DE102008014170A1 - Wärmetauscher und Baueinheit mit einem Wärmetauscher - Google Patents

Wärmetauscher und Baueinheit mit einem Wärmetauscher Download PDF

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DE102008014170A1
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Karsten Emrich
Fabrice Fréchard
Michael Bohner
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Mahle Behr GmbH and Co KG
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Behr GmbH and Co KG
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00Thermal insulation in general
    • F16L59/14Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einem Wärmetauscher (2, 3) mit einem Bypass-Kanal (20) zur Führung eines Abgases und/oder einer Ladeluft in einem oder unmittelbar neben dem Wärmetauscher (2, 3), mit einem Rohrkörper und einer Isolierung des Rohrkörpers. Eine vergleichsweise einfache und gut isolierende und insbesondere bauraumsparende bzw. kosteneffiziente Isolierung wird zur Verfügung gestellt, welche in der Lage ist, ein während des Betriebs üblicherweise auf stark unterschiedlichem Temperaturniveau liegendes Bypass-Rohr ausreichend von seiner Umgebung zu isolieren. Gemäß dem Konzept der Erfindung ist die Isolierung in Form eines Gestricks (23) aus Fasermaterial gebildet.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher sowie eine Baueinheit mit einem Wärmetauscher mit einen Bypass-Kanal zur Führung eines Abgases und/oder einer Ladeluft in einem oder unmittelbar neben dem Wärmetauscher, mit einem Rohrkörper und einer Isolierung des Rohrkörpers.
  • Ein eingangs genannter Wärmetauscher ist beispielsweise aus DE 10 144 827 A1 bekannt. Dort ist ein Abgaswärmeübertrager zur Übertragung von Wärme zwischen dem Abgas einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs und einem Kühlmittel beschrieben. Dieser weist ein Gehäuse auf, wobei im Gehäuse ein von zumindest einem Teilstrom des Abgases durchströmbarer Bypass integriert ist, welcher gegenüber dem Kühlmittel thermisch isoliert ist.
  • Wie beispielsweise in DE 199 62 863 A1 oder DE 6024390 T2 oder DE 10203003 A1 der Anmelderin ausgeführt ist, sind Abgaswärmetauscher der eingangs genannten Art mit einem Bypass-Kanal für das Abgas ausgestattet für den Fall, dass eine Kühlung des Abgases oder – bei Heizzwecken – eine Erwärmung des Kühlmittels nicht erforderlich oder nicht vorteilhaft ist. In einem Eintrittsdiffusor oder im Austrittsbereich des Abgaswärmetauschers ist ein Bypass-Ventil, vorzugsweise in Form einer Bypass-Klappe, angeordnet, welches als Weiche für den Abgasstrom wirkt und diesen entweder durch das von Kühlmittel umspülte Rohrbündel oder durch den Bypass-Kanal leitet.
  • Wie in DE 10203003 A1 beschrieben, kann ein einstufiges, mit einem einzigen Wärmetauscher ausgestattetes Abgasrückführsystem vorgesehen sein, bei dem die Aufheizung des Kühlmittelkreislaufs unterbunden werden kann, indem der Abgasstrom durch einen Bypass-Kanal geleitet wird, wobei der Bypass-Kanal zur Vermeidung einer unbeabsichtigten Wärmeübertragung von den Abgasrohren thermisch isoliert ist. Gemäß DE 199 62 863 A1 kann dies beispielsweise durch eine geeignete Beabstandung und dazu vorgesehene konstruktive Maßnahmen zwischen den Bypass-Rohren und dem Wärmeübertragungsbereich bewirkt werden. Es hat sich gezeigt, dass diese Maßnahmen vergleichsweise bauraumeinnehmend und vergleichsweise kostenaufwändig sind.
  • Aus 04-B-230 ist bekannt die Integration eines ersten und eines zweiten Abgaswärmetauschers zu einer Baueinheit bzw. einem Modul vorzusehen. Ein Bypass-Kanal kann in einem Wärmetauscher integriert sein oder im Modul, separat vom Wärmetauscher und diesen überbrückend, vorgesehen sein.
