wärmetauschers miteinander verbunden sind, gleichzeitig mit denjenigen Lötverbindungen hergestellt werden, über die der erste Verbindungskragen und/oder der zweite Verbindungskragen mit dem Wärmetauschergehäuse verbunden sind bzw. ist. Zu diesem Zweck werden die relevanten Bauteile, die zuvor bereits mit Lot, zum Beispiel in Form einer Lotpaste, versehen wurden, in einer gewünschten Anordnung zueinander positioniert und gemeinsam in einen Lötofen eingebracht. Selbstverständlich lassen sich die Bauteile alternativ induktiv verlöten. Es lassen sich somit innerhalb vergleichsweise kurzer Zeit zahlreiche Lötverbindungen herstellen. Darüber hinaus werden das gleichzeitige Fügen Probleme mit Verzug vermieden.
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Dabei kann der erste Verbindungskragen einstückig an einem Gehäuseteil des Abgaseinlassgehäuses ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann der zweite Verbindungskragen einstückig an einem Gehäuseteil des Abgasauslassgehäuses ausgebildet sein. Die Gehäuseteile bzw. die Verbindungskragen sind somit strukturell einfach ausgebildet. Ferner lassen sich die Verbindungskragen beispielsweise durch Umformen einfach herstellen. Nachdem Gehäuseteile häufig als Blechbauteile ausgeführt sind, kann dies mit standardmäßigen Produktionsmaschinen erfolgen, die auch für die Großserienfertigung geeignet sind. Ferner können durch einen derartigen Aufbau selbstverständlich Fügeoperationen zwischen Gehäuseteilen und Verbindungskragen vollständig entfallen.
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Gemäß einer Variante sind im Inneren des ersten Verbindungskragens und/oder im Inneren des zweiten Verbindungskragens ein Strömungsgitter des Wärmetauschers und/oder ein Endabschnitt eines Wärmeaustauschröhrenpakets des Wärmetauschers aufgenommen. Mit anderen Worten liegen bzw. liegt der erste Verbindungskragen und/oder der zweite Verbindungskragen zwischen dem Wärmetauschergehäuse und weiteren Komponenten des Wärmetauschers. Derartige Komponenten umfassen beispielsweise das Strömungsgitter und/oder einen der Endabschnitte des Wärmeaustaucherröhrenpakets. Ein derartiger Aufbau ist besonders kompakt. Darüber hinaus ist ein solcher Aufbau besonders herstellungsfreundlich, da die relevanten Teile einfach und präzise ineinandergesteckt werden können, bevor sie gefügt werden.
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Dabei können bzw. kann der erste Verbindungskragen und/oder der zweite Verbindungskragen über eine Lötverbindung mit dem jeweils zugeordneten Strömungsgitter und/oder dem Wärmeaustauschröhrenpaket verbunden sein. Dadurch sind die Verbindungskragen mit den zugehörigen Strömungsgittern und/oder dem Wärmeaustaucherröhrenpaket sicher und zuverlässig verbunden. Hinzu kommt, dass durch das Herstellen einer Lötverbindung nur vergleichsweise wenig Wärmeenergie in die Wärmerückgewinnungsbaugruppe eingebracht werden muss. Das ist selbst dann unkritisch, wenn Komponenten des Wärmetauschers zu diesem Zeitpunkt bereits untereinander mittels Lötverbindungen verbunden sind. Anders gesagt wären zur Verbindung des ersten Verbindungskragens und/oder des zweiten Verbindungskragens mit dem zugehörigen Strömungsgitter und/oder dem Wärmeaustauschröhrenpaket solche Verbindungen weniger gut geeignet, bei denen vergleichsweise viel Wärmeenergie in die Wärmerückgewinnungsbaugruppe eingebracht werden muss, da dann die Gefahr besteht, dass sich bereits erzeugte Lötverbindungen zwischen Wärmetauscherkomponenten wieder lösen. Dieser Effekt kann beim Herstellen von Schweißnähten auftreten. Auch die vorgenannten Lötverbindungen können gleichzeitig mit weiteren Lötverbindungen zwischen Komponenten des Wärmetausches erzeugt werden. Es ergibt sich der bereits erläuterte Vorteil einer hohen Effizienz bei der Herstellung.
