CN108150259A - 用于机动车辆的热交换器，尤其废气热交换器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的热交换器(1)，尤其废气热交换器，具有：外管(2)，沿纵向方向(L)延伸，用于流过热气体(H)，限定外管内部空间(3)，所述外管(2)在垂直于所述纵向方向(L)的横截面中包括至少两个外管管壁(31a，31b)；内管(4)，布置在外管内部空间(3)中，沿着所述纵向方向(L)延伸，所述内管(4)在纵向端部(26a)处设计成封闭的，限定内管内部空间(5)，所述内管(4)在垂直于纵向方向(L)的横截面中包括至少两个内管管壁(33a，33b)；多个热电模块(10)，布置在外管管壁(31a，31b)的外侧(8)上，每个热电模块具有面向所述外管(2)的热侧(11)以及背向所述外管(2)的冷侧(12)；在至少一个外管管壁(31a，31b)的内侧(62)上设置有至少一个表面积扩大结构(50)。

Description

用于机动车辆的热交换器，尤其废气热交换器
技术领域
本发明涉及一种用于机动车辆的热交换器，特别是废气热交换器。此外，本发明涉及一种具有包括排气系统的内燃机的机动车辆，以及与排气系统相互作用的这种热交换器。
背景技术
热交换器与内燃机的排气系统结合使用，以便使废气中所含的热量成为可利用的。为此，能够在热交换器中设置具有热电元件的热电模块。这种热电元件由热电半导体材料组成，其将温差转换为电位差，即转换成电压，反之亦然。这样，来自热交换器的热能能够转换成电能。物理上，当它们将热量转换成电能时，热电模块基于塞贝克效应。在热电模块内，p掺杂和n掺杂的热电元件相互连接。通常，多个这种热电模块相互连接以形成热电发电机，该热电发电机能够结合相应的热流而从温差产生电能或电压。在热交换器中，产生电能所需的热电模块的热侧和冷侧之间的温差由此产生：热侧的热气体和温度低于热气体的冷却剂与热电模块的冷侧发生热相互作用。这是通过以下方式实现的：热电模块的热侧和冷侧适当地布置在由热气体和冷却剂流过的热交换器中。
发明内容
因此，本发明解决了上述类型的热交换器的改进的或至少另一个实施例的问题，其特征在于改进的效率。
该目的通过独立专利权利要求的主题解决。优选实施例是从属专利权利要求的主题。
因此，本发明的总体基本构思是：将具有热电元件的热电模块布置在热交换器中，使得传导通过热交换器的热气体以冲击射流的形式撞击热电模块的热侧。这具有这样的结果，即从热气提取特别大量的热量，遵循热电发电机的工作原理，该热量能够通过热电模块转换成电能。这伴随着热交换器的效率的提高，当其被用作废气热交换器时被证明是特别有利的，以便使内燃机的废气中所含的能量成为可利用的。
根据本发明的热交换器能够优选用作废气热交换器，该热交换器包括沿着纵向方向延伸用于热气体流过的外管，该外管限定了外管内部空间，为此在垂直于纵向方向的横截面中包括两个外管管壁。在外管内部空间中，优选地与外管同轴地布置有用于沿着纵向方向延伸的由热气体流过的内管，该内管限定了内管内部空间。在纵向端部处，内管设计为封闭的，并且在垂直于纵向方向的横截面中包括至少两个内管管壁。此外，在内壁管壁上形成多个孔口。通过所述孔口，内管内部空间与外管内部空间流体连通。根据本发明的热交换器还包括布置在外管管壁外侧上的多个热电模块。每个热电模块具有面向外管的热侧和背向外管的冷侧。此外，热交换器包括至少一个用于使冷却剂流过的冷却剂管，其布置在至少一个热电模块的冷侧上。