  • Wünschenswert wäre es, eine einfachere und dennoch effiziente Isolierung eines Bypass-Kanals zu erreichen. Insbesondere sollte eine solche Isolierung bauraumsparend und kosteneffizient zur Verfügung stehen können.
  • An dieser Stelle setzt die Erfindung an, deren Aufgabe es ist, einen Wärmetauscher bzw. eine Baueinheit mit einem Wärmetauscher der eingangs genannten Art anzugeben, wobei ein Bypass-Kanal, insbesondere ein Bypass-Rohr, im Wärmetauscher oder in der Baueinheit in einfacher Weise und dennoch effizient zu seiner Umgebung isoliert ist.
  • Die Aufgabe wird durch Wärmetauscher der eingangs genannten Art gelöst, mit einem Bypass-Kanal, insbesondere aufweisend ein Bypass-Rohr, zur Führung eines Abgases und/oder einer Ladeluft in einem oder unmittelbar neben einem Wärmetauscher, mit einem Kanalkörper und einer Isolierung des Kanalkörpers, insbesondere mit einem Rohrkörper und einer Isolierung des Rohrkörpers, wobei erfindungsgemäß die Isolierung ein Gestrick aus Fasermaterial aufweist.
  • Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass es zur Vermeidung aufwändiger konstruktiver Maßnahmen, wie die Anbringung von übermäßig komplexen Abstandselementen, einfacher und dennoch mit einer erhöhten Isolierwirkung verbunden ist, die Isolierung als ein Gestrick aus Fasermaterial zu bilden, insbesondere als ein Gestrick, das aus Fasermaterial besteht. Grundsätzlich können darüber hinaus am Bypass-Kanal Beabstandungsmittel zusätzlich vorgesehen sein. Gemäß dem Konzept der Erfindung wird ein wesentlicher Vorteil jedoch dadurch erreicht, dass die als Gestrick aus Fasermaterial gebildete Isolierung sowohl als Abstandsmittel als auch als ein im Vergleich zum Stand der Technik wirksameres Isoliermittel dienen kann.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen und geben im Einzelnen vorteilhafte Möglichkeiten an, das oben erläuterte Konzept im Rahmen der Aufgabenstellung, sowie hinsichtlich weiterer Vorteile zu realisieren.
  • Grundsätzlich kann das Gestrick aus Fasermaterial in vielfältiger Form gebildet sein. Es hat sich darüber hinaus gezeigt, dass es mit besonderen Vorteilen versehen ist, ein Gestrick aus Fasermaterial in Form von Garnen zu bilden, insbesondere aus Stapel- oder Endlosfasern.
  • Zusätzlich oder alternativ kann die Isolierung mehrere Lagen von Gestricken und/oder ein mehrfach gefaltetes Gestrick aufweisen. Zur Erhöhung der Iso lierwirkung kann ein Gestrick in vorteilhafter Weise kompaktiert sein. Insbesondere kann das Gestrick auch eine oder mehrere formunterschiedliche Gestrick-Bindungen aufweisen, wobei unterschiedlichste Möglichkeiten einer Maschenbildung denkbar sind. Insbesondere kann eine Gestrick-Bindung in ungestreckter oder gestreckter Form je nach Bedarf einer Isolierwirkung vorgesehen sein.
  • Als Fasermaterial kann insbesondere ein hochisolierendes Fasermaterial einsetzbar sein. Beispielsweise kann ein Fasermaterial eines oder mehrere der Fasermaterialien aufweisen, die ausgewählt sind aus der Gruppe bestehend aus: Glasfasermaterial, Kohlenstofffaser- oder Carbonfasermaterial, Keramikfasermaterial, Mikrofasermaterial, polykristallines Multifasermaterial. Vorzugsweise ist das Gestrick als ein mindestens zweifädiges Gestrick aus verschiedenen Materialien gebildet. Insbesondere sind ein erster Faden und ein zweiter Faden aus unterschiedlichen Materialien gebildet. Dadurch kann die Isolierwirkung und eine Festigkeit des Gestricks in bevorzugter Weise optimiert kombiniert werden.
