WO2023213784A1 - Exhaust gas cooling device - Google Patents

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WO2023213784A1
WO2023213784A1 PCT/EP2023/061485 EP2023061485W WO2023213784A1 WO 2023213784 A1 WO2023213784 A1 WO 2023213784A1 EP 2023061485 W EP2023061485 W EP 2023061485W WO 2023213784 A1 WO2023213784 A1 WO 2023213784A1
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WO
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exhaust gas
ambient air
outlet
cooling device
opening
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PCT/EP2023/061485
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Inventor
Mykola Konopinsky
Markus Schuster
Philipp GRAN
Peter Räsch
Original Assignee
Tenneco Gmbh
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Publication date
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    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
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    • F01N3/30—Arrangements for supply of additional air
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    • F01N2240/20—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a flow director or deflector
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    • F01N2470/00—Structure or shape of gas passages, pipes or tubes
    • F01N2470/20—Dimensional characteristics of tubes, e.g. length, diameter

Definitions

  • the invention relates to an exhaust gas cooling device for a hot gas source such as an internal combustion engine or a fuel cell with a housing that can be connected to an exhaust gas line of the internal combustion engine or the cell, which delimits a mixing chamber and has an axis of symmetry, and with a venturi coupled to the housing.
  • An exhaust gas cooling device is already known from US 8,549,850 B2 with a Venturi arrangement for supplying ambient air.
  • the exhaust gas cooling device has several exhaust gas inlet channels and a venturi tube placed downstream.
  • several inlet openings for ambient air are provided. The exhaust gas and the ambient air sucked in are mixed via the Venturi tube and passed on to the environment.
  • a particle cleaning unit for vehicle exhaust systems is known from WO 03069 136 A1.
  • This has a housing with a Venturi assembly for the tangential introduction of exhaust gas and mixed ambient air.
  • the exhaust gas which is accelerated in the circumferential direction in the housing, is led out of the center of the housing via an outlet line.
  • an exhaust gas aftertreatment group is known with an outer housing wall and with a resonance chamber arranged between the outer housing wall and a catalytic converter.
  • an exhaust gas aftertreatment group is known with several chambers within a housing, one chamber being equipped with an ambient air supply line.
  • an exhaust gas aftertreatment group is known with 5 multiple chambers within a housing, one chamber being designed as a resonance chamber.
  • the invention is based on the object of designing and arranging an exhaust gas cooling device in such a way that improved mixing of the exhaust gas-ambient air mixture is ensured.
  • the outlet line has an inflow opening, the inflow opening and the outlet opening of the Venturi channel being spaced apart and opening into the housing, with a coupling line being provided via which the ambient air duct is directly connected to the
  • Outlet line is coupled for the purpose of gas exchange.
  • the outlet line is used for the
  • the inlet opening can be designed as an annular gap. This ensures that the exhaust gas-ambient air mixture is guided within the housing for a longer time and over a longer distance, which results in improved mixing.
  • the coupling line connects to the ambient air duct upstream of the ambient air inlet opening.
  • the coupling line connects to the outlet line downstream of the inflow opening. The coupling line ensures an additional admixture of ambient air into the outlet line.
  • the coupling line serves, so to speak, as a bypass line for fresh air, which is then fed directly to the outlet line.
  • the housing delimits the mixing chamber with a chamber wall, the outlet opening of the Venturi channel having an outlet cross section Qv and the mixing chamber for the from the
  • outlet opening of the Venturi channel and the inflow opening of the outlet line are arranged outside of one alignment. This alignment-free arrangement or the offset achieved through different orientations of the openings increases the distance to be covered by the exhaust gas-ambient air mixture within the housing.
  • Offset or alignment refers to the respective central axis of the outlet opening and inlet opening or the flow vector defined by the respective central axis, such as gas outlet A and gas inlet E. Escape-free can also be achieved by having the flow vectors have different ori - have entification.
  • outlet opening of the Venturi channel and the inflow opening of the outlet line are positioned in alignment, with a deflection element being provided between the outlet opening and the inflow opening, which deflection in a direction Rq with a directional component perpendicular to the Direction of the gas outlet A causes the outlet opening.
  • this is also accompanied by an enlarged flow path within the mixing chamber.
  • the outlet opening of the Venturi channel effects a gas outlet A directed in the radial direction to the axis of symmetry, the outlet line with the inflow opening causing a gas inlet E directed parallel to the axis of symmetry. At least there are a deflection of the gas flow by 90° and the associated enlarged flow path is guaranteed.
  • the mixing chamber at least partially has a cross-sectional shape Q that is round with respect to the axis of symmetry or if swirling means are provided on the chamber wall, with the gas outlet A when the gas stream hits the round chamber wall or on the swirling agent causes at least one double vortex in the mixing chamber that is opposite to the axis of symmetry.
  • the flow path and therefore the residence time are extended by the at least one double vortex.
  • improved mixing is achieved because the vortex parts of the double vortex generated are opposite to one another or directed in opposite directions. When these vortex parts come together, very good mixing is achieved.
  • the round shape of the chamber wall may include circular, oval or other round shapes.
  • the fin-shaped or wing-shaped swirling means can also be formed by the chamber wall or be an integral part of the chamber wall.
  • An angular cross-sectional shape Q of the mixing chamber is also possible if appropriate swirling means are provided on the chamber wall. It is important to ensure maximum mixing of exhaust gas and ambient air to prevent hot gas plumes from escaping from the outlet line.
  • the outlet opening causes a gas outlet in a direction R that is directed radially to the axis of symmetry, or b) a deflection element is provided via which the gas coming from the outlet opening Gas outlet is deflected in a direction Rq, with a directional component R that is directed radially to the axis of symmetry.
  • the direction Rq can also be the radial direction R without an axial direction component.
  • the exhaust gas-ambient air mixture is thus guided radially against the chamber wall starting from the Venturi channel, so that it is guided in a circumferential direction along the chamber wall due to the round housing shape or the curved chamber wall. This creates a Heat exchange with the chamber wall causes the exhaust gas-ambient air mixture to cool down further.
  • the Venturi channel forms a mixing stage Mv with a volume Vv and if the mixing chamber has a mixing stage Mm with a
  • the relative size of the mixing chamber is also crucial for this
  • Length of the feasible flow paths of the gas stream within the otherwise closed mixing chamber ensures relatively large or long flow paths.
  • a baffle for catching ambient air or wind is provided upstream of the inlet opening for ambient air or at the ambient air inlet in order to actively increase the amount of ambient air supplied.
  • the ambient air can also be supplied directly via the inlet opening for ambient air.
  • the inlet opening opens into the surrounding area. There is no need for an ambient air inlet that would have to be routed through the housing.
  • a bypass arrangement is provided with a bypass line via which the exhaust gas can be fed past the cooling device past a bypass outlet.
  • the Venturi channel and the outlet line with the inflow opening open into the same mixing chamber of the housing.
  • the exhaust gas/ambient air mixture is cooled in the mixing chamber, in particular by releasing heat to the chamber wall.
  • the exhaust gas-ambient air mixture can be used immediately after cooling or flowing through the
  • Mixing chamber can be guided out of the mixing chamber via the inflow opening of the outlet line.
  • the mixing chamber is free of partition walls or housing partition walls. This ensures an optimal flow of the exhaust gas/ambient air mixture within one mixing chamber. A pressure loss associated with a partition wall or housing partition wall is avoided. Walls within the mixing chamber that are provided with one or more passage openings or perforations are considered partition walls or housing partition walls. Such walls divide the mixing chamber into two partial mixing chambers that are in fluid communication.
  • the inlet opening is coupled to the environment via an ambient air duct and an ambient air inlet guided through the housing, the ambient air inlet being aligned in the radial direction to the axis of symmetry.
  • the incoming ambient air thus experiences a radial directional component, which can be at least partially deflected in the circumferential direction to the axis of symmetry by the cylindrical ambient air duct.
  • the ambient air thus experiences directional components in the circumferential direction and in the axial direction to the axis of symmetry. This ensures initial mixing of exhaust gas and ambient air in the Venturi channel.
  • Figure 1a is a sectional view BB from Figure 2;
  • Figure 1b is a sectional view of an alternative embodiment
  • Figure 2 is a sectional view AA from Figure 3;
  • Figure 3 is a schematic sketch
  • Figure 5 shows a schematic diagram of a further embodiment.
  • An exhaust gas cooling device 1 shown in the sectional view BB in FIG. 1a is coupled to an exhaust gas line 1.1 for exhaust gas 1.2.
  • the exhaust pipe 1.1 is an outlet pipe of an exhaust gas purification system 8.2, like a catalytic converter housing.
  • the exhaust gas cooling device 1 has a housing 3.6 with a chamber wall 3.4 which delimits a mixing chamber 3.1.
  • Within the housing 10 3.6 a Venturi assembly 5 is provided with a Venturi channel 5.1, which is fluidically coupled to the exhaust pipe 1.1 via an inlet opening 5.4 for exhaust gas and is therefore blown on.
  • the Venturi assembly 5 has an inlet opening 5.2 for ambient air 9, which is limited by the exhaust pipe 1.1 on the one hand and the Venturi channel 5.1 on the other.
  • the inlet opening 5.2 for ambient air 9 is connected to an ambient air duct 3.2, which circumferentially surrounds the Venturi channel 5.1.
  • the ambient air duct 3.2 is in turn coupled to the environment via an air inlet 3.3 guided through the housing 3.6, so that the ambient air 9 is guided to the inlet opening 5.2 via the ambient air inlet 3.3 and the ambient air duct 3.2.
