EP1348924B1 - Abgaswärmetauscher für Kraftfahrzeuge - Google Patents
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- EP1348924B1 EP1348924B1 EP03004716A EP03004716A EP1348924B1 EP 1348924 B1 EP1348924 B1 EP 1348924B1 EP 03004716 A EP03004716 A EP 03004716A EP 03004716 A EP03004716 A EP 03004716A EP 1348924 B1 EP1348924 B1 EP 1348924B1
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- F28D7/1684—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation the conduits having a non-circular cross-section
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- F28F2250/104—Particular pattern of flow of the heat exchange media with parallel flow
Definitions
- the invention relates to an exhaust gas heat exchanger for motor vehicles, which consists of a stack of heat exchanger plates and which has the further features of the preamble of claim 1.
- An exhaust gas heat exchanger is out of the DE 101 24 383 known.
- the known exhaust gas heat exchanger has single-flow exhaust paths. For example, if the exhaust gas of an internal combustion engine with multiple cylinders, for example with six cylinders to recool, under certain circumstances, two exhaust lines for each three cylinders must be present, in each strand such a known exhaust gas heat exchanger would have to be arranged.
- the object of the invention is to design an exhaust gas heat exchanger so that it can be constructed inexpensively as a single-flow or optionally also as a multi-flow exhaust heat exchanger.
- the cooling water paths are designed as "open" paths, so that the cooling water has contact with the housing.
- This has the advantage that the housing is not heated as much as in the exhaust gas heat exchanger from the DE 101 24 383 A1 where the hot exhaust gas is in contact with the housing.
- the flat tube halves are provided at their broad sides with transverse ribs to force the cooling water to the snake-like flow through the cooling water paths.
- between the transverse ribs and support studs may be arranged to raise the turbulence of the cooling water. At a relatively small distance can possibly be dispensed with support knobs.
- the housing is preferably formed in two parts, which is also advantageous in terms of manufacturability, because the pairs of flat tube halves can be easily inserted into the housing. Both housing parts are connected to each other at about half the height of the stack of flat tube halves or half the width of the flat tube halves.
- the housing parts are approximately U - shaped in cross section - simply folded on both sides. The transverse ends are undeformed.
- Claim 3 ensures in a cost effective manner, the fluidic separation of the two exhaust paths. This advantage can also affect the features
- the exhaust gas heat exchanger of the embodiment is constructed of formed stainless steel sheets.
- the items of the exhaust gas heat exchanger are, as described below, assembled and connected in a brazing furnace. Since the coating of the stainless steel sheets with a solder material is still problematic, solder foils / pastes are preferably applied or provided at the connecting seams between the individual parts in a manner known per se and therefore not to be described in detail.
- the essential individual parts of the exhaust gas heat exchanger in the embodiment shown are the flat tube halves 1 , the separating elements 15 , the tube plates 19 , the connecting flanges 12 and the housing. 2
- the flat tube halves 1 are produced from strip to forming machines. All flat tube halves 1 are identical, which means that they can be produced with the same tool.
- the flat tube halves 1 have beveled longitudinal edges 14 .
- FIG. 7 The longitudinal edges 14 are bent in an L shape, wherein the short leg of the arm in the exemplary embodiment is provided in each case for the connection of two flat tube halves 1 , since with these short legs there are respectively two Flat tube halves 1 to each other and form a connecting surface 21st At this connection surface 21 are spaced-apart projections, tabs 22 or the like, are provided, which serve the mechanical connection of two flat tube halves 1 to a pair.
- a flat tube half 1 is rotated by 180 ° in order to be able to be attached with its longitudinal edges 14 to the longitudinal edges 14 of the other flat tube half 1 .
- Trennelemet 15 which is a prefabricated rod of the same material in the embodiment, inserted in the longitudinal direction of the flat tube.
- two separate exhaust gas passages 4.1 and 4.2 result later within a flat tube .
- smooth-walled inner inserts 33 (FIG. Fig. 7 ) is inserted in the exhaust gas paths 4.1 and 4.2 .
- the function of the separating element 15 has been formed by a partition wall within a one-piece inner insert 33 .
