-
Querverweis auf verwandte Anmeldung
-
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der
koreanischen Patentanmeldung Nummer 10-2012-91909 , eingereicht am 22. August 2012, deren gesamter Inhalt hierin für alle Zwecke durch diese Bezugnahme aufgenommen ist.
-
Hintergrund der Erfindung
-
Gebiet der Erfindung
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Struktur eines Abgasrohrs zur Abgaswärme-Wiedergewinnung/Rückgewinnung, und betrifft insbesondere eine Struktur eines Abgasrohrs zur Abgaswärme-Wiedergewinnung, die eine Temperatur eines Kühlmittels schneller erhöhen kann durch das Vergrößern einer Fläche, an der Wärmeaustausch zwischen der Abgaswärme des Abgases und der Wärme eines kalten Kühlmittels stattfindet, und durch das Anordnen einer Strömungsrichtung des Kühlmittels in eine Richtung, die gegensätzlich ist zu einer Strömungsrichtung des Abgases.
-
Beschreibung der bezogenen Technik
-
Um es einem Verbrennungsmotor eines Fahrzeugs, das zur Winterzeit einer niedrigen/kalten Lufttemperatur ausgesetzt ist, zu ermöglichen, normal zu arbeiten, und um die Verbrennungseffizienz von Kraftstoff zu erhöhen, ist ein Aufwärmen bzw. Warmlaufen notwendig vor dem (Los-)Fahren oder während eines anfänglichen Fahrzeitraums.
-
Eine Abgaswärme-Wiedergewinnungsvorrichtung ist eine Vorrichtung, die kaltes Kühlmittel schnell mit Abgas-Abwärme erwärmt während eines anfänglichen Fahrzustands/Fahrintervalls im Winter. Die Abgaswärme-Wiedergewinnungsvorrichtung wurde entwickelt, um die Kraftstoffeffizienz zu verbessern durch das Verringern von Reibungsverlusten innerhalb des Verbrennungsmotors durch das Verkürzen der Warmlaufzeitdauer des Verbrennungsmotors.
-
Die Abgaswärme-Wiedergewinnungsvorrichtung gemäß der bezogenen Technik ist in der 1 gezeigt. Mit Bezug auf 1 ist ein Gehäuse 2, das eine Fass- bzw. Zylinder-Form hat, die einen vergrößerten Durchmesser hat, an einer vorbestimmten Position eines Abgasrohres 1, durch das Abgas, das in dem Verbrennungsmotor erzeugt wird, strömt, montiert.
-
Zusätzlich sind in dem Gehäuse 2 ein Einlass und ein Auslass, durch die das Kühlmittel (das in dem Verbrennungsmotor und einem Kühler zirkuliert) ein- bzw. auströmt, gebildet, und Wärmeübertragungsplatten 3 sind so innerhalb des Gehäuses 2 angeordnet, dass sie Kanäle bilden, durch die das Kühlmittel strömt. Ferner ist ein Bypass-Ventil 4 mit dem Abgasrohr, das innerhalb des Gehäuses 2 angeordnet ist, verbunden, um das Abgasrohr 1 (basierend auf elektrischen Signalen) zu öffnen und zu schließen, und eine Öffnung 4a ist in einer Fläche des Abgasrohrs innerhalb des Gehäuses 2 gebildet. Dadurch wird, wenn das Bypass-Ventil 4 geschlossen ist, ein Pfad (durch einen Pfeil verdeutlicht) gebildet, so dass das Abgas von einer Stelle innerhalb des Gehäuses 2 aus in einen Raum strömen kann, in dem die Wärmeübertragungsplatten 3 positioniert sind.
-
Daher, wenn der Verbrennungsmotor eine normale (Betriebs-)Temperatur hat, wird bzw. ist das Bypass-Ventil 4 geöffnet, so dass eine große Menge an Abgas (zu dem Auslass hin) strömt, ohne in Kontakt mit den Wärmeübertragungsplatten 3 zu sein bzw. zu kommen. Ferner, wenn der Verbrennungsmotor eine niedrige Temperatur hat, wird bzw. ist das Bypass-Ventil 4 geschlossen, so dass das Kühlmittel innerhalb des Gehäuses 2 zirkuliert, um erwärmt zu werden.