  • the ambient air inlet 3.3 can have a baffle 3.7, sketched in FIG. 3, for capturing ambient air 9.
  • the ambient air duct 3.2 and the outlet line 2 are fluidly coupled via a coupling line 2.3. Depending on the prevailing pressure conditions, the ambient air 9 entering via the air inlet 3.3 is at least partially fed to the coupling line 2.3 and further downstream to the outlet line 2.
  • the Venturi channel 5.1 therefore leads the exhaust gas-ambient air mixture in the direction of an axis of symmetry 3.5 of the housing 3.6 or the mixing chamber 3.1, the Venturi channel 5.1 having a 90 ° bend at the end, so that via an outlet opening 5.3 of the Venturi channel 5.1 Gas exit A takes place in the radial direction R to the axis of symmetry 3.5. That from the outlet opening 5.3 2, the emerging exhaust gas-ambient air mixture hits the upper chamber wall 3.4 or a swirling agent 7 arranged there, so that due to the round cross-sectional shape Q shown in FIG. 2, an oppositely directed double vortex of the exhaust gas-ambient air mixture is formed.
  • the direction Rq corresponds to the radial direction R.
  • the housing 3.6 also has an outlet line 2 with an inflow opening 2.1, via which the exhaust gas-ambient air mixture is led from the housing 3.6 or the mixing chamber 3.1 to the outside or into the environment.
  • the inflow opening 2.1 ensures a gas inlet E of the exhaust gas-ambient air mixture running in the axial direction.
  • the alignment-free or different and offset orientation of gas outlet A and gas inlet E ensures a correspondingly long flow path within the mixing chamber 3.1.
  • the outlet opening 5.3 of the Venturi channel has an outlet cross section Qv that is significantly smaller than a flow cross section Qm, which is made available to the exhaust gas-ambient air mixture through the mixing chamber 3.1. This creates a corresponding delay in the flow velocity of the exhaust gas/ambient air mixture and, as a result, an increased residence time within the mixing chamber 3.1.
  • a sound dampening means 6 is provided, onto which the exhaust gas 1.2 impinges immediately after exiting an exhaust gas purification system 8.2.
  • the exhaust gas cooling device 1 has three mixing stages: the mixing stage Mv of the Venturi channel 5.1 with a volume Vv, the mixing stage Mm of the mixing chamber 3.1 with a volume Vm and the mixing stage Ma of the outlet line 2 with a volume Va.
  • the volume Vm of the mixing stage Mm is larger by approximately a factor S1, S2 of 14 than the volume Vv, Va of the other two mixing stages Mv, Ma.
  • the gas outlet A and the gas inlet E are oriented in the same way.
  • the outlet opening 5.3 of the Venturi channel and the inflow opening 2.1 of the outlet line 2 are aligned.
  • a deflection element 4 is provided, via which the gas flow is directed radially outwards into the mixing chamber 3.1 in order to complete a sufficiently long flow path there, which ensures the desired mixing of the Exhaust gas-ambient air mixture guaranteed.
  • the gas stream emerging from the outlet opening 5.3 of the Venturi channel or from the gas outlet A is deflected by the deflection element 4 in a direction Rq with a directional component R radial to the axis of symmetry 3.5. In addition, it experiences a comparatively small axial component parallel to the symmetry axis 3.5.
  • the mixing chamber 3.1 is free of partition walls or housing partition walls.
  • the mixing chamber 3.1 can have at least one intermediate wall or a housing intermediate wall which is provided with one or more passage openings or perforations. The mixing chamber 3.1 is thus divided into two partial mixing chambers that are in fluid communication.
  • FIG. 3 shows the exhaust gas cooling device 1 with ambient air inlet 3.3, which is positioned downstream of an exhaust gas purification system 8.2.
  • the exhaust gas purification system 8.2 is in turn connected to an internal combustion engine 8 via an exhaust pipe section 8.1.
  • the cooled exhaust gas 1.2 leaves the exhaust system via the outlet pipe 2.
  • FIG. 2 shows the sectional view AA from FIG. 3. Also visible is the section BB for the exemplary embodiment according to FIG. 1a.
  • the ambient air 9 is guided via the ambient air inlet 3.3 to the ambient air duct 3.2, which circumferentially surrounds the Venturi channel 5.1, so that the ambient air 9 is fed via the inlet opening 5.2 between the Venturi channel 5.1.
  • Channel 5.1 and the exhaust pipe 1.1 can enter the Venturi channel 5.1.
  • the exhaust gas-ambient air mixture then leaves radially upwards in the direction of
  • the above-mentioned concave shape of the chamber wall 3.4 in the area in which the exhaust gas-ambient air mixture from the Venturi channel 5.1 appears on the chamber wall 3.4 ensures the formation of a double vortex.
  • a concave shape is achieved by a correspondingly round or oval cross-sectional shape Q of the chamber wall 3.4, as sketched in Figure 4.
  • other cross-sectional shapes are also possible, which ensure a corresponding development of a double or even single vortex when the gas flow hits, so that the overall flow path, and therefore the residence time of the gas flow within the mixing chamber 3.1, is increased.
  • An angular cross-sectional shape Q as also shown in Figure 4, requires corresponding swirling means 7, 7.1 on the chamber wall 3.4.
  • the inlet opening 5.2 is coupled to the environment or the ambient air 9 via an ambient air duct 3.2 and an air inlet 3.3 guided through the housing 3.6.
  • the ambient air inlet 3.3 is aligned in the radial direction to the axis of symmetry 3.5. It is deflected at least partially in the circumferential direction to the axis of symmetry 3.5 by the cylindrical ambient air duct 3.2 and enters the inlet opening 5.2 for ambient air 9 with at least a directional component in the axial direction to the axis of symmetry 3.5 or parallel to the exhaust gas 1.2 a.
  • the ambient air duct 3.2 and the outlet line 2 are fluidly coupled via a coupling line 2.3.
  • the coupling line 2.3 connects to the ambient air duct 3.2 upstream of the inlet opening for ambient air 5.2.
  • the coupling line 2.3 connects to the outlet line 2 downstream of the inflow opening 2.1. This means that the over Ambient air 9 entering the air inlet 3.3 is at least partially supplied to the coupling line 2.3 and further downstream to the outlet line 2.
  • the embodiment of the exhaust gas cooling device 1 shown in FIG. 5 is arranged immediately downstream of a hot gas source 8 such as an internal combustion engine or 5 of a fuel cell.
  • the exhaust gas cooling device 1 has a bypass arrangement 8.3 with a bypass line 8.4 and a bypass outlet 8.5, via which the exhaust gas can be guided past the exhaust gas cooling device 1 and released directly into the environment.

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Abstract

The invention relates to an exhaust gas cooling device (1) for an internal combustion engine, having a housing (3.6) which can be connected to an exhaust pipe (1.1) of the internal combustion engine (8) and has an axis of symmetry (3.5) and having a Venturi assembly (5) coupled to the housing (3.6) for introducing exhaust gas and ambient air (9) and having an outlet line (2) emitting an exhaust gas-ambient air mixture into the environment. According to the invention, the Venturi assembly (5) has a Venturi channel (5.1) which can be coupled fluidically to the exhaust pipe (1.1) and an inlet opening (5.2) delimited by the Venturi channel (5.1) and the exhaust pipe (1.1) for ambient air which is fludically coupled to a ambient air duct (3.2). The Venturi channel (5.1) is used to conduct an exhaust gas-ambient air mixture and opens, with the inlet opening (5.2), into a mixing chamber (3.1). The Venturi channel (5.1) has an outlet opening (5.3) and the outlet opening (2) has an inflow opening (2.1), wherein the outlet opening (5.3) and the inflow opening (2.1) are spaced apart from one another, the Venturi channel (5.1) and the outlet line (2), with the inflow opening (2.1), open into the housing (3.6) and a coupling line (2.3) via which the ambient air duct (3.2) is coupled to the outlet line(2) for the purpose of gas exchange, is provided.

Description

Abgaskühlvorrichtung Exhaust gas cooling device
Die Erfindung bezieht sich auf eine Abgaskühlvorrichtung für eine Heißgasquelle wie eine Brennkraftmaschine oder eine Brennstoffzelle mit einem an eine Abgas- leitung der Brennkraftmaschine bzw. der Zelle anschließbaren Gehäuse, das eine Mischkammer begrenzt und eine Symmetrieachse aufweist, und mit einer mit dem Gehäuse gekoppelten Venturi-Baugruppe zum Einleiten von Abgas und Umgebungsluft in die Mischkammer und mit einer Abgas-Umgebungsluftgemisch in die Umgebung abgebenden Auslassleitung, wobei die Venturi-Baugruppe ei- nen an die Abgasleitung strömungstechnisch koppelbaren Venturi-Kanal und eine durch den Venturi-Kanal und die Abgasleitung begrenzte Einlassöffnung für Umgebungsluft aufweist, die mit einem Umgebungsluftkanal in Strömungsverbin- dung steht, wobei der Venturi-Kanal zum Führen von Abgas-Umgebungsluftge- misch dient und mit der Auslassöffnung in der Mischkammer des Gehäuses mün- det. Es ist bereits eine Abgaskühlvorrichtung aus der US 8,549,850 B2 mit einer Ven- turi-Anordnung zum Zuführen von Umgebungsluft bekannt. Die Abgaskühlvor- richtung weist mehrere Abgas-Einlasskanäle sowie ein stromab platziertes Ven- turi-Rohr auf. Zudem sind mehrere Einlassöffnungen für Umgebungsluft vorge- sehen. Über das Venturi-Rohr werden das Abgas sowie die angesaugte Umge- bungsluft vermischt und in die Umgebung weitergeleitet. The invention relates to an exhaust gas cooling device for a hot gas source such as an internal combustion engine or a fuel cell with a housing that can be connected to an exhaust gas line of the internal combustion engine or the cell, which delimits a mixing chamber and has an axis of symmetry, and with a venturi coupled to the housing. Assembly for introducing exhaust gas and ambient air into the mixing chamber and with an outlet line releasing the exhaust gas-ambient air mixture into the environment, the Venturi assembly having a Venturi channel that can be fluidly coupled to the exhaust line and an inlet opening limited by the Venturi channel and the exhaust line for ambient air, which is in flow connection with an ambient air channel, the Venturi channel serving to guide exhaust gas-ambient air mixture and opening with the outlet opening in the mixing chamber of the housing. An exhaust gas cooling device is already known from US 8,549,850 B2 with a Venturi arrangement for supplying ambient air. The exhaust gas cooling device has several exhaust gas inlet channels and a venturi tube placed downstream. In addition, several inlet openings for ambient air are provided. The exhaust gas and the ambient air sucked in are mixed via the Venturi tube and passed on to the environment.