  • In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann das Gestrick unmittelbar an einem Umfang des Kanalkörpers angeordnet sein, insbesondere unmittelbar an einem Innen- oder Außenumfang des Kanalkörpers. Gemäß einer besonders bevorzugten Variante der Erfindung kann das Gestrick ohne eine weitere abdeckende Schicht am Kanalkörper angeordnet sein. Dabei handelt es sich um eine besonders einfache Möglichkeit.
  • Im Rahmen einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Kanalkörper mit einem Innenkanal und einem Außenkanal gebildet, die einen Ringraum bilden, wobei das Gestrick im Ringraum angeordnet ist. Diese Ausführung hat sich als einerseits stabil und andererseits vergleichsweise einfach erwiesen. In einer besonders vereinfachten Weise ist nur das Gestrick im Ringraum angeordnet.
  • In einer weiteren besonders bevorzugten Weiterbildung ist der Kanalkörper flach ausgebildet. Insbesondere ist ein Innenkanal und/oder ein Außenkanal als Flachkanal gebildet. Es hat sich darüber hinaus gezeigt, dass ein Kanalkörper besonders vorzugsweise als ein Rohr gebildet sein kann, insbesondere als ein Flachrohr ausgebildet ist. Vorzugsweise ist ein Innenkanal und/oder ein Außenkanal als Rohr bzw. Flachrohr gebildet. Im Rahmen einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung hat sich eine konstruktive Auslegung des Kanalkörpers ergeben, bei der ein Ringraum entlang einer Längserstreckung des Kanalkörpers durchgehend verläuft, insbesondere ein Ringraum sich nur über einen Teil der Längserstreckung des Kanalkörpers erstreckt. In dieser Weiterbildung weist ein Außenkanal eine längere Erstreckung als ein Innenkanal auf – mit anderen Worten, der Außenkanal ragt über den Ringraum entlang der Längserstreckung hinaus.
  • Vorzugsweise weist der Kanalkörper einen gaseintrittsseitigen und einen gasaustrittsseitigen Endabschnitt auf, welcher frei von einem Innenkanal ist. Dies hat den Vorteil, dass die Endabschnitte in einer für den Gaseintritt bzw. Gasaustritt besonders vorteilhaften Weise ausgelegt werden können. Vorzugsweise erstreckt sich ein Ringraum zwischen diesen Abschnitten entlang der Längserstreckung.
  • Insbesondere ist ein Gasaustritt an einem gasaustrittsseitigen Ende im Vergleich zu einem Gaseintritt an einem gaseintrittsseitigen Ende anders ausgelegt. Vorzugsweise weist ein Gasaustritt eine Aufweitung auf, welche das Ausströmen einer Ladeluft oder eines Abgases unterstützt. Gemäß dieser Weiterbildung ist die Aufweitung an einem und mittels dem dazu vorgesehenen gasaustrittsseitigen Endabschnitt gebildet.
  • Eine besonders vorteilhafte konstruktive Ausführung sieht vor, dass ein Innenkanal an einem Gaseintritt flach anliegt und/oder ein Innenkanal an ei nem Gasaustritt abstehend unter Freilassung eines Abstandes befestigt ist. Eine Befestigung des Innenkanals am Gasaustritt kann vorzugsweise mittels einer nach außen gerichteten Auswölbung, wie einer Noppe oder Sicke, am Innenkanal erfolgen. Beispielsweise können ein Innenkanal und ein Außenkanal im Bereich des Gaseintritts und des Gasaustritts als auch an weiteren Stellen aneinander stoffschlüssig gefügt, vorzugsweise geschweißt sein.
  • Darüber hinaus kann ein Innenkanal an einem Aussenkanal an einer weiteren Anzahl von Stellen, z. B. lediglich reibschlüssig festgelegt sein. Eine Stelle kann als eine den Ringraum durchgreifende Stelle, insbesondere mit einer am Innenkanal nach außen gerichteten Auswölbung, gebildet sein. Eine Auswölbung kann grundsätzlich in jeder geeigneten Form gebildet sein, vorzugsweise in Form einer Sicke oder Noppe.