对于本发明来说，在这里介绍的热电式热交换器的情况下，表面积扩大结构设置在外管内侧，即设置在热电模块的热侧上。术语“表面积扩大结构”意思是任何机械结构，例如突起等，其扩大了外管的内部的或外管的外管管壁的表面积。通过这种表面积扩大结构，增加了冲击射流冲击外管以便将热量传递给热电模块的有效相互作用区域。这导致改善从冲击射流到热电模块的热传递。结果，由作为热电发电机的热电模块产生相应更多的电能，这又增加了整个热交换器的效率。独立于此，冲击射流的流动方向也能够在其撞击外管被反射的前后借助于表面积扩大结构被影响。因此例如能够引导经反射的冲击射流，使得撞击外管的后续冲击射流不受反射的冲击射流的干扰或仅在很小的程度上被干扰。因此，能够确保冲击区域(即热电模块布置在外侧上的外管的区域)能够以尽可能小的干涉进行冲击。换句话说，借助表面积扩大结构能够确保，冲击射流的几何和空气动力驻点是相同的，因此在反射期间冲击射流的偏转角度假定为零值。
根据优选实施例，表面积扩大结构相对于纵向方向布置在至少一个热电模块的区域中。以这种方式确保在热电模块的区域中的扩大的热交换是可能的，使得热电模块能够吸收来自冲击射流或热气的增加量的热量。
根据优选实施例，至少一个表面积扩大结构与至少一个孔口对置。以这种方式确保从孔口排出的热气至少部分地撞击表面积扩大结构。该措施还确保在热电模块的区域中发生扩大的热交换，使得热电模块能够吸收来自冲击射流或热气的增加的热量。
实践中，表面积扩大结构从至少一个外管管壁朝向内管向内部突出。特别优选地，表面积扩大结构一体地模制在外管上。这允许在外管生产过程中直接产生表面积扩大结构。这在热交换器的生产过程中产生成本优势。
在有利的进一步发展中，表面积扩大结构由多个突起形成，所述突起从相应的外管管壁向内管突出。通过这种措施，能够在外管管壁的相对较小区域内实现特别大的表面积增大。同时，这种突起能够在技术上以相对简单的方式制造，这简化了结构的制造，因此产生成本优势。最后，所述突起机械连接，因此也仅在明确限定的位置与外管管壁热连接，因此，热气体或冲击射流热传递至外管管壁、因此热传递至热电模块能够是均质的。
实际上，突起形成为腹板，腹板沿着延伸方向彼此隔开地延伸，形成中间空间。借助于这种腹板，能够在很小的安装空间中实现特别高的表面积扩大。
特别优选地，突起或腹板在外管管壁的俯视图中沿延伸方向至少在一些段中线性延伸。或者，突起或腹板的非线性的，特别是弯曲的延伸也是可行的。也能够设想线性和非线性设计的突起或腹板的分段的组合。特别能够想象的是突起或腹板的波浪状或多边形几何形状。在每个提到的情况下，腹板不仅能够用于扩大相互作用区域，而且还能够用作流动引导元件，这有利地影响热气体或冲击射流的流动方向，特别是在外管管壁的反射之前和/或之后。
特别优选地，突起或腹板在俯视图中能够具有波浪状的几何形状。以这种方式，当流过相邻突起或腹板之间的中间空间时，冲击射流或热气体中的不期望的压力损失可保持较低。
根据另一个优选实施例，多个腹板形成腹板组。这种腹板组的腹板径向延伸远离外管管壁上限定的虚拟中心点。借助于这种形式，能够确保在外管管壁上的热气体或冲击射流的均匀反射。
优选地，多个腹板组优选地以网格状的方式布置在外管管壁上，具有至少两个网格柱和/或至少两个网格线。
实际上，突起或腹板能够彼此平行地布置。
在有利的进一步发展中，突起或腹板沿着延伸方向包括多个中断部。这些中断部以这样的方式实现，通过这些中断部，两个相邻的中间空间分别流体地相互连接。
在有利的进一步发展中，相邻突起或腹板的中断部能够沿延伸方向相对于彼此交错布置。在这种情况下交错布置优选以这样的方式布置，即由于中断部以交错方式布置，形成将多个相邻中间空间流体相互连接的连通通道。通过这种流体连接，能够实现冲击射流或热气均匀地分布在也布置有热管模块的外管管壁的区域上。热交换的这种均质导致热交换器的进一步的效率增加。
