CN110017711A - 用于热传递的设备及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于热传递的设备及其制造方法。所述设备具有壳体，所述壳体具有在由壳体完全围成的体积之内设置的热交换器。壳体利用容纳元件和覆盖元件两件式地构成。集成地设置在容纳元件之内的热交换器由彼此平行设置的热交换器元件构成并且由要冷却的第一流体穿流以及由液态的第二流体环流。热交换器元件分别由第一外壳元件和第二外壳元件以及肋片元件板状地构成并且分别具有穿流区域，用于第一流体的流入和流出。穿流区域分别在热交换器元件的端侧上构成。肋片元件沿纵向方向具有比外壳元件更小的尺寸以及设置在外壳元件之间，使得在热交换器元件的远离于第一端侧设置的第二端侧的区域中构成有用于使第一流体的流动方向转向的自由区域。

Description

用于热传递的设备及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种用于热传递的设备，所述设备尤其用于在机动车中的排气冷却。在此，优选在排气和液态的冷却剂之间传递热。所述设备具有壳体，所述壳体具有在由壳体完全围成的体积之内设置的热交换器。
背景技术
从现有技术中已知在机动车中的排气再循环的系统。借助于所述系统，减少在排气中尤其在用柴油驱动的机动车的排气中的氮氧化物并且减少用汽油驱动的机动车的消耗。在排气再循环的此类系统中，吸入至发动机的新鲜空气混入冷却的或未冷却的排气。
在高温下燃烧时，尤其在使用稀薄的混合物的情况下，也就是说在部分负荷范围中，在机动车的发动机中产生对环境有害的氮氧化物。为了减少氮氧化物的排放，在燃烧时需要减低高的温度峰值和减少过量空气。由于燃料-空气-混合物的较低的氧气浓度，燃烧过程的速度和进而最大燃烧温度降低。这两种效要通过将排气的子流混入由发动机吸入的新鲜空气流来实现。
在用柴油驱动的机动车中，排气再循环的系统除了降低氧气比例和降低在燃烧时的温度峰值之外也引起噪音发射的减少。在用汽油驱动的具有排气再循环的系统的机动车中还减少节流损失。
然而，由于混合具有高温的回导的排气流，降低冷却效果和进而也降低发动机的效率。为了应对所述降低，排气在混合之前在热交换器、所谓的排气热交换器或排气再循环冷却器中被冷却。在用汽油驱动的机动车中，对排气的附加的冷却引起输送给发动机的空气的压缩比升高。
排气再循环，也简称为AGR，在柴油发动机驱动的车辆中作为高压AGR运行以及在汽油发动机驱动的车辆中作为低压AGR运行。在低压AGR运行中，还在排气再处理之前(例如借助于催化剂等)获取用于回导的排气与在排气再处理之后获取用于回导的排气之间加以区分。此外，已知了结合具有排气涡轮增压器的发动机共同地使用高压AGR和低压AGR。
用于排气再循环的系统除了排气再循环冷却器以外通常具有大多数情况下构成为座阀/圆盘阀的AGR阀以及旁路段，所述旁路段具有大多数情况下构成为瓣阀或圆盘阀的旁路阀或者电接线盒或测压器。
从现有技术中已知排气热交换器的不同的设计方案。然而，越来越严格的关于对机动车的消耗要求和排气标准的法律规定：在机动车中的部件的位置需求变得越来越小的情况下提高冷却需求。这些相互矛盾的要求鲜少被已知的排气热交换器满足。
从DE 10 2007 054 953 A1中得知内燃机的排气再循环系统，该内燃机具有空气冷却的排气再循环冷却器。由铝构成的排气再循环冷却器具有双流的冷却管道，所述冷却管道通入单流的连接套管中。通过将排气流分配到两个冷却管道上，将热交换器表面增大和进而提高冷却能力。还经由冷却肋片彼此连接的、双流的冷却管道是三重U形缠绕的。
在DE 10 2007 054 913 A1中描述一种热交换器，其尤其用于机动车，所述热交换器具有一个或多个由流体穿流的流动通道。在挤压型材中设置的流动通道至少部段地具有弯曲的走向，以便提高热交换能力。根据热交换器的一个设计方案中，挤压型材U形地弯曲。挤压型材的外壁由冷却剂环流，而排气沿着内壁流动。
在DE 10 2008 024 569 A1中公开一种排气冷却器，所述排气冷却器具有壳体，所述壳体具有旁路通道和冷却区域。在冷却区域中设置有排气冷却通道，所述排气冷却通道由直的冷却管道和转向室构成。壳体包括调节元件，所述调节元件用于控制通过旁路通道或者通过冷却区域的排气流。排气流在穿流冷却区域时多次转向，其中排气冷却通道具有入口冷却通道、与其连接的转向通道和连接于转向通道的出口冷却通道。排气流在此在转向通道中与入口或出口冷却通道的流动方向相反地流动。要冷却的排气流由于转向而至少四次传导经过壳体的冷却区域。冷却管道由冷却剂环流，而排气穿过冷却管道流动。
从DE 10 2008 001 659 A1、DE 10 2008 001 660 A1和DE 10 2008 002 430 A1中分别得知用于机动车的排气系的热交换器，所述热交换器具有引导排气的、设置在闭合的壳体中的热交换器管道或由流体方面彼此并联连接的、设置在闭合的壳体中的热交换器管道构成的束。冷却剂通过壳体传导并且从外侧环流一个或多个热交换器管道。
