DE102021111717A1 - Heat recovery assembly for an exhaust system and exhaust system - Google Patents

Heat recovery assembly for an exhaust system and exhaust system Download PDF

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Abstract

Es wird eine Wärmerückgewinnungsbaugruppe (16) für eine Abgasanlage (10) eines Verbrennungsmotors beschrieben. Diese umfasst ein Abgaseinlassgehäuse (18) und ein Abgasauslassgehäuse (22), die über einen ersten Strömungspfad (26) und über einen zweiten Strömungspfad (30) abgasleitend verbunden sind. Dabei ist im ersten Strömungspfad (26) ein Wärmetauscher (28) mit einem Wärmetauschergehäuse (48) angeordnet. Der zweite Strömungspfad (30) ist wärmetauscherfrei. Am Abgaseinlassgehäuse (18) ist ein erster Verbindungskragen (36) vorgesehen, der zumindest abschnittsweise im Inneren des Wärmetauschergehäuses (48) aufgenommen ist. Alternativ oder zusätzlich ist am Abgasauslassgehäuse (22) ein zweiter Verbindungskragen (44) vorgesehen, der zumindest abschnittsweise im Inneren des Wärmetauschergehäuses (48) aufgenommen ist. Zusätzlich wird eine Abgasanlage (10) mit einer solchen Wärmerückgewinnungsbaugruppe (16) vorgestellt.

Figure DE102021111717A1_0000
A heat recovery assembly (16) for an exhaust system (10) of an internal combustion engine is described. This comprises an exhaust gas inlet housing (18) and an exhaust gas outlet housing (22), which are connected via a first flow path (26) and via a second flow path (30) to conduct exhaust gas. A heat exchanger (28) with a heat exchanger housing (48) is arranged in the first flow path (26). The second flow path (30) does not have a heat exchanger. A first connecting collar (36) is provided on the exhaust gas inlet housing (18) and is accommodated at least in sections in the interior of the heat exchanger housing (48). Alternatively or additionally, a second connecting collar (44) is provided on the exhaust gas outlet housing (22), which is accommodated at least in sections in the interior of the heat exchanger housing (48). In addition, an exhaust system (10) with such a heat recovery assembly (16) is presented.
Figure DE102021111717A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Wärmerückgewinnungsbaugruppe für eine Abgasanlage eines Verbrennungsmotors, die ein Abgaseinlassgehäuse, das einen Abgaseinlass aufweist, und ein Abgasauslassgehäuse umfasst, das einen Abgasauslass aufweist. Das Abgaseinlassgehäuse ist über einen ersten Strömungspfad und über einen vom ersten Strömungspfad separaten, zweiten Strömungspfad abgasleitend mit dem Abgasauslassgehäuse verbunden. Dabei ist im ersten Strömungspfad ein Wärmetauscher mit einem Wärmetauschergehäuse angeordnet, mittels dem Wärme zwischen im ersten Strömungspfad strömendem Abgas und einem Wärmeträgerfluid austauschbar ist. Der zweite Strömungspfad ist wärmetauscherfrei.The invention relates to a heat recovery assembly for an exhaust system of an internal combustion engine, comprising an exhaust gas inlet housing having an exhaust gas inlet and an exhaust gas outlet housing having an exhaust gas outlet. The exhaust gas inlet housing is connected to the exhaust gas outlet housing via a first flow path and via a second flow path, which is separate from the first flow path. In this case, a heat exchanger with a heat exchanger housing is arranged in the first flow path, by means of which heat can be exchanged between the exhaust gas flowing in the first flow path and a heat transfer fluid. The second flow path is heat exchanger-free.

Ferner ist die Erfindung auf eine Abgasanlage mit einer solchen Wärmerückgewinnungsbaugruppe gerichtet.Furthermore, the invention is directed to an exhaust system with such a heat recovery assembly.

Derartige Abgasanlagen und darin verwendete Wärmerückgewinnungsbaugruppen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Über den ersten Strömungspfad und den darin angeordneten Wärmetauscher kann dem durch die Abgasanlage strömenden Abgas Wärme entzogen werden. Diese Wärme wird beispielsweise an ein Kühlmittel für einen Verbrennungsmotor übertragen, sodass dieser nach einem Kaltstart vergleichsweise schnell eine gewünschte Betriebstemperatur erreichen kann. Der zweite Strömungspfad ist vorgesehen, da es nicht in jeder Betriebssituation der Abgasanlage und des damit ausgestatteten Verbrennungsmotors erwünscht ist, dem Abgasstrom Wärme zu entziehen. Für den Fall, dass mittels des Wärmetauschers Wärme vom Abgasstrom in einen Kühlmittelkreislauf des Verbrennungsmotors übertragen wird, muss beispielsweise sichergestellt werden, dass das Kühlmittel nicht überhitzt. In derartigen Fällen kann der Abgasstrom zumindest anteilig durch den zweiten Strömungspfad geleitet werden. Im Stand der Technik wird daher der zweite Strömungspfad häufig auch als Bypasspfad oder Bypasskanal bezeichnet.Such exhaust systems and heat recovery assemblies used therein are known from the prior art. Heat can be extracted from the exhaust gas flowing through the exhaust system via the first flow path and the heat exchanger arranged therein. This heat is transferred to a coolant for an internal combustion engine, for example, so that it can reach a desired operating temperature comparatively quickly after a cold start. The second flow path is provided because it is not desirable in every operating situation of the exhaust system and the internal combustion engine equipped with it to extract heat from the exhaust gas flow. In the event that heat is transferred from the exhaust gas flow to a coolant circuit of the internal combustion engine by means of the heat exchanger, it must be ensured, for example, that the coolant does not overheat. In such cases, the exhaust gas flow can be at least partially routed through the second flow path. In the prior art, the second flow path is therefore often also referred to as a bypass path or bypass channel.

