DE10112257A1 - Abgas-Wärmetauscher - Google Patents

Abgas-Wärmetauscher

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Abstract

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Abstand (FP2) zwischen benachbarten Segmenten (112) auf der Abgas-Abgabeseite des Abgasrohrs (110) größer gemacht als der Abstand (FP2) zwischen benachbarten Segmenten (112) auf der Abgas-Einlassseite des Abgasrohrs (110) quer zu einer Grenze, die im Wesentlichen am Zentrum des Abgasrohrs (110) in dessen Längsrichtung angeordnet ist. Diese Konfiguration macht die Teilung (den Abstand zwischen benachbarten Segmenten (112)) der Rippe (111) größer (gröber) in der Richtung stromabwärts bezogen auf den Abgasstrom, wo die Konzentration der Partikel, beispielsweise von Kohlenstoff, höher ist, sodass das EGR-Gas leichter strömt, was es weniger wahrscheinlich macht, dass sich der Kohlenstoff (Ruß) an der Oberfläche der Rippe (111) (der Segmente (112)) niederschlägt. Als eine Folge kann, weil verhindert ist, dass die Rippe (111) in der Richtung stromabwärts bezogen auf den Abgasstrom belastet bzw. beladen wird, verhindert werden, dass die Kühlleistung des EGR-Kühlers (100) herabgesetzt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Abgas-Wärmetauscher, der einen Wärmeaustausch zwischen im Wege der Verbrennung erzeugtem Abgas und einem Kühlfluid, beispielsweise Wasser, durchführt und wirksam bei einem EGR- Gas-Wärmetauscher (nachfolgend als bezeichnet als EGR-Kühler) Anwendung findet, der Abgas für eine EGR-Vorrichtung (Abgas-Umwälzvorrichtung) herunter kühlt.
Der EGR-Kühler kühlt das Abgas der EGR-Vorrichtung herunter, um die Wirkung der EGR-Vorrichtung (die Wirkung der Reduzierung des Stickstoffoxid-Gehalts in dem Abgas) zu vergrößern, und kühlt im Allgemeinen das Abgas der EGR- Vorrichtung unter Verwendung des Motorkühlwassers.
Bei der Herstellung von EGR-Kühlern als Prototyp und bei der Untersuchung der Leistung derselben sind die Erfinder auf das Problem gestoßen, dass sich bei jedem der Prototypen viele Kohlenstoffpartikel (Ruß) oder dergleichen an dem stromabwärtigen Ende des Abgasstroms des EGR-Kühlers niederschlägt, wodurch eine in einem Abgasrohr installierte Rippe belastet wird.
Dieses Problem tritt auf, weil das im Wege der Verbrennung erzeugte Abgas und verbrannte Substanzen, beispielsweise Kohlenstoff (Ruß) enthält, während die Abgastemperatur absinkt und das Volumen des Abgases abnimmt, wenn das Abgas stromabwärts strömt, was zu einer Erhöhung der Konzentration des Kohlenstoffs (Rußes) führt, was die Möglichkeit des Niederschlagens des Kohlenstoffs (Rußes) an der Oberfläche der Rippe vergrößert.
In Hinblick auf die oben beschriebenen Umstände ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu verhindern, dass die Rippe an dem stromabwärtigen Ende des Abgasstroms belastet bzw. beladen wird.
Zur Lösung der oben beschriebenen Aufgabe ist unter einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung geschaffen ein Abgas-Wärmetauscher, der Wärme zwischen im Wege der Verbrennung erzeugtem Abgas und einem Kühlfluid austauscht, umfassend: ein Abgasrohr (110), in dem das Abgas strömt; ein Kühlfluidrohr (120), das in der Nähe des Abgasrohrs (110) installiert ist und in dem das Kühlfluid strömt; und eine Rippe (111), die in dem Abgasrohr (110) installiert ist und aus einer Anzahl von Segmenten (112) besteht, die von der Innenwand des Abgasrohrs (110) aus in einer Richtung vorstehen, die den Abgasstrom kreuzt, wobei der Abstand (FP2) zwischen benachbarten Seg­ menten (112) an der Seite der Abgasabführung des Abgasrohrs (110) größer als der Abstand (FP1) zwischen benachbarten Segmenten (112) an der Seite der Abgaseinführung des Abgasrohrs (110) ist.
