DE102008038624A1 - exhaust gas cooler - Google Patents

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Jens Holdenried
Klaus Dipl.-Ing. Irmler
Peter Dr. Ing. Geskes
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Abgaskühler, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Mehrzahl von parallelen ersten Strömungskanälen (3) zur Führung eines ersten Gasstroms in einer Hauptströmungsrichtung (L), eine Mehrzahl von parallelen zweiten Strömungskanälen (4) zur Führung eines zweiten Gasstroms, wobei der erste und der zweite Gasstrom im Bereich der Strömungskanäle (3, 4) in thermischem Kontakt stehen, wobei einer der beiden Gasströme, insbesondere der erste Gasstrom, zumindest teilweise aus Abgas eines Verbrennungsmotors besteht und wobei der andere der beiden Gasströme, insbesondere der zweite Gasstrom, aus Luft besteht, wobei der zweite Gasstrom über zumindest etwa die Hälfte der Länge der zweiten Strömungskanäle (4) parallel zu dem ersten Gasstrom verläuft.The invention relates to an exhaust gas cooler, in particular for a motor vehicle, comprising a plurality of parallel first flow channels (3) for guiding a first gas flow in a main flow direction (L), a plurality of parallel second flow channels (4) for guiding a second gas flow, wherein the first and the second gas stream in the region of the flow channels (3, 4) are in thermal contact, wherein one of the two gas streams, in particular the first gas stream, at least partially consists of exhaust gas of an internal combustion engine and wherein the other of the two gas streams, in particular the second gas stream, air, wherein the second gas flow over at least about half the length of the second flow channels (4) is parallel to the first gas flow.

Description

Die Erfindung betrifft einen Abgaskühler, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to an exhaust gas cooler, in particular for a motor vehicle, according to the preamble of claim 1.

Es ist bekannt, Abgas eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Dieselmotors aber je nach Anforderungen z. B. auch eines Ottomotors, durch einen Abgaskühler zu kühlen und nachfolgend zu dem Motor rückzuführen.It is known, exhaust gas of an internal combustion engine, in particular one Diesel engine but depending on requirements z. As well as a gasoline engine, by to cool an exhaust gas cooler and subsequently to return to the engine.

Bei einer Klasse von Abgaskühlern erfolgt die Kühlung des Abgasstroms dabei ähnlich wie bei bekannten Ladeluftkühlern mittels Luft.at a class of exhaust gas coolers, the cooling takes place the exhaust stream while similar to known intercoolers by air.

DE 10 2005 047 840 A1 beschreibt einen Abgaskühler, bei dem das Abgas in einem Stapel von parallelen Flachrohen geführt ist, zwischen denen Außenluft zur Kühlung in zu den Flachrohren senkrechter Richtung strömt. Aufgrund der Strömungsrichtungen der beiden Gasströme wird eine solche Anordnung auch als Kreuzstrom-Wärmetauscher bezeichnet. DE 10 2005 047 840 A1 describes an exhaust gas cooler, in which the exhaust gas is guided in a stack of parallel flat tubes, between which outside air flows for cooling in the direction perpendicular to the flat tubes direction. Due to the flow directions of the two gas streams, such an arrangement is also referred to as a cross-flow heat exchanger.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Abgaskühler für ein Kraftfahrzeug anzugeben, bei dem thermisch bedingte Materialspannungen reduziert sind.It the object of the invention is an exhaust gas cooler for to specify a motor vehicle, in the thermally induced material stresses are reduced.

Diese Aufgabe wird für einen eingangs genannten Abgaskühler erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch die zumindest teilweise parallele Führung der beiden Gasströme wird der etwa für Kreuzstrom-Wärmetauscher typische Effekt besonders hoher Tem peraturdifferenzen über den Querschnitt des Wärmetauschers und damit verbundener mechanischer Spannungen deutlich reduziert.These Task is for an initially mentioned exhaust gas cooler according to the invention with the characterizing features of claim 1. By the at least partially parallel Leadership of the two gas streams will be around for Cross-flow heat exchanger typical effect particularly high Temperature differences across the cross section of the heat exchanger and associated mechanical stresses significantly reduced.

Ein solcher erfindungsgemäßer Abgaskühler kann dabei insbesondere als einziger Kühler oder auch als erste Kühlstufe eines mehrstufigen Abgas-Kühlsystems verwendet werden. Aufgrund der erfindungsgemäßen Bauart sind Abgas-Eintrittstemperaturen von mehr als 500°C, insbesondere bis über 750°C im Normalbetrieb möglich.One Such inventive exhaust gas cooler can especially as the only cooler or as the first Cooling stage of a multi-stage exhaust gas cooling system be used. Due to the invention Type are exhaust gas inlet temperatures of more than 500 ° C, in particular to over 750 ° C in normal operation possible.