Abgasanlagen allgemein und zugehörige Wärmerückgewinnungsbaugruppen im Speziellen müssen dazu ausgebildet sein, in äußerst beengten Bauräumen am Fahrzeug montiert zu werden. Es wird daher angestrebt, Abgasanlagen und zugehörige Wärmerückgewinnungsbaugruppen möglichst kompakt zu bauen. Dem sind jedoch einerseits dadurch Grenzen gesetzt, dass die Abgasanlage insgesamt und die Wärmerückgewinnungsbaugruppe im Besonderen im Betrieb von Abgas mit vergleichsweise hoher Temperatur durchströmt werden. Darüber hinaus kann das Abgas unter Druck stehen. Abgasanlagen und Wärmerückgewinnungsbaugruppen müssen also so ausgebildet sein, dass sie auch bei einem durch das Abgas verursachten Druck- und Temperaturniveau zuverlässig arbeiten. Andererseits werden Abgasanlagen und Wärmerückgewinnungsbaugruppen üblicherweise in hohen Stückzahlen hergestellt. Die Abgasanlagen und Wärmerückgewinnungsbaugruppen müssen also so gestaltet sein, dass sie mit großserientauglichen Herstellungsverfahren produziert werden können.Exhaust systems in general and associated heat recovery assemblies in particular must be designed to be installed in extremely tight spaces on the vehicle. Efforts are therefore being made to construct exhaust gas systems and associated heat recovery assemblies as compactly as possible. On the one hand, however, this is limited by the fact that exhaust gas with a comparatively high temperature flows through the exhaust system as a whole and the heat recovery assembly in particular during operation. In addition, the exhaust gas can be under pressure. Exhaust systems and heat recovery assemblies must therefore be designed in such a way that they also work reliably at a pressure and temperature level caused by the exhaust gas. On the other hand, flue gas systems and heat recovery assemblies are usually manufactured in large numbers. The flue gas systems and heat recovery assemblies must therefore be designed in such a way that they can be produced using large-scale production processes.

In diesem Spannungsfeld besteht die Aufgabe der Erfindung darin, bekannte Wärmerückgewinnungsbaugruppen und damit ausgestattete Abgasanlagen weiter zu verbessern. Insbesondere soll eine kompakte Abgasanlage mit einer kompakten Wärmerückgewinnungsbaugruppe geschaffen werden. Dabei dürfen die genannten Randbedingungen im Betrieb und in der Produktion jedoch nicht außer Acht gelassen werden.In this area of tension, the object of the invention is to further improve known heat recovery assemblies and exhaust systems equipped with them. In particular, a compact exhaust system with a compact heat recovery assembly is to be created. However, the boundary conditions mentioned in operation and production must not be ignored.