在特别有利的进一步发展中，连通通道沿着其延伸的通道方向与突起或腹板的延伸方向形成锐角。
在有利的进一步发展中，至少一个孔口存在于至少一个腹板中，与相邻的中间空间相互连接。在进一步的发展中，多个这样的孔口也能够布置成在腹板中彼此间隔开。通过这种措施，也能够实现热气体均匀地分布在布置有热管模块的外管管壁的区域上。热交换的这种均化导致热交换器的进一步的效率增加。
根据另一个优选实施例，表面积扩大结构包括多个优选蜂窝式(dimpled)的突起和/或优选蜂窝式的凹槽。本实施例中的突起或凹槽在外管管壁的内侧呈网格状布置。蜂窝式形式的这种网格状布置的突起或凹槽允许在相对较小的安装空间上提供多个表面积扩大元件。在有利的进一步发展中，网格状布置因此包括至少两个网格柱，优选地多个网格柱，其中，相邻的网格柱由突起和凹槽交替地形成。不言而喻，也能够提供多个网格线。
在有利的进一步发展中，蜂窝式的突起和/或凹槽在外管管壁的俯视图中具有圆形，优选环形的几何形状。
在另一个有利的改进方案中，突起优选地远离外管管壁逐渐变细。
根据另一个优选实施例，表面积扩大结构被设计为平坦的。在替代前者的方案中，表面积扩大结构包括至少一个第一平坦壁段，该第一平坦壁段与第二平坦壁段汇聚，该第二平坦壁段优选相对于第一部分以钝角布置。通过该实施例，冲击射流的反射行为能够适应不同的用户特定要求。
根据另一个优选实施例，具有表面积扩大结构的外管管壁设计为平坦的。在替代前者的方案中，具有表面积扩大结构的外管管壁包括至少一个第一平坦壁段，该第一平坦壁段与第二平坦壁段汇聚，该第二平坦壁段优选与第一平坦壁段成角度，优选钝角。冲击射流的反射行为也能够通过本实施例适应不同的用户特定要求。
本发明另外涉及一种具有至少两个热交换器的热交换器装置，所述至少两个热交换器以一个在一个顶部的方式布置，并且进一步向上放置，所述热交换器能够优选地彼此堆叠。热交换器装置的热交换器通过共同气体出口彼此流体连通。进一步解释的热交换器的优点因此也传递到根据本发明的热交换器装置。
此外，本发明涉及一种具有内燃机的机动车辆，所述内燃机具有上面介绍的根据本发明的排气系统和热交换器。上述热交换器的优点因此也传递到根据本发明的机动车辆上。
通过附图，本发明的其它重要特征和优点从附属权利要求、附图以及相关附图说明中获得。
应该理解的是，上面提到的以及下面将要解释的特征不仅能够用于所述的各个组合中，而且能够以其它组合使用或者单独使用而不脱离本发明的范围。
附图说明
本发明的优选示例性实施例示出在附图中，并且在以下描述中更详细地解释，其中，相同的附图标记指代相同或相似或功能相同的部件。
附图示出了，在每种情况下示意性地示出：
图1是构造为废气热交换器的热交换器的示例的纵截面，
图2是在垂直于热交换器的纵向方向的横截面中的图1的热交换器，
图3是热交换器的U形冷却剂管的截面图，
图4是根据图1和图2的热交换器的一种形式，其中，不同于图1的示例，冷却剂管不沿纵向方向延伸，而沿横向方向延伸，
图5到图23是本发明重要的表面积扩大结构的各种构造。
具体实施方式
图1示意性地示出了构造为废气热交换器的热交换器1的示例。根据图1，热交换器1具有沿纵向方向L延伸的外管2，其用于使热气体H流过，限定外管内部空间3。在外管内部空间3中，同样为了被热气体H流过而布置有内管4，其限定内管内部空间5。
外管2设计为扁平管30，其具有第一外管管壁31a和与第一外管管壁31a对置的第二外管管壁31b。根据图1和图2，热电模块10的一部分(下文描述为第一热电元件10a)布置在第一外管管壁31a上。其余的热电元件10(下文描述为第二热电元件10b)布置在第二外管管壁31b上。在示例性的情况下，内管4也设计为扁平管32，其具有第一内管管壁33a和与第一内管管壁33a对置的第二内管管壁33b。