In bevorzugter Ausführungsform ist im Interesse einer einfachen und zweckmäßigen Bauweise in einem Gehäuse eine Mehrzahl von parallelen Scheiben angeordnet, wobei eine Scheibe jeweils einen ersten Strömungskanal und einen zweiten Strömungskanal voneinander trennt. Besonders bevorzugt hat dabei das Gehäuse gegenüberliegende, offene Stirnseiten, wobei der erste Gasstrom über die Stirnseiten zugeführt und abgeführt wird. Dadurch wird neben einer einfachen Bauweise zudem ein besonders niedriger Druckabfall für den ersten Gasstrom erreicht.In preferred embodiment is in the interest of a simple and functional design in a housing a plurality of parallel discs arranged, wherein a disc in each case a first flow channel and a second flow channel separates each other. The housing is particularly preferred opposite, open end faces, the first Gas stream supplied and discharged via the end faces becomes. This is next to a simple design also a special achieved low pressure drop for the first gas flow.

In zweckmäßiger Detailgestaltung sind dabei die zweiten Strömungskanäle im Bereich der Stirnseiten durch zumindest ein Abschlussglied verschlossen. Dabei kann es sich zum Beispiel um mehrere separate Blechstücke handeln oder auch um ein einstückiges, bodenartiges Abschlussblech. Bei einer alternativen Ausführungsform sind die zweiten Strömungskanäle im Bereich der Stirnseiten durch eine Ausformung der Scheiben verschlossen, wodurch auf zusätzliche Bauteile verzichtet werden kann. Bei den Ausformungen kann es sich zum Beispiel um tiefgezogene oder umgebogene Kantenbereiche der Scheiben handeln, die mit Kanten benachbarter Scheiben vercrimpt bzw. verbördelt sind.In appropriate detail design are the second Flow channels in the area of the front sides at least one closing link closed. It may be to Example to trade several separate pieces of sheet metal or even around a one-piece, ground-like end plate. At a alternative embodiment are the second flow channels closed in the region of the end faces by a shaping of the discs, whereby it is possible to dispense with additional components. The formations may be, for example, deep-drawn or bent edge portions of the discs act with edges adjacent Slices are crimped or crimped.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat das Gehäuse Durchbrechungen an einer Längsseite, wobei der zweite Gasstrom über die Durchbrechungen im Wesentlichen senkrecht zu der Hauptströmungsrichtung zugeführt und/oder abgeführt wird.at a preferred embodiment has the housing Breakthroughs on one longitudinal side, wherein the second gas flow over the openings substantially perpendicular to the main flow direction supplied and / or discharged.

Diese Durchbrechungen können je nach Anforderungen auf verschiedene Weise ausgestaltet sein. Bei einer Ausführungsform sind dabei eine erste Durchbrechung zur Zuführung des zweiten Gasstroms und eine zweite Durchbrechung zur Abführung des zweiten Gasstroms an der gleichen Längsseite des Gehäuses angeordnet. Je nach Anforderungen insbesondere an die Lage der Anschlüsse bzw. Zuführungen des zweiten Gasstroms kann es aber auch vorgesehen sein, dass eine erste Durchbrechung zur Zuführung des zweiten Gasstroms und eine zweite Durchbrechung zur Abführung des zweiten Gasstroms gegenüberliegenden Längsseiten des Gehäuses angeordnet sind. Bei einer weiteren alternativen Detailgestaltung können auch die Durchbrechungen zur Zuführung und/oder Abführung des zweiten Gasstroms jeweils auf zwei gegenüberliegenden Längsseiten des Gehäuses angeordnet sein, wodurch ein besonders großer Austritts- und/oder Eintrittsquerschnitt geschaffen wird.These Breakthroughs can vary depending on the requirements Be designed manner. In one embodiment while a first opening for supplying the second Gas stream and a second opening for the discharge of the second gas flow on the same longitudinal side of the housing arranged. Depending on the requirements, in particular the position of the connections or It is also possible, however, to supply the second gas stream be that a first opening for supplying the second Gas stream and a second opening for the discharge of the second gas flow opposite longitudinal sides of the housing are arranged. In another alternative Detailed design can also be the openings for feeding and / or discharge of the second gas stream in each case to two opposite longitudinal sides of the housing be arranged, whereby a particularly large exit and / or inlet cross-section is created.

Allgemein vorteilhaft erfolgt die Zuführung und/oder Abführung des insbesondere zweiten Gasstroms über eine Gruppe von mehreren Durchbrechungen, wobei jede aus der Gruppe der Durchbrechungen mit genau einem der Strömungskanäle verbunden ist. Hierdurch wird auf baulich einfache Weise eine Verbindung nur der zweiten Strömungskanäle durch die Gehäusewand geschaffen.Generally Advantageously, the supply and / or discharge takes place the particular second gas stream via a group of multiple apertures, each from the group of apertures connected to exactly one of the flow channels is. As a result, in a structurally simple way a connection only the second flow channels through the housing wall created.