- the shown embodiment of the separating element 15 is more useful, because by the juxtaposition of several inner inserts 33 in the longitudinal direction of the exhaust gas heat exchanger each set at the joints of adjacent inner inserts 33 sealing problems , Thereafter, the already mentioned tabs 22 are bent over - and seen - in the longitudinal direction - alternately upwards and downwards - to reach over the connecting edge 21 and thus to fix the pair of flat tube halves 1 to a flat tube.
- the broad sides 23 of the flat tubes thus formed have embossed transverse ribs 31 and in this embodiment also supporting nubs 30 .
- the transverse ribs 31 and the Abstütznoppen 30 have on all flat tube halves 1, the same position.
- the transverse ribs 31 do not extend over the entire width of the flat tube halves 1 but advantageously (see below) only over about half the width. They are arranged in alternating positions to the two longitudinal edges 14 of the flat tube halves 1 , ie, on a transverse rib 31 , which ends approximately at a longitudinal edge 14 follows the next transverse rib 31 , which ends at the opposite other longitudinal edge 14 , etc.
- Fig. 1 can be seen better, the pairs of flat tube halves 1 on top of each other stacked.
- the support nubs 30 and the transverse ribs 31 of adjacent pairs of flat tube halves 1 come to rest against each other, to be connected later.
- the tube plates 19 are attached to both open ends 40 and 50 of the flat tubes and mounted. The ends are inserted into the corresponding openings 18 of the tubesheets 19 , so that there later a quality soldering connection is possible.
- the prefabricated unit described so far is inserted into a housing half 2a and enclosed by means of the other housing half 2b .
- the exhaust gas heat exchanger is completed by the attachment of the connecting flanges 12 at the opposite ends 40 and 50 and at the end faces 11 and by the connections 13 for the cooling water, which are arranged on a longitudinal wall 10 of the housing 2 .
- the terminals 13 are noteworthy, since they are quite simply formed by means of one approximately over the entire height of the stack 13 reaching slot 32 in the longitudinal wall 10 of the housing 2 , via the (slot 32 ) to the longitudinal wall 10 open towards ports 13 are attached , As a result, in addition to the very production-friendly design, a relatively uniform and low pressure loss-causing division of the cooling liquid to the "open" cooling water paths 5 is achieved. (see also Fig. 1 . 4 and 6
- the slots 32 are, as shown in the cited figures, arranged in the longitudinal sides of the housing 2 in which the two housing halves 2a , 2b are joined together.
- one slot 32 (connection 13 ) in one longitudinal wall 10 and the other slot 32 (connection 13 ) could be arranged in the opposite longitudinal wall 10 .
- the continuous longitudinal sides of the housing 2 are arranged above and below or parallel to the flat tube halves 1 .
- the strut 17 is located exactly on the line passing through the dividers 15 ( Fig. 2 ) is described in each flat tube. (In the case of several lines of separating elements 15 or more than two exhaust gas paths in each flat tube, corresponding to a plurality of struts 17 ).
- the strut 17 has projections 60 on its side facing the open flat tube ends 40 , 50 . The projections 60 coincide in their thickness with the height of the cooling water paths 5 and with the distance between the pairs of flat tube halves 1 .
- the transverse ribs 31 in their length I do not extend beyond the position of the separating elements 15 . Since in the exemplary embodiment only a number of separating elements 15 is provided and the row is arranged approximately in the middle of the exhaust path 4 , the length I of the transverse ribs 31 should be shorter than the dimension L, measured from the edge 14 to the separator 15. If this condition is respected, it is certainly not necessary, other u. U.
- FIGS. 12 also show how the housing halves 2 a , 2 b are interconnected. Namely, each of the legs of the U-shaped housing halves 2a, 2b at its longitudinal edge by about the thickness of material deposited to the outside, so that in each case the other undeformed leg can be attached and connected with its longitudinal edge from the inside to the remote longitudinal edge of the other housing half , Since the overlap of the longitudinal edges and thus the size of the connecting surface is a pure dimensioning, it can be expected that the tight connection of the housing halves 2a , 2b meets high quality standards.