图2示出了沿着图1的剖面线II-II，图1的热交换器1在垂直于纵向方向L的横截面。显然，两个外管管壁31a，31b在垂直于纵向方向L的横截面中分别形成实现为扁平管30的外管2的宽边34a，34b。此外，形成外管2的扁平管30在垂直于纵向方向L的横截面中包括两个窄边34c，34d。两个宽边34a，34b之一与两个窄边34c，34d之一的纵横比大于1，优选至少2，最优选至少4。
在垂直于纵向方向L的横截面中，两个内管管壁33a，33b分别形成实现为扁平管32的内管4的宽边35a，35b。此外，形成内管4的扁平管32在垂直于纵向方向L的横截面中包括两个窄边35c，35d。两个宽边35a，35b之一与两个窄边35c，35d之一的边长比大于1，优选至少2，最优选至少6。
根据图2，第一外管管壁31a在垂直于纵向方向L的横截面中面向第一内管管壁33a。因此第二外管管壁31b面向第二内管管壁33b。
在图1和图2的例子中，热交换器1还包括第一冷却剂管13a和第二冷却剂管13b，它们用于被温度低于热气体H的冷却剂K流过。冷却剂管13a，13b因此布置在热电模块10的冷侧12上，使得流过冷却剂管13的冷却剂K可热耦合到热电模块10的冷侧12。
第一冷却剂管13a布置在第一热电模块10a的冷侧12上。第二冷却剂管13b布置在第二热电模块10b的冷侧12上。在这种情况下，外管2沿着与外管2的纵向方向L垂直的堆叠方向S布置在第一和第二冷却剂管13a，13b之间。由此，能够将热交换器1的堆叠方向S所需的安装空间保持得较小。每个冷却剂管13a，13b也能够设计为扁平管36，扁平管36的宽边37a在垂直于纵向方向L的横截面中面向第一或第二热电模块10a，10b。
内管4设计成在第一纵向端部26a处封闭。为此，内管具有前壁16。反之，在内管4的与第一纵向端部26a对置的第二纵向端部26b处，气体入口27接连于内管4上，用于将热气体H引入内管4。换句话说，内管4设计成在第二纵向端部26b处敞开。在内管4的第一内壁管壁33a和第二内壁管壁33b中在每个情形下形成多个孔口7，内管内部空间5通过该孔口7与外管内部空间3连通。通过这种方式，流过外管2的热气体H可热耦合到热电模块10的热侧11。
图3示出了冷却剂管13a沿图1的箭头所示的观察方向B的俯视图，该方向垂直于纵向方向L延伸并且与堆叠方向S相反地延伸。在图3的示例中第一冷却剂管13a具有U形几何形状，第一冷却剂管13a具有基部38以及第一腿部39a和第二腿部39b。两个腿部39a，39b沿着外管2的纵向方向L延伸。在外管2的第一纵向端部24a(参见图1)处，存在冷却剂分配器41，其与存在于第一腿部39a上的第一冷却剂管13的冷却剂入口43流体连通。类似地，冷却剂歧管42存在于外管2的第一纵向端部24处，其与存在于第二腿部39b上的第一冷却剂管道13a的冷却剂出口44流体连通。两个冷却剂管13a，13b能够被设计为相同的部件。在这种情况下，第二冷却剂管13b同样设计为如图3所示的设计。
通过图1，下文解释热气体H通过热交换器1的流动。热气体H经由气体入口27被引入由内管4限定的内管内部空间5，沿着纵向方向L(参见箭头21a)流过内部空间5。由于内管内部空间5在纵向方向L上被内管4的前壁16限定，因此热气体H仅能够沿着堆叠方向S(即横向于纵向方向L)通过形成在第一或第二内管管壁33a，33b中的孔口7离开内管内部空间5(见箭头21b)。由于热气体H在内管内部空间5中形成的驻点压力，因此热气体H在流过孔口7时被加速并且以冲击射流的形式撞击外管2的第一和第二外管管壁31a，13b(参见箭头21c)。