Aus der WO 03069 136 A1 ist eine Partikel-Reinigungseinheit für Abgasanlagen von Fahrzeugen bekannt. Diese weist ein Gehäuse mit einer Venturi-Baugruppe zum tangentialen Einleiten von Abgas und eingemischter Umgebungsluft auf. Über eine Auslassleitung wird das im Gehäuse in Umfangsrichtung beschleu- nigte Abgas mittig aus dem Gehäuse geführt. A particle cleaning unit for vehicle exhaust systems is known from WO 03069 136 A1. This has a housing with a Venturi assembly for the tangential introduction of exhaust gas and mixed ambient air. The exhaust gas, which is accelerated in the circumferential direction in the housing, is led out of the center of the housing via an outlet line.
Aus der US 4,209,493 B ist eine Abgasnachbehandlungsgruppe bekannt mit ei- ner Gehäuseaußenwand und mit einer zwischen der Gehäuseaußenwand und einem Katalysator angeordneten Resonanzkammer. Aus der US 4,579,194 B ist eine Abgasnachbehandlungsgruppe bekannt mit mehreren Kammern innerhalb eines Gehäuses, wobei eine Kammer mit einer Umgebungsluftzuführleitung ausgestattet ist. From US 4,209,493 B an exhaust gas aftertreatment group is known with an outer housing wall and with a resonance chamber arranged between the outer housing wall and a catalytic converter. From US 4,579,194 B an exhaust gas aftertreatment group is known with several chambers within a housing, one chamber being equipped with an ambient air supply line.
Aus der JP S49-84505 A ist eine Abgasnachbehandlungsgruppe bekannt mit 5 mehreren Kammern innerhalb eines Gehäuses, wobei eine Kammer als Reso- nanzkammer ausgebildet ist. From JP S49-84505 A an exhaust gas aftertreatment group is known with 5 multiple chambers within a housing, one chamber being designed as a resonance chamber.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abgaskühlvorrichtung derart aus- zubilden und anzuordnen, dass eine verbesserte Durchmischung des Abgas- Umgebungsluftgemisches gewährleistet ist. The invention is based on the object of designing and arranging an exhaust gas cooling device in such a way that improved mixing of the exhaust gas-ambient air mixture is ensured.
10 Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass die Auslassleitung eine Einströmöffnung aufweist, wobei die Einströmöffnung sowie die Auslassöffnung des Venturi-Kanals beabstandet sind und im Gehäuse münden, wobei eine Kopplungsleitung vorgesehen ist, über die der Umgebungsluftkanal direkt mit der10 The object is achieved according to the invention in that the outlet line has an inflow opening, the inflow opening and the outlet opening of the Venturi channel being spaced apart and opening into the housing, with a coupling line being provided via which the ambient air duct is directly connected to the
Auslassleitung zwecks Gasaustausch gekoppelt ist. Die Auslassleitung dient zumOutlet line is coupled for the purpose of gas exchange. The outlet line is used for
15 Führen des Abgas-Umgebungsluftgemischs aus dem Gehäuseinneren heraus in eine weitere Abgasleitung oder in die Umgebung. Die Einlassöffnung kann als Ringspalt ausgebildet sein. Hierdurch wird erreicht, dass das Abgas-Umge- bungsluftgemisch eine längere Zeit und über einen längeren Weg innerhalb des Gehäuses geführt wird, womit eine verbesserte Durchmischung einhergeht, be-15 Leading the exhaust gas-ambient air mixture from the inside of the housing into another exhaust pipe or into the environment. The inlet opening can be designed as an annular gap. This ensures that the exhaust gas-ambient air mixture is guided within the housing for a longer time and over a longer distance, which results in improved mixing.
20 vor das Abgas-Umgebungsluftgemisch über die Auslassleitung in die Umgebung geführt wird. Die Kopplungsleitung schließt am Umgebungsluftkanal stromauf der Einlassöffnung für Umgebungsluft an. Zudem schließt die Kopplungsleitung an der Auslassleitung stromab der Einströmöffnung an. Die Kopplungsleitung ge- währleistet eine zusätzliche Beimischung von Umgebungsluft in die Auslasslei-20 before the exhaust gas-ambient air mixture is led into the environment via the outlet line. The coupling line connects to the ambient air duct upstream of the ambient air inlet opening. In addition, the coupling line connects to the outlet line downstream of the inflow opening. The coupling line ensures an additional admixture of ambient air into the outlet line.
25 tung, so dass die Temperatur des Abgas-Umgebungsluftgemisches in der Aus- lassleitung weiter reduziert wird. Die Kopplungsleitung dient sozusagen als By- passleitung für Frischluft, die somit unmittelbar der Auslassleitung zugeführt wird. 25 so that the temperature of the exhaust gas-ambient air mixture in the outlet line is further reduced. The coupling line serves, so to speak, as a bypass line for fresh air, which is then fed directly to the outlet line.
Vorteilhaft kann es hierzu auch sein, wenn das Gehäuse die Mischkammer mit einer Kammerwand begrenzt, wobei die Auslassöffnung des Venturi-Kanals ei- 30 nen Auslassquerschnitt Qv aufweist und die Mischkammer für das aus dem Venturi-Kanal austretende Abgas-Umgebungsluftgemisch einen Strömungsquer- schnitt Qm ausbildet, mit Qm >= f Qv, mit 2 <= f <= 12, insbesondere mit f = 6, f = 7 oder f = 8. Mit der Erweiterung des Strömungsquerschnitts beim Eintritt in das Gehäuse bzw. in die Mischkammer wird die Strömungsgeschwindigkeit ver- ringert, damit geht eine höhere Verweildauer im Gehäuse einher. It can also be advantageous if the housing delimits the mixing chamber with a chamber wall, the outlet opening of the Venturi channel having an outlet cross section Qv and the mixing chamber for the from the The exhaust gas-ambient air mixture emerging from the Venturi channel forms a flow cross-section Qm, with Qm >= f Qv, with 2 <= f <= 12, in particular with f = 6, f = 7 or f = 8. With the expansion of the flow cross-section at Entering the housing or the mixing chamber, the flow velocity is reduced, which results in a longer residence time in the housing.
Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn die Auslassöffnung des Venturi-Kanals und die Einströmöffnung der Auslassleitung außerhalb einer Flucht angeordnet sind. Durch diese fluchtfreie Anordnung bzw. den erreichten Versatz durch verschie- dene Ausrichtungen der Öffnungen wird der vom Abgas-Umgebungsluftgemisch zurückzulegende Weg innerhalb des Gehäuses vergrößert. Die Flucht bzw. derFurthermore, it can be advantageous if the outlet opening of the Venturi channel and the inflow opening of the outlet line are arranged outside of one alignment. This alignment-free arrangement or the offset achieved through different orientations of the openings increases the distance to be covered by the exhaust gas-ambient air mixture within the housing. The escape or the
Versatz oder die Ausrichtung bezieht sich auf die jeweilige Mittelachse von Aus- lassöffnung und Einströmöffnung oder den durch die jeweilige Mittelachse defi- nierten Strömungsvektor, wie Gas-Austritt A und Gas-Eintritt E. Fluchtfrei kann auch dadurch erreicht werden, dass die Strömungsvektoren unterschiedliche Ori- entierung aufweisen. Offset or alignment refers to the respective central axis of the outlet opening and inlet opening or the flow vector defined by the respective central axis, such as gas outlet A and gas inlet E. Escape-free can also be achieved by having the flow vectors have different ori - have entification.
Vorteilhaft kann es auch sein, wenn die Auslassöffnung des Venturi-Kanals und die Einströmöffnung der Auslassleitung in einer Flucht positioniert sind, wobei ein Ablenkelement zwischen der Auslassöffnung und der Einströmöffnung vorgese- hen ist, das eine Umlenkung in eine Richtung Rq mit einer Richtungskomponente rechtwinklig zur Richtung des Gas-Austritts A der Auslassöffnung bewirkt. Damit einher geht trotz der genannten Flucht ebenfalls ein vergrößerter Strömungsweg innerhalb der Mischkammer. It can also be advantageous if the outlet opening of the Venturi channel and the inflow opening of the outlet line are positioned in alignment, with a deflection element being provided between the outlet opening and the inflow opening, which deflection in a direction Rq with a directional component perpendicular to the Direction of the gas outlet A causes the outlet opening. Despite the mentioned alignment, this is also accompanied by an enlarged flow path within the mixing chamber.