Mit dieser Konfiguration wird die Teilung (der Abstand zwischen den benach­ barten Segmenten (112)) der Rippe (111) größer (gröber) in der stromab­ wärtigen Richtung des Abgasstroms, wo die Konzentration der Partikel, bei­ spielsweise von Kohlenstoff (Ruß) höher ist, sodass das Abgas leichter strömen kann und daher sich der Kohlenstoff (Ruß) an der Oberfläche der Rippe (111) weniger wahrscheinlich niederschlägt. Folglich kann die Belastung bzw. Bela­ dung der Rippe (111) in der stromabwärtigen Richtung des Abgasstroms verhindert werden, wodurch verhindert wird, dass die Wärmeaustausch-Leistung des Abgas-Wärmetauschers absinkt.
Unter dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Abstand (FP2) zwischen den benachbarten Segmenten (112) auf der Abgas-Auslassseite des Abgasrohrs (110) vorzugsweise nicht größer als das Zweifache des Abstandes (FP1) zwischen den benachbarten Segmenten (112) auf der Abgas-Einlassseite des Abgasrohrs (110).
Unter dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist der Abstand zwischen den benachbarten Segmenten (112) vorzugsweise gleich dem Abstand gemes­ sen in der Richtung, die den Abgasstrom kreuzt.
Unter dem vierten Aspekt der Erfindung ist die Rippe (111) vorzugsweise eine versetzte Rippe mit Segmenten (112), die in versetzter Anordnung in der Längsrichtung des Abgasrohrs (110) angeordnet sind. Die in Klammem den Bezeichnungen der oben beschriebenen Bauteile hinzugefügten Bezugszeichen dienen der Darstellung eines Beispiels einer Entsprechung zu besonderen Bauteilen der weiter unten beschriebenen Ausführungsformen.
Die vorliegende Erfindung ist auf Grund der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen vollständiger zu verstehen, in denen zeigen
Fig. 1 eine schematische Übersicht einer EGR-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht eines EGR-Kühlers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 einer Draufsicht auf einen Gaskühler gemäß der ersten Ausfüh­ rungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 3;
Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in Fig. 3;
Fig. 6 eine Schnittansicht entlang der Linie A-C-D-E-F-G-H-A in Fig. 3;
Fig. 7 einen Verbindungsblock in zwei Ansichten;
Fig. 8 eine schematische Übersicht eines Abgasrohrs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 9 eine Vorderansicht eines EGR-Kühlers gemäß einer Abwandlung der vorliegenden Erfindung.
Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Diese Ausführungsform ist eine Anwendung des Abgas-Wärme­ tauschers der vorliegenden Erfindung bei einer EGR-Gas-Kühlvorrichtung eines Dieselmotors (Verbrennungsmotors). Fig. 1 ist eine schematische Übersicht einer EGR-Vorrichtung (Abgas-Umwälzvorrichtung), die von einer EGR-Gas- Kühlvorrichtung (nachfolgend bezeichnet als EGR-Kühler) 100 dieser Aus­ führungsform Gebrauch macht.
In Fig. 1 bezeichnet das Bezugszeichen 200 einen Dieselmotor (nachfolgend bezeichnet als Motor), und bezeichnet das Bezugszeichen 210 eine Abgas- Umwäizleitung, die einen Teil des Abgases von dem Motor 200 aus zu der Einlassseite des Motors 200 hin zurückführt.
Das Bezugszeichen 220 bezeichnet ein bekanntes EGR-Ventil, das in einem Durchtritt für den Abgasstrom in der Abgas-Umwälzleitung 210 eingebaut ist und den EGR-Gasstrom entsprechend dem Arbeitszustand des Motors 200 regelt. Der EGR-Kühler ist zwischen der Abgasseite des Motors 200 und dem EGR- Ventil 220 eingebaut, um einen Wärmeaustausch zwischen dem EGR-Gas und Motorkühlwasser (nachfolgend kurz bezeichnet als Kühlwasser) durchzuführen, um das EGR-Gas zu kühlen.
Nachfolgend wird die Struktur des EGR-Kühlers 100 beschrieben.
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht eines EGR-Kühlers 100. Fig. 3 zeigt eine Übersicht des EGR-Kühlers 100, Fig. 4 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-A in Fig. 3, Fig. 5 ist eine Schnittansicht entlang der Linie B-B in Fig. 3, und Fig. 6 ist eine Schnittansicht entlang der Linie A-C-D-E-F-G-H-A in Fig. 3.