在此，热能被传递到热电模块10。从外管管壁31a，31b回弹(即在外管管壁31a，31b上反射)的热气体H能够通过外管2上存在的沿着堆叠方向S延伸的两个气体出口23a，23b离开热交换器1(见图2)(参见箭头21d)。在图1和图2的情况下，外管2设计为在沿着纵向方向对置的两个纵向端部24a，24b中的一个处封闭。在这种情况下，外管2由前壁25封闭。这使得外管2中的热气体H沿两个方向(参见图2中的箭头21c)有利地彼此相对地排出，对本领域技术人员而言称为“中等交叉流”。
图4示出了图1的示例的一种形式，其中，外管2在纵向端部24a处设计为敞开以排出热气体H。这允许热气体H仅沿一个方向有利地排出(参见箭头21d)，该气体出口23c在第一纵向端部24a处接连于外管2。该情况对于本领域相关技术人员已知为“最大交叉流”。在附图中未更详细示出的版本中，也能够组合“最大交叉流”和“中等交叉流”的替代方案。
根据图4的热交换器1包括三个第一冷却剂管13a和三个第二冷却剂管13b。在这些形式中，第一和第二冷却剂管13a，13b的数量能够变化。第一冷却剂管13a和第二冷却剂管13b各自沿着根据图4的纵向方向L彼此间隔地布置，各自沿着垂直于纵向方向L以及也垂直于堆叠方向S运行的横向方向Q延伸。图1、图2和图4的示意图示出了，每个表面积扩大结构50形成在外管管壁31a，31b的内侧62上。表面积扩大结构50仅在图1中示意性地示出。表面积扩大结构50相对于纵向方向L延伸过外管管壁31a，31b的区域，在该区域的外侧布置有热电模块10。另外，如图1、图2和图4所示，表面积扩大结构与孔口7对置，使得离开孔口7的热气体H作为冲击射流至少部分地撞击表面积扩大结构50。
图5至图23示出了外管管壁31a中的表面积扩大结构50的各种构造可能性。为了清楚起见，图5至图23仅示出了外管管壁31a的截取部，每种情况具有单个表面积扩大结构50。图5至图23的例子能够彼此结合，这是实用的。在图5至图23中，在每个情形下示例性地示出了外管管壁31a。不言而喻的是，图5至图18所示的构造也能够在外管管壁31b(未示出)中实现。
在图5的透视图中，表面积扩大结构50由多个突起51形成，该多个突起51从外管管壁31a朝向内管4(图5中未示出)突出。在图5的例子中，突起51设计为沿共同延伸方向E延伸的腹板52。这里，腹板52横向于延伸方向E布置成彼此间隔开，形成中间空间53。实际上如图5所示，突起51或腹板52能够彼此平行地布置。优选地，突起51或腹板52一体地模制在外管管壁31a上。
图6示例性地示出了图5的示例的一个版本。在图6的示例中，每个孔口57形成在横向于延伸方向E布置的多个腹板52中。所述孔口57将两个中间空间53流体地连接，所述两个中间空间53被相关腹板52横向于延伸方向E分开。如图6清楚地示出的，多个腹板52能够设置有这样的孔口57。位置和尺寸能够随不同孔口57而不同。然而，也能够想到在位置和尺寸方面形成相同的所有现有孔口57(图6中未示出)。
图7示例性地示出了图5的示例的进一步发展。因此，多个中断部54能够优选等距离地设置在腹板52中。中断部54能够以凹槽形式形成，它们形成在腹板的与外管内壁31a对置的端部处。横向于延伸方向E相邻的腹板52中的中断部54横向于延伸方向E布置成彼此对齐，使得形成连通通道55，连通通道55横向于延伸方向E延伸并且将形成在腹板52之间的相邻中间空间53流体地相互连接。在图7的例子中，表面积扩大结构50因此形成具有多个肋70的肋结构56，所述多个肋70由被中断部54中断的腹板52形成。