从现有技术中已知的排气再循环系统包括气体/气体和气体/冷却剂热交换器，其中气体/冷却剂热交换器尤其构成为管束热交换器，所述管束热交换器又构成为纯I形穿流的或者U形穿流的排气热交换器。纯I形穿流的热交换器，然而在低冷却能力的情况下，在排气侧上具有小的压力损失值，其中气体入口和气体出口在设置在一条线上。在排气热交换器的U形穿流的情况下，气体入口和气体出口设置在热交换器的一侧上。
排气再循环系统的常规构成为板式热交换器的U形穿流的排气热交换器在远离于构成为用于排气的入口和出口的第一端部设置的第二端部处具有转向元件，所述转向元件作为附加元件与板钎焊或熔接。由于排气从板式热交换器的板中或从管束热交换器的管道中流到转向室中并且接着流入管道或板中，在冷却能力良好的情况下在排气侧出现非常高的压力损失。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于在两种流体之间进行有效的热传递的设备，所述设备尤其用于在机动车中借助于液态的冷却剂的排气冷却。借助于热交换器，在高热效率的情况下，应当能够传递最大热功率，同时流体的压力损失小，即具体而言流体是排气和冷却剂。热交换器还因紧凑的构型而应是节省空间的并且仅具有最小结构尺寸或最小结构空间需求。热交换器还应当引起最小制造成本和材料成本。
所述目的通过具有本发明的实施例的特征的主题实现。改进方案在如下描述中给出。
所述目的通过根据本发明的用于热传递的设备实现，所述设备尤其用于在机动车中的排气冷却。所述设备具有壳体，所述壳体具有在由壳体完全围成的体积之内设置的热交换器。壳体利用容纳元件和覆盖元件两件式地构成。热交换器集成地设置在容纳元件之内并且由彼此平行设置的热交换器元件构成，所述热交换器元件由要冷却的第一流体，尤其排气穿流并且由液态的第二流体，尤其冷却剂环流。
根据本发明的设计方案，热交换器元件分别由第一外壳元件和第二外壳元件以及肋片元件板状地构成。每个热交换器元件具有穿流区域，所述穿流区域用于第一流体的流入和流出。穿流区域分别构成在热交换器元件的端侧上。肋片元件沿纵向方向具有比外壳元件更小的尺寸以及设置在外壳元件之间，使得在热交换器元件的远离于第一端侧设置的第二端侧的区域中构成有用于将第一流体的流动方向转向的自由区域，使得热交换器元件由第一流体U形穿流。
壳体将热交换器对周围环境不透气地密封，其中在容纳元件和覆盖元件之间有利地设置有密封元件。
根据本发明的一个改进方案，壳体的覆盖元件构成为具有用于第二流体的进入开口以及用于第一流体的进入开口和排出开口。壳体的容纳元件具有用于第二流体的排出开口。
根据本发明的一个优选的设计方案，在热交换器元件的穿流区域中沿着高度的与纵向方向正交地定向的方向设置有条状的导流装置。所述导流装置将热交换器元件的穿流区域分别划分为两个尤其同样大的用于第一流体的流动横截面。
本发明的另一有利的设计方案在于，在壳体的容纳元件之内设置有用于第二流体的导流元件，所述导流元件的壁部至少在不同于端侧的侧面上尤其是在上侧和下侧以及两个侧面上环绕热交换器地构成。
因此在容纳元件的壁部和热交换器之间设置的导流元件有利地具有在长侧面上环绕热交换器的包络元件的形状，所述包络元件具有敞开的第一端侧和敞开的第二端侧。端侧沿纵向方向限界导流元件地设置。
导流元件的壁部的形状和外部尺寸在此优选对应于壳体的容纳元件的壁部的形状和内部尺寸减去用于构成缝隙的量，所述缝隙用于将导流元件引入容纳元件中。
导流元件的壁部的内部尺寸有利地确定为，使得在导流元件的壁部的内侧和热交换器之间构成有用于第二流体的穿流的缝隙。
根据本发明的一个改进方案，导流元件的壁部在第一窄侧面上构成为具有进入开口和/或流动缝隙，以使第二流体流入由导流元件围成的体积中。
进入开口有利地沿高度的方向和沿纵向方向以形成矩阵的方式分别并排设置。
沿高度的方向，进入开口优选叠置地设置成三排。在此，每个沿纵向方向定向的排由至少两个、优选由五个进入开口构成。设置成一排的进入开口有利地分别具有同样大的流动横截面。
根据本发明的一个优选的设计方案，导流元件的壁部在朝向壳体的第二流体的排出开口设置的宽侧面上设有留空部。留空部有利地从导流元件的朝向容纳元件的敞开的端侧定向的第一端侧沿纵向方向延伸地构成。
导流元件优选作为一件式的部件制造。
根据本发明的另一有利的设计方案，导流元件由塑料或由金属材料构成，尤其由铝或不锈钢构成。
热交换器元件优选由金属材料，同样尤其由铝或由不锈钢制造。壳体有利地也由金属材料如铝或不锈钢构成，或由塑料构成。
所述目的也通过根据本发明的用于制造用于热传递的设备的方法实现，所述设备尤其用于在机动车中的排气冷却，所述设备具有壳体和在由壳体完全围成的体积之内设置的热交换器。所述方法具有下述步骤：
-将热交换器元件的各一个第一外壳元件和第二外壳元件插接在一起以及将肋片元件设置在所述外壳元件之间，使得构成敞开的穿流区域并且外壳元件的侧棱边彼此贴靠；
-将热交换器元件用宽侧面彼此堆叠；以及