In Fig. 5 bezeichnet das Bezugszeichen 111 Abgasrohr flacher, rechteckiger Gestalt, das einen Abgas-Durchtritt 110a bildet, in dem das EGR-Gas (Abgas) strömt, und bezeichnet das Bezugszeichen 120 einen Kühlwasserrohr flacher, rechteckiger Gestalt, das einen Kühlwasser-Durchtritt 120a bildet, in dem das Kühlwasser (Fluid) strömt. Die Rohre 110 und 120 sind das eine neben dem anderen angeordnet, um in der Richtung der kürzeren Seite ihres Querschnitts (in der vertikalen Richtung in Fig. 5) einander benachbart zu sein.
In dem Abgas-Durchtritt 110a ist eine innere Rippe (nachfolgend bezeichnet als Rippe) 111, hergestellt aus rostfreiem Stall, eingebaut, die eine größere Berüh­ rungsfläche mit dem EGR-Gas schafft, um hierdurch den Wärmeaustausch zwischen dem EGR-Gas und dem Kühlwasser zu beschleunigen. Die Rippe 111 ist eine so genannte versetzte Rippe, die Segmente 112 plattenförmiger Gestalt parallel zu der kürzeren Seite des Abschnitts des Abgasrohrs 110 aufweist, der von der inneren Wand des Abgasrohrs 110 aus in einer den Strom des EGR- Gases kreuzenden (im Wesentlichen unter einem rechten Winkel) Richtung vorsteht, dies in einer versetzten Anordnung in der Längsrichtung des Abgas­ rohrs 110.
Während die Segmente 112 vorzugsweise parallel zu der Richtung der kürzeren Seite des Abschnitts des Abgasrohrs 110, wie zuvor beschrieben, angeordnet sind, ist die Rippe 111 tatsächlich gegenüber der Richtung der kürzeren Seite des Abschnitts um den Gestaltungswinkel von Walzen oder einer Formpresse aus Gründen des Herstellungsverfahrens geneigt. Daher bedeutet die Angabe der Parallelität zu der Richtung der kürzeren Seite des Abschnitts des Abgas­ rohrs 110 nicht eine exakte Parallelität zu der Richtung der kürzeren Seite des Abschnitts des Abgasrohrs 110, sondern umfasst sie auch eine Neigung um die Größe des Gestaltungswinkels.
Die Rohre 110, 120 sind aus einem Paar von zwei laminierten Platten (dünnen Platten) 131, 132, die in einer vorbestimmten Gestalt im Wege des Pressens gebildet sind, durch Laminieren des Paars der laminierten Platten 131, 132 in der Richtung ihrer Decke (vertikaler Richtung in der Zeichnung) gebildet, wonach die laminierten Platten 131, 132 mit der Rippe 111 verbunden werden, indem sie unter Verwendung eines vorbestimmten Lötfüllmaterials verlötet werden. Auf diese Weise sind der Abgas-Durchtritt 110a und der Kühlwasser-Durchtritt 120a so gebildet, dass sie sich in einer Richtung parallel zu den Flächen der lami­ nierten Platten 131, 132 (der seitlichen Richtung in der Zeichnung) erstrecken, wie in Fig. 4, 6 dargestellt ist.
Auch sind die laminierten Platten 131, 132 dünne Tafeln aus rostfreiem Stall mit dem Wesentlichen rechteckiger Gestalt, die zu einer vorbestimmten Kon­ figuration gepresst sind. Die laminierte Platte 131 von dem Paar der laminierten Platten 131, 132 besitzt an ihrem einen Ende eine erste vorstehende Wand 133, die einstückig hiermit im Wege des Pressens so ausgebildet ist, dass sie zu einem Ende der Laminierungsrichtung (der vertikalen Richtung in Fig. 5) D der laminierten Platten 131, 132 hin vorsteht, und die andere laminierte Platte 132 besitzt an ihrem einen Ende eine zweite vorstehende Wand 134, die einstückig hiermit im Wege des Pressens so ausgebildet ist, dass sie zu dem anderen Ende der Laminierungsrichtung D hin vorsteht, wie in Fig. 5 dargestellt ist.