- both housing halves 2a and 2b are identical except for the arrangement of the slots 32 for the terminals 13 (see above), which is undoubtedly a manufacturing advantage. If the housing 2 is rotated by 90 ° about the longitudinal axis and the slots 32 are provided in the other (continuous) longitudinal walls of the housing 2 (see above), then the housing halves 2a , 2b are completely identical.
- the Fig. 6 shows that it is possible, two exhaust strands of the engine (although not shown) to lead together on the connecting flange 12 and the exhaust, fluidly separated from each other, to cool in the exhaust paths 4.1 and 4.2 , to then pass it separately separately, because in the picture rear flange 12 is also identical to the front flange 12th
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Description
- Die Erfindung betrifft einen Abgaswärmetauscher für Kraftfahrzeuge, der aus einem Stapel von Wärmetauscherplatten besteht und der die weiteren Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist.
- Ein Abgaswärmetauscher ist aus der
DE 101 24 383 bekannt. Der bekannte Abgaswärmetauscher besitzt einflutige Abgaswege. Ist beispielsweise das Abgas einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, beispielsweise mit sechs Zylindern, rückzukühlen, müssen unter Umständen zwei Abgasstränge für jeweils drei Zylinder vorhanden sein, wobei in jedem Strang ein solcher bekannter Abgaswärmetauscher angeordnet sein müsste. Da eine solcher Aufbau des Abgasrückführungssystems erkennbar aufwendig ist, wird von der Anmelderin vermutet, dass auch zweiflutige Abgaswärmetauscher zum Stand der Technik gehören könnten, wo also das Abgas aus beiden Strängen getrennt durch einen zweiflutigen, gegebenenfalls auch aus mehreren Strängen durch einen mehrflutigen Abgaswärmetauscher, geleitet wird, so dass die Abgasrückkühlung mittels eines einzigen Abgaswärmetauschers erfolgen kann. - Der mit dem Oberbegriff übereinstimmende Abgaswärmetauscher ist aus
EP 974 804A2 - Diese Aussage trifft auch auf den Abgaswärmetauscher zu, der mit dem älteren aber nicht vorveröffentlichtem
EP 1 411 315 A1 bekannt gemacht wurde. - Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Abgaswärmetauscher so zu konzipieren, dass er kostengünstig als einflutiger oder wahlweise auch als mehrflutiger Abgaswärmtauscher aufgebaut werden kann.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Danach ist vorgesehen, dass identische Flachrohrhälften mit abgekanteten Längsrändern verwendet werden. Die Flachrohrhälften unterscheiden sich von den Wärmetauscherplatten aus der erstgenannten Veröffentlichung unter anderem dadurch, dass sie an den stirnseitigen Enden "offen" sind, wogegen Wärmetauscherplatten um ihren gesamten Umfang herum durch einen Rand "geschlossen" sind. Jeweils zwei solche Flachrohrhälften sind spiegelbildlich mit ihren Längsrändern zusammengefügt und schließen in sich einen Abgasweg ein. Die Querränder der Flachrohrhälften sind frei von Abkantungen oder von anderen Verformungen, damit das Abgas mit möglichst geringem Druckverlust in die Abgaswege ein - und austreten kann. Mit anderen Worten bedeutet das, dass die Flachrohrhälften in ihrem Querschnitt etwa u-förmig gestaltet sind. Die Kühlwasserwege sind als "offene" Wege ausgebildet, so dass das Kühlwasser Kontakt mit dem Gehäuse hat. Dies hat den Vorteil, dass sich das Gehäuse nicht so stark erwärmt wie bei dem Abgaswärmetauscher aus der