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In einer Gestaltungsalternative ist das Abgaseinlassgehäuse mehrteilig aufgebaut. Das Abgaseinlassgehäuse bildende Gehäuseteile sind dabei untereinander über eine Lötverbindung oder über eine Schweißverbindung verbunden. Alternativ oder zusätzlich kann das Abgasauslassgehäuse mehrteilig aufgebaut sein. Dann sind das Abgasauslassgehäuse bildende Gehäuseteile untereinander über eine Lötverbindung oder über eine Schweißverbindung verbunden. Für den Fall, dass eine Lötverbindung verwendet wird, kann diese gleichzeitig mit den bereits beschriebenen Lötverbindungen hergestellt werden. Es lässt sich somit die Wärmerückgewinnungsbaugruppe insgesamt mit hoher Effizienz herstellen. Alternativ ist es auch möglich, Schweißverbindungen zu verwenden. Die Gefahr, dass sich beim Herstellen der Schweißverbindungen Lötverbindungen innerhalb des Wärmetauschers lösen, besteht nicht, da die Schweißverbindungen einen ausreichend großen Abstand vom Wärmetauscher aufweisen. Es lassen sich also mit beiden Alternativen einfach und zuverlässig Abgaseinlassgehäuse und/oder Abgasauslassgehäuse bilden.
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Zudem können bzw. kann ein Gehäuseteil des Abgaseinlassgehäuses, an dem der erste Verbindungskragen angeordnet ist, und/oder ein Gehäuseteil des Abgasauslassgehäuses, an dem der zweite Verbindungskragen angeordnet ist, im Wesentlichen plattenförmig sein. Bevorzugt handelt es sich bei diesen Gehäuseteilen um Blechteile, die beispielsweise mittels eines Umformverfahrens produziert sind. Solche Blechteile können auch als Deckel bezeichnet werden. In derartigen Gehäuseteilen lassen sich auf einfache Weise Verbindungskragen anordnen.
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In diesem Zusammenhang ist es möglich, dass ein das plattenförmige Gehäuseteil zum Abgaseinlassgehäuse oder einem Abgaseinlassgehäuseabschnitt ergänzendes Gehäuseteil halbschalenförmig ist. Alternativ oder zusätzlich ist ein das plattenförmige Gehäuseteil zum Abgasauslassgehäuse oder einem Abgasauslassgehäuseabschnitt ergänzendes Gehäuseteil halbschalenförmig. Das Abgaseinlassgehäuse und das Abgasauslassgehäuse bzw. deren Gehäuseabschnitte sind also im Wesentlichen aus einem halbschalenförmigen Gehäuseteil und einem plattenförmigen Gehäuseteil aufgebaut, wobei jeweils das plattenförmige Gehäuseteil das halbschalenförmige Gehäuseteil verschließt. Solche Abgaseinlassgehäuse und Abgasauslassgehäuse lassen sich insbesondere in hohen Stückzahlen einfach und zuverlässig herstellen. Darüber hinaus sind sie kompakt im Aufbau.
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In einer Variante ist am Abgaseinlassgehäuse und/oder am Abgasauslassgehäuse jeweils ein weiterer Verbindungskragen vorgesehen, über den eine den zweiten Strömungspfad bildende Abgasleitung mit dem Abgaseinlassgehäuse bzw. dem Abgasauslassgehäuse abgasleitend verbunden ist. Somit lässt sich auch die den zweiten Strömungspfad bildende Abgasleitung einfach und zuverlässig mit dem Abgaseinlassgehäuse und/oder dem Abgasauslassgehäuse verbinden.