  • Das Konzept der Erfindung führt auch auf einen Wärmetauscher der eingangs genannten Art mit einer im Wärmetauscher integrierten Bypass-Leitung aufweisend den Bypass-Kanal in einer bevorzugten Form.
  • Im Rahmen einer ersten Variante kann ein Wärmetauscher also als zuvor erläuterter Wärmetauscher mit einer integrierten Bypass-Leitung gebildet sein.
  • Das Konzept der Erfindung führt auch auf eine Baueinheit mit einem oder mehreren Wärmetauschern.
  • Gemäß einer zweiten Variante führt das Konzept der Erfindung auf eine Baueinheit mit einem oder mehreren Wärmetauschern aufweisend eine vom Wärmetauscher separat gebildeten Bypass-Leitung mit einem Bypass-Kanal. Insbesondere kann die Bypass-Leitung in der Baueinheit modular integriert sein.
  • Ein Wärmetauscher oder eine Baueinheit der zuvor erläuterten Art kann gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weiter aufweisen: eine Bypass-Regeleinrichtung, insbesondere eine Ventileinrichtung und/oder eine Bypass-Klappe od. dgl.
  • Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung kann der Wärmetauscher oder die Baueinheit auch ein Ventil aufweisen, insbesondere ein Abgasrückführventil und/oder ein Katalysator oder dergleichen.
  • Insgesamt ist ein Bypass-Kanal im Wärmetauscher gemäß dem Konzept der Erfindung besonders bauraumsparend mit einem vergleichsweise dünnen Isolierraumbedarf auslegbar, beispielsweise mit einem vergleichsweise dünn ausgelegten Ringraum zwischen einem Innenkanal und einen Außenkanal. Ein ausreichend wärmebeständiges und dennoch gut wärmeisolierendes Gestrick sorgt für eine effiziente Isolierung und stabile Beabstandung eines Innenkanals und eines Außenkanals bzw. eines Bypass-Kanals zu einem benachbarten Wärmetauscher oder zu benachbarten Wärmetauscherrohren innerhalb eines Wärmetauschers.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Diese soll die Ausführungsbeispiele nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsform oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruch bar sein.
  • Im Einzelnen zeigt die Zeichnung in:
  • 1: eine schematische Darstellung einer Baueinheit mit einem Niedertemperatur und einem Hochtemperatur-Wärmetauscher sowie einem Bypass-Ventil und einer Bypass-Klappe, wobei eine Bypass-Leitung von den Wärmetauschern separat modular in der Baueinheit integriert ist;
  • 2: eine besonders bevorzugte Ausführungsform eines Bypass-Rohres zur Bildung einer Bypass-Leitung, beispielsweise der Bypass-Leitung von 1;
  • 3 bis 5: Details des Bypass-Rohres von 2.
  • 1 zeigt beispielhaft eine besonders bevorzugte Ausführungsform einer Baueinheit 1 mit einem Hochtemperaturwärmetauscher 2, einem Niedertemperaturwärmetauscher 3 sowie einer den Wärmetauschern 2, 3 vorgeschalteten Bypass-Regeleinrichtung 4 mit einer Bypass-Klappe 5. Diese dient zur Regelung eines Abgasstroms von einer am Modul der Baueinheit 1 angeschlossenen Abgasleitung 6.1, wobei die Bypass-Klappe 5 wie eine Weiche wirkt und je nach Einstellung derselben ein Abgasstrom durch einen wärmetauschenden Teil zur Kühlung des Abgasstroms geführt wird oder der Abgasstrom am kühlenden Teil der Wärmetauscher 2, 3 vorbei, ungekühlt einer ausgangsseitigen Leitung 6.2 der Baueinheit 1 zugeführt wird.