Allgemein vorteilhaft sind zur Verbesserung der Wärmeübertragung und zur Verteilung des Gasstroms in zumindest einigen der ersten und/oder zweiten Strömungskanäle Gasführungselemente, insbesondere in Form von Rippen, angeordnet. Alternativ oder ergänzend zum Vorsehen von Rippen kann es sich dabei zum Beispiel um Einprägungen in den Scheiben handeln.Generally are advantageous for improving the heat transfer and for distributing the gas flow in at least some of the first and / or second flow channels gas guide elements, in particular in the form of ribs, arranged. Alternative or supplementary For example, ribs may be imprints to act in the panes.

Zur bevorzugten Optimierung der Verteilung des zweiten Gasstroms haben die Gasführungselemente der zweiten Strömungskanäle über die Länge des zweiten Gasstroms eine veränderliche Führungsrichtung. Besonders zweckmäßig erfolgt dabei zumindest in einem Zuführbereich der Strömungskanäle eine Umlenkung des zweiten Gasstroms um etwa 90 Grad durch die Änderung der Führungsrichtung.to preferred optimization of the distribution of the second gas stream the gas guide elements of the second flow channels over the length of the second gas flow is a variable one Guide direction. Especially useful takes place at least in a feed region of the flow channels a deflection of the second gas flow by about 90 degrees through the change the direction of leadership.

Bei einer effektiven und kostengünstigen Variante sind die Gasführungselemente dabei als Stegrippen ausgebildet. Hierdurch ist zum einen eine gute Führung des Gasstroms gewährleistet als auch die Möglichkeit gegeben, dass sich der Gasstrom durch die in Stegrippen vorhandenen Querverbindungen quer zu der Führungsrichtung verteilt.at an effective and cost effective variant are the Gas guide elements thereby formed as rib ribs. hereby is on the one hand ensures a good management of the gas flow as well as given the possibility that the gas flow through existing in rib ribs cross-connections across the Management direction distributed.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie aus den abhängigen Ansprüchen.Further Advantages and features of the invention will become apparent from the following described embodiments and from the dependent claims.

Nachfolgend werden mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben und anhand der anliegenden Zeichnungen näher erläutert.following Several embodiments of the invention will be described and explained in more detail with reference to the accompanying drawings.

1 zeigt eine schematische Ansicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung von der Seite. 1 shows a schematic view of a first embodiment of the invention from the side.

2 zeigt eine Schnittansicht des Abgaskühlers aus 1 entlang der Linie A-A. 2 shows a sectional view of the exhaust gas cooler 1 along the line AA.

3 zeigt eine Ansicht auf den Abgaskühler aus 1 von vorne. 3 shows a view of the exhaust gas cooler 1 from the front.

4 zeigt eine Ausschnittsvergrößerung des Details B aus 2. 4 shows a detail enlargement of the detail B 2 ,

5 zeigt eine räumliche, teilweise aufgeschnittene, teilweise explodierte Darstellung des Abgaskühlers aus 1 5 shows a spatial, partially cut, partially exploded view of the exhaust gas cooler 1

6 zeigt eine schematische Ansicht auf ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung von der Seite. 6 shows a schematic view of a second embodiment of the invention from the side.

7 zeigt eine Schnittansicht des Abgaskühlers aus 6 entlang der Linie A-A. 7 shows a sectional view of the exhaust gas cooler 6 along the line AA.

8 zeigt eine Ansicht auf den Abgaskühler aus 6 von vorne. 8th shows a view of the exhaust gas cooler 6 from the front.

9 zeigt eine Ausschnittsvergrößerung des Details B aus 7. 9 shows a detail enlargement of the detail B 7 ,

10 zeigt eine räumliche explodierte Darstellung eines Scheibenstapels des Abgaskühlers aus 6. 10 shows a spatial exploded view of a disk stack of the exhaust gas cooler 6 ,

11 zeigt eine erste Abwandlung des Abgaskühlers aus 6. 11 shows a first modification of the exhaust gas cooler 6 ,

12 zeigt eine zweite Abwandlung des Abgaskühlers aus 6. 12 shows a second modification of the exhaust gas cooler 6 ,

13 zeigt eine dritte Abwandlung des Abgaskühlers aus 6. 13 shows a third modification of the exhaust gas cooler 6 ,