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Dabei kann der weitere Verbindungskragen entgegengesetzt zum ersten Verbindungskragen bzw. entgegengesetzt zum zweiten Verbindungskragen orientiert sein. Die Verbindungskragen stehen somit in unterschiedliche Richtungen von demjenigen Bauteil ab, an dem sie ausgebildet sind. Auch der weitere Verbindungskragen ist dabei bevorzugt im Wesentlichen bezüglich einer Verbindungskragenmittelachse vollständig umlaufend, d.h. umfangsmäßig schlossen.
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Die Wärmerückgewinnungsbaugruppe kann auch ein Ventil zum wahlweisen Verschließen des zweiten Strömungspfades oder des ersten Strömungspfades aufweisen. Mittels eines derartigen Ventils kann also bestimmt werden, ob gerade ein über das Abgaseinlassgehäuse in die Wärmerückgewinnungsbaugruppe einströmender Abgasstrom durch den ersten Strömungspfad oder durch den zweiten Strömungspfad geleitet wird. Wenn der Abgasstrom zumindest teilweise durch den ersten Strömungspfad geleitet wird, kann ihm mittels des Wärmetauschers Wärme entzogen werden. Nachdem im zweiten Strömungspfad kein Wärmetauscher angeordnet ist, wird dieser auch als Bypasspfad bezeichnet. Ein Abgasstrom wird bevorzugt durch den zweiten Strömungspfad geleitet, wenn eine Nutzung der Wärme des Abgasstroms nicht erwünscht ist. Insbesondere kann der zweite Strömungspfad genutzt werden, wenn der Wärmetauscher oder ein zugehöriges Wärmeträgerfluid vor Überhitzung geschützt werden soll.
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Außerdem wird die Aufgabe durch eine Abgasanlage der eingangs genannten Art gelöst, die eine erfindungsgemäße Wärmerückgewinnungsbaugruppe umfasst. Aufgrund der Tatsache, dass die erfindungsgemäße Wärmerückgewinnungsbaugruppe einfach und kostengünstig herstellbar ist und kompakt baut, benötigt auch eine zugehörige Abgasanlage nur einen vergleichsweise kleinen Bauraum. Zudem ist die zugeordnete Abgasanlage einfach und kostengünstig herstellbar.
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Im Übrigen gelten die mit Bezug auf die erfindungsgemäße Wärmerückgewinnungsbaugruppe erwähnten Effekte und Vorteile auch für die erfindungsgemäße Abgasanlage und umgekehrt.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, das in den beigefügten Zeichnungen gezeigt ist. Es zeigen:
- - 1 einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Abgasanlage mit einer erfindungsgemäßen Wärmerückgewinnungsbaugruppe gemäß einer ersten Ausführungsform in einer schematischen Schnittdarstellung,
- - 2 in einer perspektivischen Detailansicht entlang der Richtung II in 1 einen Abschnitt eines Wärmetauschers und eines Gehäuseteils eines Abgaseinlassgehäuses der Wärmerückgewinnungsbaugruppe, und
- - 3 einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Abgasanlage mit einer erfindungsgemäßen Wärmerückgewinnungsbaugruppe gemäß einer zweiten Ausführungsform in einer schematischen Schnittdarstellung.
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1 zeigt eine Abgasanlage 10 mit einem Abgaseinlassrohr 12 und einem Abgasauslassrohr 14.
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Zwischen dem Abgaseinlassrohr 12 und dem Abgasauslassrohr 14 ist eine Wärmerückgewinnungsbaugruppe 16 gemäß einer ersten Ausführungsform positioniert.
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Die Wärmerückgewinnungsbaugruppe 16 umfasst ein Abgaseinlassgehäuse 18 mit einem Abgaseinlass 20, an dem das Abgaseinlassrohr 12 angeschlossen ist.
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Ferner hat die Wärmerückgewinnungsbaugruppe 16 ein Abgasauslassgehäuse 22 mit einem Abgasauslass 24.
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Am Abgasauslass 24 ist das Abgasauslassrohr 14 angeschlossen.
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Das Abgaseinlassgehäuse 18 und das Abgasauslassgehäuse 22 sind insgesamt über zwei Strömungspfade abgasleitend verbunden.