-将热交换器元件借助于固定元件固定在长侧面上以及将保持型材设置在由穿流区域形成的侧面上；
-将热交换器的部件连接；
-将导流元件设置在热交换器的设置在外部的热交换器元件上；
-将热交换器连同导流元件推入壳体的容纳元件中；以及
-通过将密封元件和覆盖元件放置到所述容纳元件上来封闭壳体。
壳体的容纳元件和覆盖元件固定地彼此连接，其中容纳元件和覆盖元件优选彼此旋接。在此，螺丝用作为固定元件。
根据本发明的一个改进方案，热交换器元件在窄侧面和端侧上分别彼此对齐地设置。
一个特别的优点在于，热交换器的部件通过钎焊或熔焊彼此连接。
构成为高效的排气再循环冷却器(也简称为排气冷却器)尤其用于减少在用汽油驱动的发动机和柴油发动机中的有害的排放以及构成为用于在用汽油驱动的发动机中提高效率的根据本发明的用于热传递的设备可以以高的冷却能力在同时压力损失小的情况下运行并且具有其他各种不同的优点：
-在构造尺寸最小的情况下或在构造空间需求最小的情况下，也就是说在可传递的热功率与改建的体积的比例最优的情况下，传递最大的热功率；
-在柴油燃料驱动的车辆中替选的氮氧化物减少措施的更小的规模或者完全省去替选的氮氧化物减少措施，或者在用汽油驱动的车辆中消耗减少措施的更小规模或者完全省去所述消耗减少措施；从而
-减少车辆质量；
-通过避免在材料中的热应力而得到的最大使用寿命；以及
-通过简单的结构和少量部件而得到制造方面的最小成本和最小材料耗费，
此外
-减少燃料消耗，以及
-增强在排气中的氮氧化物的减少。
附图说明
本发明的设计方案的其他细节、特征和优点从后续参照附图对实施例的描述中得出。在此示出：
图1以立体视图示出了组装状态，其中壳体闭合和流体“排气”和“冷却介质”穿过壳体的流动方向通过箭头表明；以及
图2以分解图示出了各个部件，即壳体、热交换器和用于冷却剂的导流元件。
具体实施方式
在图1中以立体视图示出处于组装状态中的构成为排气冷却器的用于热传递的设备1，其中壳体2、2a、2b闭合并且流体“排气”和“冷却剂”穿过壳体2、2a、2b的流动方向5、8通过箭头表明。
壳体2由容纳元件2a和覆盖元件2b基本上两件式地构成。为了封闭壳体2，覆盖元件2b在容纳元件2a的敞开的端侧上设置在容纳元件2a上。
冷却剂沿流动方向5穿过在覆盖元件2b中构成的进入开口3沿纵向方向L流入壳体2中并且穿过在容纳元件2a中构成的排出开口4沿高度H的方向再从壳体2中流出。在此，进入开口3设置在壳体2的端侧上而排出开口4设置在壳体2的上侧上。
覆盖元件2b除了用于冷却剂的进入开口3以外还具有用于排气的进入开口6和排出开口7。排气的进入开口6和排出开口7沿宽度B的方向并排设置在壳体2的端侧上并进而设置在设备1的第一端部上。
排气沿流动方向8穿过入口6流入壳体2中并且穿过出口7从壳体2中再流出，其中冷却剂和排气近似平行地沿高度H的方向相对于彼此错开地穿过覆盖元件2b流入壳体2中。排气还沿基本上平行于流入方向定向的流动方向8从壳体2中流出。排气在流入壳体2中时通过导流元件9引导，所述导流元件沿排气的流动方向8设置在入口6上游。
要冷却的排气在壳体2之内流过热交换器元件，而吸收来自排气的热的冷却剂在热交换器元件周围的中间空间中以及在热交换器元件和壳体2的壁部或附加的导流元件之间的中间空间中流动。
图2作为分解图示出图1中的用于热传递的设备1，作为单个部件，即壳体2、2a、2b，热交换器20和用于冷却剂的导流元件33。
两件式地构成的壳体2除了覆盖元件2b以外具有盆形构成的容纳元件2a，其具有敞开的端侧。覆盖元件2b构成为，使得其与容纳元件2a组合地完全地围成一体积。容纳元件2a和覆盖元件2b在设备1的安装好的状态中彼此相对应。容纳元件2a和覆盖元件2b能够作为壳体2的单个元件简单地插接在一起和安装。
基本上具有矩形横截面的容纳元件2a在此在敞开的侧上构成为具有连接元件10例如螺丝连接的固定容纳部。在设备1的安装好的状态中，容纳元件2a的固定容纳部与覆盖元件2b的穿通开口彼此相对应，使得穿通开口和固定容纳部叠置并且固定元件，尤其螺丝可用杆穿过穿通开口引入固定容纳部中，并进而覆盖元件2b和容纳元件2a可彼此固定地连接。壳体2借助于构成为螺丝连接的连接元件10封闭。
壳体2优选由金属构成，例如由铝构成。壳体2的容纳元件2a借助于螺丝装置与覆盖元件2b连接以及通过构成为密封环的密封元件11相对于周围环境而冷却剂密封地且排气密封地封闭。此外，有利地构成为金属密封装置的密封元件11防止排气和冷却剂在壳体2的内部中混合。密封元件11在设备1的安装期间设置在覆盖元件2b和容纳元件2a之间。
替选地，壳体2也能够由塑料或不锈钢构成。
容纳元件2a在敞开的端侧的区域中构成为具有用于冷却剂的进入区域12。由此，容纳元件2a的在其他方面基本上为矩形的横截面在敞开的端侧的区域中具有成型部，所述成型部在端侧上具有最大伸展并且沿纵向方向L渐缩地构成。
在壳体2之内，也就是说在由壳体2围成的体积之内，设置有热交换器20。壳体2将热交换器20相对于周围环境气密密封。