Die vorstehenden Wände 133, 134 sind miteinander im Wege des Verlötens an den Flächen 133a, 134a verbunden, die parallel zu der Laminierungsrichtung D verlaufen. Die vorstehenden Wände 133, 134 besitzen auch einen Abgas- Einlassanschluss 141 zum Einführen des EGR-Gases in den Abgas-Durchtritt 110a und einen Abgas-Abgabeanschluss 142 zum Abgeben des EGR-Gases von dem Abgas-Durchtritt 110a, der dort ausgebildet ist, wie in Fig. 4 dargestellt ist. Als eine Folge strömt der Hauptstrom des EGR-Gases in den EGR-Kühler 100 von dem einen Ende des im Wesentlichen geradlinigen Abgasrohrs 110 in der Längsrichtung desselben zu dem anderen Ende hin.
Bei dieser Ausführungsformen bilden die vorstehenden Wände 133, 134 einen Behälter 102, in dem eine EGR-Kühlerkern-Sektion 101 untergebracht ist, die aus den Durchtritten 110, 120 besteht.
Der Abgas-Einlassanschluss 141 und der Abgas-Abgabeanschluss 142 besitzen Verbindungsblöcke (nachfolgend bezeichnet als Verbinder) 143, die im Wege des Verlötens für den Anschluss der Abgas-Umwälzleitung 110 (einer äußeren Leitung) dort angeschlossen sind, wie in Fig. 4, 6 dargestellt ist.
Der Verbinder 143 ist aus rostfreiem Stall hergestellt und umfasst einen ersten Flansch 143a rechteckiger Gestalt (quadratischer Gestalt), der an den vorste­ henden Wänden 133, 134 der laminierten Platten 131, 132 angelötet ist, und einen zweiten Flansch 143b mit einer im Wesentlichen rhombusförmigen Gestalt, der an der Abgas-Umwälzleitung 210 mit Schrauben befestigt ist, wie in Fig. 7 dargestellt ist. Der erste Flansch 143a besitzt einen vorstehenden Bereich (Zapfen) 143c, der dort ausgebildet ist, um den Verbinder 143 in Hinblick auf den Abgas-Einlassanschluss 141 und den Abgas-Abgabeanschluss 142 anzuordnen.
Das Bezugszeichen 151 in Fig. 4, 6 bezeichnet eine Einlass-Anschlussleitung zum Einführen des Kühlwassers in den Kühlwasser-Durchtritt 120a, und das Bezugszeichen 152 bezeichnet eine Auslassleitung, die das Kühlwasser abführt, das den Wärmeaustauschvorgang in dem EGR-Kühler 100 abgeschlossen hat.
Die Kühlwasserrohre 120 (Kühlwasser-Durchtritt 120a) stehen miteinander über die Kühlwasser-Durchtritte 120b in Verbindung, die an den beiden Enden in der Längsrichtung des Abgasrohrs 110 ausgebildet sind. Die Kühlwasser-Durchtritte 120b sind bei Betrachtung in der Richtung der kürzeren Seite der Sektion des Abgasrohrs 110 an diagonalen Positionen ausgebildet, um eine Verbindung in im Wesentlichen geradliniger Richtung mit den Anschlussleitungen 151, 152 herzustellen.
Bei dieser Ausführungsform ist die Einlass-Anschlussleitung 151 an der Seite des Abgas-Abgabeanschlusses 142 vorgesehen, und ist die Auslass- Anschlussleitung 152 an der Seite des Abgas-Einlassanschlusses 141 vor­ gesehen, sodass der Kühlwasserstrom in dem Kühlwasser-Durchtritt 120a und der EGR-Gasstrom in dem Abgas-Durchtritt 110a einander entgegengesetzte Ströme bilden.
Nachfolgend werden die Konfiguration und die Wirkung der Rippe 111 (Seg­ mente 112) beschrieben, die diese Ausführungsform charakterisieren.
Bei dieser Ausführungsform ist, wie in Fig. 8 dargestellt ist, die Teilung FP2 in der Richtung, die den Abgasstrom kreuzt, der Abstände zwischen den Seg­ menten 112 auf der Abgas-Auslassseite des Abgasrohrs 110 größer gemacht als die Teilung FP1 in der Richtung, die den Abgasstrom kreuzt, der Abstände zwischen den Segmenten 112 auf der Abgas-Einlassseite des Abgasrohrs 110 quer zu einer Grenze, die im Wesentlichen am Zentrum des Abgasrohrs 110 in der Längsrichtung desselben angeordnet ist.