  • Die Wärmetauscher 2, 3 weisen dazu entsprechende Kühlmittelanschlüsse 8 zur Zuführung und Abführung eines Kühlmittels auf, wobei die Kühlmittelanschlüsse 8 einem nicht näher dargestellten Kühlmittelkreislauf zugeordnet sind. In der Baueinheit 1 ist weiter ein Abgasrückführventil 9 und ein Katalysator 11 integriert, wobei das Abgasrückführventil 9 denjenigen Anteil eines Abgasstroms bestimmt, der zur Abgasrückführung vorgesehen ist. Die Baueinheit 1 ist über die eingangsseitige Abgasleitung 6.1 und ausgangsseitige Anschlussleitung 6.2 an eine motorausgangsseitige Leitung 11.1 und eine motoreingangsseitige Leitung 11.2 eines nicht weiter dargestellten Abgasrückführsystems 10 angeschlossen. Bei geschlossenem Abgasrückführventil 9 wird eine Abgasrückführung unterbunden und der Abgasstrom über die motorausgangsseitige Leitung 11.1 an der Baueinheit 1 vorbeigeführt. Bei geöffnetem Abgasrückführventil 9 wird der Abgasstrom in der zuvor erläuterten Weise – sei es unter Kühlung über die Wärmetauscher 2, 3, sei es über die Bypass-Leitung 7 – einer Abgasrückführung zugeführt und über die motoreingangsseitige Leitung 11.2, ggf. zusammen mit einer Ladeluft, in geeigneter Weise einer Verbrennungskraftmaschine wieder zugeführt.
  • Die Bypass-Leitung 7 ist vorliegend als eine von den Wärmetauschern 2, 3 separat gebildete, aber in der Baueinheit 1 integrierte Bypass-Leitung 7 ausgeführt.
  • In einer abgewandelten hier nicht dargestellten Ausführungsform kann die Bypass-Leitung 7 auch integral als Teil der Wärmetauscher 2, 3 gebildet sein, was die separate Integration der Bypass-Leitung 7, wie in der Ausführungsform der 1, nicht mehr erforderlich macht.
  • In beiden Fällen ist die kühlende Wirkung eines Kühlteils der Wärmetauscher 2, 3 möglichst unabhängig von einer Temperatureinwirkung einer regelmäßig auf höherem Temperaturniveau liegenden Bypass-Leitung 7 gestaltet. Dazu ist die Bypass-Leitung 7 – sei es als eine in 1 gezeigte in der Baueinheit 1 integrierte Bypass-Leitung 7 oder als eine in den Wärmetauschern 2, 3 integrierte Bypass-Leitung – gemäß dem Konzept der Erfindung isoliert. Dazu weist die Bypass-Leitung 7 einen in 2 bis 5 näher dargestellten Bypass-Kanal 20 auf, welcher vorliegend aus einem einen Außenkanal 21 bildenden Flachrohr und einem den Innenkanal 22 bildenden Flachrohr ausgeführt ist. Die Flachrohre sind, wie in Ansicht I und Ansicht II von 2 dargestellt, unter Bildung eines Ringraums 24 ineinander geschoben. Im Ringraum 24 ist zur Isolierung ein Gestrick 23, vorliegend aus Glasfasermaterial, angeordnet. In der Schnittansicht A-A ist das den Außenkanal 21 bildende Außenflachrohr mit entsprechenden Abmessungslinien gezeigt und darunter das den Innenkanal 22 bildende Innenflachrohr mit entsprechenden Abmessungslinien gezeigt. Zwischen dem Außenflachrohr und dem Innenflachrohr ist, wie erläutert, ein Ringraum gebildet, in welchem das in der Ansicht A-A ersichtliche Gestrick 23 angeordnet ist.
  • Der Ringraum 24 erstreckt sich vorliegend nur über einen Teil der gesamten Längserstreckung des Kanalkörpers des Bypass-Kanals 20. Außerdem ist das Gestrick 23 in seiner Längserstreckung 44 kürzer ausgeführt als die gesamte Längserstreckung des Ringraums 24, so dass endseitig des Ringraums 24 jeweils Freiräume 25 verbleiben, in denen kein Gestrick angeordnet ist.