Die Aufgabe wird durch eine Wärmerückgewinnungsbaugruppe der eingangs genannten Art gelöst, bei der am Abgaseinlassgehäuse ein erster Verbindungskragen vorgesehen ist, der zumindest abschnittsweise im Inneren des Wärmetauschergehäuses aufgenommen ist. Alternativ oder zusätzlich ist am Abgasauslassgehäuse ein zweiter Verbindungskragen vorgesehen, der zumindest abschnittsweise im Inneren des Wärmetauschergehäuses aufgenommen ist. Die Bezeichnungen „erster“ und „zweiter“ dienen in diesem Zusammenhang lediglich der präzisen Beschreibung. Sie implizieren keine Anzahl an Verbindungskragen. Indem die Verbindungskragen im Inneren des Wärmetauschergehäuses aufgenommen sind, ergibt sich ein kompakter Aufbau der Wärmerückgewinnungsbaugruppe. Das ist insbesondere im Vergleich zu bekannten Wärmerückgewinnungsbaugruppen der Fall, bei denen am Wärmetauschergehäuse, am Abgaseinlassgehäuse sowie am Abgasauslassgehäuse jeweils nach außen abstehende Verbindungskragen vorgesehen sind. Zudem wird so eine gute Zugänglichkeit eines Einlasses und eines zugehörigen Auslasses zum Durchleiten eines Wärmeträgerfluids durch den Wärmetauscher gewährleistet. Entsprechende Leitungen und/oder Anschlusselemente lassen sich somit bequem montieren und auch wieder demontieren. Zudem können vergleichsweise große Anschlusselemente verwendet werden. Die erfindungsgemäß vorgesehenen Verbindungskragen bewirken zudem, dass im Hinblick auf das Abgaseinlassgehäuse und/oder im Hinblick auf das Abgasauslassgehäuse die Freiheitsgrade erhöht werden, diese Gehäuse unter strömungstechnischen Gesichtspunkten zu gestalten. Mit anderen Worten steigen die Gestaltungsfreiheiten bei der Konstruktion des Abgaseinlassgehäuses und/oder des Abgasauslassgehäuses, wenn die nach außen abstehende Verbindungskragen weggelassen werden können. In diesem Zusammenhang lassen sich insbesondere der Einlass und der Auslass des Wärmetauschers so anordnen, dass ein Überhitzen des Wärmeträgerfluids vermieden wird. Hierfür werden der Einlass und der Auslass insbesondere nahe an einem jeweils zugeordneten Ende des Wärmetauschergehäuses positioniert.The object is achieved by a heat recovery assembly of the type mentioned at the outset, in which a first connecting collar is provided on the exhaust gas inlet housing, which is accommodated at least in sections in the interior of the heat exchanger housing. Alternatively or additionally, a second connecting collar is provided on the exhaust gas outlet housing, which is accommodated at least in sections in the interior of the heat exchanger housing. The designations "first" and "second" are used in this context only for precise description. They do not imply a number of connecting collars. By accommodating the connecting collars inside the heat exchanger housing, a compact structure of the heat recovery assembly results. This is the case in particular in comparison to known heat recovery assemblies in which outwardly protruding connection collars are provided on the heat exchanger housing, on the exhaust gas inlet housing and on the exhaust gas outlet housing. In addition, this ensures good accessibility of an inlet and an associated outlet for conducting a heat transfer fluid through the heat exchanger. Corresponding lines and/or connecting elements can thus be easily assembled and disassembled again. In addition, comparatively large connection elements can be used. The connection collars provided according to the invention also have the effect that, with regard to the exhaust gas inlet housing and/or with regard to the exhaust gas outlet housing, the degrees of freedom are increased in designing these housings from a fluidic point of view. In other words, the design freedom in the construction of the exhaust gas inlet housing and/or the exhaust gas outlet housing increases if the connecting collars protruding outwards can be omitted. In this context, in particular, the inlet and outlet of the heat exchanger can be so arrange that overheating of the heat transfer fluid is avoided. For this purpose, the inlet and the outlet are positioned in particular close to a respectively assigned end of the heat exchanger housing.

Der erste Verbindungskragen und/oder der zweite Verbindungskragen sind bzw. ist insbesondere bezüglich einer jeweils zugeordneten Verbindungskragenmittelachse vollständig umlaufend gestaltet. Das bedeutet, dass der erste Verbindungskragen und/oder der zweite Verbindungskragen vorzugsweise umfangsmäßig geschlossen sind bzw. ist. Dadurch lassen sich die Verbindungskragen vergleichsweise einfach herstellen, beispielsweise mittels einer Umformoperation.The first connecting collar and/or the second connecting collar are/is designed to be completely circumferential, in particular with respect to a respective associated central axis of the connecting collar. This means that the first connection collar and/or the second connection collar is/are preferably closed on the circumference. As a result, the connecting collars can be produced comparatively easily, for example by means of a forming operation.

Gemäß einer Ausführungsform sind bzw. ist der erste Verbindungskragen und/oder der zweite Verbindungskragen über eine Lötverbindung mit dem Wärmetauschergehäuse verbunden. Dadurch lassen sich das Abgaseinlassgehäuse und/oder das Abgasauslassgehäuse gasdicht mit dem Wärmetauschergehäuse verbinden. Darüber hinaus können Lötverbindungen in einer Großserienfertigung effizient realisiert werden. Damit ergibt sich eine kostengünstige und zuverlässige Verbindung des Wärmetauschergehäuses mit dem Abgaseinlassgehäuse und/oder dem Abgasauslassgehäuse.According to one embodiment, the first connection collar and/or the second connection collar is/are connected to the heat exchanger housing via a soldered connection. As a result, the exhaust gas inlet housing and/or the exhaust gas outlet housing can be connected to the heat exchanger housing in a gas-tight manner. In addition, soldered connections can be efficiently implemented in large-scale production. This results in a cost-effective and reliable connection of the heat exchanger housing to the exhaust gas inlet housing and/or the exhaust gas outlet housing.

In diesem Zusammenhang können Lötverbindungen, über die Komponenten des Wärmetauschers miteinander verbunden sind, gleichzeitig mit denjenigen Lötverbindungen hergestellt werden, über die der erste Verbindungskragen und/oder der zweite Verbindungskragen mit dem Wärmetauschergehäuse verbunden sind bzw. ist. Zu diesem Zweck werden die relevanten Bauteile, die zuvor bereits mit Lot, zum Beispiel in Form einer Lotpaste, versehen wurden, in einer gewünschten Anordnung zueinander positioniert und gemeinsam in einen Lötofen eingebracht. Selbstverständlich lassen sich die Bauteile alternativ induktiv verlöten. Es lassen sich somit innerhalb vergleichsweise kurzer Zeit zahlreiche Lötverbindungen herstellen. Darüber hinaus werden das gleichzeitige Fügen Probleme mit Verzug vermieden.In this context, soldered connections via which components of the heat exchanger are connected to one another can be produced simultaneously with those soldered connections via which the first connecting collar and/or the second connecting collar are/is connected to the heat exchanger housing. For this purpose, the relevant components, which have already been provided with solder, for example in the form of a solder paste, are positioned in a desired arrangement relative to one another and placed together in a soldering oven. Of course, the components can alternatively be inductively soldered. Numerous soldered connections can thus be produced within a comparatively short time. In addition, the simultaneous joining avoids problems with distortion.