DE 101 24 383 A1 , wo das heiße Abgas in Kontakt mit dem Gehäuse ist. Ferner sind die Flachrohrhälften an ihren Breitseiten mit Querrippen versehen, um das Kühlwasser zur schlangenartigen Durchströmung der Kühlwasserwege zu zwingen. Je nachdem wie groß der Abstand der Querrippen voneinander - in Längsrichtung der Flachrohrhälften gesehen - ist, können zwischen den Querrippen auch Abstütznoppen angeordnet sein, um die Turbulenz des Kühlwassers anzuheben. Bei relativ geringem Abstand kann ggf. auf Abstütznoppen verzichtet werden. Mit größer werdendem Abstand steigt die Wirksamkeit (Festigkeit und Effizienz des Wärmetausches) der Abstütznoppen an. In Längsrichtung der Flachrohrhälften befindet sich jeweils ein Trennelement in den Abgaswegen, wodurch jeder Abgasweg in zwei voneinander getrennte Wege aufgeteilt ist, in denen das Abgas in gleicher Richtung strömen kann. Ersichtlich kann somit die Zahl der Fluten durch die entsprechende Anzahl von Trennelementen festgelegt werden. Insbesondere sind keine Änderungen an den Flachrohrhälften selbst erforderlich. - Das Gehäuse ist vorzugsweise zweiteilig ausgebildet, was ebenfalls hinsichtlich der Herstellbarkeit vorteilhaft ist, weil sich die Paare von Flachrohrhälften leichter in das Gehäuse einfügen lassen. Beide Gehäuseteile sind etwa auf der halben Höhe des Stapels der Flachrohrhälften oder auf der halben Breite der Flachrohrhälften miteinander verbunden. Die Gehäuseteile sind im Querschnitt etwa u - förmig verformt - einfach an beiden Längsseiten abgekantet. Die querseitigen Enden sind unverformt.
- Des weiteren wird auf die anderen abhängigen Ansprüche verwiesen. Beispielsweise wird mit den Merkmalen aus Anspruch 2 ein Abgaswärmetauscher geschaffen, dessen gesamte Länge zum Wärmeaustausch zur Verfügung steht.
- Anspruch 3 gewährleistet auf kostengünstige Art und Weise die fluidische Trennung der beiden Abgaswege. Dieser Vorteil kann auch den Merkmalen aus
- Anspruch 7 nachgesagt werden. Die verblüffende Einfachheit der Anschlüsse, deren Merkmale in Anspruch 9 aufgeführt sind, wirken sich ebenfalls Kosten senkend aus.
- Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
- Die Figuren zeigen:
-
Fig. 1 Explosionsdarstellung des Abgaswärmetauschers; -
Fig. 2 Querschnitt durch den Abgaswärmetauscher; -
Fig. 3 Vergrößerter Teil - Längsschnitt durch den Abgaswärmetauscher; -
Fig. 4 Draufsicht auf den Abgaswärmetauscher; -
Fig. 5 Längsschnitt durch die Mitte des Abgaswärmetauschers; -
Fig. 6 Perspektivische Ansicht auf den Abgaswärmetauscher; -
Fig. 7 Vergrößerte Ansicht auf einen Teil eines Abgasweges; - Der Abgaswärmetauscher des Ausführungsbeispiels ist aus umgeformten Blechen aus Edelstahl aufgebaut. Die Einzelteile des Abgaswärmetauschers werden, wie nachfolgend beschrieben ist, zusammengefügt und in einem Lötofen verbunden. Da die Beschichtung der Edelstahlbleche mit einem Lotwerkstoff nach wie vor problematiscch ist, werden vorzugsweise in an sich bekannter und deshalb nicht im Einzelnen zu beschreibender Art und Weise Lotfolien / Pasten an den Verbindungsnähten zwischen den Einzelteilen aufgetragen bzw. vorgesehen.