  • Wie aus der Querschnittsansicht B-B ersichtlich und dem Detail D und Detail E in 4, weist der Kanalkörper des Bypass-Kanals einen gaseintrittsseiti gen (Detail E) und einen gasaustrittsseitigen (Detail D) Endabschnitt 32.1, 32.2 auf, welcher frei von einem Innenkanal 22 ist. Dazu wird, gemäß Detail E, auf einer Gaseintrittsseite das Innenflachrohr mit einer im Querschnitt laschenartig dargestellten Aufweitung 27 versehen, welche an einer Innenfläche des Außenflachrohres entlang einer geeigneten Anlagefläche 37 anliegt und vorzugsweise stoffschlüssig festgelegt ist. Die Aufweitung und das dadurch erreichte flache Anliegen des Innenkanals 22 an der Innenseite des Außenkanals 21 ermöglicht einen weitgehend ungestörten Gaseintritt in den Innenkanal 22. Außerdem lässt sich gemäß dem Konzept der Erfindung der Ringraum 24 vergleichsweise flach ausführen, so dass bereits deswegen eine Strömungsbeeinflussung gering gehalten ist.
  • Wie in Detail B und Schnittansicht C-C der 4 und 3 ersichtlich, ist der Innenkanal 22 an einem Gasaustritt mit einer Aufweitung 28 in Form einer Auswölbung versehen, um gasaustrittsseitig das Innenflachrohr am Außenflachrohr festlegen, insbesondere stoffschlüssig festmachen, zu können. Im Unterschied zum Gaseintritt (Detail E, Schnitt B-B) ist der Innenkanal 22 am Außenkanal 21 unter Freilassung eines Abstandsraumes 29 festgelegt, d. h. der Innenkanal 22 liegt im Unterschied zum Gaseintritt am Gasaustritt nicht flach am Außenkanal 21 an. Der Abstandsraum 29 erstreckt sich praktisch bis zur Auswölbung/Aufweitung 28 über eine Längserstreckung 31.
  • Darüber hinaus kann der Bypass-Kanal, zur Darstellung einer Diffusorwirkung auch am Außenkanal 21 entlang der in 2 dargestellten Erstreckung des Endabschnitts 32.2 eine Aufweitung aufweisen, welche den Gasaustritt ähnlich eines Diffusors strömungstechnisch vorteilhaft gestaltet.
  • Im oberen Teil I der 3 sowie in den Details F-F und E-E der 5 ist eine Ausführung von Befestigungsstellen 33 näher dargestellt, an denen der Innenkanal 22, insbesondere stoffschlüssig, am Außenkanal 21 festgelegt ist. Dazu weist der Innenkanal 22 jeweils eine noppenartige Auswölbung 35 auf, welche an ihrer extremalen Anlagefläche 37 flach an der Innenseite des Außenkanals 21 anliegt und dort, insbesondere stoffschlüssig, z. B. mit Schweißpunkten, festgelegt ist.
  • Im Rahmen einer Abwandlung der hier beschriebenen Ausführungsform kann auch vorgesehen sein, dass der Innenkanal 22 am Außenkanal 21 lediglich an den in 2 dargestellten, vier Schweißpunkten 39 stoffschlüssig festgemacht ist. Dagegen können die zuvor erläuterten Stellen 33 mit Auswölbungen 35 sowie die weiteren Auswölbungen 28, 26 lediglich zur weiteren im Wesentlichen reibschlüssigen Festlegung des Innenkanals 22 an der Innenseite des Außenkanals 21 vorgesehen sein. Dies kann vorteilhaft ausreichend sein, den Innenkanal 22 relativ zum Außenkanal 21 in Position zu halten und ein die vergleichsweise dünne Abmessung D des Ringraums 24 zu bestimmen.