Dabei kann der erste Verbindungskragen einstückig an einem Gehäuseteil des Abgaseinlassgehäuses ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich kann der zweite Verbindungskragen einstückig an einem Gehäuseteil des Abgasauslassgehäuses ausgebildet sein. Die Gehäuseteile bzw. die Verbindungskragen sind somit strukturell einfach ausgebildet. Ferner lassen sich die Verbindungskragen beispielsweise durch Umformen einfach herstellen. Nachdem Gehäuseteile häufig als Blechbauteile ausgeführt sind, kann dies mit standardmäßigen Produktionsmaschinen erfolgen, die auch für die Großserienfertigung geeignet sind. Ferner können durch einen derartigen Aufbau selbstverständlich Fügeoperationen zwischen Gehäuseteilen und Verbindungskragen vollständig entfallen.In this case, the first connecting collar can be formed in one piece on a housing part of the exhaust gas inlet housing. Alternatively or additionally, the second connection collar can be formed in one piece on a housing part of the exhaust gas outlet housing. The housing parts or the connecting collars are therefore designed to be structurally simple. Furthermore, the connecting collars can be produced easily, for example by reshaping. Since housing parts are often designed as sheet metal components, this can be done with standard production machines that are also suitable for large-scale production. Furthermore, with such a structure, of course, joining operations between the housing parts and the connecting collar can be completely eliminated.

Gemäß einer Variante sind im Inneren des ersten Verbindungskragens und/oder im Inneren des zweiten Verbindungskragens ein Strömungsgitter des Wärmetauschers und/oder ein Endabschnitt eines Wärmeaustauschröhrenpakets des Wärmetauschers aufgenommen. Mit anderen Worten liegen bzw. liegt der erste Verbindungskragen und/oder der zweite Verbindungskragen zwischen dem Wärmetauschergehäuse und weiteren Komponenten des Wärmetauschers. Derartige Komponenten umfassen beispielsweise das Strömungsgitter und/oder einen der Endabschnitte des Wärmeaustaucherröhrenpakets. Ein derartiger Aufbau ist besonders kompakt. Darüber hinaus ist ein solcher Aufbau besonders herstellungsfreundlich, da die relevanten Teile einfach und präzise ineinandergesteckt werden können, bevor sie gefügt werden.According to a variant, inside the first connecting flange and/or inside the second connecting flange, a flow grid of the heat exchanger and/or an end portion of a heat exchange tube pack of the heat exchanger are housed. In other words, the first connecting collar and/or the second connecting collar lies or lies between the heat exchanger housing and other components of the heat exchanger. Such components include, for example, the flow grid and/or one of the end sections of the heat exchanger tube pack. Such a structure is particularly compact. In addition, such a structure is particularly easy to manufacture, since the relevant parts can be simply and precisely plugged into one another before they are joined.

Dabei können bzw. kann der erste Verbindungskragen und/oder der zweite Verbindungskragen über eine Lötverbindung mit dem jeweils zugeordneten Strömungsgitter und/oder dem Wärmeaustauschröhrenpaket verbunden sein. Dadurch sind die Verbindungskragen mit den zugehörigen Strömungsgittern und/oder dem Wärmeaustaucherröhrenpaket sicher und zuverlässig verbunden. Hinzu kommt, dass durch das Herstellen einer Lötverbindung nur vergleichsweise wenig Wärmeenergie in die Wärmerückgewinnungsbaugruppe eingebracht werden muss. Das ist selbst dann unkritisch, wenn Komponenten des Wärmetauschers zu diesem Zeitpunkt bereits untereinander mittels Lötverbindungen verbunden sind. Anders gesagt wären zur Verbindung des ersten Verbindungskragens und/oder des zweiten Verbindungskragens mit dem zugehörigen Strömungsgitter und/oder dem Wärmeaustauschröhrenpaket solche Verbindungen weniger gut geeignet, bei denen vergleichsweise viel Wärmeenergie in die Wärmerückgewinnungsbaugruppe eingebracht werden muss, da dann die Gefahr besteht, dass sich bereits erzeugte Lötverbindungen zwischen Wärmetauscherkomponenten wieder lösen. Dieser Effekt kann beim Herstellen von Schweißnähten auftreten. Auch die vorgenannten Lötverbindungen können gleichzeitig mit weiteren Lötverbindungen zwischen Komponenten des Wärmetausches erzeugt werden. Es ergibt sich der bereits erläuterte Vorteil einer hohen Effizienz bei der Herstellung.In this case, the first connecting collar and/or the second connecting collar can be connected to the respectively associated flow grid and/or the heat exchange tube package via a soldered connection. As a result, the connecting collars are securely and reliably connected to the associated flow grids and/or the heat exchanger tube pack. In addition, only comparatively little thermal energy has to be introduced into the heat recovery assembly by making a soldered connection. This is not critical even if components of the heat exchanger are already connected to one another by means of soldered connections at this point in time. In other words, for connecting the first connecting collar and/or the second connecting collar to the associated flow grid and/or the heat exchange tube pack, such connections would be less suitable where a comparatively large amount of thermal energy has to be introduced into the heat recovery assembly, since there is then a risk that Loosen soldered connections between heat exchanger components. This effect can occur when making welds. The aforementioned soldered connections can also be produced at the same time as other soldered connections between components of the heat exchange. This results in the already explained advantage of high efficiency during manufacture.