-
Jedoch ist gemäß der bezogenen Technik eine Fläche, an der die Wärmeübertragung stattfindet, begrenzt, weil die Wärmeübertragungsplatte 3 eine einfache Rohr-Form hat, und es wird ein (hoher) Strömungswiderstand erzeugt, da die Strömungs-Pfade des Abgases nicht günstig/einfach sind.
-
Die Informationen, die in diesem Abschnitt ”Hintergrund der Erfindung” offenbart werden, dienen nur zur Verbesserung des Verständnisses des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und sollten nicht als eine Bestätigung oder irgendeine Form von Andeutung verstanden werden, dass diese Informationen den Stand der Technik, wie er dem Fachmann schon bekannt ist, bilden.
-
Erläuterung der Erfindung
-
Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung schaffen eine Struktur eines Abgasrohrs (z. B. Abgasrohrstruktur eines Fahrzeugs, z. B. Kraftfahrzeugs) zur Abgaswärme-Wiedergewinnung, die die Vorteile hat, dass das Abgas effizienter strömen kann durch ein Vergrößern einer Fläche, an der Wärmeaustausch stattfindet bzw. durchgeführt wird unter Erzeugung eines Wirbel-Stroms, ohne dass die Größe des Gehäuses vergrößert wird, und dass das Erwärmen des Kühlmittels schneller geschieht durch das Festlegen bzw. Einstellen einer Strömungsrichtung des Kühlmittels in einer Richtung, die gegensätzlich ist zu einer Strömungsrichtung des Abgases.
-
Zahlreiche Aspekte der Erfindung stellen bereit eine Struktur eines Abgasrohres (z. B. eine Abgasrohr-Struktur, z. B. eine Abgasrohr-Vorrichtung) zur Abgaswärme-Wiedergewinnung bzw. -Rückgewinnung, die ein Kühlmittel mit der Wärme des Abgases erwärmt (z. B. erhitzt), wobei die Struktur aufweist: ein Gehäuse, das mit dem Abgasrohr (z. B. einem Abgasrohr eines Fahrzeugs) so verbunden ist, dass das Abgas von einer vorderen Seite zu einer hinteren Seite strömt (z. B. bezogen auf eine Längsrichtung des Abgasrohrs oder eines Fahrzeugs), und das aufweist einen ersten Stutzen (z. B. Nippel, z. B. Einlass-Anschluss), durch den das Kühlmittel einströmt, und einen zweiten Stutzen (z. B. Nippel, z. B. Auslass-Anschluss), durch den das Kühlmittel ausströmt, und Wärmeübertragungsrohre (z. B. Wärme-Transfer-Leitungen), die innerhalb des Gehäuses montiert sind, wobei eine Mehrzahl von Wärmeübertragungsrohren, die unterschiedliche Durchmesser haben, so verbunden ist, dass Kühlmittel-Pfade, durch die das Kühlmittel strömt, so gebildet sind, dass sie eine Mehrzahl von Schichten bilden (d. h. z. B. dass die Schichten zwischen den Wärmeübertragungsrohren (die z. B. im Wesentlichen konzentrisch zueinander in einer Längsrichtung des Abgasrohrs angeordnet sein können), die einen unterschiedlichen Durchmesser haben, gebildet sind), wobei der erste Stutzen und der zweite Stutzen innerhalb des Gehäuses geöffnet sind (d. h. z. B. dass das Kühlmittel über den ersten Stutzen in die Kühlmittel-Pfade eingeleitet werden kann und über den zweiten Stutzen aus den Kühlmittel-Pfaden ausgelassen werden kann, wobei sich die Stutzen jeweils in einer Radial-Richtung des Gehäuses erstrecken können und innerhalb des Gehäuses Öffnungen in Richtungen, die quer sind zu ihrer radialen Erstreckungsrichtung sind, aufweisen können, so dass das Kühlmittel über diese in die Kühlmittel-Pfade eingeleitet werden kann bzw. aus diesen ausgelassen werden kann, ohne in Abgas-Pfade einlaufen zu können), wobei Abgas-Pfade, durch die das Abgas strömt, zwischen benachbarten Kühlmittel-Pfaden so gebildet sind, dass sie Schichten bilden (d. h. zum Beispiel, dass sich in radialer Richtung von einer Mittelpunkts-Längsachse des