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Dabei ist ein erster Strömungspfad 26 ein sogenannte Wärmetauscherpfad, in dem ein Wärmetauscher 28 angeordnet ist.
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Ein zweiter Strömungspfad 30 ist wärmetauscherfrei ausgeführt. Er stellt mit Bezug auf den Wärmetauscher 28 einen Bypasspfad dar.
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Im zweiten Strömungspfad 30 ist zudem ein Ventil 32 angeordnet, mittels dem der zweite Strömungspfad wahlweise verschlossen werden kann. Auf diese Weise kann der Anteil eines Abgasstroms gesteuert werden, der durch den ersten Strömungspfad 26 geleitet wird.
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Der erste Strömungspfad 26 und der zweite Strömungspfad 30 sind separat voneinander.
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Das Abgaseinlassgehäuse 18 ist mehrteilig aufgebaut und umfasst ein erstes Gehäuseteil 18a, das halbschalenförmig ist.
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Am ersten Gehäuseteil 18a ist auch der Abgaseinlass 20 ausgebildet.
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Ferner umfasst das Abgaseinlassgehäuse 18 ein zweites Gehäuseteil 18b, das im Wesentlichen plattenförmig ist.
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Das erste Gehäuseteil 18a und das zweite Gehäuseteil 18b ergänzen sich zum Abgaseinlassgehäuse 18.
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Das erste Gehäuseteil 18a und das zweite Gehäuseteil 18b sind hierzu über eine Schweißverbindung 34 miteinander verbunden. Es versteht sich dabei, dass anstelle der Schweißverbindung 34 auch eine Lötverbindung verwendet werden kann.
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Ferner ist am zweiten Gehäuseteil 18b einstückig ein erster Verbindungskragen 36 vorgesehen, der der Verbindung des Abgaseinlassgehäuses 18 mit dem Wärmetauscher 28 dient.
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Zusätzlich ist am zweiten Gehäuseteil 18b ein weiterer Verbindungskragen 38 einstückig ausgebildet, der der Verbindung mit einer den zweiten Strömungspfad 30 bildenden Abgasleitung 40 dient.
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Dabei ist der weitere Verbindungskragen 38 zum ersten Verbindungskragen 36 entgegengesetzt orientiert. Das bedeutet, dass der weitere Verbindungskragen 38 und der erste Verbindungskragen 36 auf unterschiedlichen Seiten des Gehäuseteils 18b von diesem abstehen.
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Auch das Abgasauslassgehäuse 22 ist mehrteilig aufgebaut.
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Es umfasst ein erstes Gehäuseteil 22a, das halbschalenförmig aufgebaut ist. An diesem Gehäuseteil 22a ist der Abgasauslass 24 vorgesehen.
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Das halbschalenförmige erste Gehäuseteil 22a wird mittels eines plattenförmigen Gehäuseteils 22b zum Abgasauslassgehäuse 22 ergänzt. Die beiden Gehäuseteile 22a, 22b sind mittels einer Schweißverbindung 42 verbunden.
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Wieder kann anstelle der Schweißverbindung 42 eine Lötverbindung vorgesehen sein.
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Am zweiten Gehäuseteil 22b ist ein zweiter Verbindungskragen 44 vorgesehen, der der Verbindung des Abgasauslassgehäuses 22 mit dem Wärmetauscher 28 dient. Der zweite Verbindungskragen 44 ist einstückig am zweiten Gehäuseteil 22b vorgesehen.
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Darüber hinaus ist ein weiterer Verbindungskragen 46 am zweiten Gehäuseteil 22b ausgebildet, der der Verbindung mit der Abgasleitung 40 dient.
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Der weitere Verbindungskragen 46 ist entgegengesetzt zum zweiten Verbindungskragen 44 orientiert. Es stehen also der weitere Verbindungskragen 46 und der zweite Verbindungskragen 44 auf unterschiedlichen Seiten vom Gehäuseteil 22b ab.