In einer Gestaltungsalternative ist das Abgaseinlassgehäuse mehrteilig aufgebaut. Das Abgaseinlassgehäuse bildende Gehäuseteile sind dabei untereinander über eine Lötverbindung oder über eine Schweißverbindung verbunden. Alternativ oder zusätzlich kann das Abgasauslassgehäuse mehrteilig aufgebaut sein. Dann sind das Abgasauslassgehäuse bildende Gehäuseteile untereinander über eine Lötverbindung oder über eine Schweißverbindung verbunden. Für den Fall, dass eine Lötverbindung verwendet wird, kann diese gleichzeitig mit den bereits beschriebenen Lötverbindungen hergestellt werden. Es lässt sich somit die Wärmerückgewinnungsbaugruppe insgesamt mit hoher Effizienz herstellen. Alternativ ist es auch möglich, Schweißverbindungen zu verwenden. Die Gefahr, dass sich beim Herstellen der Schweißverbindungen Lötverbindungen innerhalb des Wärmetauschers lösen, besteht nicht, da die Schweißverbindungen einen ausreichend großen Abstand vom Wärmetauscher aufweisen. Es lassen sich also mit beiden Alternativen einfach und zuverlässig Abgaseinlassgehäuse und/oder Abgasauslassgehäuse bilden.In a design alternative, the exhaust gas inlet housing is constructed in several parts. Housing parts forming the exhaust gas inlet housing are connected to one another via a soldered connection or via a welded connection. Alternatively or in addition, the exhaust gas outlet housing can be constructed in several parts. The housing parts forming the exhaust gas outlet housing are then connected to one another via a soldered connection or via a welded connection. In the event that a soldered connection is used, this can be produced at the same time as the soldered connections already described. The heat recovery assembly can thus be manufactured with high efficiency overall. Alternatively, it is also possible to use welded connections. There is no risk of soldered connections becoming detached within the heat exchanger when the welded connections are being made, since the welded connections are at a sufficiently large distance from the heat exchanger. The exhaust gas inlet housing and/or exhaust gas outlet housing can therefore be formed easily and reliably with both alternatives.

Zudem können bzw. kann ein Gehäuseteil des Abgaseinlassgehäuses, an dem der erste Verbindungskragen angeordnet ist, und/oder ein Gehäuseteil des Abgasauslassgehäuses, an dem der zweite Verbindungskragen angeordnet ist, im Wesentlichen plattenförmig sein. Bevorzugt handelt es sich bei diesen Gehäuseteilen um Blechteile, die beispielsweise mittels eines Umformverfahrens produziert sind. Solche Blechteile können auch als Deckel bezeichnet werden. In derartigen Gehäuseteilen lassen sich auf einfache Weise Verbindungskragen anordnen.In addition, a housing part of the exhaust gas inlet housing on which the first connecting collar is arranged and/or a housing part of the exhaust gas outlet housing on which the second connecting collar is arranged can be essentially plate-shaped. These housing parts are preferably sheet metal parts that are produced, for example, by means of a forming process. Such sheet metal parts can also be referred to as covers. Connecting collars can be arranged in a simple manner in such housing parts.

In diesem Zusammenhang ist es möglich, dass ein das plattenförmige Gehäuseteil zum Abgaseinlassgehäuse oder einem Abgaseinlassgehäuseabschnitt ergänzendes Gehäuseteil halbschalenförmig ist. Alternativ oder zusätzlich ist ein das plattenförmige Gehäuseteil zum Abgasauslassgehäuse oder einem Abgasauslassgehäuseabschnitt ergänzendes Gehäuseteil halbschalenförmig. Das Abgaseinlassgehäuse und das Abgasauslassgehäuse bzw. deren Gehäuseabschnitte sind also im Wesentlichen aus einem halbschalenförmigen Gehäuseteil und einem plattenförmigen Gehäuseteil aufgebaut, wobei jeweils das plattenförmige Gehäuseteil das halbschalenförmige Gehäuseteil verschließt. Solche Abgaseinlassgehäuse und Abgasauslassgehäuse lassen sich insbesondere in hohen Stückzahlen einfach und zuverlässig herstellen. Darüber hinaus sind sie kompakt im Aufbau.In this context, it is possible that a housing part which supplements the plate-shaped housing part for the exhaust gas inlet housing or an exhaust gas inlet housing section is in the form of a half-shell. Alternatively or additionally, a housing part which supplements the plate-shaped housing part for the exhaust gas outlet housing or an exhaust gas outlet housing section is in the form of a half-shell. The exhaust gas inlet housing and the exhaust gas outlet housing or their housing sections are thus essentially made up of a half-shell-shaped housing part and a plate-shaped housing part, with the plate-shaped housing part closing the half-shell-shaped housing part in each case. Such exhaust gas inlet housings and exhaust gas outlet housings can be produced easily and reliably, particularly in large quantities. In addition, they are compact in design.