Gehäuses oder des Abgasrohrs ausgehend eine „Schichtfolge” Abgas-Pfad, Kühlmittel-Pfad, Abgas-Pfad, Kühlmittel-Pfad usw. ergeben kann, wobei die einzelnen Pfade mittels der Wärmeübertragungsrohre getrennt sein können, die jeweils von (radial) innen nach außen zunehmende Durchmesser haben, so dass sich die Schicht-Struktur ergibt) und wobei der erste Stutzen an einer hinteren Seite des zweiten Stutzens (z. B. hinter dem zweiten Stutzen bezogen auf eine Längsrichtung des Abgasrohrs, des Gehäuses oder eines Fahrzeugs bzw. stromabwärts des zweiten Stutzens in einer Abgas-Strömungsrichtung) angeordnet ist. Der erste Stutzen ist (z. B. optional) an einem unteren Ende (bzw. einer Unterseite) des Gehäuses gebildet, und der zweite Stutzen ist (z. B. optional) an einem oberen Ende (bzw. Oberseite) des Gehäuses gebildet (z. B. bezogen auf eine vertikale Richtung eines Fahrzeugs). Gemäß Ausführungsformen der Erfindung können der erste Stutzen und der zweite Stutzen optional an gegenüberliegenden Seiten gebildet sein, wobei die Seiten im Bezug auf eine Längsrichtung des Gehäuses oder des Abgasrohrs in dieser Längsrichtung und/oder in einer Richtung, die quer ist zu dieser Längsrichtung (d. h. z. B. eine vertikale Richtung eines Fahrzeugs), einander gegenüberliegend sein können.
-
Eines oder mehrere oder alle der Wärmeübertragungsrohre können Falt-Abschnitte (z. B. Oberflächen-Vergrößerungs-Abschnitte) aufweisen, die von einer Fläche des Wärmeübertragungsrohrs vorstehen. Die Falt-Abschnitte können gebildet sein durch kontinuierliches Biegen (z. B. verformen) des Wärmeübertragungsrohrs, so dass (z. B. mehrere) konkave und konvexe (d. h. z. B. konkav bzw. konvex bezogen auf eine radiale Richtung) Abschnitte wiederholt (d. h. z. B. bezogen auf eine Längsrichtung nach- bzw. hinter-einander) gebildet sind auf einer inneren Umfangsfläche und auf einer äußeren Umfangsfläche des Wärmeübertragungsrohrs (z. B. in einem Blech, dass das Wärmeübertragungsrohr oder einen Teil davon bilden kann).
-
Eine Bypass-Armatur, z. B. ein Bypass-Ventil, kann mit/an demjenigen Wärmeübertragungsrohr der Wärmeübertragungsrohre verbunden sein, das an der (radial) innersten Position angeordnet ist, und kann das Wärmeübertragungsrohr, das an der (radial) innersten Position angeordnet ist, öffnen und schließen.
-
Die konkaven Abschnitte und die konvexen Abschnitte, die an den (z. B. mittels der) Falt-Abschnitten gebildet sind, können aufweisen: einen ersten Falt-Abschnitt, der so gebildet ist, dass er eine Form hat, in/bei der eine Seite davon in einer Längsrichtung des Abgasrohrs zu der vorderen Seite hin ausgerichtet ist und in der die andere Seite zu der hinteren Seite des Abgasrohrs hin ausgerichtet ist, und einen zweiten Falt-Abschnitt, der mit dem ersten Falt-Abschnitt verbunden ist und der so gebildet ist, dass er eine Form hat, die in einer Richtung ausgerichtet ist, die gegensätzlich zu der Ausrichtung-Richtung des ersten Falt-Abschnitts ist, so dass die Form des ersten Falt-Abschnitts und die Form des zweiten Falt-Abschnitts symmetrisch zueinander sind im Bezug auf eine Längsachse des Abgasrohrs. Die Falt-Abschnitte können ein Fischgrätenmuster bilden bzw. definieren bzw. eine solche Form haben. Zum Beispiel kann der erste Falt-Abschnitt gegenüber der Längsrichtung in einer ersten Richtung (z. B. mit negativer Steigung oder nach links) geneigt/gekrümmt sein, und der zweite Falt-Abschnitt kann gegenüber der Längsrichtung in einer zweiten Richtung (z. B. mit positiver Steigung oder nach rechts) geneigt/gekrümmt sein.