Der erfindungsgemäße Abgaskühler gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel nach 1 bis 5 umfasst ein äußeres Gehäuse 1, das im Wesentlichen als U-förmiges, sich in einer Hauptströmungsrichtung oder Längsrichtung L erstreckendes Blechprofil mit einer Basis 1a als einer ersten Längsseite und zwei Schenkeln 1b als zweite und dritte Längsseiten ausgeformt ist. Innerhalb des Gehäuses 1 ist eine Mehrzahl von als Blechformteile ausgebildeten Scheiben 2 angeordnet. Die Scheiben haben jeweils entlang der Längsrichtung aufgebogene Ränder 2a, mit denen Sie an dem Gehäuse 1 dichtend verlötet sind.The exhaust gas cooler according to the invention according to the first embodiment according to 1 to 5 includes an outer housing 1 substantially as a U-shaped, in a main flow direction or longitudinal direction L extending sheet metal profile with a base 1a as a first longitudinal side and two thighs 1b is formed as second and third longitudinal sides. Inside the case 1 is a plurality of formed as sheet metal parts discs 2 arranged. The discs each have edges along the longitudinal direction 2a with which you attach to the case 1 are soldered sealingly.

Die Bauteile des Abgaskühlers bestehen zumindest überwiegend aus korrosionsresistentem Stahl, so dass sie den Temperaturen und korrosiven Eigenschaften von zugeführtem heißem Abgas widerstehen. Die Herstellung erfolgt möglichst umfassend aus mit Lotpulver beschichteten Blechteilen, die vormontiert und in einen Lötofen verbracht werden. Gegebenenfalls können einige Teile vorher oder nachher separat angeschweißt oder angelötet werden.The Components of the exhaust gas cooler consist at least predominantly Made of corrosion resistant steel, so they meet the temperatures and corrosive properties of supplied hot Withstand exhaust. The production takes place as comprehensively as possible from sheet metal parts coated with solder powder, which are preassembled and be spent in a soldering oven. If necessary, you can some parts before or after separately welded or be soldered.

Das U-förmige Gehäuse 1 ist durch eine äußere der stapelartig parallel angeordneten Scheiben vervollständigt. Zwischen je zwei der Scheiben 2 sind abwechselnd erste Strömungskanäle 3 und zweite Strömungskanäle 4 ausgebildet. Die ersten Strömungskanäle 3 werden von Abgas eines Verbrennungsmotors durchströmt und bilden einen ersten Gasstrom. Die zweiten Strömungskanäle 4 werden von Luft zur Kühlung des Abgases durchströmt und bilden insgesamt einen zweiten Gasstrom.The U-shaped housing 1 is completed by an outer of the stack arranged parallel discs. Between every two of the discs 2 are alternately first flow channels 3 and second flow channels 4 educated. The first flow channels 3 are traversed by exhaust gas of an internal combustion engine and form a first gas stream. The second flow channels 4 are traversed by air to cool the exhaust gas and form a total of a second gas stream.

Die zweiten Strömungskanäle sind an ihren Stirnseiten, das heißt an den zu der Hauptströmungsrichtung senkrecht orientierten Schmalseiten, jeweils mittels Abschlussgliedern in Form von dichtend verlöteten Blechstreifen 5 verschlossen. Die ersten Strömungskanäle 3 sind zu den Stirnseiten hin jeweils offen, so dass stirnseitige Eintritte und Austritte für den ersten Gasstrom gegeben sind. Der Anschluss der ersten Strömungskanäle 3 an den Abgasstrom erfolgt mittels nicht dargestellter Sammler bzw. Diffusoren.The second flow channels are at their end faces, that is, at the narrow sides oriented perpendicular to the main flow direction, in each case by means of end members in the form of sealingly soldered sheet metal strips 5 locked. The first flow channels 3 are each open to the end faces, so that frontal entries and outlets are given for the first gas flow. The connection of the first flow channels 3 to the exhaust stream by means not shown collector or diffusers.

Die Zuführung und Abführung des zweiten Gasstroms erfolgt über Durchbrechungen 6 in endseitigen Bereichen einer oder zweier gegenüberliegender Wände des Gehäuses 1. Dabei sind für die Zuführung als auch für die Ab führung jeweils eine Gruppe aus mehreren Durchbrechungen vorgesehen, wobei jeweils eine der Durchbrechungen einer der Anschüsse mit einem der zweiten Strömungskanäle überdeckt bzw. verbunden ist. Zweckmäßig sind dabei die aufgebogenen Ränder der Scheiben 2 jeweils zu den ersten Strömungskanälen gerichtet, so dass der freie Querschnitt der Durchbrechungen bzw. Anschlüsse der zweien Strömungskanäle nicht durch die Ränder 2a begrenzt ist.The supply and removal of the second gas stream via openings 6 in end areas of one or two opposite gender walls of the housing 1 , In this case, a group of a plurality of openings are provided for the supply as well as for the Ab leadership, in each case one of the openings of one of the terminals covered with one of the second flow channels or is connected. Appropriately are the bent edges of the discs 2 directed respectively to the first flow channels, so that the free cross section of the openings or connections of the two flow channels not through the edges 2a is limited.

Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Durchbrechungen 6 der Zuführung auf der den Durchbrechungen der Abführung gegenüberliegenden Längsseite 1b des Gehäuses 1 vorgesehen. Je nach Anforderungen können die Durchbrechungen 6 auch jeweils auf der gleichen Seite oder auch auf beiden Seiten 1b vorgesehen sein.In the present embodiment, the openings 6 the feed on the opposite side of the openings of the discharge 1b of the housing 1 intended. Depending on the requirements, the breakthroughs 6 also on the same page or on both sides 1b be provided.

Der Anschluss der Durchbrechungen an den zweiten erfolgt über aufgelötete oder aufgeschweißte Sammler Diffusoren (nicht dargestellt). In 5 sind hierzu Rahmen 7 auf das Gehäuse 1 aufgebracht, die jeweils eine Gruppe von Durchbrechungen 6 umfangen.The connection of the openings to the second via soldered or welded collector diffusers (not shown). In 5 are frames for this 7 on the case 1 applied, each containing a group of openings 6 embrace.

In jedem der Strömungskanäle 3, 4 sind Lagen von Stegrippen 8, 9 vorgesehen, die die mit dem jeweiligen Gas in Kontakt stehende Oberfläche vergrößern und zudem als Gasführungselemente dienen. In den ersten Strömungskanälen 3 erfolgt die Gasführung dabei durchgängig geradlinig, wobei durch die Durchbrechungen der Stegrippen auch eine Verwirbelung und Verteilung des ersten Gasstroms in Querrichtung erfolgt.In each of the flow channels 3 . 4 are layers of ribbed ribs 8th . 9 provided, which increase the surface in contact with the respective gas and also serve as gas guide elements. In the first flow channels 3 the gas guide is consistently rectilinear, whereby through the openings of the rib ribs and a swirling and distribution of the first gas flow in the transverse direction.

Im Fall der zweiten Strömungskanäle sind jeweils drei Segmente 9a, 9b von Stegrippen vorgesehen, wobei jeweils endseitge Segmente 9a eine Gasführung senkrecht zu der Hauptströmungsrichtung und in Richtung der Zuführung bzw. Abführung bewirken. Ein mittleres Segment 9b ist dagegen in der Hauptströmungsrichtung L ausgerichtet und erstreckt sich über mindestens etwa oder genau die Hälfte der Länge des Abgaskühlers.In the case of the second flow channels are each three segments 9a . 9b provided by rib ribs, wherein each endseitge segments 9a a gas guide perpendicular to the main flow direction and in the direction of the supply or discharge effect. A middle segment 9b is aligned in the main flow direction L and extends over at least about or exactly half the length of the exhaust gas cooler.

Die Segmente 9a, 9b grenzen über eine Grenzlinie 9c aneinander, die sich ebenfalls im endseitigen Bereich befindet und etwa 45° zu der Hauptströ mungsrichtung L geneigt verläuft. In diesem Bereich erfolgt eine Umlenkung des zugeführten bzw. abzuführenden zweiten Gasstroms um etwa 90°. Zur weiteren Optimierung des Druckabfalls und der Umlenkung kann die Grenzlinie 9c auch einen definierten Spalt umfassen. auch eine mehrstufige Umlenkung mittels mehrerer verschieden ausgerichteter Segmente von Stegrippen ist denkbar.The segments 9a . 9b borders over a borderline 9c to each other, which is also located in the end region and approximately 45 ° to the main flow direction L inclined. In this area, a deflection of the supplied or dissipated second gas flow takes place by about 90 °. To further optimize the pressure drop and the deflection, the borderline 9c also include a defined gap. a multi-stage deflection by means of several differently oriented segments of rib ribs is conceivable.

6 bis 10 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem die Scheiben 2 abweichend von dem ersten Ausführungsbeispiel ausgeformt sind. Dabei sind zumindest je zwei aufeinander folgende Scheiben mit gleichgerichtet aufgebogenen längsseitigen Rändern 2a versehen, so dass diese im Bereich der Längsränder ineinander gelegt sind (siehe 7). 6 to 10 show a further embodiment of the invention, in which the discs 2 deviating from the first embodiment are formed. In this case, at least two successive slices with rectilinearly bent longitudinal edges 2a provided so that they are in the area of the longitudinal edges nestled into each other (see 7 ).