热交换器20在根据图2的实施方式中由四个板状的热交换器元件21构成。每个热交换器元件21在此具有上部的第一外壳元件22以及下部的第二外壳元件23，所述第一和第二外壳元件优选由板件构成，所述板件设置在通过宽度B和长度L的方向定向的平面中，所述板件具有内侧24和外侧25。
板件的外棱边环绕地变形，其中板件在第一端侧的区域中分别沿高度H的方向朝向外侧25变形，并且第一端侧的棱边分别平行于板件地定向。
对置地设置的长侧面的棱边和远离于第一端侧设置的第二端侧的棱边以90°的角沿共同的方向朝向内侧24弯折。相对于板件朝向内侧24弯折的棱边分别构成外壳元件22、23的连续的和闭合的侧棱边26并且在第一端侧的区域中扩宽，也就是说，侧棱边26在该区域中沿高度H的方向相应地具有比在板件上环绕的侧棱边26更大的伸展。
外壳元件22、23的侧棱边26构成为，使得上部的外壳元件22与内侧24能够分别相互定向地插接到彼此中和下部的外壳元件23与外侧25能够分别相互定向地插接到彼此中。热交换器元件21的插接到彼此中的外壳元件22、23的侧棱边在此相互重叠地、平面彼此贴靠，使得热交换器元件21在长侧面和第二端侧上完全闭合。在第一端侧上，由于板件构成为沿高度H的方向变形，构成伸展的穿流区域27，用于进入热交换器元件21中和从热交换器元件21中出来的排气。热交换器元件21的穿流区域27具有相较于与穿流区域27不同的区域更大的用于排气的流动横截面。
在每个热交换器元件21的第一外壳元件22和第二外壳元件23之间设置有沿纵向方向L波形地构成的肋片元件28，所述肋片元件沿高度H的方向和宽度B的方向填充由热交换器元件21围成的体积。借助于肋片元件28的波形的构成，排气的流动通道通过肋片元件28和进而通过热交换器元件21延长。
肋片元件28贴靠在外壳元件22、23的内侧24上。在长侧面的区域中，在肋片元件28和外壳元件22、23的侧棱边26之间留有缝隙，所述缝隙以肋片元件28的肋片的间距的量级构成。
然而，沿纵向方向L，肋片元件28的伸展明显比热交换器元件21的伸展更小。通过将肋片元件28用第一端侧设置在热交换器元件21的穿流区域27中以及沿纵向方向L的较小的伸展中，在肋片元件28的第二端面和热交换器元件21的侧棱边26之间留有空隙，用于使排气在热交换器元件21之内的流动方向8转向。借助于排气的流动方向8的由此可行的颠倒能够将排气沿两个相反的流动方向传导穿过热交换器元件21。排气在此穿过入口6流入设备1中和穿过相应的穿流区域27流入热交换器元件21中并且沿纵向方向L穿过热交换器元件21的第一区域流动。接着，排气在热交换器元件21之内的流动方向颠倒，使得在排气穿过出口7从设备1中导出之前，排气沿相反的方向穿过热交换器元件21的第二区域流动。
热交换器20构成为U形穿流的排气热交换器，所述排气热交换器与I形穿流的热交换器相比具有明显更长的用于排气的冷却段。钎焊的或熔焊的转向元件被省去。
外壳元件22、23还设有朝向外侧25的方向定向的成型部29。成型部29的伸展在此对应于在板件的第一端侧的区域中沿高度H的方向的扩宽部的伸展并进而对应于彼此相邻设置的热交换器元件21的一半间距。彼此相邻设置的热交换器元件21的彼此相邻设置的外壳元件22、23的成型部29以相应的上侧作为间隔件彼此贴靠，使得在热交换器元件21之间产生限定的间距，作为用于环流热交换器元件21的冷却剂的流动路径。此外，彼此贴靠的成型部29能够作为导流装置有助于使冷却剂在热交换器20之内的流动形成涡流。因此，具有宽侧面以及彼此平行设置的热交换器元件21定向为，使得在直接相邻设置的热交换器元件21之间分别构成有用于冷却剂的流动路径。
在安装设备1尤其热交换器20时，热交换器元件21沿高度H的方向叠置地堆叠，使得侧棱边26和穿流区域27对齐地设置。热交换器元件21在长侧面上分别经由至少一个固定元件30相对于彼此固定。夹具状构成的固定元件30插接到位于外部的热交换器元件21之上，使得热交换器元件21上下保持地形成热交换器20。
在热交换器元件21的穿流区域27中，热交换器元件21附加地经由框架状的保持型材31彼此连接。例如也用作焊接辅助装置的保持型材31，也称作为焊接框架，两件式地构成并且环绕热交换器元件21的穿流区域27设置，其中所述穿流区域形成用于到热交换器20中的排气的共同的入口。
此外，在热交换器元件21的穿流区域27中设有沿高度H的方向定向的、条状的导流装置32，所述导流装置一方面将热交换器元件21上下固定并且另一方面将穿流区域27分别划分为两个等大的用于排气的流动横截面。因此确保，排气流入热交换器元件21的第一流动横截面中，沿纵向方向L穿过热交换器元件21流动，在从在热交换器元件21之内的相应的肋片元件28中流出之后被转向并且再沿纵向方向L穿过热交换器元件21流动以及从热交换器元件21的第二流动横截面中流出。因此，导流装置32用作为用于流入热交换器20的和从热交换器20中流出的排气的分隔壁。
在安装设备1时，将热交换器20的单个部件插接在一起，借助于构成为焊接框架的保持型材31保持并且接着彼此钎焊。