In einer Variante ist am Abgaseinlassgehäuse und/oder am Abgasauslassgehäuse jeweils ein weiterer Verbindungskragen vorgesehen, über den eine den zweiten Strömungspfad bildende Abgasleitung mit dem Abgaseinlassgehäuse bzw. dem Abgasauslassgehäuse abgasleitend verbunden ist. Somit lässt sich auch die den zweiten Strömungspfad bildende Abgasleitung einfach und zuverlässig mit dem Abgaseinlassgehäuse und/oder dem Abgasauslassgehäuse verbinden.In one variant, a further connecting collar is provided on the exhaust gas inlet housing and/or on the exhaust gas outlet housing, via which an exhaust gas line forming the second flow path is connected to the exhaust gas inlet housing or the exhaust gas outlet housing. The exhaust gas line forming the second flow path can thus also be connected easily and reliably to the exhaust gas inlet housing and/or the exhaust gas outlet housing.

Dabei kann der weitere Verbindungskragen entgegengesetzt zum ersten Verbindungskragen bzw. entgegengesetzt zum zweiten Verbindungskragen orientiert sein. Die Verbindungskragen stehen somit in unterschiedliche Richtungen von demjenigen Bauteil ab, an dem sie ausgebildet sind. Auch der weitere Verbindungskragen ist dabei bevorzugt im Wesentlichen bezüglich einer Verbindungskragenmittelachse vollständig umlaufend, d.h. umfangsmäßig schlossen.The further connection collar can be oriented opposite to the first connection collar or opposite to the second connection collar. The connecting collars therefore protrude in different directions from the component on which they are formed. The further connection collar is preferably also essentially completely circumferential with respect to a connection collar central axis, i.e. closed on the circumference.

Die Wärmerückgewinnungsbaugruppe kann auch ein Ventil zum wahlweisen Verschließen des zweiten Strömungspfades oder des ersten Strömungspfades aufweisen. Mittels eines derartigen Ventils kann also bestimmt werden, ob gerade ein über das Abgaseinlassgehäuse in die Wärmerückgewinnungsbaugruppe einströmender Abgasstrom durch den ersten Strömungspfad oder durch den zweiten Strömungspfad geleitet wird. Wenn der Abgasstrom zumindest teilweise durch den ersten Strömungspfad geleitet wird, kann ihm mittels des Wärmetauschers Wärme entzogen werden. Nachdem im zweiten Strömungspfad kein Wärmetauscher angeordnet ist, wird dieser auch als Bypasspfad bezeichnet. Ein Abgasstrom wird bevorzugt durch den zweiten Strömungspfad geleitet, wenn eine Nutzung der Wärme des Abgasstroms nicht erwünscht ist. Insbesondere kann der zweite Strömungspfad genutzt werden, wenn der Wärmetauscher oder ein zugehöriges Wärmeträgerfluid vor Überhitzung geschützt werden soll.The heat recovery assembly may also include a valve for selectively closing off the second flow path or the first flow path. Such a valve can therefore be used to determine whether an exhaust gas flow flowing into the heat recovery assembly via the exhaust gas inlet housing is being conducted through the first flow path or through the second flow path. If the exhaust gas flow is at least partially routed through the first flow path, heat can be extracted from it by means of the heat exchanger. Since no heat exchanger is arranged in the second flow path, this is also referred to as a bypass path. A flow of exhaust gas is preferably directed through the second flow path when utilization of the heat of the flow of exhaust gas is not desired. In particular, the second flow path can be used when the heat exchanger or an associated heat transfer fluid is to be protected from overheating.

Außerdem wird die Aufgabe durch eine Abgasanlage der eingangs genannten Art gelöst, die eine erfindungsgemäße Wärmerückgewinnungsbaugruppe umfasst. Aufgrund der Tatsache, dass die erfindungsgemäße Wärmerückgewinnungsbaugruppe einfach und kostengünstig herstellbar ist und kompakt baut, benötigt auch eine zugehörige Abgasanlage nur einen vergleichsweise kleinen Bauraum. Zudem ist die zugeordnete Abgasanlage einfach und kostengünstig herstellbar.In addition, the object is achieved by an exhaust system of the type mentioned at the outset, which includes a heat recovery assembly according to the invention. Due to the fact that the heat recovery assembly according to the invention can be produced easily and inexpensively and is compact, an associated exhaust system also requires only a comparatively small installation space. In addition, the associated exhaust system can be produced easily and inexpensively.