-
Das Wärmeübertragungsrohr kann so geformt sein, dass es eine Form hat, in der der erste Falt-Abschnitt und der zweite Falt-Abschnitt abwechselnd (z. B. wiederholt) entlang des Umfangs verbunden sind. Zwei benachbarte Wärmeübertragungsrohre, die an einer (radial) inneren bzw. an einer äußeren Seite angeordnet sind, können so montiert sein, dass der erste Falt-Abschnitt des Wärmeübertragungsrohres, das an der inneren Seite angeordnet ist, dem zweiten Falt-Abschnitt des Wärmeübertragungsrohes, das an der äußeren Seite positioniert ist, zugewandt ist (zum Beispiel diesem in einer radialen Richtung gegenüberliegt).
-
Die Struktur des Abgasrohrs der vorliegenden Erfindung kann die Wärmeaustauscheffizienz erhöhen, da eine Flussrichtung/Strömungsrichtung des Kühlmittels in einer Richtung, die gegensätzlich ist zu einer Strömungsrichtung des Abgases, angeordnet ist. Das Kühlmittel kann sanft bzw. problemlos innerhalb des Gehäuses fließen, da die Dichte des Kühlmittels abnimmt mit der Erwärmung des Kühlmittels, während es in einer unteren Seite des Gehäuses strömt und an einer oberen Seite des Gehäuses aus diesem heraus strömt.
-
Zusätzlich hat das Wärmeübertragungsrohr, dessen eine Fläche im Kontakt mit dem Abgas sein kann und dessen andere Seite (z. B. Fläche) im Kontakt mit dem Kühlmittel sein kann, Falt-Abschnitte, die auf einer Fläche (z. B. Oberfläche) des Wärmeübertragungsrohrs gebildet sein können, an der bzw. über die Wärmeaustausch stattfindet, und dadurch kann eine Wärmeaustauschfläche vergrößert sein, und das Kühlmittel kann schneller erwärmt werden, ohne dass eine Vergrößerung der Abmessungen des Gehäuses nötig ist.
-
Eine Wirbel-Strömung kann erzeugt werden wenn das Abgas strömt, da die Falt-Abschnitte den ersten Falt-Abschnitt und den zweiten Falt-Abschnitt aufweisen, die so zueinander symmetrisch sind, dass sie ein Fischgrätenmuster bilden, wodurch eine Abnahme der Motorleistung (wegen des Strömungswiderstandes des Abgases) verhindert werden kann.
-
Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Merkmale und Vorteile, die aus den begleitenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden ausführlichen Beschreibung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Prinzipien der Erfindung zu erklären, deutlich werden oder in diesen detailliert ausgeführt sind.
-
Kurze Beschreibung der Figuren
-
Die 1 zeigt eine Schnittansicht, die eine einfache Form eines Abgasrohrs zur Abgaswärme-Wiedergewinnung gemäß der bezogenen Technik zeigt.
-
Die 2 zeigt eine perspektivische Ansicht, die ein exemplarisches Abgasrohr zur Abgaswärme-Wiedergewinnung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt und die entlang einer Längsrichtung geschnitten ist.
-
Die 3 zeigt eine Schnittansicht, die einen (Längs-)Schnitt eines exemplarischen Abgasrohrs zur Abgaswärme-Wiedergewinnung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
Die 4 zeigt eine Ansicht, die eine vereinfachte Schnittlänge bzw. Oberflächen-Länge eines Wärmeübertragung-Rohrs gemäß der bezogenen Technik und eine vereinfachte Schnittlänge bzw. Oberflächenlänge eines exemplarischen Wärmeübertragung-Rohrs gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
Die 5 zeigt eine perspektivische Ansicht, die ein exemplarisches Abgasrohr zur Abgaswärme-Wiedergewinnung, das entlang einer Längsrichtung geschnitten ist, gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
-
Ausführliche Beschreibung
-
Es wird nun im Detail Bezug genommen auf zahlreiche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, von denen Beispiele in den begleitenden Zeichnungen veranschaulicht sind und im Folgenden beschrieben werden. Obwohl die Erfindung in Verbindung mit exemplarischen Ausführungsformen beschrieben wird, wird verstanden werden, dass die vorliegende Beschreibung nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf diese exemplarischen Ausführungsformen einzuschränken. Im Gegenteil, die Erfindung ist dazu gedacht, nicht nur die exemplarischen Ausführungsformen abzudecken, sondern auch zahlreiche Alternativen, Modifikationen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen, die im Sinn und Umfang der Erfindung, wie er durch die angehängten Ansprüche definiert ist, enthalten sind.