- Die wesentlichen Einzelteile des Abgaswärmetauschers im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Flachrohrhälften 1, die Trennelemente 15, die Rohrböden 19, die Anschlußflansche 12 und das Gehäuse 2. Die Flachrohrhälften 1 werden vom Band auf Umformmaschinen hergestellt. Alle Flachrohrhälften 1 sind identisch, das bedeutet, dass sie mit demselben Werkzeug herstellbar sind. Die Flachrohrhälften 1 weisen abgekantete Längsränder 14 auf. (
Fig.7 ) Die Längsränder 14 sind L - förmig abgekantet, wobei der im Ausführungsbeispiel kurze Schenkel des L's jeweils zur Verbindung zweier Flachrohrhälften 1 vorgesehen ist, denn mit diesen kurzen Schenkeln liegen jeweils zwei Flachrohrhälften 1 aneinander an und bilden eine Verbindungsfläche 21. An dieser Verbindungsfläche 21 sind voneinander beabstandete Vorsprünge, Laschen 22 oder dergleichen, vorgesehen, die der mechanischen Verbindung zweier Flachrohrhälften 1 zu einem Paar dienen. Dazu wird eine Flachrohrhälfte 1 um 180° gedreht, um mit ihren Längsrändern 14 an den Längsrändern 14 der anderen Flachrohrhälfte 1 angefügt werden zu können. Vor dem Zusammenfügen zweier Flachrohrhälften 1 zu einem Paar bzw. zu einem Flachrohr, wird ein Trennelemet 15, das im Ausführungsbeispiel ein vorgefertigter Stab aus dem gleichen Werkstoff ist, in Längsrichtung des Flachrohrs eingefügt. Durch dieses Trennelement 15 ergeben sich später innerhalb eines Flachrohres zwei voneinander getrennte Abgaswege 4.1 und 4.2. (Fig. 2 ) Außerdem werden zur Vergrößerung der Wärmetauschfläche möglichst glattwandige Inneneinsätze 33 (Fig. 7 ) in die Abgaswege 4.1 und 4.2 eingefügt. In nicht gezeigten anderen Ausführungsbeispielen ist die Funktion des Trennelements 15 von einer Trennwand innerhalb eines einstückigen Inneneinsatzes 33 gebildet worden. Wenn jedoch, wie im gezeigten Ausführungsbeispiel, die Gesamtlänge (sieheFig. 4 und 5 ) des Abgaswärmetauschers so groß ist, dass die übliche Bandbreite zur Herstellung solcher Inneneinsätze 33 überschritten wird, ist die gezeigte Ausbildung des Trennelements 15 sinnvoller, denn durch das Aneinanderreihen mehrerer Inneneinsätze 33 in Längsrichtung des Abgaswärmetauschers stellen sich jeweils an den Stößen benachbarter Inneneinsätze 33 Abdichtungsprobleme ein. Danach werden die bereits erwähnten Laschen 22 umgebogen - und zwar - in Längsrichtung gesehen - abwechselnd nach oben und nach unten - um über den Verbindungsrand 21 zu greifen und somit das Paar aus Flachrohrhälften 1 zu einem Flachrohr zu fixieren. Die Breitseiten 23 der so gebildeten Flachrohre weisen eingeprägte Querrippen 31 und in diesem Ausführungsbeispiel auch Abstütznoppen 30 auf. Die Querrippen 31 und die Abstütznoppen 30 besitzen an allen Flachrohrhälften 1 die gleiche Position. Die Querrippen 31 reichen nicht über die gesamte Breite der Flachrohrhälften 1 sondern in vorteilhafter Weise (siehe unten) nur über etwa die halbe Breite. Sie sind dabei in alternierenden Positionen zu den beiden Längsrändern 14 der Flachrohrhälften 1 angeordnet d. h., auf eine Querrippe 31, die etwa an einem Längsrand 14 endet folgt die nächste Querrippe 31, die am gegenüber liegenden anderen Längsrand 14 endet, usw. Wie ausFig. 