设备1还具有优选由塑料构成的、用于冷却剂的导流元件33。替选地，导流元件33也能够由金属构成，例如铝或不锈钢构成。
有利地构成为一件式的部件的导流元件33具有在长侧面上环绕热交换器20的包络元件的形状，所述包络元件沿纵向方向L具有敞开的第一端面和敞开的第二端面。在将热交换器元件21安装成热交换器20之后，一件式地构成的导流元件33移动到热交换器20之上。根据一个替选的实施方式，导流元件由两个部件分开地构成，在将热交换器元件21安装成热交换器20之后所述导流元件围绕热交换器20设置。
导流元件33的形状和外部尺寸在此对应于壳体2的容纳元件2a的壁部的形状和内部尺寸减去用于构成间隙和缝隙的量，所述间隙和缝隙用于将导流元件33引入容纳元件2a中。所述导流元件33的壁部的内部尺寸确定为，使得导流元件33包围热交换器20，其中在导流元件33的壁部的内侧和热交换器20之间留有用于冷却剂穿流的缝隙。因此，在设备1的安装好的状态中，导流元件33设置在容纳元件2a的壁部和热交换器20之间。
导流元件33沿纵向方向L的伸展大致对应于热交换器20沿纵向方向L的伸展，其中导流元件33也能够比热交换器20更短地构成。
导流元件33的壁部在第一窄侧面上设有成型部34、进入开口35和流动缝隙36，所述第一窄侧面朝向进入壳体2、2a的冷却剂的进入区域12设置。
成型部34在此与形成壳体2、2a的进入区域12的壁部相对应地成形，使得导流元件33的壁部在成型部34的区域中平面地贴靠在壳体2、2a的进入区域12的壁部上并且穿过进入区域12流入的冷却剂有针对性地传导至进入开口35并且穿过流动缝隙36。
基本上具有矩形流动横截面的进入开口35沿高度H的方向叠置地设置成三排。在此，每个沿纵向方向L定向的排具有五个进入开口35。一排的进入开口35分别构成有同样大的流动横截面，其中第一排的进入开口35，与沿高度H的方向在第一排之上设置的第二排或第三排的进入开口35相比，具有更大的流动横截面。第一排的进入开口35沿冷却剂的流动方向5在最短路程上入流。冷却剂在流入导流元件33中时分开为穿过进入开口35的子质量流以及穿过流动缝隙36的子质量流。
流动缝隙36在从导流元件33的构成为具有进入开口35的第一窄侧面至导流元件33的邻接于第一窄侧面设置的第一宽侧面的过渡部上构成。缝隙在此沿纵向方向L延伸并且至少具有如下长度，所述长度对应于进入开口35的排中的一排的长度。冷却剂的通过进入开口35传导到导流元件33中的子质量流基本上从侧面和进而在沿宽度B的方向伸展的流动方向上流入，而冷却剂的传导穿过流动缝隙36的子质量流基本上在沿高度H的方向伸展的流动方向上从下方流入导流元件33中。冷却剂的围绕热交换器元件21引导的子质量流在流入导流元件33之后被混合。
导流元件33的壁部还在第二宽侧面上设有留空部37，第二宽侧面朝向壳体2、2a的冷却剂的排出开口4设置。所述留空部37从导流元件33的朝向容纳元件2a的敞开的端侧定向的第一端部沿纵向方向L延伸并且具有特定的宽度。留空部37的宽度和长度分别最大涉及导流元件33沿关于宽度B和长度L的相应的方向的相应的总伸展的一半。
导流元件33的第二窄侧面，其与构成为具有进入开口35的第一窄侧面相对置，与第一窄侧面相比，沿纵向方向缩短地构成并且具有第二宽侧面在留空部37的区域中的长度。因此，留空部37在从导流元件33的第二宽侧面至邻接于第二宽侧面设置的第二窄侧面的过渡部上构成。
导流元件33的窄侧面以及长侧面在导流元件33的第二端侧上彼此对齐地设置。
在设备1的运行期间，排气在热交换器20的内部中，尤其在热交换器元件21的内部中流动。热交换器元件21还被液态的冷却剂，例如水或水-乙二醇-混合物环流。因此，冷却剂在热交换器元件21的外侧上的以及在热交换器元件21和壳体2的壁部的内侧或导流元件33的内侧之间的中间空间中穿过设备1流动。
借助于导流元件33的构成方案，将冷却剂有针对性沿着热交换器元件21的外侧传导。导流元件33限定冷却剂围绕热交换器20的穿流并且在此引导冷却剂穿过在热交换器元件21之间以及在热交换器元件21和导流元件33的壁部之间构成的中间空间并且防止通过不期望的旁路的泄漏质量流。
借助于导流元件33，冷却剂的质量流有针对性地传导穿过热交换器20并且确保冷却剂在热交换器元件21之间和围绕热交换器元件21的最优的流动，以便优化排气到冷却剂的热传递并且禁止冷却剂的不期望的流动路程。在此，尤其使在热的排气和冷却剂到设备1中的进入区域中的热传递最大，以便例如避免在部件的材料中出现热应力以及避免冷却剂沸腾。借助于导流元件33，将冷却剂在流入设备1中首先传导到排气入口的区域中，在所述排气入口中排气具有最高的温度和能量并且提供最大冷却能力。
冷却剂的最优的流分配还引起减小相应的流动横截面和进而减小设备1的所需的结构空间的可能性。
在制造设备1时，第一外壳元件22和第二外壳元件23分别与设置在其之间的肋片元件28插接在一起，使得构成敞开的穿流区域27并且侧棱边26彼此贴靠。