-
Mit Bezug auf die 2 und 3 hat ein Abgasrohr (1: 1a, 1b) gemäß der vorliegenden Erfindung eine Struktur, in der ein Gehäuse 10 und eine Mehrzahl von Wärmeübertragungsrohren 20 so montiert sind, dass ein Kühlmittel mit der Wärme des Abgases erwärmt bzw. erhitzt wird/werden kann.
-
Das Gehäuse 10 hat eine Fass/Zylinder- oder Rohr-Form, die einen größeren Durchmesser als das Abgasrohr 1 hat. Ferner ist das Gehäuse 10 mit einer vorbestimmten Position/Stelle des Abgasrohrs verbunden oder ist integral und/oder monolithisch mit dem Abgasrohr oder einem Schalldämpfer oder einem Endtopf oder etwas ähnlichem gebildet, so dass das Abgas in einer Vorwärts-und-Rückwärts-Richtung (einer longitudinalen Richtung bzw. Längsrichtung) strömt.
-
Das Gehäuse 10 weist auf einen ersten Stutzen (zum Beispiel Nippel) 11a, der ein Einlass für das Kühlmittel ist, und einen zweiten Stutzen (zum Beispiel Nippel) 11b, der ein Auslass ist, so dass das Kühlmittel (das in/zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Kühler zirkuliert) ein- bzw. ausströmt. In zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist der erste Stutzen 11a im Bezug auf den zweiten Stutzen 11b an einer hinteren Seite angeordnet (ist z. B. stromabwärts des zweiten Stutzens 11a angeordnet). Der erste Stutzen 11a ist an einem unteren Ende des Gehäuses 10 gebildet, und der zweite Stutzen 11b ist an einem oberen Ende des Gehäuses 10 gebildet (unter Berücksichtigung der Abnahme der Dichte des erwärmten Kühlmittels).
-
Ferner ist eine Mehrzahl von Wärmeübertragungsrohren 20, die einen unterschiedlichen Durchmesser haben, so innerhalb des Gehäuses 10 montiert, dass Kanäle (Pfade) zwischen ihnen gebildet werden, wobei der erste Stutzen 11a, der ein Einlass für das Kühlmittel ist, und der zweite Stutzen 11b, der ein Auslass ist, innerhalb des Gehäuses 10 geöffnet/offen sind. Dadurch werden Kühlmittel-Pfade, durch die das Kühlmittel fließt/strömt, zwischen den Wärmeübertragungsrohren 20 (radial innerhalb des Gehäuses) gebildet, so dass eine Mehrzahl von Schichten, die einen unterschiedlichen Durchmesser haben, gebildet wird/werden.
-
Zum Beispiel können die Kühlmittel-Pfade zwischen den Wärmeübertragungsrohren 20 gebildet werden/sein durch Verbinden oder Abdichten des einen (Längsrichtung-)Endes und des anderen (Längsrichtung-)Endes des jeweiligen Wärmeübertragungsrohrs 20 mit (Längsrichtungs-)Enden von einem (radial) weiter innen liegenden, benachbarten Wärmeübertragungsrohr 20 oder den (Längsrichtungs-)Enden von einem (radial) weiter außen liegenden, benachbarten Wärmeübertragungsrohr 20 (mittels Schweißens oder ähnlichem), so dass sie sich sequentiell kreuzen bzw. fortlaufend (z. B. aufeinanderfolgend) die Schichtfolge Abgas-Pfad, Kühlmittel-Pfad usw. geformt ist, und zusätzlich durch das Bilden von Pfaden, die die Wärmeübertragungsrohre 20 bzw. die Kühlmittel-Pfade (untereinander) verbinden, so dass das Kühlmittel (in einer radialen, z. B. vertikalen, Richtung) fließt/strömt, so wie es in der 2 gezeigt ist.