Die Stirnseiten dieser Scheibenpaare sind ohne zusätzliche Abschlussglieder gasdicht miteinander verbunden (siehe 6). Dies wird durch eine Ausformung 2b in Form von zumindest einer den seitlichen Rändern 2a entgegengesetzt tiefgezogenen Vorderkante der Scheiben 2 erreicht, wobei die Vorderkanten der beiden Scheiben eines ineinandergelegten Paares miteinander vercrimpt oder verbördelt werden. 10 zeigt eine Ausführung, bei der nur eine der Scheiben eine tiefgezogene Vorderkante 2b aufweist. Um eine besonders große Höhe des zwischen den Scheiben 2 befindlichen zweiten Strömungskanals 4 zu ermöglichen, können zweckmäßig (siehe 6 bis 9) beide Vorderkanten der Scheiben 2 tiefgezogen und entsprechend auf halber Höhe des Strömungskanals 4 miteinander verbunden sein.The end faces of these pairs of discs are gas-tightly connected to one another without additional closing members (see 6 ). This is done by a molding 2 B in the form of at least one of the lateral edges 2a opposite deep-drawn leading edge of the discs 2 achieved, wherein the leading edges of the two discs of a nested pair are crimped or crimped together. 10 shows an embodiment in which only one of the discs a deep-drawn front edge 2 B having. To get a particularly high level of between the discs 2 located second flow channel 4 to allow, may be appropriate (see 6 to 9 ) both leading edges of the discs 2 deep-drawn and correspondingly halfway up the flow channel 4 be connected to each other.

Im zweiten Ausführungsbeispiel sind zumindest im Regelfall zwei unterschiedlich geformte Scheiben 2 aufeinander angeordnet, wogegen im ersten Ausführungsbeispiel eine Ausformung benachbarter Scheiben 2 als Gleichteile besonders einfach möglich ist.In the second embodiment, at least usually two differently shaped discs 2 arranged on top of each other, whereas in the first embodiment, a shaping of adjacent slices 2 as equal parts is particularly easy.

Die Durchbrechungen 6 des Gehäuses 1 sind im zweiten Ausführungsbeispiel überdeckend mit in den Seitenrändern 2a der Scheiben 2 vorgesehenen Durchbrechungen angeordnet, um eine Zuführung und Abführung des zweiten Gasstroms zu ermöglichen. Bis auf die in die Seitenwände 2a eingebrachten Durchbrechungen sind die ineinandergelegten Scheibenpaare des zweiten Ausführungsbeispiels jeweils geschlossene Hohlkörper. Es versteht sich, dass die Erfindung sich auch auf jeden anderen geeigneten Hohlkörper erstreckt, der mit seitlichen Zu- und Abführungen für den zweiten Gasstrom versehen ist. Ein erfindungsgemäßer Abgaskühler kann daher allgemein die Bauart eines beabstandeten Stapels von Hohlkörpern mit diesen auf zumindest drei Seiten umgebendem Gehäuse 1 umfassen.The breakthroughs 6 of the housing 1 are in the second embodiment overlapping with in the side edges 2a the discs 2 provided openings arranged to allow a supply and discharge of the second gas stream. Except for those in the side walls 2a introduced apertures are the nested pairs of disks of the second embodiment each closed hollow body. It is understood that the invention extends to any other suitable hollow body, which is provided with lateral inlets and outlets for the second gas stream. An exhaust gas cooler according to the invention can therefore generally be of the type of a spaced stack of hollow bodies with these enclosing on at least three sides of the housing 1 include.

Ein weiterer Aspekt des Abgaskühlers ist die endseitige Anordnung der Strömungskanäle 3, 4 in der Stapelrichtung. Gemäß 3 und 8 ist in den ersten beiden Ausführungsbeispielen endseitig jeweils ein erster Strömungskanal 4 vorgesehen. Eine ausgehend von der Basis 1a des U-förmigen Gehäuses oberste der Scheiben 2 bildet dabei zugleich einen längsseitigen Deckel des Gehäuses 1. Dies hat den Vorteil einer einfachen Bauweise, bringt aber besonders hohe Temperaturen der entsprechenden Außenwände des Gehäuses mit sich.Another aspect of the exhaust gas cooler is the end-side arrangement of the flow channels 3 . 4 in the stacking direction. According to 3 and 8th is in the first two embodiments, each end a first flow channel 4 intended. One starting from the base 1a the U-shaped housing top of the discs 2 at the same time forms a longitudinal cover of the housing 1 , This has the advantage of a simple design, but brings very high temperatures of the corre sponding chenden outer walls of the housing with it.