1 besser zu erkennen ist, werden die Paare von Flachrohrhälften 1 übereinander gestapelt. Dabei kommen die Abstütznoppen 30 und die Querrippen 31 angrenzender Paare von Flachrohrhälften 1 zur gegenseitigen Anlage, um später miteinander verbunden zu werden. Wenn der Stapel 3 von Paaren von Flachrohrhälften 1 mit der vorgesehen Anzahl von Paaren komplettiert ist, werden die Rohrböden 19 an beiden offenen Enden 40 und 50 der Flachrohre angesetzt und aufgezogen. Die Enden werden dabei in die korrespondierenden Öffnungen 18 der Rohrböden 19 gesteckt, damit auch dort später eine qualitätsgerechte Lötverbindung möglich wird. Danach wird die bis hierher beschriebene vorgefertigte Einheit in eine Gehäusehälfte 2a eingesetzt und mittels der anderen Gehäusehälfte 2b eingeschlossen. Komplettiert wird der Abgaswärmetauscher durch das Ansetzen der Anschlußflansche 12 an den gegenüber liegenden Enden 40 und 50 bzw. an den Stirnseiten 11 sowie durch die Anschlüsse 13 für das Kühlwasser, die an einer Längswand 10 des Gehäuses 2 angeordnet sind. - Die Anschlüsse 13 sind bemerkenswert, da sie ganz einfach mittels je eines etwa über die gesamte Höhe des Stapels 13 reichenden Schlitzes 32 in der Längswand 10 des Gehäuses 2 gebildet sind, über den (Schlitz 32) die zur Längswand 10 hin offenen Anschlüsse 13 angesetzt sind. Dadurch wird neben der sehr herstellungsfreundlichen Ausbildung auch eine relativ gleichmäßige und geringen Druckverlust verursachende Aufteilung der Kühlflüssigkeit auf die "offenen" Kühlwasserwege 5 erreicht. (siehe hierzu
Fig. 1 ,4 und6 ) Die Schlitze 32 sind, wie in den genannten Figuren gezeigt ist, in denjenigen Längsseiten des Gehäuses 2 angeordnet, in denen die zwei Gehäusehälften 2a, 2b zusammengefügt sind. Es versteht sich, dass dabei der eine Schlitz 32 (Anschluss 13) in der einen Längswand 10 und der andere Schlitz 32 (Anschluss 13) in der gegenüber liegenden Längswand 10 angeordnet sein könnte. Sie könnten sich auch in den anderen gegenüber liegenden und durchgehenden Längsseiten des Gehäuses 2 befinden, wobei dann selbstverständlich die durchgehenden Längsseiten in Stapelrichtung der Flachrohrhälften 1 angeordnet sein sollten, damit das Kühlwasser leicht in die Kühlwasserwege 5 ein - und austreten kann. In den gezeigten Figuren sind die durchgehenden Längsseiten des Gehäuses 2 oben und unten bzw. parallel zu den Flachrohrhälften 1 angeordnet. - Ein anderes wesentliches Merkmal des Abgaswärmetauschers wird in der Ausbildung der Strebe 17 an den Anschlußflanschen 12 gesehen. (
Fig. 1 ,3 ,5 und6 ) Die Strebe 17 ist genau auf der Linie angeordnet, die durch die Trennelemente 15 (Fig. 2 ) in jedem Flachrohr beschrieben ist. (Bei mehreren Linien von Trennelementen 15 bzw. mehr als zwei Abgaswegen in jedem Flachrohr, entsprechend mehrere Streben 17) Die Strebe 17 besitzt an ihrer zu den offenen Flachrohrenden 40, 50 weisenden Seite Vorsprünge 60. Die Vorsprünge 60 stimmen in ihrer Dicke mit der Höhe der Kühlwasserwege 5 bzw. mit dem Abstand zwischen den Paaren von Flachrohrhälften 1 überein. Dadurch werden zwei wichtige Zwecke erfüllt, nämlich wird erstens gewährleistet, dass keine Strömungsverbindung zwischen den Abgaswegen 4.1 und 4.2 möglich ist, wodurch in bestimmten Betriebspunkten des Antriebsmotors Probleme im Abgasrückführsystem auftreten würden, und zweitens wird eine sehr herstellungsfreundliche Möglichkeit der Vorfixierung der Teile des Abgaswärmetauschers vor dem Löten geschaffen. - An dieser Stelle soll erneut auf die Ausbildung der Querrippen 31 in den Flachrohrhälften 1 eingegangen werden, denn auch durch die Querrippen 31 darf, aufgrund ihrer Zusammenwirkung mit den Trennelementen 15 (