Im Übrigen gelten die mit Bezug auf die erfindungsgemäße Wärmerückgewinnungsbaugruppe erwähnten Effekte und Vorteile auch für die erfindungsgemäße Abgasanlage und umgekehrt.Otherwise, the effects and advantages mentioned with reference to the heat recovery assembly according to the invention also apply to the exhaust system according to the invention and vice versa.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, das in den beigefügten Zeichnungen gezeigt ist. Es zeigen:

  • - 1 einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Abgasanlage mit einer erfindungsgemäßen Wärmerückgewinnungsbaugruppe gemäß einer ersten Ausführungsform in einer schematischen Schnittdarstellung,
  • - 2 in einer perspektivischen Detailansicht entlang der Richtung II in 1 einen Abschnitt eines Wärmetauschers und eines Gehäuseteils eines Abgaseinlassgehäuses der Wärmerückgewinnungsbaugruppe, und
  • - 3 einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Abgasanlage mit einer erfindungsgemäßen Wärmerückgewinnungsbaugruppe gemäß einer zweiten Ausführungsform in einer schematischen Schnittdarstellung.
The invention is explained below by means of an exemplary embodiment which is shown in the accompanying drawings. Show it:
  • - 1 a section of an exhaust system according to the invention with a heat recovery assembly according to the invention according to a first embodiment in a schematic sectional view,
  • - 2 in a perspective detailed view along the direction II in 1 a portion of a heat exchanger and a housing part of an exhaust gas inlet housing of the heat recovery assembly, and
  • - 3 a section of an exhaust system according to the invention with a heat recovery assembly according to the invention according to a second embodiment in a schematic sectional view.

1 zeigt eine Abgasanlage 10 mit einem Abgaseinlassrohr 12 und einem Abgasauslassrohr 14. 1 shows an exhaust system 10 with an exhaust gas inlet pipe 12 and an exhaust gas outlet pipe 14.

Zwischen dem Abgaseinlassrohr 12 und dem Abgasauslassrohr 14 ist eine Wärmerückgewinnungsbaugruppe 16 gemäß einer ersten Ausführungsform positioniert.Positioned between the exhaust gas inlet pipe 12 and the exhaust gas outlet pipe 14 is a heat recovery assembly 16 according to a first embodiment.

Die Wärmerückgewinnungsbaugruppe 16 umfasst ein Abgaseinlassgehäuse 18 mit einem Abgaseinlass 20, an dem das Abgaseinlassrohr 12 angeschlossen ist.The heat recovery assembly 16 includes an exhaust gas inlet housing 18 having an exhaust gas inlet 20 to which the exhaust gas inlet pipe 12 is connected.

Ferner hat die Wärmerückgewinnungsbaugruppe 16 ein Abgasauslassgehäuse 22 mit einem Abgasauslass 24.Furthermore, the heat recovery assembly 16 has an exhaust outlet housing 22 with an exhaust outlet 24.

Am Abgasauslass 24 ist das Abgasauslassrohr 14 angeschlossen.The exhaust gas outlet pipe 14 is connected to the exhaust gas outlet 24 .

Das Abgaseinlassgehäuse 18 und das Abgasauslassgehäuse 22 sind insgesamt über zwei Strömungspfade abgasleitend verbunden.The exhaust gas inlet housing 18 and the exhaust gas outlet housing 22 are connected overall via two flow paths in an exhaust gas-conducting manner.

Dabei ist ein erster Strömungspfad 26 ein sogenannte Wärmetauscherpfad, in dem ein Wärmetauscher 28 angeordnet ist.A first flow path 26 is a so-called heat exchanger path, in which a heat exchanger 28 is arranged.

Ein zweiter Strömungspfad 30 ist wärmetauscherfrei ausgeführt. Er stellt mit Bezug auf den Wärmetauscher 28 einen Bypasspfad dar.A second flow path 30 is designed without a heat exchanger. In relation to the heat exchanger 28, it represents a bypass path.

Im zweiten Strömungspfad 30 ist zudem ein Ventil 32 angeordnet, mittels dem der zweite Strömungspfad wahlweise verschlossen werden kann. Auf diese Weise kann der Anteil eines Abgasstroms gesteuert werden, der durch den ersten Strömungspfad 26 geleitet wird.A valve 32 is also arranged in the second flow path 30, by means of which the second flow path can be selectively closed. In this way, the proportion of an exhaust flow that is directed through the first flow path 26 can be controlled.

Der erste Strömungspfad 26 und der zweite Strömungspfad 30 sind separat voneinander.The first flow path 26 and the second flow path 30 are separate from each other.

Das Abgaseinlassgehäuse 18 ist mehrteilig aufgebaut und umfasst ein erstes Gehäuseteil 18a, das halbschalenförmig ist.The exhaust gas inlet housing 18 is constructed in several parts and includes a first housing part 18a which is in the form of a half-shell.

Am ersten Gehäuseteil 18a ist auch der Abgaseinlass 20 ausgebildet.The exhaust gas inlet 20 is also formed on the first housing part 18a.

Ferner umfasst das Abgaseinlassgehäuse 18 ein zweites Gehäuseteil 18b, das im Wesentlichen plattenförmig ist.Furthermore, the exhaust gas inlet housing 18 comprises a second housing part 18b which is essentially plate-shaped.