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Der Wärmetauscher 28 umfasst ein Wärmetauschergehäuse 48, das einerseits den ersten Strömungspfad 26 bildet und andererseits mit einem Einlass 50 für ein Wärmeträgerfluid und einem zugehörigen Auslass 52 für das Wärmeträgerfluid versehen ist. In dieser Konfiguration strömt das Wärmeträgerfluid also im Wesentlichen in der gleichen Richtung durch den Wärmetauscher 28 wie der Abgasstrom.
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Alternativ ist es selbstverständlich auch denkbar, die Positionen von Einlass 50 und Auslass 52 zu vertauschen, sodass das Wärmeträgerfluid gegenläufig zum Abgasstrom durch den Wärmetauscher 28 geleitet wird.
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Der Wärmetauscher 28 ist dabei dazu ausgebildet, Wärme zwischen einem entlang des ersten Strömungspfads 26 strömenden Abgasstrom und einem über den Einlass 50 bereitgestelltes Wärmeträgerfluid auszutauschen. In der dargestellten Ausführungsform gilt es, dem Abgasstrom Wärme zu entziehen und diese ins Wärmeträgerfluid einzuleiten.
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Zu diesem Zweck umfasst der Wärmetauscher 28 ein Wärmeaustauschröhrenpaket 54.
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Zudem ist ein einlassseitiges Strömungsgitter 56 am Wärmeaustauschröhrenpaket 54 vorgesehen. An der Auslassseite des Wärmeaustauschröhrenpakets 54 ist dementsprechend ein auslassseitigen Strömungsgitter 58 angeordnet.
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Der Wärmeaustausch zwischen dem Abgasstrom und dem Wärmeträgerfluid erfolgt innerhalb des Wärmeaustauschröhrenpakets 54 in an sich bekannter Weise, sodass dies vorliegend nicht im Detail erläutert wird.
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Um das Abgaseinlassgehäuse 18 mit dem Wärmetauscher 28 zu verbinden, ist der erste Verbindungskragen 36 im Inneren des Wärmetauschergehäuses 48 aufgenommen (siehe auch 2).
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Zudem sind das einlassseitige Strömungsgitter 56 und ein Endabschnitt des Wärmeaustauschröhrenpaket 54 im Inneren des ersten Verbindungskragens 36 aufgenommen.
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Dabei sind das Wärmetauschergehäuse 48 und der erste Verbindungskragen 36 über eine erste Lötverbindung 60 miteinander verbunden.
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Die Verbindung des ersten Verbindungskragens 36 mit dem einlassseitigen Strömungsgitter 56 und dem Endabschnitt des Wärmeaustauschröhrenpakets 54 ist über eine zweite Lötverbindung 62 gewährleistet.
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Das Abgasauslassgehäuse 22 ist in gleicher Weise mit dem Wärmetauscher 28 verbunden. Das bedeutet, dass auch der zweite Verbindungskragen 44 im Inneren des Wärmetauschergehäuses 48 aufgenommen ist.
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Der Verbindungskragen 44 und das Wärmetauschergehäuse 48 sind über eine Lötverbindung 64 miteinander verbunden.
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Zudem ist im Inneren des Verbindungskragens 44 das auslassseitige Strömungsgitter 58 sowie ein Endabschnitt des Wärmeaustauschröhrenpakets 54 aufgenommen. Der Verbindungskragen 44 ist über eine Lötverbindung 66 mit dem Strömungsgitter 58 und dem auslassseitigen Endabschnitt des Wärmeaustauschröhrenpaket 54 verbunden.
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Diese Konfiguration der Wärmerückgewinnungsbaugruppe 16, insbesondere die Verbindung des Abgaseinlassgehäuse 18 mit dem Wärmetauschergehäuse 48 über den ersten Verbindungskragen 36 und die Verbindung des Abgasauslassgehäuses 22 mit dem Wärmetauschergehäuse 48 über den zweiten Verbindungskragen 44, schafft große geometrische Freiräume im Bereich des Einlasses 50 und des Auslasses 52. Dadurch können auch großvolumige Anschlusselemente, die in 1 durch gestrichelte Linien angedeutet sind, bequem an den Einlass 50 und den Auslass 52 angeschlossen werden.