Diese Gestaltung macht die Teilung (den Abstand der Segmente 112) der Rippe 111 in der Richtung stromabwärts bezogen auf den Abgasstrom größer, wo die Konzentration der Partikel, beispielsweise Kohlenstoff, höher ist, sodass das EGR-Gas leichter strömt, was es weniger wahrscheinlich macht, dass sich der Kohlenstoff (Ruß) an der Oberfläche der Rippe 111 (Segmente 112) nieder­ schlägt. Als eine Folge kann, weil verhindert ist, dass die Rippe 111 in der Richtung stromabwärts bezogen auf den Abgasstrom belastet bzw. beladen wird, verhindert werden, dass die Kühlleistung des EGR-Kühlers 100 absinkt.
Es kann verhindert werden, dass sich Kohlenstoff (Ruß) in der Richtung strom­ abwärts bezogen auf den Abgasstrom niederschlägt, indem die Teilung (der Abstand der Segmente 112) der Rippe 111 in der Richtung stromabwärts bezogen auf den Abgasstrom größer (gröber) gemacht wird. Jedoch kann durch eine zu große Ausbildung der Teilung der Rippe 111 eine nachteilige Wirkung auf die Funktion der Rippe 111 (Funktion der Vergrößerung der Berührungs­ fläche mit dem EGR-Gas und der Verhinderung des Wachsens einer Grenz­ temperaturschicht) haben.
Aus zahlreichen Tests und Untersuchungen ist geschlossen worden, dass es zur Überwindung dieses Problems zu bevorzugen ist, den Abstand FP2 zwischen den benachbarten Segmenten 112 auf der Abgas-Auslassseite des Abgasrohrs 110 nicht größer zu machen als das Zweifacher des Abstandes FP1 zwischen den benachbarten Segmenten 112 auf der Abgas-Einlassseite des Abgasrohrs 110.
Weiter ist aus Untersuchungen der Erfinder geschlossen worden, dass es zu bevorzugen ist, auch die Länge L der Segmente 112 zwischen der strom­ aufwärtigen Seite und der stromabwärtigen Seite in gleicher Weise wie die Teilung (den Abstand der Segmente 112) der Rippe 111 zu ändern. Insbe­ sondere ist die Länge L2 des Segments in der Richtung stromabwärts bezogen auf den Abgasstrom größer gemacht als die Länge L1 des Segments in der Richtung stromaufwärts bezogen auf den Abgasstrom, während die Länge L2 des Segments in der Richtung stromabwärts bezogen auf den Abgasstrom auf innerhalb des Zweifachen der Länge L1 des Segments in der Richtung strom­ aufwärts des Abgasstroms liegend beschränkt ist.
Die Länge L des Segments 112 bezieht sich auf die Abmessung des Segments 112 gemessen in einer Richtung parallel zu dem Abgasstrom (der Längsrichtung des Abgasrohrs 110) von den Abmessungen des Segments 112, wie in Fig. 8 dargestellt ist.
Nachfolgend werden andere Ausführungsformen beschrieben. Während die versetzte Rippe als Rippe verwendet wird, die in dem Abgasrohr 110 der oben beschriebenen Ausführungsform eingebaut ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Bauweise beschränkt, und können ebenfalls andere Rippenarten verwendet werden, beispielsweise eine gewellte Rippe.
Daher ist der Ausdruck "Segmente", so weit auf ihn in den Ansprüchen dieser Beschreibung Bezug genommen wird, nicht auf die Segmente der versetzten Rippe beschränkt, sondern umfasst er irgendwelche Bereiche, die von der inneren Wand des Abgasrohrs 110 aus vorstehen.
Obwohl der Abgas-Wärmetauscher der vorliegenden Erfindung bei dem EGR- Kühler 100 bei der oben beschriebenen Ausführungsform Anwendung findet, kann der Abgas-Wärmetauscher auch bei anderen Wärmetauschern Anwendung finden, beispielsweise bei einem, der in einem Auspufftopf eingebaut ist und Wärmeenergie des Abgases zurückgewinnt.
Während der Abgas-Einführungsanschluss 141 und der Abgas-Abgabe­ anschluss 142 in der Längsrichtung des Abgasrohrs 110 bei der oben beschrie­ benen Ausführungsform offen sind, ist kann die vorliegende Erfindung auch bei einem Abgas-Wärmetauscher mit einer solchen Konfiguration Anwendung finden, bei der der Abgas-Einführungsanschluss 141 und der Abgas-Abgabe­ anschluss 142 in der Richtung rechtwinklig zu der Längsrichtung des Abgasrohrs 110 offen sind.