这样插接在一起的热交换器元件21作为板叠置地堆叠并且借助于固定元件30固定在长侧面上以及借助于保持型材31固定在穿流区域27上。接着，将热交换器20的部件钎焊或熔焊。
通过将用于排气的导流装置32安装在热交换器元件21的构成为敞开的端部段的穿流区域27的中部的区域中，在热交换器元件21的内部中形成用于排气的U形的流动通道。在此，能够省去附加的部件和机构。
保持型材31的设置也用于将热交换器20固定在壳体2之内。
在连接热交换器20的部件之后，将导流元件33在热交换器20的外部设置的热交换器元件33之上移动或围绕热交换器20放置。
热交换器20与导流元件33一起推入壳体2的容纳元件2a中。壳体2通过放置密封元件11和覆盖元件2b来封闭并且优选旋接。
因此，热交换器20由板或扁平的管道构成，其具有构成为波状的内部肋片的肋片元件28。热交换器元件21的限定穿流区域27的敞开的端部贴靠在壳体2的覆盖元件2b上，而热交换器元件21在其他方面不与壳体2连接，尤其不与容纳元件2a连接。
附图标记列表
1 设备
2、2a 壳体、容纳元件
2、2b 壳体、覆盖元件
3 冷却剂的入口、进入开口
4 冷却剂的出口、排出开口
5 冷却剂的流动方向
6 排气的入口、进入开口
7 排气的出口、排出开口
8 排气的流动方向
9 排气的导流元件
10 连接元件
11 壳体2、2a、2b的密封元件
12 壳体2、2a的冷却剂的进入区域
20 热交换器
21 热交换器元件
22 上部的第一外壳元件
23 下部的第二外壳元件
24 外壳元件22、23的内侧
25 外壳元件22、23的外侧
26 外壳元件22、23的侧棱边
27 热交换器元件21的排气的穿流区域
28 热交换器元件21的肋片元件
29 外壳元件22、23的成型部
30 固定元件
31 保持型材
32 导流装置
33 冷却剂的导流元件
34 导流元件33的成型部
35 导流元件33的冷却剂的进入开口
36 流动缝隙
37 导流元件33的冷却剂的留空部
B 宽度方向
H 高度方向
L 长度方向

Claims (17)

1.一种用于热传递的设备(1)，其尤其用于在机动车中的排气冷却，所述设备具有壳体(2)，所述壳体具有设置在由所述壳体(2)完全围成的体积之内的热交换器(20)，其中
-所述壳体(2)利用容纳元件(2a)和覆盖元件(2b)两件式地构成并且所述热交换器(20)集成地设置在所述容纳元件(2a)之内；
-所述热交换器(20)由彼此平行设置的热交换器元件(21)构成并且由要冷却的第一流体穿流和由液态的第二流体环流，
其特征在于，所述热交换器元件(21)分别由第一外壳元件(22)和第二外壳元件(23)以及肋片元件(28)板状地构成并且分别具有穿流区域(27)，所述穿流区域用于所述第一流体流入和流出，其中所述穿流区域(27)分别构成在所述热交换器元件(21)的端侧上并且所述肋片元件(28)沿纵向方向(L)具有比所述外壳元件(22，23)更小的尺寸以及设置在所述外壳元件(22，23)之间，使得在所述热交换器元件(21)的远离于第一端侧设置的第二端侧的区域中构成有用于使所述第一流体的流动方向(8)转向的自由区域。
2.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述覆盖元件(2b)构成为具有用于所述第二流体的进入开口(3)和用于所述第一流体的进入开口(6)和排出开口(7)，并且所述容纳元件(2a)构成为具有所述第二流体的排出开口(4)。
3.根据权利要求1或2所述的设备(1)，其特征在于，在所述热交换器元件(21)的穿流区域(27)中构成有沿高度(H)的与所述纵向方向(L)正交地定向的方向设置的、条状的导流装置(32)，所述导流装置将所述穿流区域(27)分别划分为两个用于所述第一流体的流动横截面。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的设备(1)，其特征在于，在所述壳体(2)的所述容纳元件(2a)之内设置有用于所述第二流体的导流元件(33)，所述导流元件的壁部构成为至少在不同于所述端侧的侧面上包围所述热交换器(20)。
5.根据权利要求4所述的设备(1)，其特征在于，所述导流元件(33)的壁部的形状和外部尺寸对应于所述容纳元件(2a)的壁部的形状和内部尺寸减去用于构成缝隙的量，所述缝隙用于将所述导流元件(33)引入所述容纳元件(2a)中。
6.根据权利要求4或5所述的设备(1)，其特征在于，所述导流元件(33)的壁部的内部尺寸确定为，使得在所述导流元件(33)的壁部的内侧和所述热交换器(20)之间构成用于所述第二流体穿流的缝隙。
7.根据权利要求4至6中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述导流元件(33)的壁部在第一窄侧面上构成为具有进入开口(35)和/或流动缝隙(36)，所述进入开口和/或流动缝隙用于使第二流体流入由所述导流元件(33)围成的体积中。