图8示出了图7的示例的一个版本。在图8的示例中，中断部54横向于相邻腹板52的延伸方向E布置，沿着延伸方向E相互交错。以这种方式，形成连通通道55，其将形成在腹板52之间的多个相邻的中间空间53流体地相互连接。由于相邻腹板52中的中断部54沿着延伸方向E交错布置，因此连通通道55沿着通道方向R延伸，通道方向R与腹板52的延伸方向E形成锐角ɑ。在图5至图8的示例中，在垂直于外管外壁31a的顶视图中，各个突起51或腹板52分别沿延伸方向E线性地延伸。
与此相比，图9和图10示出了图5的示例的两个另外的版本，在每个情况下，在外管管壁31a的示意性的高度简化的顶视图中，腹板52设计成不是线性的而是弯曲的。在根据图9的俯视图中，各个腹板各自具有波浪状的几何形状或轮廓，类似于图5的示例，布置成彼此等距地间隔开，以形成横向于延伸方向E的中间空间53。顶视图中的多边形几何形状也是能够想象的。
在图9的例子中，各个腹板52形成为无中断部。相反，在图10的示例中，多个腹板52具有中断部54，这能够类似于图7和图8的示例实现。在图10的示例中，每个第二腹板52具有横向于延伸方向E的这种中断部。根据图7和图8的中断部54的以上解释也是可行的，只要实际上也适用于图10的示例。
现在注意根据图12的另一版本。在图12的示例中，示出了由多个腹板52形成的腹板组59。从图12的视图能够看出，腹板组59的腹板52径向延伸离开限定在外管管壁31a上的虚拟中心点M。在该示例的版本中，也能够设想腹板组59的构造，其中，腹板52布置成与图12所示的几何形状不同的几何形状。
在图13中示意性示出的图12的示例的进一步发展中，示出了在外管管壁31a上也能够设置多个腹板组59，而这些腹板组59优选地布置成网格状，即腹板组59形成了具有多个网格柱63a和多个网格线63b的网格。在图13的示例中，示例性地示出了腹板组59构成的网格，腹板组59具有两个网格柱63a和两个网格线63b。显然，在这些版本中，也能够设置不同数量的网格柱63a或网格线63b。
图14至图16示出了表面积扩大结构50的三个另外的版本。在这些示例中，表面积扩大结构50包括多个蜂窝式的突起60和/或蜂窝式的凹槽61，所述蜂窝式的凹槽61以网格状的方式布置在外管管壁31a的内侧62上。
在图14至图16的示例中，在每个情形下示出了外管管壁31a的面向内管2的内侧62。在图16的例子中，设有蜂窝式的突起60，其从外管管壁31a的内侧62突出到外管内部空间3中，即朝向内管4。与此相比，蜂窝式的凹槽61设置在图15的例子中，其从外管管壁31a朝向热电模块10向外突出。
在图14中，示出了图15和图16的示例的组合。在这个版本中，网格状布置包括多个网格柱63a，其中，相邻的网格柱63由突起60和凹槽61交替形成。根据图14至图16的蜂窝式的突起60和/或凹槽61能够在外管管壁的顶视图中具有环形几何形状。在这些版本中，其他合适的圆形或非圆形几何形状也是可行的(未示出)。
图17以透视图示出了图14示例的一个版本。在图17的例子中，表面积扩大结构50包括以网格状方式布置在外管管壁31a上的突起60。类似于图14，网格状布置包括多个网格柱63a和多个网格线63b。在图17的例子中，突起60在外管管壁31a的顶视图中各自具有圆柱形几何形状。这由图18的图示出，图18示例性地示出沿图17的剖面线XX的纵截面中的三个突起60。在图18的示例中，突起60具有相同的高度h，高度h是从外管管壁31a垂直于内侧62测量的。与此相比，图19示出了其中突起60的高度具有不同值h1、h2的版本。也能够考虑各个突起的高度变化的结构。