Bei einer ersten Abwandlung des zweiten Ausführungsbeispiels gemäß 11 ist basisseitig des Gehäuses 1 ein zweiter Strömungskanal 4 vorgesehen und am der Basis gegenüberliegenden Ende des Stapels ein erster Strömungskanal 3. Dieser ist mit einer Sonderscheibe 10 abgeschlossen, die zugleich als abschließender Gehäusedeckel dient. Die aufgebogenen Ränder 2a der ineinandergelegten Scheibenpaare zeigen jeweils von der Basis 1a weg. Bei einer solchen Anordnung liegt im Unterscheid zu den ersten beiden Ausführungsbeispielen die gleiche Anzahl von Strömungskanälen erster und zweiter Art vor.In a first modification of the second embodiment according to 11 is base side of the housing 1 a second flow channel 4 provided and at the base opposite end of the stack, a first flow channel 3 , This is with a special disc 10 completed, which also serves as a final housing cover. The bent edges 2a the nested pairs of discs each point from the base 1a path. In such an arrangement, in distinction to the first two embodiments, the same number of flow channels of the first and second type before.

Bei der Abwandlung nach 12 ist im Unterschied zur vorhergehenden Abwandlung basisseitig ein erster Strömungskanal 3 und obenabschließend ein zweiter Strömungskanal 4 vorgesehen. zeigen die aufgebogenen Seiten 2a der Scheiben 2 jeweils zu er Basis 1 hin, wobei ein zusätzlicher Gehäusedeckel 10 vorgesehen ist.In the modification to 12 is in contrast to the previous modification base side, a first flow channel 3 and at the top, a second flow channel 4 intended. show the bent sides 2a the discs 2 in each case based on it 1 out, with an additional housing cover 10 is provided.

Bei der Abwandlung nach 13 sind an der Basis 1a und oben jeweils zweite Strömungskanäle vorgesehen. Bis auf den oberen Strömungskanal zeigen die aufgebogenen Seiten 2a von der Basis 1a weg. Das obere Schei benpaar ist diesbezüglich umgekehrt angeordnet, damit dessen Ränder nicht mit dem vorgesehenen anschließenden Gehäusedeckel 10 kollidieren. Die Ränder können auch zwischen Gehäuse und Deckel aufgenommen werden, was allerdings eine Bauteilabstimmung bzw. enge Toleranzen erfordert.In the modification to 13 are at the base 1a and above each second flow channels provided. Except for the upper flow channel show the bent sides 2a from the base 1a path. The upper ticket benpaar is reversed in this regard, so that its edges do not match the intended subsequent housing cover 10 collide. The edges can also be accommodated between the housing and cover, but this requires a component tuning or tight tolerances.

Es versteht sich, dass die einzelnen Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele je nach Anforderungen sinnvoll untereinander kombiniert werden können.It It is understood that the individual features of the various embodiments Depending on the requirements can be meaningfully combined with each other.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (14)