  • Darüber hinaus sind zur Festlegung des Innenkanals 22 am Außenkanal 21 gemäß Ansicht I der 3 weitere Schweißnähte 41 am Innenkanal 22 und Schweißnähte 43 am Außenkanal vorgesehen. Die Schweißnähte 41 am Innenkanal sind dabei an einer gekrümmten Seite des Flachrohres angeordnet, während die Schweißnähte 43 am Außenkanal an einer flachen Seite des Flachrohres angeordnet sind, vorzugsweise in der Mitte der Flachseite bzw. an einem extremalen Punkt der Krümmung.
  • Im Rahmen der zuvor beschriebenen konstruktiven Ausführung des Bypass-Kanals 20 lässt sich ein effektiv isolierendes Gestrick, vorliegend aus Glasfasermaterial, in einen Ringraum 24 vergleichsweise geringer Dicke D anordnen und somit eine dennoch bauraumsparend und effektive Isolierung eines Bypass-Kanals 20 realisieren. Die Ausführung eines gaseintrittsseitigen Endes (Detail E in 4) und eines gasaustrittsseitigen Endes (Detail D in 4) des Bypass-Kanals mit geeigneten Auswölbungen 26, 28 eines Innenkanals 22 erlaubt nicht nur das positionsgenaue Festlegen des Innen kanals 22 zum Außenkanal 21, sondern darüber hinaus ein ausreichendes Abschließen des Ringraums 24, wobei ein Gestrick unter Freilassung endseitiger Freiräume 25 im Ringraum 24 angeordnet ist.
  • Zusammenfassend geht die Erfindung aus von einem Bypass-Kanal 20 zur Führung eines Abgases und/oder einer Ladeluft in einem oder unmittelbar neben einem Wärmetauscher 2, 3, mit einem Kanalkörper und einer Isolierung des Kanalkörpers. Eine vergleichsweise einfache und insbesondere bauraumsparende bzw. kosteneffiziente Isolierung, welche dennoch in der Lage ist ein während des Betriebs üblicherweise auf stark unterschiedlichen Temperaturniveau liegenden Bypass-Kanal 20 ausreichend von seiner Umgebung zu isolieren, wird gemäß dem Konzept der Erfindung in Form eines Gestricks aus Fasermaterial zur Verfügung gestellt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 10144827 A1 [0002]
    • - DE 19962863 A1 [0003, 0004]
    • - DE 6024390 T2 [0003]
    • - DE 10203003 A1 [0003, 0004]

Claims (19)

  1. Wärmetauscher (2, 3), insbesondere Abgaskühler und/oder Ladeluftkühler mit einem Bypass-Kanal (20) zur Führung eines Abgases und/oder einer Ladeluft in dem und/oder unmittelbar neben dem Wärmetauscher (2, 3), mit einem Kanalkörper und einer Isolierung des Kanalkörpers, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierung ein Gestrick (23) aus Fasermaterial aufweist.
  2. Wärmetauscher (2, 3) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestrick (23) aus Fasermaterial in Form von Garnen gebildet ist, insbesondere aus Stapel- oder Endlosfasern.
  3. Wärmetauscher (2, 3) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolierung des Kanalkörpers mehrere Lagen Gestricke (23) und/oder ein mehrfach gefaltetes Gestrick (23), insbesondere kompaktiertes Gestrick (23) aufweist.
  4. Wärmetauscher (2, 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestrick (23) eine oder mehrere Formen unterschiedlicher Gestrickbindungen aufweist, insbesondere in ungestreckter oder gestreckter Form.
  5. Wärmetauscher (2, 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Fasermaterial eines oder mehrere der Fasermaterialien aufweist, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Glasfasermaterial, Kohlenstofffaser- oder Carbonfasermaterial, Keramikfasermaterial, Mikrofasermaterial, polykristallines Mulitfasermaterial; vorzugsweise als ein mindestens zweifädiges aus verschiedenen Materialien Gestrick (23) gebildet ist.
  6. Wärmetauscher (2, 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gestrick (23) unmittelbar an einem, Innen- oder Außen-Umfang des Kanalkörpers angeordnet ist, insbesondere ohne eine weitere Schicht.