8.根据权利要求7所述的设备(1)，其特征在于，所述进入开口(35)沿高度(H)的方向和沿所述纵向方向(L)分别彼此并排地设置。
9.根据权利要求8所述的设备(1)，其特征在于，所述进入开口(35)沿所述高度(H)的方向叠置地设置成三排，其中每个沿纵向方向(L)定向的排具有至少两个进入开口(35)。
10.根据权利要求9所述的设备(1)，其特征在于，一排的进入开口(35)分别具有同样大的流动横截面。
11.根据权利要求4至10中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述导流元件(33)的壁部在朝向所述壳体(2，2a)的第二流体的排出开口(4)设置的宽侧面上构成为具有留空部(37)。
12.根据权利要求11所述的设备(1)，其特征在于，所述留空部(37)构成为从所述流动元件(33)的朝向所述容纳元件(2a)的敞开的端侧定向的第一端侧沿纵向方向(L)延伸。
13.根据权利要求4至12中任一项所述的设备(1)，其特征在于，所述导流元件(33)构成为一件式的部件。
14.一种用于制造根据权利要求1至13中任一项所述的用于热传递的设备(1)的方法，所述设备尤其用于在机动车中的排气冷却，所述设备具有壳体(2)，所述壳体具有设置在由所述壳体(2)完全围成的体积之内的热交换器(20)，所述方法具有如下步骤：
-将热交换器元件(21)的各一个第一外壳元件(22)和第二外壳元件(23)插接在一起以及将肋片元件(28)设置在所述外壳元件(22，23)之间，使得构成敞开的穿流区域(27)并且所述外壳元件(22，23)的侧棱边(26)彼此贴靠；
-将所述热交换器元件(21)以宽侧面彼此堆叠；以及
-借助于固定元件(30)将所述热交换器元件(21)固定在长侧面上以及将保持型材(31)设置在由所述穿流区域(27)形成的侧面上；
-将所述热交换器(20)的部件连接；
-将导流元件(33)设置在所述热交换器(20)的设置在外部的热交换器元件(21)之上；
-将所述热交换器(20)连同所述导流元件(33)推入所述壳体(2)的容纳元件(2a)中；以及
-通过将密封元件(11)和覆盖元件(2b)放置到所述容纳元件(2a)上来封闭所述壳体(2)。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述热交换器元件(21)在窄侧面和端侧上分别彼此对齐地设置。
16.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，所述热交换器(20)的部件通过钎焊或熔焊彼此连接。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的方法，其特征在于，在封闭的步骤中旋接所述壳体(2)。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD879153S1 (en) * 2018-03-14 2020-03-24 Sango Co., Ltd. Exhaust heat recovery apparatus for automobiles

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007021726A1 (de) * 2006-05-09 2007-11-15 Modine Manufacturing Co., Racine Dualer gestapelter Plattenwärmetauscher mit zwei Durchläufen
CN106989622A (zh) * 2015-11-27 2017-07-28 翰昂汽车零部件有限公司 汽车排出气体冷却热交换器及制造该热交换器的方法
CN106996707A (zh) * 2015-12-11 2017-08-01 翰昂汽车零部件有限公司 用于板翅式热交换器的内部脱气特征

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006105577A (ja) * 2004-09-08 2006-04-20 Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd フィン構造体および該フィン構造体を内装した伝熱管並びに該伝熱管を組込んだ熱交換器
DE102007054913A1 (de) 2006-11-15 2008-08-28 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmeübertrager
US20080141985A1 (en) * 2006-12-18 2008-06-19 Schernecker Jeff L Layered core EGR cooler