在图20和图21所示的另外两种版本中，突起60远离外管管壁31a逐渐变细。在图20的示例中，突起60各自具有截头圆锥的几何形状。在图21的例子中，突起60设计为每个终止于一个点。图22的版本示出了突起60，突起60的背向外管管壁31a的端段65是凸形的，或者替代地，该端段具有凹形形状。
在图23中示出了图5的一个版本，但是也能够与图6至图22的示例结合。在图23的示例中，具有表面积扩大结构的外管管壁31a未设计为如图5至22的例子所示的平坦的。相反，具有表面积扩大结构50的外管管壁31a包括至少一个第一平坦壁段64a。第一平坦壁段64a以一角度与第二平坦壁段64b汇聚。在图23的示例中，两个壁段64a，64b彼此成钝角β布置。然而在这些版本中，其他中间角度也是能够想象的。
总之，注意力针对图11的表示。图11示出了图14的示例的一个版本。在图11的示例中，表面积扩大结构50包括布置成网格状的突起60。类似于根据图14的形式，网格状布置包括多个网格柱63a和多个网格线63b。在图11的例子中，在外管管壁31a的顶视图中，每个突起60具有圆弧段的轮廓或几何形状。

Claims (22)

1.一种用于机动车辆的热交换器(1)，尤其废气热交换器，具有：
外管(2)，其沿纵向方向(L)延伸，用于流过热气体(H)，限定外管内部空间(3)，所述外管(2)在垂直于所述纵向方向(L)的横截面中包括至少两个外管管壁(31a，31b)，
内管(4)，其布置在外管内部空间(3)中，沿着所述纵向方向(L)延伸，所述内管(4)在纵向端部(26a)处设计成封闭的，并且限定内管内部空间(5)，所述内管(4)在垂直于所述纵向方向(L)的横截面中包括至少两个内管管壁(33a，33b)，
其中，在至少一个所述内管管壁(33a，33b)中存在孔口(7)，所述内管内部空间(5)与所述外管内部空间(3)通过所述孔口(7)流体连通，
多个热电模块(10)，它们布置在所述外管管壁(31a，31b)的外侧(8)上，每个热电模块具有面向所述外管(2)的热侧(11)以及背向所述外管(2)的冷侧(12)，
至少一个冷却剂管(13)，用于被冷却剂(K)流过，布置在至少一个所述热电模块(10)的冷侧(12)上，
其特征在于：
在至少一个所述外管管壁(31a，31b)的内侧(62)上设置有至少一个表面积扩大结构(50)。
2.根据前述权利要求中任一项所述的热交换器，其特征在于，所述表面积扩大结构(50)相对于所述纵向方向(L)布置在至少一个所述热电模块(10)的区域中。
3.根据前述权利要求中任一项所述的热交换器，其特征在于，至少一个所述表面积扩大结构(10)与至少一个所述孔口(7)对置，使得离开所述孔口(7)的热气体(H)至少部分地撞击所述表面积扩大结构(50)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的热交换器，其特征在于，所述表面积扩大结构(50)从至少一个所述外管管壁(31a，13b)朝向所述内管(4)突出，优选地一体成型在所述外管(2)上。
5.根据前述权利要求中任一项所述的热交换器，其特征在于，所述表面积扩大结构(50)由多个突起(51)形成，所述突起(51)从至少一个所述外管管壁(31a，31b)朝向所述内管(4)突出。
6.根据权利要求5所述的热交换器，其特征在于，所述突起(51)形成为腹板(52)，所述腹板(52)沿着延伸方向(E)彼此间隔延伸，形成中间空间(53)。
7.根据权利要求5或6所述的热交换器，其特征在于，在所述外管管壁(31a，31b)的顶视图中，所述突起(51)或所述腹板(52)沿所述延伸方向(E)至少在一些段中线性地和/或非线性地延伸。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的热交换器，其特征在于，所述突起(51)或所述腹板(52)在俯视图中具有波浪状的几何形状。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的热交换器，其特征在于，