  7. Wärmetauscher (2, 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanalkörper des Bypass-Kanals (20) mit einem Innenkanal (22) und einem Außenkanal (21) gebildet ist, die einen Ringraum (24) bilden und das Gestrick (23) im Ringraum (24) angeordnet ist, insbesondere nur das Gestrick (23) im Ringraum (24) angeordnet ist.
  8. Wärmetauscher (2, 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanalkörper des Bypass-Kanals flach ausgebildet ist, insbesondere ein Innenkanal (22) und/oder ein Außenkanal (21) als Flachkanal gebildet ist.
  9. Wärmetauscher (2, 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ringraum (24) entlang einer Längserstreckung (44) des Kanalkörpers des Bypass-Kanals (20) durchgehend verläuft, insbesondere ein Ringraum (24) sich nur über einen Teil der Längserstreckung (44) des Kanalkörpers des Bypass-Kanals (20) erstreckt.
  10. Wärmetauscher (2, 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanalkörper des Bypass-Kanals (20) einen gaseintrittsseitigen und einen gasaustrittsseitigen Endabschnitt (32.1, 32.2) aufweist, welcher frei von einem Innenkanal (22) ist, insbesondere sich ein Ringraum (24) zwischen den Endabschnitten (32.1, 32.2) erstreckt.
  11. Wärmetauscher (2, 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gasaustritt an einem gasaustrittsseitigen Ende im Vergleich zu einem Gaseintritt an einem gaseintrittsseitigen Ende ein Aufweitung (26, 27, 28) aufweist, insbesondere eine Aufweitung (26, 27, 28) an einem gasaustrittsseitigen Endabschnitt (32.2) vorgesehen ist.
  12. Wärmetauscher (2, 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Innenkanal (22) an einem Gaseintritt (Detail E) flach anliegt und/oder ein Innenkanal (22) an einem Gasaustritt (Detail D) abstehend unter Freilassung eines Abstandsraumes (29), insbesondere mittels einer nach außen gerichteten Auswölbung oder Aufweitung (26, 27, 28), wie einer Sicke oder Noppe od. dgl., im Außenkanal (21) befestigt ist.
  13. Wärmetauscher (2, 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Innenkanal (22) und ein Außenkanal (21) an einer Anzahl von Stellen (39) aneinander stoffschlüssig gefügt sind, vorzugsweise geschweißt sind, und/oder an einer Vielzahl von Stellen (33) lösbar, insbesondere reibschlüssig, aneinander festgelegt sind.
  14. Wärmetauscher (2, 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Stelle (33, 39) als eine den Ringraum (24) durchgreifende Stelle, insbesondere mit einer am Innenkanal (22) nach außen gerichteten Auswölbung oder Aufweitung, (26, 27, 28, 35) wie einer Sicke oder Noppe od. dgl., gebildet ist.
  15. Wärmetauscher (2, 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanalkörper als ein Rohr gebildet ist, insbesondere als ein Flachrohr ausgebildet ist, insbesondere ein Innenkanal (22) und/oder ein Außenkanal (21) als Rohr bzw. Flachrohr gebildet ist.
  16. Wärmetauscher (2, 3) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bypass-Kanal (20) in den Wärmetauscher integriert ist.
  17. Baueinheit (1) mit einem oder mehreren Wärmetauschern (2, 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 16.
  18. Baueinheit (1) mit einem oder mehreren Wärmetauschern (2, 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, aufweisend eine vom Wärmetauscher (2, 3) separate, insbesondere in der Baueinheit (1) modular integrierten, Bypass-Leitung mit dem Bypass-Kanal (20).
  19. Wärmetauscher (2, 3) nach einem der Ansprüche 1 bis 16 oder Baueinheit (1) nach einem der Ansprüche 17 oder 18 weiter aufweisend eine Bypass-Regeleinrichtung (4), insbesondere Ventileinrichtung und/oder Bypassklappe (5), und/oder ein Ventil, insbesondere ein Abgasrückführventil (9) und/oder einen Katalysator (11).
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