Ungeachtet der vorstehend beschriebenen Flucht kann es vorteilhaft sein, wenn die Auslassöffnung des Venturi-Kanals und die Einströmöffnung der Auslasslei- tung in derselben Mischkammer angeordnet sind. Regardless of the alignment described above, it can be advantageous if the outlet opening of the Venturi channel and the inflow opening of the outlet line are arranged in the same mixing chamber.
Dabei kann es vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Auslassöffnung des Venturi-Kanals einen in radialer Richtung zur Symmetrieachse gerichteten Gas- Austritt A bewirkt, wobei die Auslassleitung mit der Einströmöffnung einen paral- lel zur Symmetrieachse gerichteten Gas-Eintritt E bewirkt. Mithin sind zumindest eine Umlenkung des Gasstroms um 90° und der damit einhergehende vergrö- ßerte Strömungsweg gewährleistet. It can advantageously be provided that the outlet opening of the Venturi channel effects a gas outlet A directed in the radial direction to the axis of symmetry, the outlet line with the inflow opening causing a gas inlet E directed parallel to the axis of symmetry. At least there are a deflection of the gas flow by 90° and the associated enlarged flow path is guaranteed.
Von besonderer Bedeutung kann für die vorliegende Erfindung sein, wenn die Mischkammer zumindest teilweise eine mit Bezug zur Symmetrieachse runde Querschnittsform Q aufweist oder Verwirbelungsmittel an der Kammerwand vor- gesehen sind, wobei der Gas-Austritt A beim Auftreffen des Gasstroms auf die runde Kammerwand oder auf das Verwirbelungsmittel mindestens einen mit Be- zug zur Symmetrieachse entgegengerichteten Doppelwirbel in der Mischkammer bewirkt. Durch den mindestens einen Doppelwirbel wird zum einen der Strö- mungsweg, mithin die Verweildauer verlängert. Zum anderen wird eine verbes- serte Durchmischung erreicht, dadurch dass die erzeugten Wirbelteile des Dop- pelwirbels entgegengesetzt zueinander bzw. entgegengerichtet sind. Beim Zu- sammentreffen dieser Wirbelteile wird eine sehr gute Durchmischung erreicht. Die runde Form der Kammerwand kann kreisrunde, ovale oder andere runde For- men umfassen. Das finnen- oder flügelförmige Verwirbelungsmittel kann auch durch die Kammerwand gebildet sein bzw. integraler Bestandteil der Kammer- wand sein. Eine eckige Querschnittsform Q der Mischkammer ist auch möglich, wenn entsprechende Verwirbelungsmittel an der Kammerwand vorgesehen sind. Wichtig ist eine maximale Durchmischung von Abgas und Umgebungsluft, damit das Austreten von Heißgasfahnen aus der Auslassleitung verhindert wird. It can be of particular importance for the present invention if the mixing chamber at least partially has a cross-sectional shape Q that is round with respect to the axis of symmetry or if swirling means are provided on the chamber wall, with the gas outlet A when the gas stream hits the round chamber wall or on the swirling agent causes at least one double vortex in the mixing chamber that is opposite to the axis of symmetry. On the one hand, the flow path and therefore the residence time are extended by the at least one double vortex. On the other hand, improved mixing is achieved because the vortex parts of the double vortex generated are opposite to one another or directed in opposite directions. When these vortex parts come together, very good mixing is achieved. The round shape of the chamber wall may include circular, oval or other round shapes. The fin-shaped or wing-shaped swirling means can also be formed by the chamber wall or be an integral part of the chamber wall. An angular cross-sectional shape Q of the mixing chamber is also possible if appropriate swirling means are provided on the chamber wall. It is important to ensure maximum mixing of exhaust gas and ambient air to prevent hot gas plumes from escaping from the outlet line.
In Zusammenhang mit der Mischkammer kann es von Vorteil sein, wenn a) die Auslassöffnung einen Gasaustritt in eine Richtung R bewirkt, die radial zur Sym- metrieachse gerichtet ist, oder b) ein Ablenkelement vorgesehen ist, über das der aus der Auslassöffnung kom- mende Gasaustritt in eine Richtung Rq abgelenkt wird, mit einer Richtungskom- ponente R, die radial zur Symmetrieachse gerichtet ist. In connection with the mixing chamber, it can be advantageous if a) the outlet opening causes a gas outlet in a direction R that is directed radially to the axis of symmetry, or b) a deflection element is provided via which the gas coming from the outlet opening Gas outlet is deflected in a direction Rq, with a directional component R that is directed radially to the axis of symmetry.
Die Richtung Rq kann auch die radiale Richtung R sein ohne eine axiale Rich- tungskomponente. Somit wird das Abgas-Umgebungsluftgemisch ausgehend vom Venturi-Kanal radial gegen die Kammerwand geführt, so dass es aufgrund der runden Gehäuseform bzw. der gekrümmten Kammerwand in eine Umfangs- richtung entlang der Kammerwand geführt wird. Hierdurch wird ein Wärmeaustausch mit der Kammerwand bewirkt, so dass es zu einer weiteren Abkühlung des Abgas-Umgebungsluftgemisches kommt. The direction Rq can also be the radial direction R without an axial direction component. The exhaust gas-ambient air mixture is thus guided radially against the chamber wall starting from the Venturi channel, so that it is guided in a circumferential direction along the chamber wall due to the round housing shape or the curved chamber wall. This creates a Heat exchange with the chamber wall causes the exhaust gas-ambient air mixture to cool down further.
Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung kann es von Vorteil sein, wenn der Venturi-Kanal eine Mischstufe Mv mit einem Volu- men Vv ausbildet und wenn die Mischkammer eine Mischstufe Mm mit einemIn connection with the design and arrangement according to the invention, it can be advantageous if the Venturi channel forms a mixing stage Mv with a volume Vv and if the mixing chamber has a mixing stage Mm with a
Volumen Vm ausbildet und wenn die Auslassleitung eine Mischstufe Ma mit ei- nem Volumen Va ausbildet, wobei für das Verhältnis S1 von Vm zu Vv gilt: 25 >= S1 >= 2, insbesondere 16 >= S1 >= 12 und/oder für das Verhältnis S2 von Vm zu Va gilt: 25 >= S2 >= 2, insbesondere 16 >= S2 >= 12. Die relative Größe der Mischkammer ist auch ausschlaggebend für dieVolume Vm and if the outlet line forms a mixing stage Ma with a volume Va, whereby the following applies to the ratio S1 of Vm to Vv: 25 >= S1 >= 2, in particular 16 >= S1 >= 12 and/or for that The ratio S2 of Vm to Va is: 25 >= S2 >= 2, especially 16 >= S2 >= 12. The relative size of the mixing chamber is also crucial for this
Länge der realisierbaren Strömungswege des Gasstroms innerhalb der ansons- ten geschlossenen Mischkammer. Eine relativ große Mischkammer gewährleistet relativ große bzw. lange Strömungswege. Length of the feasible flow paths of the gas stream within the otherwise closed mixing chamber. A relatively large mixing chamber ensures relatively large or long flow paths.
Vorteilhaft kann es ferner sein, wenn Schalldämpfungsmittel innerhalb der Misch- kammer und/oder stromauf der Venturi-Baugruppe vorgesehen sind. It can also be advantageous if sound-damping means are provided within the mixing chamber and/or upstream of the venturi assembly.
Außerdem kann es vorteilhaft sein, wenn weitere Verwirbelungs- oder Umlenk- mittel innerhalb der Mischkammer vorgesehen sind. Somit wird die Durchmi- schung weiter verbessert. In addition, it can be advantageous if further swirling or deflection means are provided within the mixing chamber. This further improves the mixing.
Zudem kann es vorteilhaft sein, wenn stromauf der Einlassöffnung für Umge- bungsluft bzw. am Umgebungslufteinlass ein Leitblech zum Einfangen von Um- gebungsluft bzw. Fahrtwind vorgesehen ist, um die zugeführte Menge an Umge- bungsluft aktiv zu erhöhen. In addition, it can be advantageous if a baffle for catching ambient air or wind is provided upstream of the inlet opening for ambient air or at the ambient air inlet in order to actively increase the amount of ambient air supplied.
Die Umgebungsluft kann auch unmittelbar über die Einlassöffnung für Umge- bungsluft zugeführt werden. In diesem Fall mündet die Einlassöffnung in der Um- gebung. Ein Umgebungslufteinlass, der durch das Gehäuse geführt werden müsste, entfällt. The ambient air can also be supplied directly via the inlet opening for ambient air. In this case, the inlet opening opens into the surrounding area. There is no need for an ambient air inlet that would have to be routed through the housing.
Darüber hinaus kann es vorteilhaft sein, wenn eine Bypassanordnung mit einer Bypassleitung vorgesehen ist, über die das Abgas an der Abkühlvorrichtung vor- bei einem Bypass-Auslass zuführbar ist. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn der Venturi-Kanal und die Auslassleitung mit der Einströmöffnung in derselben Mischkammer des Gehäuses münden. Die Abkühlung des Abgas-Umgebungsluftgemischs erfolgt in der Mischkammer, ins- besondere durch Abgabe von Wärme an die Kammerwand. Das Abgas-Umge- bungsluftgemisch kann unmittelbar nach dem Abkühlen bzw. Durchströmen derIn addition, it can be advantageous if a bypass arrangement is provided with a bypass line via which the exhaust gas can be fed past the cooling device past a bypass outlet. Furthermore, it can be advantageous if the Venturi channel and the outlet line with the inflow opening open into the same mixing chamber of the housing. The exhaust gas/ambient air mixture is cooled in the mixing chamber, in particular by releasing heat to the chamber wall. The exhaust gas-ambient air mixture can be used immediately after cooling or flowing through the
Mischkammer über die Einströmöffnung der Auslassleitung aus der Mischkam- mer geführt werden. Mixing chamber can be guided out of the mixing chamber via the inflow opening of the outlet line.