多个腹板(52)，它们形成腹板组(59)，
所述腹板组(59)的所述腹板(52)径向延伸远离限定在所述外管管壁(31a，31b)上的虚拟中心点(M)。
10.根据权利要求9所述的热交换器，其特征在于，在所述外管管壁(31a，31b)上，多个腹板组(59)优选地以网格状的方式设置有至少两个网格柱(63a)和/或至少两个网格线(63b)。
11.根据权利要求5至10中任一项所述的热交换器，其特征在于，所述突起(51)或所述腹板(52)彼此平行布置。
12.根据权利要求6至11中任一项所述的热交换器，其特征在于，沿着所述延伸方向(E)的所述突起(51)或所述腹板(52)在每个情形下具有多个中断部(54)，使得通过这样的中断部(54)，两个相邻的中间空间(53)流体地相互连接。
13.根据权利要求12所述的热交换器，其特征在于，沿着所述延伸方向(E)的相邻所述突起(51)或腹板(52)的所述中断部(54)相互交错地布置，使得通过交错布置的中断部(54)形成连通通道(54)，所述连通通道(54)将所述突起(51)或腹板(52)之间的多个相邻中间空间(53)流体地相互连接。
14.根据权利要求13所述的热交换器，其特征在于，所述连通通道(55)沿着通道方向(R)延伸，所述通道方向(R)与所述突起(51)或腹板(52)的所述延伸方向(E)形成锐角(α)。
15.根据权利要求5至14中任一项所述的热交换器，其特征在于，在至少一个所述腹板(52)中形成孔口(57)，所述孔口(57)将两个相邻的中间空间(53)流体地相互连接。
16.根据前述权利要求中任一项所述的热交换器，其特征在于，所述表面积扩大结构(50)包括多个优选蜂窝式的突起(60)和/或优选蜂窝式的凹槽(61)，它们以网格状的方式布置在所述外管管壁(31a，31b)的内侧(62)上。
17.根据前述权利要求中任一项所述的热交换器，其特征在于，网格状布置(50)包括至少两个网格柱(63a)，其中，相邻网格柱(63a)优选地由突起(60)或凹槽(61)交替地形成。
18.根据前述权利要求中任一项所述的热交换器，其特征在于，在所述外管管壁(31a，31b)的俯视图中，所述突起(60)和/或凹槽(61)具有圆形、优选为环形的几何形状。
19.根据前述权利要求中任一项所述的热交换器，其特征在于，至少一个突起(60)和/或至少一个凹槽(61)远离所述外管管壁(31a，31b)逐渐变细，优选呈锥状变细。
20.根据前述权利要求中任一项所述的热交换器，其特征在于，
具有所述表面积扩大结构(50)的所述外管管壁(31a)设计为平坦的，或者
具有所述表面积扩大结构(50)的所述外管管壁(31b)包括至少一个第一平坦壁段(64a)，所述第一平坦壁段(64a)与第二平坦壁段(64b)汇聚，所述第二平坦壁段(64b)优选与第一壁段(64b)成钝角(β)。
21.一种热交换器装置，具有：
至少两个、优选多个热交换器(1)，它们布置成一个在一个顶部，特别是彼此堆叠，所述热交换器(1)经由用于从所述热交换装置排出热气体(H)的至少一个共用气体出口彼此流体连通。
22.一种机动车辆，具有：
内燃机，其包括排气系统；
与排气系统相互作用的根据权利要求1至20中任一项所述的热交换器(1)，或者与排气系统相互作用的根据权利要求21所述的热交换器装置。
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