Fig. 7 ), keine Strömungsverbindung zwischen den Abgaswegen 4.1 und 4.2 verursacht bzw. zugelassen werden. Deshalb reichen die Querrippen 31 in ihrer Länge I nicht über die Position der Trennelemente 15 hinaus. Da im Ausführungsbeispiel lediglich eine Reihe von Trennelementen 15 vorgesehen ist und die Reihe etwa in der Mitte des Abgasweges 4 angeordnet ist, soll die Länge I der Querrippen 31 kürzer sein als das Mass L, gemessen vom Rand 14 bis zum Trennelement 15. Wenn diese Bedingung eingehalten wird, ist es jedenfalls nicht notwendig, andere u. U. aufwendige Massnahmen zur Abdichtung im Bereich der Trennelemente 15 und der Querrippen 31 vorzunehmen. Darüber hinaus wird auch durch solche etwas kürzeren Querrippen 31 die schlangenartige Durchströmung der Kühlwasserwege 5 gewährleistet, womit ein exzellenter Wärmeaustausch erreicht wird. Wie die schlangenartige Durchströmung möglich wird, bzw. wie sie gemeint ist, ist durch einen Blick auf dieFig. 1 und7 nachvollziehbar. InFig. 7 ist zur Kenntlichmachung eine gestrichelte Schlangenlinie eingezeichnet worden. - Die Erfinder halten es ferner für erwähnenswert, dass die obere und untere Flachrohrhälfte 1 des Stapels 3 mit ihren Querrippen 31 und Abstütznoppen 30 an der Wand des Gehäuses 2 anliegt und auch damit verbunden ist, denn dadurch wird eine stabile Einheit geschaffen. Dies zeigt insbesondere die
Fig. 2 . - Die
Fig. 2 , aber auch dieFig. 1 und6 , zeigen ferner, wie die Gehäusehälften 2a, 2b miteinander verbunden sind. Und zwar wurde jeweils einer der Schenkel der u-förmigen Gehäusehälften 2a, 2b an seinem Längsrand um etwa die Materialdicke nach außen abgesetzt, so dass jeweils der andere unverformte Schenkel mit seinem Längsrand von innen an den abgesetzten Längsrand der anderen Gehäusehälfte angesetzt und verbunden werden kann. Da die Überlappung der Längsränder und damit die Größe der Verbindungsfläche eine reine Dimensionierung ist, kann erwartet werden, dass die dichte Verbindung der Gehäusehälften 2a, 2b hohen Qualitätsansprüchen gerecht wird. Darüber hinaus bleiben durch diese einfache Verbindung der Gehäusehälften 2a, 2b miteinander keine von der Gehäusewand 10 abragenden Kanten stehen, die als störend angesehen werden könnten. Aus vorstehender Beschreibung, in Verbindung mit den Figuren, ist erkennbar, dass beide Gehäusehälften 2a und 2b bis auf die Anordnung der Schlitze 32 für die Anschlüsse 13 (siehe oben) identisch gestaltet sind, was zweifellos ein fertigungstechnischer Vorteil ist. Wird das Gehäuse 2 um 90° um die Längsachse gedreht angeordnet und werden die Schlitze 32 in den anderen (durchgehenden) Längswänden des Gehäuses 2 vorgesehen (siehe oben), dann sind die Gehäusehälften 2a, 2b völlig identisch. - Die
Fig. 6 lässt erkennen, dass es möglich ist, zwei Abgasstränge des Motors (obwohl nicht gezeigt) am Anschlußflansch 12 zusammen zu führen und das Abgas, fluidisch voneinander getrennt, in den Abgaswegen 4.1 und 4.2 zu kühlen, um es danach getrennt weiter zu leiten, denn der im Bild hintere Anschlußflansch 12 ist ebenfalls identisch mit dem vorderen Anschlußflansch 12.