-
Dadurch sind die Kühlmittel-Pfade innerhalb des Gehäuses 10 so gebildet, dass sie Schichten bilden (die entlang des Umfangs schrittweise vergrößert sind bzw. unterschiedliche Durchmesser haben). Hier sind die Abgas-Pfade, durch die das Abgas strömt, zwischen benachbarten Kühlmittel-Pfaden gebildet, so dass sie Schichten bilden. D. h., wie es durch die Pfeile in der 3 dargestellt ist, strömt das Abgas (radial) über und unter dem Kühlmittel, und das Kühlmittel strömt über und unter dem Abgas.
-
Das Wärmeübertragungsrohr 20 gemäß der vorliegenden Erfindung hat Falt-Abschnitte 21, die von einer Fläche (z. B. Oberfläche) des Wärmeübertragungsrohrs 20 (radial) vorstehen. Wie es gezeigt ist, sind die Falt-Abschnitte 21 durch kontinuierliches Biegen des Wärmeübertragungsrohrs 20 gebildet, so dass eine Längsschnitt-Form, wie sie in der 4 unten gezeigt ist, gebildet wird, so dass konkave/hohle/vertiefte Abschnitte und konvexe/erhabene Abschnitte wiederholt (zum Beispiel nacheinander in einer Längsrichtung) an einer inneren Umfangsfläche und an einer äußeren Umfangsfläche des Wärmeübertragungsrohrs 20 gebildet sind (zum Beispiel in bzw. mit einer Form, in der Mulden/Vertiefungen und Vorsprünge nacheinander/wiederholt gebildet sind, wie bei einem Sägezahn-Profil, einem Sinuswelle-Profil oder einem gewellten Profil oder etwas ähnliches).
-
Die Falt-Abschnitte 21 der zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weisen auf einen ersten Falt-Abschnitt 21a und einen zweiten Falt-Abschnitt 21b (um eine Fischgräten-Form bzw. ein Fischgrätenmuster zu bilden). D. h. die konkaven Abschnitte und die konvexen Abschnitte, die an den Falt-Abschnitten 21 gebildet sind, weisen auf: den ersten Falt-Abschnitt 21a, der so geformt ist, dass er eine Form hat, in der eine Seite davon in einer Längsrichtung (Vorwärts-Rückwärts-Richtung) des Abgasrohrs 1 zu einem Einlass 1a für das Abgas (d. h. zu einer Vorderseite) hin ausgerichtet ist und die andere Seite davon zu einem Auslass 1b für das Abgas (d. h. zu der Rückseite) hin ausgerichtet ist, und den zweiten Falt-Abschnitt 21b, der mit dem ersten Falt-Abschnitt 21a verbunden ist und der so gebildet ist, dass er eine Form hat, die in einer Richtung, die gegensätzlich ist zu der Ausrichtung-Richtung des ersten Falt-Abschnitts 21a, ausgerichtet ist, so dass die Form des ersten Falt-Abschnitts 21a und die Form des zweiten Falt-Abschnitts 21b im Bezug auf eine Längsachse des Abgasrohrs 1 zueinander symmetrisch sind.
-
Wie es in der 4 gezeigt ist, können die Falt-Abschnitte 21, die das Fischgrätenmuster haben bzw. bilden, nicht nur eine Wärmeaustausch-Fläche vergrößern durch das Vergrößern einer Längsschnittlänge (im Vergleich zu einer Struktur gemäß der bezogenen Technik), sondern können auch die Fluss- bzw. Strömungsgeschwindigkeit erhöhen durch das Erzeugen eines Wirbelstromes des strömenden/fließenden Abgases und Kühlmittels.
-
Um den Wirbelfluss/Wirbelstrom effizienter zu erzeugen, zeigen in zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unterschiedlich geformte Abschnitte von benachbarten Wärmeübertragungsrohren 20 aufeinander (und/oder liegen sich radial-benachbart gegenüber), bei einem Abschnitt, in dem die benachbarten Wärmeübertragungsrohre 20 in einer vertikalen Richtung aufeinander zeigen bzw. einander zugewandt sind und/oder sich radial-benachbart gegenüberliegen.