KR101554048B1 (ko) * 2007-04-13 2015-09-17 발레오 테르미코 에스.에이. 가스용 열 교환기 및 그의 제조 방법
DE102008001659B4 (de) 2007-07-11 2014-01-30 Halla Visteon Climate Control Corp. Abgaswärmetauscher mit integrierter Montageschnittstelle
DE102008002430C5 (de) 2007-07-11 2018-03-22 Hanon Systems Abgaswärmetauscher mit schwingungsgedämpftem Tauscher-Rohrbündel
DE102008001660A1 (de) 2007-07-11 2009-01-15 Visteon Global Technologies, Inc., Van Buren Township Leichtbau Strömungswärmetauscher
DE102007054953A1 (de) 2007-11-17 2009-05-20 Deutz Ag Luftgekühlter Abgasrückführkühler
EP2315995B1 (en) * 2008-04-17 2019-06-12 Dana Canada Corporation U-flow heat exchanger
DE102008024569A1 (de) 2008-05-21 2009-12-10 Benteler Automobiltechnik Gmbh Abgaskühler
DE102009022986A1 (de) * 2009-05-28 2010-12-02 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmeübertrager
DE102009047620C5 (de) * 2009-12-08 2023-01-19 Hanon Systems Wärmeübertrager mit Rohrbündel
JP5988296B2 (ja) 2011-08-10 2016-09-07 臼井国際産業株式会社 多管式熱交換器
JP5997433B2 (ja) * 2011-11-28 2016-09-28 マルヤス工業株式会社 Ｕターン型熱交換器
ES2409534B1 (es) * 2011-12-22 2014-09-02 Valeo Térmico, S. A. Intercambiador de calor para gases, en especial de los gases de escape de un motor
WO2014040797A1 (de) * 2012-09-17 2014-03-20 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmetauscher
US20140251579A1 (en) * 2013-03-05 2014-09-11 Wescast Industries, Inc. Heat recovery system and heat exchanger
JP6276054B2 (ja) * 2013-06-21 2018-02-07 株式会社ティラド 熱交換器
DE102013221151A1 (de) * 2013-10-17 2015-04-23 MAHLE Behr GmbH & Co. KG Wärmeübertrager
EP2957852B1 (en) * 2014-06-17 2018-12-05 Borgwarner Emissions Systems Spain, S.L.U. Flow deflectors
EP3193120A1 (en) * 2016-01-14 2017-07-19 Borgwarner Emissions Systems Spain, S.L.U. Heat exchange device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007021726A1 (de) * 2006-05-09 2007-11-15 Modine Manufacturing Co., Racine Dualer gestapelter Plattenwärmetauscher mit zwei Durchläufen
CN106989622A (zh) * 2015-11-27 2017-07-28 翰昂汽车零部件有限公司 汽车排出气体冷却热交换器及制造该热交换器的方法
CN106996707A (zh) * 2015-12-11 2017-08-01 翰昂汽车零部件有限公司 用于板翅式热交换器的内部脱气特征

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