Abgaskühler, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Mehrzahl von parallelen ersten Strömungskanälen (3) zur Führung eines ersten Gasstroms in einer Hauptströmungsrichtung (L), eine Mehrzahl von parallelen zweiten Strömungskanälen (4) zur Führung eines zweiten Gasstroms, wobei der erste und der zweite Gasstrom im Bereich der Strömungskanäle (3, 4) in thermischem Kontakt stehen, wobei einer der beiden Gasströme, insbesondere der erste Gasstrom, zumindest teilweise aus Abgas eines Verbrennungsmotors besteht und wobei der andere der beiden Gasströme, insbesondere der zweite Gasstrom aus Luft besteht, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Gaststrom über zumindest etwa die Hälfte der Länge der zweiten Strömungskanäle (4) parallel zu dem ersten Gasstrom verläuft.Exhaust gas cooler, in particular for a motor vehicle, comprising a plurality of parallel first flow channels ( 3 ) for guiding a first gas flow in a main flow direction (L), a plurality of parallel second flow channels ( 4 ) for guiding a second gas flow, wherein the first and the second gas flow in the region of the flow channels ( 3 . 4 ) are in thermal contact, wherein one of the two gas streams, in particular the first gas stream, at least partially consists of exhaust gas of an internal combustion engine and wherein the other of the two gas streams, in particular the second gas stream consists of air, characterized in that the second gas stream over at least about half the length of the second flow channels ( 4 ) runs parallel to the first gas stream. Abgaskühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Gehäuse (1) eine Mehrzahl von parallelen Scheiben (2) angeordnet ist, wobei eine Scheibe (2) jeweils einen ersten Strömungskanal (3) und einen zweiten Strömungskanal (4) voneinander trennt.Exhaust gas cooler according to claim 1, characterized in that in a housing ( 1 ) a plurality of parallel slices ( 2 ) is arranged, wherein a disc ( 2 ) each have a first flow channel ( 3 ) and a second flow channel ( 4 ) separates from each other. Abgaskühler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) gegenüberliegende, offene Stirnseiten aufweist, wobei der erste Gasstrom über die Stirnseiten zugeführt und abgeführt wird.Exhaust cooler according to claim 2, characterized in that the housing ( 1 ) has opposite, open end faces, wherein the first gas stream is supplied and discharged via the end faces. Abgaskühler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Strömungskanäle (4) im Bereich der Stirnseiten durch zumindest ein Abschlussglied (5) verschlossen sind.Exhaust gas cooler according to claim 3, characterized in that the second flow channels ( 4 ) in the region of the end faces by at least one end member ( 5 ) are closed. Abgaskühler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Strömungskanäle (4) im Bereich der Stirnseiten durch eine Ausformung der Scheiben (2b) verschlossen sindExhaust gas cooler according to claim 3, characterized in that the second flow channels ( 4 ) in the region of the end faces by a shaping of the discs ( 2 B ) are closed Abgaskühler nach einem der Ansprüche 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) Durchbrechungen (6) an einer Längsseite (1b) aufweist, wobei der zweite Gasstrom über die Durchbrechungen (6) im Wesentlichen senkrecht zu der Hauptströmungsrichtung (L) zugeführt und/oder abgeführt wird.Exhaust gas cooler according to one of claims 2 or 5, characterized in that the housing ( 1 ) Breakthroughs ( 6 ) on one longitudinal side ( 1b ), wherein the second gas stream via the openings ( 6 ) is supplied and / or discharged substantially perpendicular to the main flow direction (L). Abgaskühler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Durchbrechung (6) zur Zuführung des zweiten Gasstroms und eine zweite Durchbrechung (6) zur Abführung des zweiten Gasstroms an der gleichen Längsseite (1b) des Gehäuses angeordnet sind.Exhaust gas cooler according to claim 6, characterized in that a first opening ( 6 ) for supplying the second gas stream and a second opening ( 6 ) for discharging the second gas stream on the same longitudinal side ( 1b ) of the housing are arranged. Abgaskühler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Durchbrechung (6) zur Zuführung des zweiten Gasstroms und eine zweite Durchbrechung (6) zur Abführung des zweiten Gasstroms gegenüberliegenden Längsseiten (1b) des Gehäuses angeordnet sind.Exhaust gas cooler according to claim 6, characterized in that a first opening ( 6 ) for supplying the second gas stream and a second opening ( 6 ) for discharging the second gas flow opposite longitudinal sides ( 1b ) of the housing are arranged. Abgaskühler nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Durchbrechungen (6) zur Zuführung und/oder Abführung des zweiten Gasstroms jeweils auf zwei gegenüberliegenden Längsseiten (1b) des Gehäuses angeordnet sind.Exhaust gas cooler according to one of claims 6 to 8, characterized in that openings ( 6 ) for supplying and / or discharging the second gas stream in each case on two opposite longitudinal sides ( 1b ) of the housing are arranged. Abgaskühler nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung und/oder Abführung des insbesondere zweiten Gasstroms über eine Gruppe von mehreren Durchbrechungen (6) erfolgt, wobei jede aus der Gruppe der Durchbrechungen (6) mit genau einem der Strömungskanäle (4) verbunden ist.Exhaust gas cooler according to one of claims 6 to 9, characterized in that the supply and / or discharge of the particular second gas stream via a group of several openings ( 6 ), wherein each of the group of perforations ( 6 ) with exactly one of the flow channels ( 4 ) connected is. Abgaskühler nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in zumindest einigen der ersten und/oder zweiten Strömungskanäle (3, 4) Gasführungselemente (8, 9), insbesondere in Form von Rippen, angeordnet sind.Exhaust cooler according to one of claims 2 to 10, characterized in that in at least some of the first and / or second flow channels ( 3 . 4 ) Gas guide elements ( 8th . 9 ), in particular in the form of ribs, are arranged. Abgaskühler nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasführungselemente (9, 9a, 9b) der zweiten Strömungskanäle (4) über die Länge des zweiten Gasstroms eine veränderliche Führungsrichtung aufweisen.Exhaust gas cooler according to claim 11, characterized in that the gas routing elements ( 9 . 9a . 9b ) of the second flow channels ( 4 ) have a variable guide direction over the length of the second gas flow. Abgaskühler nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in einem Zuführbereich der Strömungskanäle (4) eine Umlenkung des zweiten Gasstroms um etwa 90 Grad durch die Änderung der Führungsrichtung erfolgt.Exhaust gas cooler according to claim 12, characterized in that at least in a feed region of the flow channels ( 4 ), a deflection of the second gas flow by about 90 degrees by the change of the guide direction takes place. Abgaskühler nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasführungselemente (8, 9) als Stegrippen ausgebildet sind.Exhaust gas cooler according to one of claims 11 to 13, characterized in that the gas routing elements ( 8th . 9 ) are formed as rib ribs.
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