-
Das bedeutet, das Wärmeübertragungsrohr 20 gemäß der vorliegenden Erfindung ist in einer Form gebildet, in der der erste Falt-Abschnitt 21a und der zweite Falt-Abschnitt 21b wiederholt miteinander verbunden sind entlang der Umfangsrichtung (so dass sie das bzw. ein Wärmeübertragungsrohr 20 bilden). Hier sind zwei benachbarte Wärmeübertragungsrohre 20, die an einer inneren bzw. an einer äußeren Seite angeordnet sind, so montiert, dass der erste Falten-Abschnitt 21a desjenigen Wärmeübertragungsrohrs, das an der inneren Seite angeordnet ist, (in radialer, z. B. vertikaler, Richtung) dem zweiten Falten-Abschnitt 21b desjenigen Wärmeübertragungsrohrs 20, das an der äußeren Seite angeordnet ist, zugewandt ist (bzw. zu diesem in einer radialen, z. B. vertikalen, Richtung benachbart ist und diesem gegenüberliegt).
-
In zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist zusätzlich ein Bypass-Ventil 30 bereitgestellt, so dass das Abgas schnell strömen kann, wenn der Verbrennungsmotor eine normale Betriebstemperatur hat, und der Wärmeaustausch kann effizienter durchgeführt werden zwischen dem Abgas und dem Kühlmittel, wenn der Verbrennungsmotor eine niedrige Temperatur hat.
-
Das bedeutet, wie es in den 2 und 3 dargestellt ist, dass das Bypass-Ventil 30 an demjenigen Wärmeübertragungsrohr von der Mehrzahl von Wärmeübertragungsrohren 20 montiert ist, das an der innersten Position angeordnet ist, und das Bypass-Ventil 30 ist eingerichtet, um das Wärmeübertragungsrohr, das an der (radial) innersten Position angeordnet ist, (basierend auf elektrischen Signalen) zu öffnen und zu schließen.
-
Zusätzlich, um zu verhindern, dass der Strömungswiderstand oder die Strömungsgeschwindigkeit des Abgases in dem Gehäuse 10 abrupt geändert wird, kann eine innere Umfangsfläche desjenigen Wärmeübertragungsrohrs, das an der innersten Position angeordnet ist, als eine glatte Fläche ohne den Falt-Abschnitt 21 gebildet sein, wie es in der 5 dargestellt ist.
-
Ferner, durch das Bilden der inneren Fläche als eine glatte Fläche, wie es oben beschrieben ist, fungiert das Wärmeübertragungsrohr, das an der innersten Position angeordnet ist, als eine thermische Isolierungsschicht, so dass das Kühlmittel nicht zusätzlich erwärmt wird, wenn das Bypass-Ventil 30 geöffnet ist, wenn das Kühlmittel auf eine vorbestimmte Temperatur erwärmt ist/wurde bzw. schon eine vorbestimmte Temperatur hat.
-
Zur Vereinfachung der Erklärung und zur genauen Definition in den angehängten Ansprüchen werden Begriffe wie oben, vorne und andere Positionsangaben benutzt, um die Merkmale der exemplarischen Ausführungsformen mit Bezug auf die Position dieser Merkmale, wie sie in den Figuren dargestellt sind, zu beschreiben.
-
Die oben stehende Beschreibung von spezifischen exemplarischen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurde zum Zwecke der Illustration und Beschreibung gemacht. Sie ist nicht dazu gedacht, erschöpfend zu sein, oder um die Erfindung auf genau die offenbarten Formen einzuschränken, und offensichtlich sind viele Modifikationen und Variationen im Lichte der obigen Lehre möglich. Die exemplarischen Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Prinzipien der Erfindung und deren praktische Anwendung zu erklären, um es dadurch dem Fachmann zu ermöglichen, zahlreiche exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie zahlreiche Alternativen und Modifikationen dieser herzustellen und zu benutzen. Es ist beabsichtigt, dass der Umfang der Erfindung durch die Ansprüche, die hier angehängt sind, definiert ist.
-
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
-