Hierzu kann es vorteilhaft sein, wenn die Mischkammerfrei von Zwischenwänden oder Gehäuse-Zwischenwänden ist. Hierdurch wird eine optimale Strömung des Abgas-Umgebungsluftgemischs innerhalb der einen Mischkammer gewährleis- tet. Ein mit einer Zwischenwand oder Gehäuse-Zwischenwand einhergehender Druckverlust wird vermieden. Als Zwischenwände oder Gehäuse-Zwischen- wände werden Wände innerhalb der Mischkammer betrachtet, die mit einer oder mehreren Durchtrittsöffnungen oder Perforationen versehen sind. Durch solche Wände wird die Mischkammer in zwei in Strömungsverbindung stehende Teil- Mischkammern unterteilt. For this purpose, it can be advantageous if the mixing chamber is free of partition walls or housing partition walls. This ensures an optimal flow of the exhaust gas/ambient air mixture within one mixing chamber. A pressure loss associated with a partition wall or housing partition wall is avoided. Walls within the mixing chamber that are provided with one or more passage openings or perforations are considered partition walls or housing partition walls. Such walls divide the mixing chamber into two partial mixing chambers that are in fluid communication.
Hierzu kann es vorteilhaft sein, wenn die Einlassöffnung über einen Umgebungs- luftkanal und einen durch das Gehäuse geführten Umgebungslufteinlass an die Umgebung gekoppelt ist, wobei der Umgebungslufteinlass in radialer Richtung zur Symmetrieachse ausgerichtet ist. Damit erfährt die einströmende Umge- bungsluft eine radiale Richtungskomponente, die durch den zylindrischen Umge- bungsluftkanal zumindest teilweise in Umfangsrichtung zur Symmetrieachse um- gelenkt werden kann. Die Umgebungsluft erfährt somit Richtungskomponenten in Umfangsrichtung und in axialer Richtung zur Symmetrieachse. Dies gewähr- leistet eine erste Vermischung von Abgas und Umgebungsluft im Venturi-Kanal. For this purpose, it can be advantageous if the inlet opening is coupled to the environment via an ambient air duct and an ambient air inlet guided through the housing, the ambient air inlet being aligned in the radial direction to the axis of symmetry. The incoming ambient air thus experiences a radial directional component, which can be at least partially deflected in the circumferential direction to the axis of symmetry by the cylindrical ambient air duct. The ambient air thus experiences directional components in the circumferential direction and in the axial direction to the axis of symmetry. This ensures initial mixing of exhaust gas and ambient air in the Venturi channel.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt. Es zeigt: Further advantages and details of the invention are explained in the patent claims and in the description and shown in the figures. It shows:
Figur 1a eine Schnittdarstellung B-B aus Fig. 2; Figure 1a is a sectional view BB from Figure 2;
Figur 1 b eine Schnittdarstellung einer alternativen Ausführungsform; Figur 2 eine Schnittdarstellung A-A aus Fig. 3; Figure 1b is a sectional view of an alternative embodiment; Figure 2 is a sectional view AA from Figure 3;
Figur 3 eine Prinzipskizze; Figure 3 is a schematic sketch;
Figur 4 verschiedene Querschnittsformen; Figure 4 different cross-sectional shapes;
Figur 5 eine Prinzipskizze einer weiteren Ausführungsform. Figure 5 shows a schematic diagram of a further embodiment.
5 Eine in Figur 1a in der Schnittdarstellung B-B gezeigte Abgaskühlvorrichtung 1 ist an eine Abgasleitung 1.1 für Abgas 1.2 gekoppelt. Bei der Abgasleitung 1.1 handelt es sich um ein Auslassrohr eines Abgasreinigungssystems 8.2, wie ein Katalysatorgehäuse. Die Abgaskühlvorrichtung 1 weist ein Gehäuse 3.6 mit einer Kammerwand 3.4 auf, die eine Mischkammer 3.1 begrenzen. Innerhalb des Ge- 10 häuses 3.6 ist eine Venturi-Baugruppe 5 vorgesehen mit einem Venturi-Ka- nal 5.1 , der mit der Abgasleitung 1.1 über eine Einlassöffnung 5.4 für Abgas strö- mungstechnisch gekoppelt ist, mithin angeblasen wird. Zudem weist die Venturi- Baugruppe 5 eine Einlassöffnung 5.2 für Umgebungsluft 9 auf, die begrenzt wird durch die Abgasleitung 1.1 einerseits und den Venturi-Kanal 5.1 andererseits. 5 An exhaust gas cooling device 1 shown in the sectional view BB in FIG. 1a is coupled to an exhaust gas line 1.1 for exhaust gas 1.2. The exhaust pipe 1.1 is an outlet pipe of an exhaust gas purification system 8.2, like a catalytic converter housing. The exhaust gas cooling device 1 has a housing 3.6 with a chamber wall 3.4 which delimits a mixing chamber 3.1. Within the housing 10 3.6 a Venturi assembly 5 is provided with a Venturi channel 5.1, which is fluidically coupled to the exhaust pipe 1.1 via an inlet opening 5.4 for exhaust gas and is therefore blown on. In addition, the Venturi assembly 5 has an inlet opening 5.2 for ambient air 9, which is limited by the exhaust pipe 1.1 on the one hand and the Venturi channel 5.1 on the other.
15 Die Einlassöffnung 5.2 für Umgebungsluft 9 ist angeschlossen an einen Umge- bungsluftkanal 3.2, der den Venturi-Kanal 5.1 zirkumferentiell umgibt. Der Umge- bungsluftkanal 3.2 ist wiederum über einen durch das Gehäuse 3.6 geführten Lufteinlass 3.3 an die Umgebung gekoppelt, sodass die Umgebungsluft 9 über den Umgebungslufteinlass 3.3 und den Umgebungsluftkanal 3.2 zur Einlassöff- 20 nung 5.2 geführt wird. Der Umgebungslufteinlass 3.3 kann ein in Figur 3 skizzier- tes Leitblech 3.7 aufweisen zum Einfangen von Umgebungsluft 9. Der Umge- bungsluftkanal 3.2 und die Auslassleitung 2 sind über eine Kopplungsleitung 2.3 strömungstechnisch gekoppelt. Die über den Lufteinlass 3.3 eintretende Umge- bungsluft 9 wird je nach herrschenden Druckverhältnissen zumindest teilweise 25 der Kopplungsleitung 2.3 und weiter stromab der Auslassleitung 2 zugeführt. 15 The inlet opening 5.2 for ambient air 9 is connected to an ambient air duct 3.2, which circumferentially surrounds the Venturi channel 5.1. The ambient air duct 3.2 is in turn coupled to the environment via an air inlet 3.3 guided through the housing 3.6, so that the ambient air 9 is guided to the inlet opening 5.2 via the ambient air inlet 3.3 and the ambient air duct 3.2. The ambient air inlet 3.3 can have a baffle 3.7, sketched in FIG. 3, for capturing ambient air 9. The ambient air duct 3.2 and the outlet line 2 are fluidly coupled via a coupling line 2.3. Depending on the prevailing pressure conditions, the ambient air 9 entering via the air inlet 3.3 is at least partially fed to the coupling line 2.3 and further downstream to the outlet line 2.
Der Venturi-Kanal 5.1 führt mithin das Abgas-Umgebungsluftgemisch in Richtung einer Symmetrieachse 3.5 des Gehäuses 3.6 bzw. der Mischkammer 3.1 , wobei der Venturi-Kanal 5.1 endseitig eine 90°-Biegung aufweist, sodass über eine Auslassöffnung 5.3 des Venturi-Kanals 5.1 ein Gas-Austritt A in radialer Rich- 30 tung R zur Symmetrieachse 3.5 erfolgt. Das aus der Auslassöffnung 5.3 austretende Abgas-Umgebungsluftgemisch trifft, wie in Figur 2 dargestellt, auf die obere Kammerwand 3.4 bzw. ein dort angeordnetes Verwirbelungsmittel 7, sodass sich aufgrund der nach Figur 2 dargestellten runden Querschnittsform Q ein gegengerichteter Doppelwirbel des Abgas-Umgebungsluftgemischs ausbil- det. Die Richtung Rq entspricht dabei der radialen Richtung R. The Venturi channel 5.1 therefore leads the exhaust gas-ambient air mixture in the direction of an axis of symmetry 3.5 of the housing 3.6 or the mixing chamber 3.1, the Venturi channel 5.1 having a 90 ° bend at the end, so that via an outlet opening 5.3 of the Venturi channel 5.1 Gas exit A takes place in the radial direction R to the axis of symmetry 3.5. That from the outlet opening 5.3 2, the emerging exhaust gas-ambient air mixture hits the upper chamber wall 3.4 or a swirling agent 7 arranged there, so that due to the round cross-sectional shape Q shown in FIG. 2, an oppositely directed double vortex of the exhaust gas-ambient air mixture is formed. The direction Rq corresponds to the radial direction R.