Auch sind der Abstand FP2 zwischen den benachbarten Segmenten 112 auf der Abgas-Abgabeseite des Abgasrohrs 110 und der Abstand FP1 zwischen den benachbarten Segmenten 112 auf der Abgas-Einlassseite des Abgasrohrs 110 quer zu einer Grenze, die im Wesentlichen am Zentrum des Abgasrohrs 110 in der Längsrichtung bei der oben beschriebenen Ausführungsform angeordnet ist, unterschiedlich gemacht, obwohl die vorliegende Erfindung nicht auf diese Konfiguration beschränkt ist, und kann auch eine solche Konfiguration verwendet werden, bei der der Abstand zwischen den benachbarten Segmenten 112 in drei Schritten oder in einer anderen Anzahl von Schritten verändert ist oder von der Abgas-Einlassseite aus zu der Abgas-Auslassseite hin kontinuierlich vergrößert ist.
Auch ist die Teilung FP2 in der Richtung, die den Abgasstrom kreuzt, von den Abmessungen des Segments 112 auf der Abgas-Abgabeseite des Abgasrohrs 110 größer gemacht als die Teilung FP1 in der Richtung, die den Abgasstrom kreuzt, von den Abmessungen der Segmente 112 auf der Abgas-Einlassseite des Abgasrohrs 110 quer zu einer Grenze, die im Wesentlichen am Zentrum des Abgasrohrs 110 in der Längsrichtung bei der oben beschriebenen Ausfüh­ rungsform angeordnet ist, obwohl auch eine solche Konfiguration verwendet werden kann, bei der die Teilung Pabg in der Richtung parallel zu dem Abgasstrom von den Abmessungen der Segmente 112 auf der Abgas-Abgabe­ seite des Abgasrohrs 110 größer gemacht ist als die Teilung Pein in der Rich­ tung im Wesentlichen parallel zu dem Abgasstrom von den Abmessungen der Segmente 112 auf der Abgas-Einlassseite des Abgasrohrs 110. Auch können alternativ diese Konfigurationen kombiniert werden.
Zwar ist die Erfindung unter Bezugnahme auf zu Zwecken der Erläuterung ausgewählte besondere Ausführungsformen beschrieben worden, jedoch ist erkennbar, dass zahlreiche Modifikationen durch den Fachmann durchgeführt werden können, ohne das Grundkonzept und den Umfang der Erfindung zu verlassen.

Claims (4)

1. Abgas-Wärmetauscher, der einen Wärmeaustausch zwischen einem im Wege einer Verbrennung erzeugten Abgas und einem Kühlfluid durchführt, umfassend:
ein Abgasrohr (110), in dem das Abgas strömt;
ein Kühlfluidrohr (120), das in der Nähe des Abgasrohrs (110) eingebaut ist und in dem das Kühlfluid strömt; und
eine Rippe (111), die in dem Abgasrohr (110) eingebaut ist und aus einer Anzahl von Segmenten (112) besteht, die von der inneren Wand des Abgasrohrs (110) in einer Richtung vorstehen, die den Abgasstrom kreuzt,
wobei der Abstand (FP2) zwischen benachbarten Segmenten (112) auf der Abgas-Abgabeseite des Abgasrohrs (110) größer als der Abstand (FP1) zwi­ schen benachbarten Segmenten (112) auf der Abgas-Einlassseite des Abgas­ rohrs (110) ist.
2. Abgas-Wärmetauscher nach Anspruch 1, wobei der Abstand (FP2) zwi­ schen den benachbarten Segmenten (112) auf der Abgas-Abgabeseite des Abgasrohrs (110) auf innerhalb des Zweifachen des Abstandes (FP1) zwischen den benachbarten Segmenten (112) auf der Abgas-Einlassseite des Abgasrohrs (110) liegend beschränkt ist.
3. Abgas-Wärmetauscher nach Anspruch 1, wobei der Abstand zwischen den benachbarten Segmenten (112) der Abstand in einer Richtung ist, die den Abgasstrom kreuzt.
4. Abgas-Wärmetauscher nach Anspruch 1, wobei die Rippe (111) eine versetzte Rippe ist, die Segmente (112) besitzt, die in einer versetzten Anord­ nung in der Längsrichtung des Abgasrohr (110) angeordnet sind.