Claims (9)
- Abgaswärmetauscher für Kraftfahrzeuge, der aus einem Stapel von Wärmetauscherplatten (1) besteht; der Stapel (3) von Wärmetauscherplatten (1) umfaßt Abgaswege (4), die Inneneinsätze (33) besitzen und Kühlwasserwege (5); die Abgaswege (4) und die Kühlwasserwege (5) wechseln sich in Stapelrichtung ab, wobei die einen Wege jeweils innerhalb eines Paares von Wärmetauscherplatten (1) eingeschlossen sind und die anderen Wege jeweils zwischen den Paaren angeordnet sind; an gegenüberliegenden Stirnseiten (11) sind Abgasanschlussflansche (12) angeordnet, so dass das Abgas auf geradem Weg durch den Abgaswärmetauscher strömen kann, wobei jeweils zwei Wärmetauscherplatten als identische Flachrohrhälften (1) ausgebildet sind, und spiegelbildlich an ihren abgekanteten Längsrändern (14) zusammengefügt sind und in sich den Abgasweg (4) einschließen, wobei die Enden (40, 50) der Flachrohrhälften (1) in Öffnungen (18) von Rohrböden (19) münden, und mit Anschlüssen (13) für das Kühlwasser,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Stapel von Wärmetauscherplatten (1) von einem Gehäuse (2) umgeben ist wobei; an der Wand (10) des Gehäuses (2) die Anschlüsse (13) für das Kühlwasser angeordnet sind,
dass jeder Abgasweg (4) durch ein oder mehrere Trennelemente (15), die im Abgasweg (4) vorgesehen sind, in zwei oder mehrere voneinander getrennte Abgaswege (4.1, 4.2) aufgeteilt ist,
dass die Kühlwasserwege (5) zum Gehäuse (2) hin offen und mit an den Flachrohrhälften (1) angeordneten Querrippen (31) versehen sind, die das Kühlwasser zur schlangenartigen Durchströmung der Kühlwasserwege (5) zwingen,
dass die Abgasanschlussflansche (12) entsprechend der Anzahl der Trennelemente (15) angeordnete Streben (17) aufweisen, die genau auf den Linien angeordnet sind, die durch die Trennelemente (15) in jedem Flachrorhr beschrieben sind
und dass die Streben (17) an ihren zn den offenen Flachrohrenden (40 50) weisenden Seiten Vorsprünge (60) aufweisen, die in den Abstand zwischen den Paaren von Flachrorhrhälften (1) passen und die die Abgaswege (4.1, 4.2) gegeneinander abdichten. - Abgaswärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrböden (19) und die Anschlußflansche (12) entweder flache Bleche sind, die am Rand (20) flach zusammengefügt sind, oder dass die Rohrböden (19) und die Anschlußflansche (12) zu einem einzigen Bauteil zusammengefaßt sind.
- Abgaswärmetauscher nach den vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennelemente (15) Stäbe sind oder in dem Inneneinsatz (33) integrierte Längswände, die die Abgaswege (4.1 und 4.2) voneinander trennen.
- Abgaswärmetauscher nach den vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgas in den Abgaswegen (4.1 und 4.2) in die gleiche Richtung strömt.
- Abgaswärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennelemente (15) über die gesamte Länge der Flachrohrhälften (1) reichen.
- Abgaswärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (I) der Querrippen (31) kürzer ist als das Mass (L), gemessen vom Rand (14) der Flachrohrhälften (1) bis zur Position der/des Trennelemente/s (15).
- Abgaswärmetauscher nach den Ansprüchen 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Querrippen (31) Abstütznoppen (30) in den Breitseiten (23) der Flachrohrhälften (1) eingeprägt sind, wobei die Abstütznoppen (30) benachbarter Paare von Flachrohrhälften (1) - genau wie die Querrippen (31) - aneinander anliegen und zu verbinden sind.
- Abgaswärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse (13) als einseitig offene Anschlußkästen ausgebildet sind, die mit ihrer offenen Seite über einen Schlitz (32) in der Längswand (10) des Gehäuses (2) angesetzt sind, wobei der Schlitz (32) und die Anschlußkästen nahezu über die gesamte Höhe des Stapels (3) der Flachrohrhälften (1) reichen.
- Abgaswärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsränder (14) der Flachrohrhälften (1) etwa L-förmig abgekantet und mit je einem Schenkel des L Verbindungsflächen (21) gebildet sind, und dass von den Schenkeln in Längsrichtung der Flachrohrhälften (1) beabstandete Laschen (22) abragen, die nach oben und unten in alternierender Reihenfolge umgebogen sind, um je zwei Flachrohrhälften (1) zu einem Paar zu verbinden.
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