Das Gehäuse 3.6 weist zudem eine Auslassleitung 2 mit einer Einströmöff- nung 2.1 auf, über die das Abgas-Umgebungsluftgemisch aus dem Gehäuse 3.6 bzw. der Mischkammer 3.1 nach außen bzw. in die Umgebung geführt wird. Die Einströmöffnung 2.1 gewährleistet einen in axialer Richtung verlaufenden Gas- Eintritt E des Abgas-Umgebungsluftgemischs. Durch die fluchtfreie bzw. unter- schiedliche sowie versetzte Orientierung von Gas-Austritt A und Gas-Eintritt E wird ein entsprechend langer Strömungsweg innerhalb der Mischkammer 3.1 ge- währleistet. Die Auslassöffnung 5.3 des Venturi-Kanals weist hierbei einen Aus- lassquerschnitt Qv auf, der deutlich kleiner ist als ein Strömungsquerschnitt Qm, der dem Abgas-Umgebungsluftgemisch durch die Mischkammer 3.1 zur Verfü- gung gestellt wird. Hierdurch entsteht eine entsprechende Verzögerung der Strö- mungsgeschwindigkeit des Abgas-Umgebungsluftgemischs und damit einherge- hend eine erhöhte Verweildauer innerhalb der Mischkammer 3.1 . The housing 3.6 also has an outlet line 2 with an inflow opening 2.1, via which the exhaust gas-ambient air mixture is led from the housing 3.6 or the mixing chamber 3.1 to the outside or into the environment. The inflow opening 2.1 ensures a gas inlet E of the exhaust gas-ambient air mixture running in the axial direction. The alignment-free or different and offset orientation of gas outlet A and gas inlet E ensures a correspondingly long flow path within the mixing chamber 3.1. The outlet opening 5.3 of the Venturi channel has an outlet cross section Qv that is significantly smaller than a flow cross section Qm, which is made available to the exhaust gas-ambient air mixture through the mixing chamber 3.1. This creates a corresponding delay in the flow velocity of the exhaust gas/ambient air mixture and, as a result, an increased residence time within the mixing chamber 3.1.
Innerhalb der Mischkammer 3.1 ist zudem vorgesehen ein weiteres Umlenkmit- tel 7.1 zur Lenkung der Gasströmung auf dem Weg zur Einströmöffnung 2.1 . Within the mixing chamber 3.1 there is also a further deflection means 7.1 for directing the gas flow on the way to the inflow opening 2.1.
Stromauf der Venturi-Baugruppe 5 ist ein Schalldämpfungsmittel 6 vorgesehen, auf welches das Abgas 1 .2 unmittelbar nach Austritt aus einem Abgasreinigungs- system 8.2 auftrifft. Upstream of the Venturi assembly 5, a sound dampening means 6 is provided, onto which the exhaust gas 1.2 impinges immediately after exiting an exhaust gas purification system 8.2.
Insgesamt weist die Abgaskühlvorrichtung 1 drei Mischstufen auf: die Misch- stufe Mv des Venturi-Kanals 5.1 mit einem Volumen Vv, die Mischstufe Mm der Mischkammer 3.1 mit einem Volumen Vm und die Mischstufe Ma der Auslasslei- tung 2 mit einem Volumen Va. Hierbei ist das Volumen Vm der Mischstufe Mm um etwa einen Faktor S1 , S2 von 14 größer als das Volumen Vv, Va der beiden anderen Mischstufen Mv, Ma. Im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 b sind der Gas-Austritt A und der Gas-Ein- tritt E gleich orientiert. Darüber hinaus sind die Auslassöffnung 5.3 des Venturi- Kanals und die Einströmöffnung 2.1 der Auslassleitung 2 in einer Flucht orien- tiert. Zur Vermeidung eines direkten Anblasens der Einströmöffnung 2.1 durch den Venturi-Kanal 5.1 ist ein Ablenkelement 4 vorgesehen, über welches der Gasstrom radial nach außen in die Mischkammer 3.1 gelenkt wird, um dort einen ausreichend langen Strömungsweg zu absolvieren, der die gewünschte Durch- mischung des Abgas-Umgebungsluftgemischs gewährleistet. Der aus der Aus- lassöffnung 5.3 des Venturi-Kanals bzw. aus dem Gas-Austritt A austretende Gasstrom erfährt durch das Ablenkelement 4 eine Umlenkung in eine Rich- tung Rq mit einer Richtungskomponente R radial zur Symmetrieachse 3.5. Zu- dem erfährt er eine vergleichsweise kleine axiale Komponente parallel zur Sym- metrieachse 3.5. Overall, the exhaust gas cooling device 1 has three mixing stages: the mixing stage Mv of the Venturi channel 5.1 with a volume Vv, the mixing stage Mm of the mixing chamber 3.1 with a volume Vm and the mixing stage Ma of the outlet line 2 with a volume Va. Here is the volume Vm of the mixing stage Mm is larger by approximately a factor S1, S2 of 14 than the volume Vv, Va of the other two mixing stages Mv, Ma. In the exemplary embodiment according to FIG. 1 b, the gas outlet A and the gas inlet E are oriented in the same way. In addition, the outlet opening 5.3 of the Venturi channel and the inflow opening 2.1 of the outlet line 2 are aligned. To avoid direct blowing of the inflow opening 2.1 through the Venturi channel 5.1, a deflection element 4 is provided, via which the gas flow is directed radially outwards into the mixing chamber 3.1 in order to complete a sufficiently long flow path there, which ensures the desired mixing of the Exhaust gas-ambient air mixture guaranteed. The gas stream emerging from the outlet opening 5.3 of the Venturi channel or from the gas outlet A is deflected by the deflection element 4 in a direction Rq with a directional component R radial to the axis of symmetry 3.5. In addition, it experiences a comparatively small axial component parallel to the symmetry axis 3.5.
Nach den Ausführungsbeispielen gemäß Figur 1a, 1 b ist die Mischkammer 3.1 frei von Zwischenwänden oder Gehäuse-Zwischenwänden. In einem alternati- ven, nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Mischkammer 3.1 mindes- tens eine Zwischenwand oder eine Gehäuse-Zwischenwand aufweisen, die mit einer oder mehreren Durchtrittsöffnungen oder Perforationen versehen ist. Somit wird die Mischkammer 3.1 in zwei in Strömungsverbindung stehende Teil-Misch- kammern unterteilt. According to the exemplary embodiments according to Figures 1a, 1b, the mixing chamber 3.1 is free of partition walls or housing partition walls. In an alternative exemplary embodiment, not shown, the mixing chamber 3.1 can have at least one intermediate wall or a housing intermediate wall which is provided with one or more passage openings or perforations. The mixing chamber 3.1 is thus divided into two partial mixing chambers that are in fluid communication.
Nach Figur 3 ist dargestellt die Abgaskühlvorrichtung 1 mit Umgebungsluftein- lass 3.3, die stromab eines Abgasreinigungssystems 8.2 positioniert ist. Das Ab- gasreinigungssystem 8.2 wiederum ist über einen Abgasleitungsabschnitt 8.1 angeschlossen an eine Brennkraftmaschine 8. Über die Auslassleitung 2 verlässt das insoweit gekühlte Abgas 1 .2 die Abgasanlage. 3 shows the exhaust gas cooling device 1 with ambient air inlet 3.3, which is positioned downstream of an exhaust gas purification system 8.2. The exhaust gas purification system 8.2 is in turn connected to an internal combustion engine 8 via an exhaust pipe section 8.1. The cooled exhaust gas 1.2 leaves the exhaust system via the outlet pipe 2.
In Figur 2 ist dargestellt die Schnittdarstellung A-A aus Figur 3. Zu sehen ist zu- dem der Schnitt B-B für das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1a. 2 shows the sectional view AA from FIG. 3. Also visible is the section BB for the exemplary embodiment according to FIG. 1a.
Über den Umgebungslufteinlass 3.3 wird die Umgebungsluft 9 zum Umgebungs- luftkanal 3.2 geführt, welcher den Venturi-Kanal 5.1 zirkumferentiell umgibt, so- dass die Umgebungsluft 9 über die Einlassöffnung 5.2 zwischen dem Venturi- Kanal 5.1 und der Abgasleitung 1.1 in den Venturi-Kanal 5.1 eintreten kann. Das Abgas-Umgebungsluftgemisch verlässt sodann radial nach oben in Richtung derThe ambient air 9 is guided via the ambient air inlet 3.3 to the ambient air duct 3.2, which circumferentially surrounds the Venturi channel 5.1, so that the ambient air 9 is fed via the inlet opening 5.2 between the Venturi channel 5.1. Channel 5.1 and the exhaust pipe 1.1 can enter the Venturi channel 5.1. The exhaust gas-ambient air mixture then leaves radially upwards in the direction of
Richtungskomponente R den Venturi-Kanal 5.1 und trifft auf die konkav ausge- bildete Kammerwand 3.4 bzw. das dort wahlweise platzierte Verwirbelungsmit- tel 7, sodass sich ein entgegengerichteter Doppelwirbel ausbildet, der wiederum einen entsprechenden Strömungsweg des Abgas-Umgebungsluftgemischs in- nerhalb der Mischkammer 3.1 gewährleistet, bevor das Abgas-Umgebungsluft- gemisch über die Einströmöffnung 2.1 der Auslassleitung 2 nach außen bzw. in die Umgebung abgegeben wird. Directional component R the Venturi channel 5.1 and hits the concave chamber wall 3.4 or the swirling agent 7 optionally placed there, so that an oppositely directed double vortex is formed, which in turn creates a corresponding flow path of the exhaust gas-ambient air mixture within the mixing chamber 3.1 ensured before the exhaust gas-ambient air mixture is released to the outside or into the environment via the inflow opening 2.1 of the outlet line 2.