DE10112257A 2000-03-16 2001-03-14 Abgas-Wärmetauscher Withdrawn DE10112257A1 (de)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006014188A1 (de) * 2006-03-24 2007-09-27 Behr Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Kühlung eines Abgasstroms
EP1985953A1 (de) * 2007-04-26 2008-10-29 Behr GmbH & Co. KG Wärmetauscher, insbesondere zur Abgaskühlung, Verfahren zum Betreiben eines solchen Wärmetauschers und System mit einem Abgaskühler
EP2031336A3 (de) * 2007-08-31 2011-05-18 Pierburg GmbH Wärmeübertragungseinheit für eine Verbrennungskraftmaschine
US8056544B2 (en) 2008-08-27 2011-11-15 Ford Global Technologies, Llc Exhaust gas recirculation (EGR) system

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3729136B2 (ja) * 2002-02-01 2005-12-21 株式会社デンソー 排気熱交換装置
JP2004077024A (ja) * 2002-08-19 2004-03-11 Denso Corp 排気熱交換装置
FR2870590B1 (fr) * 2004-05-18 2006-07-28 Valeo Thermique Moteur Sas Echangeur de chaleur pour gaz d'echappement recircules de moteur a combustion interne
FR2885209B1 (fr) * 2005-04-29 2007-06-29 Valeo Systemes Thermiques Echangeur de chaleur a plaques a intercalaires ameliores
FR2886887B1 (fr) * 2005-06-09 2007-09-14 Renault Sas Dispositif de chauffage additionnel d'un vehicule automobile
KR100823654B1 (ko) 2007-10-02 2008-04-21 주식회사 코렌스 이지알 쿨러
CN101691973B (zh) * 2009-10-20 2011-04-13 江苏宝得换热设备有限公司 一种板式换热器
JP5531570B2 (ja) * 2009-11-11 2014-06-25 株式会社豊田自動織機 沸騰冷却式熱交換器
SE534775C2 (sv) * 2010-04-08 2011-12-13 Titanx Engine Cooling Holding Ab Värmeväxlare med läckageflödesspärr, oljekylningssystem och metod för kylning av olja
DE102011050596B4 (de) * 2011-05-24 2013-06-06 Pierburg Gmbh Wärmeübertragungsvorrichtung
US9631876B2 (en) * 2013-03-19 2017-04-25 Mahle International Gmbh Heat exchanger
WO2017135377A1 (ja) * 2016-02-04 2017-08-10 カルソニックカンセイ株式会社 Ｅｇｒ装置
JP6389496B2 (ja) 2016-10-27 2018-09-12 川崎重工業株式会社 船舶用ｅｇｒ装置
CN113482808B (zh) * 2021-06-30 2022-11-01 东风汽车集团股份有限公司 一种egr冷却器及egr系统

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5949495A (ja) * 1982-09-13 1984-03-22 Babcock Hitachi Kk 熱交換装置
ATE206069T1 (de) * 1993-07-05 2001-10-15 Packinox Sa Verfahren und vorrichtung zur regulierung von reaktionstemperaturen
JPH09223883A (ja) * 1996-02-16 1997-08-26 Hitachi Ltd 電子機器の冷却装置
JP3766914B2 (ja) * 1996-11-15 2006-04-19 株式会社ティラド 熱交換器用オフセットフィン
JP4158225B2 (ja) * 1997-07-25 2008-10-01 株式会社デンソー 熱交換器および筐体冷却装置

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006014188A1 (de) * 2006-03-24 2007-09-27 Behr Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zur Kühlung eines Abgasstroms
US7478630B2 (en) 2006-03-24 2009-01-20 Behr Gmbh & Co. Kg Device and method for cooling exhaust gas
EP1837499A3 (de) * 2006-03-24 2009-04-29 Behr GmbH & Co. KG Vorrichtung zur Kühlung eines Abgasstroms
EP1985953A1 (de) * 2007-04-26 2008-10-29 Behr GmbH & Co. KG Wärmetauscher, insbesondere zur Abgaskühlung, Verfahren zum Betreiben eines solchen Wärmetauschers und System mit einem Abgaskühler
EP2031336A3 (de) * 2007-08-31 2011-05-18 Pierburg GmbH Wärmeübertragungseinheit für eine Verbrennungskraftmaschine
US8056544B2 (en) 2008-08-27 2011-11-15 Ford Global Technologies, Llc Exhaust gas recirculation (EGR) system

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