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Hierzu ist vor allem maßgeblich, dass die Abstände A und C vergleichsweise klein sind.
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Ferner ist es bei einer solchen Wärmerückgewinnungsbaugruppe 16 möglich, den Einlass 50 und/oder den Auslass 52 nahe an einem Ende des Wärmetauschergehäuses 48 zu positionieren. Die Abstände B und D sind also ebenfalls klein.
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Das ist dahingehend vorteilhaft, dass auf diese Weise ein Überhitzen des Wärmeträgerfluids, insbesondere ein Sieden des Wärmeträgerfluids, wirkungsvoll verhindert werden kann.
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Der Umstand, dass die Abstände A, B, C und D klein sind, bewirkt zudem einen insgesamt kompakten Aufbau der Wärmerückgewinnungsbaugruppe 16.
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3 zeigt eine Abgasanlage 10 mit einer Wärmerückgewinnungsbaugruppe 16 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Dabei wird lediglich auf die Unterschiede zur ersten Ausführungsform eingegangen. Gleiche oder einander entsprechende Bauteile werden mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Bei der Wärmerückgewinnungsbaugruppe 16 gemäß der zweiten Ausführungsform ist das Abgasauslassgehäuse 22 insgesamt aus vier Gehäuseteilen aufgebaut, die zur besseren Unterscheidbarkeit gegenüber den entsprechenden Gehäuseteilen der Wärmerückgewinnungsbaugruppe 16 gemäß der ersten Ausführungsform mit 22c, 22d, 22e und 22f bezeichnet werden.
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Der zweite Verbindungskragen ist nunmehr am Gehäuseteil 22c ausgebildet.
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Dieses ist im Wesentlichen plattenförmig und wird durch das im Wesentlichen halbschalenförmige Gehäuseteil 22d zu einem ersten Abgasauslassgehäuseabschnitt 23a ergänzt.
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Am ersten Abgasauslassgehäuseabschnitt 23a ist zudem ein erster Abgasdurchlass 68 in Form einer Öffnung ausgebildet.
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Das Gehäuseteil 22e ist über den Verbindungskragen 46 mit der Abgasleitung 40 verbunden.
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Dabei ist auch das Gehäuseteil 22e im Wesentlichen plattenförmig.
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Das Gehäuseteil 22e wird durch das im Wesentlichen halbschalenförmige Gehäuseteil 22f zu einem zweiten Abgasauslassgehäuseabschnitt 23b ergänzt.
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Am zweiten Abgasauslassgehäuseabschnitt 23b ist ein Abgasdurchlass 70 ausgebildet. Dieser ist wieder durch eine Öffnung gebildet.
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Dabei sind die beiden Abgasauslassgehäuseabschnitte 23a, 23b im Bereich der Abgasdurchlässe 68, 70 gasdicht aneinander befestigt. Zudem sind die Abgasdurchlässe 68, 70 im Wesentlichen deckungsgleich angeordnet, sodass ein aus dem Wärmetauscher 28 austretender Abgasstrom durch die Abgasdurchlässe 68, 70 zum Abgasauslass 24 strömen kann.
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Die Gehäuseteile 22c, 22d, 22e, 22f sind untereinander über eine Lötverbindung oder über eine Schweißverbindung verbunden.
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Ein weiterer Unterschied zur ersten Ausführungsform besteht darin, dass das Ventil 32 nunmehr am Auslassgehäuse 22, genauer gesagt an dessen Gehäuseteil 22e gelagert ist.
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Dabei ist das Ventil 32 so ausgebildet, dass es wahlweise die Abgasleitung 40 oder den Abgasdurchlass 70 verschließen kann.
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Hinsichtlich der übrigen Merkmale, Effekte und Vorteile kann auf die Ausführungen zur ersten Ausführungsform verwiesen werden.