Die vorstehend genannte konkave Ausprägung der Kammerwand 3.4 in dem Be- reich, in dem das Abgas-Umgebungsluftgemisch aus dem Venturi-Kanal 5.1 auf die Kammerwand 3.4 auftritt, gewährleistet die Ausbildung eines Doppelwirbels. Eine konkave Ausprägung wird durch eine entsprechend runde bzw. ovale Quer- schnittsform Q der Kammerwand 3.4 erreicht, wie in Figur 4 skizziert. Selbstver- ständlich sind auch weitere Querschnittsformen möglich, die beim Auftreffen der Gasströmung eine entsprechende Ausprägung eines Doppel- oder auch Einfach- wirbels gewährleisten, sodass insgesamt der Strömungsweg, mithin die Verweil- dauer der Gasströmung innerhalb der Mischkammer 3.1 vergrößert werden. Eine eckige Querschnittsform Q, wie ebenfalls in Figur 4 dargestellt, benötigt entspre- chende Verwirbelungsmittel 7, 7.1 an der Kammerwand 3.4. The above-mentioned concave shape of the chamber wall 3.4 in the area in which the exhaust gas-ambient air mixture from the Venturi channel 5.1 appears on the chamber wall 3.4 ensures the formation of a double vortex. A concave shape is achieved by a correspondingly round or oval cross-sectional shape Q of the chamber wall 3.4, as sketched in Figure 4. Of course, other cross-sectional shapes are also possible, which ensure a corresponding development of a double or even single vortex when the gas flow hits, so that the overall flow path, and therefore the residence time of the gas flow within the mixing chamber 3.1, is increased. An angular cross-sectional shape Q, as also shown in Figure 4, requires corresponding swirling means 7, 7.1 on the chamber wall 3.4.
Die Einlassöffnung 5.2 ist über einen Umgebungsluftkanal 3.2 und einen durch das Gehäuse 3.6 geführten Lufteinlass 3.3 an die Umgebung bzw. die Umge- bungsluft 9 gekoppelt. Der Umgebungslufteinlass 3.3 ist dabei in radialer Rich- tung zur Symmetrieachse 3.5 ausgerichtet. Er wird durch den zylindrischen Um- gebungsluftkanal 3.2 zumindest teilweise in Umfangsrichtung zur Symmetrie- achse 3.5 umgelenkt und tritt zumindest mit einer Richtungskomponente in axia- ler Richtung zur Symmetrieachse 3.5 bzw. parallel zum Abgas 1 .2 in die Einlass- öffnung 5.2 für Umgebungsluft 9 ein. Der Umgebungsluftkanal 3.2 und die Aus- lassleitung 2 sind übereine Kopplungsleitung 2.3 strömungstechnisch gekoppelt. Hierzu schließt die Kopplungsleitung 2.3 am Umgebungsluftkanal 3.2 stromauf der Einlassöffnung für Umgebungsluft 5.2 an. Die Kopplungsleitung 2.3 schließt an der Auslassleitung 2 stromab der Einströmöffnung 2.1 an. Somit kann die über den Lufteinlass 3.3 eintretende Umgebungsluft 9 zumindest teilweise der Kopp- lungsleitung 2.3 und weiter stromab der Auslassleitung 2 zugeführt werden. The inlet opening 5.2 is coupled to the environment or the ambient air 9 via an ambient air duct 3.2 and an air inlet 3.3 guided through the housing 3.6. The ambient air inlet 3.3 is aligned in the radial direction to the axis of symmetry 3.5. It is deflected at least partially in the circumferential direction to the axis of symmetry 3.5 by the cylindrical ambient air duct 3.2 and enters the inlet opening 5.2 for ambient air 9 with at least a directional component in the axial direction to the axis of symmetry 3.5 or parallel to the exhaust gas 1.2 a. The ambient air duct 3.2 and the outlet line 2 are fluidly coupled via a coupling line 2.3. For this purpose, the coupling line 2.3 connects to the ambient air duct 3.2 upstream of the inlet opening for ambient air 5.2. The coupling line 2.3 connects to the outlet line 2 downstream of the inflow opening 2.1. This means that the over Ambient air 9 entering the air inlet 3.3 is at least partially supplied to the coupling line 2.3 and further downstream to the outlet line 2.
Die nach Figur 5 dargestellte Ausführungsform der Abgaskühlvorrichtung 1 ist unmittelbar stromab einer Heißgasquelle 8 wie einer Brennkraftmaschine oder 5 einer Brennstoffzelle angeordnet. Zudem weist die Abgaskühlvorrichtung 1 eine Bypassanordnung 8.3 mit einer Bypassleitung 8.4 und einem Bypass-Auslass 8.5 auf, über die das Abgas an der Abgaskühlvorrichtung 1 vorbeigeführt und direkt in die Umgebung abgegeben werden kann. The embodiment of the exhaust gas cooling device 1 shown in FIG. 5 is arranged immediately downstream of a hot gas source 8 such as an internal combustion engine or 5 of a fuel cell. In addition, the exhaust gas cooling device 1 has a bypass arrangement 8.3 with a bypass line 8.4 and a bypass outlet 8.5, via which the exhaust gas can be guided past the exhaust gas cooling device 1 and released directly into the environment.
Bezugszeichenliste Abgaskühlvorrichtung Abgasleitung, Heißgasleitung Abgas Auslassleitung Einströmöffnung Kopplungsleitung Mischkammer Umgebungsluftkanal Umgebungslufteinlass Kammerwand Symmetrieachse Gehäuse Leitblech Ablenkelement Venturi-Baugruppe Venturi-Kanal Einlassöffnung für Umgebungsluft Auslassöffnung des Venturi-Kanals Einlassöffnung für Abgas, Abgaskanal Schalldämpfungsmittel Verwirbelungsmittel weitere Verwirbelungs- oder Umlenkmittel Brennkraftmaschine, Brennstoffzelle, Heißgasquelle Abgasleitungsabschnitt Abgasreinigungssystem Bypassanordnung Bypassleitung Bypass-Auslass Umgebungsluft Sonstige NomenklaturList of reference symbols Exhaust gas cooling device Exhaust pipe, hot gas pipe Exhaust gas outlet pipe Inflow opening Coupling pipe Mixing chamber Ambient air duct Ambient air inlet Chamber wall Axis of symmetry Housing Guide plate Deflector element Venturi assembly Venturi channel Inlet opening for ambient air Outlet opening of the Venturi channel Inlet opening for exhaust gas, exhaust channel Sound dampening agent Swirling agent Other swirling or deflection agents Internal combustion engine, fuel cell, hot gas source Exhaust gas line section Ab gas purification system Bypass arrangement Bypass line Bypass outlet Ambient air Other nomenclature
A Gas-Austritt A Gas leak
E Gas-Eintritt E gas entry
Ma Mischstufe Ma mixing stage
Mm Mischstufe Mm mixing level
Mv Mischstufe Mv mixing stage
Q Querschnittsform Q cross-sectional shape
Qm Strömungsquerschnitt Sqm flow cross section
Qv Auslassquerschnitt Qv outlet cross section
R Richtungskomponente radial R directional component radial
Rq Richtung Rq direction
51 Verhältnis, Faktor 51 ratio, factor
52 Verhältnis, Faktor 52 ratio, factor
Va Volumen Especially volume
Vm Volumen Vm volume
Vv Volumen Vv volume

Claims

Patentansprüche Abgaskühlvorrichtung (1 ) für eine Heißgasquelle (8) mit einem an eine Ab- gasleitung (1.1) der Heißgasquelle (8) anschließbaren Gehäuse (3.6), das eine Symmetrieachse (3.5) aufweist und eine Mischkammer (3.1) mit einer Kammerwand (3.4) begrenzt und mit einer mit dem Gehäuse (3.6) gekop- pelten Venturi-Baugruppe (5) zum Einleiten von Abgas (1.2) und Umge- bungsluft (9) in die Mischkammer (3.1) und mit einer Abgas-Umgebungs- luftgemisch in die Umgebung abgebenden Auslassleitung (2), wobei die Venturi-Baugruppe (5) einen an die Abgasleitung (1.1) strömungstechnisch koppelbaren Venturi-Kanal (5.1) und eine durch den Venturi-Kanal (5.1) und die Abgasleitung (1.1) begrenzte Einlassöffnung (5.2) für Umgebungs- luft aufweist, die mit einem Umgebungsluftkanal (3.2) in Strömungsverbin- dung steht, wobei der Venturi-Kanal (5.1) zum Führen von Abgas-Umge- bungsluftgemisch dient und mit der Auslassöffnung (5.3) in der Mischkam- mer (3.1 ) des Gehäuses (3.6) mündet, dad urch gekennzeichnet, dass die Auslassleitung (2) eine Einströmöffnung (2.1) aufweist, wobei die Auslassöffnung (5.3) des Venturi-Kanals (5.1) sowie die Einströmöff- nung (2.1) beabstandet sind und in der der Mischkammer (3.1) münden, wobei eine Kopplungsleitung (2.3) vorgesehen ist, über die der Umge- bungsluftkanal (3.2) mit der Auslassleitung (2) zwecks Gasaustausch ge- koppelt ist. Abgaskühlvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3.6) die Mischkammer (3.1) mit einer Kammer- wand (3.4) begrenzt, wobei die Auslassöffnung (5.3) des Venturi-Ka- nals (5.1) einen Auslassquerschnitt Qv aufweist und die Mischkammer (3.1) für das aus dem Venturi-Kanal (5.1) austretende Abgas-Umgebungsluftge- misch einen Strömungsquerschnitt Qm ausbildet, mit Qm >= f Qv, mit 2 <=f <= 10. Abgaskühlvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dad urch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnung (5.3) des Venturi-Kanals (5.1) und die Ein- strömöffnung (2.1 ) der Auslassleitung (2) außerhalb einer Flucht angeord- net sind. Abgaskühlvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnung (5.3) des Venturi-Kanals (5.1) und die Ein- strömöffnung (2.1 ) der Auslassleitung (2) in einer Flucht positioniert sind, wobei ein Ablenkelement (4) zwischen der Auslassöffnung (5.3) und der Einströmöffnung (2.1) vorgesehen ist, das eine Umlenkung in eine Rich- tung Rq mit einer Richtungskomponente R rechtwinklig zur Richtung des Gas-Austritts A der Auslassöffnung (5.3) bewirkt. Abgaskühlvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dad urch gekennzeichnet, dass die Auslassöffnung (5.3) des Venturi-Kanals (5.1) einen in radialer Richtung zur Symmetrieachse (3.5) gerichteten Gas-Austritt A bewirkt, wo- bei die Auslassleitung (2) mit der Einströmöffnung (2.1) einen parallel zur Symmetrieachse (3.5) gerichteten Gas-Eintritt E bewirkt. Abgaskühlvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischkammer (3.1 ) zumindest teilweise eine mit Bezug zur Sym- metrieachse (3.5) runde Querschnittsform Q aufweist oder Verwirbelungs- mittel (7) an der Kammerwand (3.4) vorgesehen sind, wobei der Gas-Aus- tritt A beim Auftreffen des Gasstroms auf die runde Kammerwand (3.4) oder auf das Verwirbelungsmittel (7) mindestens einen mit Bezug zur Symmetrieachse (3.5) entgegengerichteten Doppelwirbel in der Misch- kammer (3.1 ) bewirkt. Abgaskühlvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Auslassöffnung (5.3) einen Gasaustritt in eine Richtung R bewirkt, die radial zur Symmetrieachse (3.5) gerichtet ist, oder b) ein Ablenkelement (4) vorgesehen ist, über das der aus der Auslassöff- nung (5.3) kommende Gasaustritt in eine Richtung Rq abgelenkt wird, mit einer Richtungskomponente R, die radial zur Symmetrieachse (3.5) ge- richtet ist. Abgaskühlvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Venturi-Kanal (5.1) eine Mischstufe Mv mit einem Volumen Vv ausbildet und dass die Mischkammer (3.1) eine Mischstufe Mm mit einem Volumen Vm ausbildet und dass die Auslassleitung (2) eine Misch- stufe Ma mit einem Volumen Va ausbildet, wobei für ein Verhältnis S1 von Vm zu Vv gilt: 25 >= S1 >= 2 und/oder für ein Verhältnis S2 von Vm zu Va gilt: 25 >= S2 >= 2. Abgaskühlvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Schalldämpfungsmittel (6) innerhalb der Mischkammer (3.1) und/oder stromauf der Venturi-Baugruppe (5) vorgesehen sind. Abgaskühlvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass weitere Verwirbelungs- oder Umlenkmittel (7.1) innerhalb der Misch- kammer (3.1 ) vorgesehen sind. Abgaskühlvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass stromauf der Einlassöffnung (5.2) für Umgebungsluft ein Leit- blech (3.7) zum Einfangen von Umgebungsluft (9) vorgesehen ist. Abgaskühlvorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bypassanordnung (8.3) mit einer Bypassleitung (8.4) vorgese- hen ist, über die das Abgas an der Abkühlvorrichtung (1 ) vorbei einem By- pass-Auslass (8.5) zuführbar ist. Abgaskühlvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Venturi-Kanal (5.1 ) und die Auslassleitung (2) mit der Ein- strömöffnung (2.1) in derselben Mischkammer (3.1) des Gehäuses (3.6) münden. Abgaskühlvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischkammer (3.1) frei von Zwischenwänden oder Gehäuse-Zwi- schenwänden ist. Abgaskühlvorrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dad urch gekennzeichnet, dass die Einlassöffnung (5.2) überden Umgebungsluftkanal (3.2) und ei- nen durch das Gehäuse (3.6) geführten Umgebungslufteinlass (3.3) an die Umgebung gekoppelt ist, wobei der Umgebungslufteinlass (3.3) in radialer Richtung zur Symmetrieachse (3.5) ausgerichtet ist. Claims Exhaust gas cooling device (1) for a hot gas source (8) with a housing (3.6) which can be connected to an exhaust gas line (1.1) of the hot gas source (8), which has an axis of symmetry (3.5) and a mixing chamber (3.1) with a chamber wall (3.4 ) limited and with a venturi assembly (5) coupled to the housing (3.6) for introducing exhaust gas (1.2) and ambient air (9) into the mixing chamber (3.1) and with an exhaust gas-ambient air mixture into the The outlet line (2) emitting the environment, the Venturi assembly (5) having a Venturi channel (5.1) which can be fluidly coupled to the exhaust line (1.1) and an inlet opening (5.2) delimited by the Venturi channel (5.1) and the exhaust line (1.1). ) for ambient air, which is in flow connection with an ambient air channel (3.2), the Venturi channel (5.1) serving to guide the exhaust gas-ambient air mixture and with the outlet opening (5.3) in the mixing chamber ( 3.1) of the housing (3.6) opens out, characterized in that the outlet line (2) has an inflow opening (2.1), the outlet opening (5.3) of the Venturi channel (5.1) and the inflow opening (2.1) being spaced apart and in which the mixing chamber (3.1) open, a coupling line (2.3) being provided, via which the ambient air duct (3.2) is coupled to the outlet line (2) for the purpose of gas exchange. Exhaust gas cooling device (1) according to claim 1, characterized in that the housing (3.6) delimits the mixing chamber (3.1) with a chamber wall (3.4), the outlet opening (5.3) of the Venturi channel (5.1) having an outlet cross section Qv and the mixing chamber (3.1) forms a flow cross section Qm for the exhaust gas-ambient air mixture emerging from the Venturi channel (5.1), with Qm >= f Qv, with 2 <=f <= 10. Exhaust gas cooling device (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the outlet opening (5.3) of the Venturi channel (5.1) and the inflow opening (2.1) of the outlet line (2) are arranged outside of one alignment. Exhaust gas cooling device (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the outlet opening (5.3) of the Venturi channel (5.1) and the inflow opening (2.1) of the outlet line (2) are positioned in alignment, with a deflection element (4 ) is provided between the outlet opening (5.3) and the inflow opening (2.1), which causes a deflection in a direction Rq with a directional component R perpendicular to the direction of the gas outlet A of the outlet opening (5.3). Exhaust gas cooling device (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the outlet opening (5.3) of the Venturi channel (5.1) causes a gas outlet A directed in the radial direction to the axis of symmetry (3.5), whereby the outlet line (2) with the inflow opening (2.1) causes a gas inlet E directed parallel to the axis of symmetry (3.5). Exhaust gas cooling device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the mixing chamber (3.1) at least partially has a round cross-sectional shape Q with respect to the axis of symmetry (3.5) or swirling means (7) are provided on the chamber wall (3.4). , whereby the gas outlet A causes at least one double vortex in the mixing chamber (3.1) in the opposite direction with respect to the axis of symmetry (3.5) when the gas stream hits the round chamber wall (3.4) or the swirling agent (7). Exhaust gas cooling device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a) the outlet opening (5.3) causes a gas outlet in a direction R which is directed radially to the axis of symmetry (3.5), or b) a deflection element (4) is provided, via which the gas outlet coming from the outlet opening (5.3) is deflected in a direction Rq, with a directional component R that is directed radially to the axis of symmetry (3.5). Exhaust gas cooling device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the Venturi channel (5.1) forms a mixing stage Mv with a volume Vv and that the mixing chamber (3.1) forms a mixing stage Mm with a volume Vm and that the outlet line (2 ) forms a mixing stage Ma with a volume Va, whereby for a ratio S1 of Vm to Vv the following applies: 25 >= S1 >= 2 and/or for a ratio S2 of Vm to Va the following applies: 25 >= S2 >= 2 . Exhaust gas cooling device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that sound-damping means (6) are provided within the mixing chamber (3.1) and/or upstream of the Venturi assembly (5). Exhaust gas cooling device (1) according to one of claims 6 to 9, characterized in that further swirling or deflection means (7.1) are provided within the mixing chamber (3.1). Exhaust gas cooling device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a baffle (3.7) for capturing ambient air (9) is provided upstream of the inlet opening (5.2) for ambient air. Exhaust gas cooling device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a bypass arrangement (8.3) with a bypass line (8.4) is provided, via which the exhaust gas passes the cooling device (1) past a bypass outlet (8.5). can be supplied. Exhaust gas cooling device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the Venturi channel (5.1) and the outlet line (2) open with the inflow opening (2.1) in the same mixing chamber (3.1) of the housing (3.6). Exhaust gas cooling device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the mixing chamber (3.1) is free of intermediate walls or housing intermediate walls. Exhaust gas cooling device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the inlet opening (5.2) is coupled to the environment via the ambient air duct (3.2) and an ambient air inlet (3.3) guided through the housing (3.6), the ambient air inlet ( 3.3) is aligned in the radial direction to the axis of symmetry (3.5).
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