Das erste Gehäuseteil 18a und das zweite Gehäuseteil 18b ergänzen sich zum Abgaseinlassgehäuse 18.The first housing part 18a and the second housing part 18b complement each other to form the exhaust gas inlet housing 18.

Das erste Gehäuseteil 18a und das zweite Gehäuseteil 18b sind hierzu über eine Schweißverbindung 34 miteinander verbunden. Es versteht sich dabei, dass anstelle der Schweißverbindung 34 auch eine Lötverbindung verwendet werden kann.For this purpose, the first housing part 18a and the second housing part 18b are connected to one another via a welded connection 34 . It goes without saying that a soldered connection can also be used instead of the welded connection 34 .

Ferner ist am zweiten Gehäuseteil 18b einstückig ein erster Verbindungskragen 36 vorgesehen, der der Verbindung des Abgaseinlassgehäuses 18 mit dem Wärmetauscher 28 dient.Furthermore, a first connecting collar 36 is provided in one piece on the second housing part 18b and serves to connect the exhaust gas inlet housing 18 to the heat exchanger 28 .

Zusätzlich ist am zweiten Gehäuseteil 18b ein weiterer Verbindungskragen 38 einstückig ausgebildet, der der Verbindung mit einer den zweiten Strömungspfad 30 bildenden Abgasleitung 40 dient.In addition, a further connection collar 38 is formed in one piece on the second housing part 18b and is used for connection to an exhaust gas line 40 forming the second flow path 30 .

Dabei ist der weitere Verbindungskragen 38 zum ersten Verbindungskragen 36 entgegengesetzt orientiert. Das bedeutet, dass der weitere Verbindungskragen 38 und der erste Verbindungskragen 36 auf unterschiedlichen Seiten des Gehäuseteils 18b von diesem abstehen.In this case, the further connecting collar 38 is oriented in the opposite direction to the first connecting collar 36 . This means that the further connecting collar 38 and the first connecting collar 36 protrude from the housing part 18b on different sides of the latter.

Auch das Abgasauslassgehäuse 22 ist mehrteilig aufgebaut.The exhaust gas outlet housing 22 is also constructed in several parts.

Es umfasst ein erstes Gehäuseteil 22a, das halbschalenförmig aufgebaut ist. An diesem Gehäuseteil 22a ist der Abgasauslass 24 vorgesehen.It includes a first housing part 22a, which is constructed in the shape of a half-shell. The exhaust gas outlet 24 is provided on this housing part 22a.

Das halbschalenförmige erste Gehäuseteil 22a wird mittels eines plattenförmigen Gehäuseteils 22b zum Abgasauslassgehäuse 22 ergänzt. Die beiden Gehäuseteile 22a, 22b sind mittels einer Schweißverbindung 42 verbunden.The half-shell-shaped first housing part 22a is supplemented to form the exhaust gas outlet housing 22 by means of a plate-shaped housing part 22b. The two housing parts 22a, 22b are connected by means of a welded joint 42.

Wieder kann anstelle der Schweißverbindung 42 eine Lötverbindung vorgesehen sein.Again, instead of the welded joint 42, a soldered joint can be provided.

Am zweiten Gehäuseteil 22b ist ein zweiter Verbindungskragen 44 vorgesehen, der der Verbindung des Abgasauslassgehäuses 22 mit dem Wärmetauscher 28 dient. Der zweite Verbindungskragen 44 ist einstückig am zweiten Gehäuseteil 22b vorgesehen.A second connecting collar 44 is provided on the second housing part 22b and is used to connect the exhaust gas outlet housing 22 to the heat exchanger 28 . The second connection collar 44 is integrally provided on the second housing part 22b.

Darüber hinaus ist ein weiterer Verbindungskragen 46 am zweiten Gehäuseteil 22b ausgebildet, der der Verbindung mit der Abgasleitung 40 dient.In addition, a further connection collar 46 is formed on the second housing part 22b, which is used for the connection to the exhaust pipe 40.

Der weitere Verbindungskragen 46 ist entgegengesetzt zum zweiten Verbindungskragen 44 orientiert. Es stehen also der weitere Verbindungskragen 46 und der zweite Verbindungskragen 44 auf unterschiedlichen Seiten vom Gehäuseteil 22b ab.The further connection collar 46 is opposite to the second connection collar 44 ori entent. The further connecting collar 46 and the second connecting collar 44 therefore protrude from the housing part 22b on different sides.

Der Wärmetauscher 28 umfasst ein Wärmetauschergehäuse 48, das einerseits den ersten Strömungspfad 26 bildet und andererseits mit einem Einlass 50 für ein Wärmeträgerfluid und einem zugehörigen Auslass 52 für das Wärmeträgerfluid versehen ist. In dieser Konfiguration strömt das Wärmeträgerfluid also im Wesentlichen in der gleichen Richtung durch den Wärmetauscher 28 wie der Abgasstrom.The heat exchanger 28 includes a heat exchanger housing 48, which on the one hand forms the first flow path 26 and on the other hand is provided with an inlet 50 for a heat transfer fluid and an associated outlet 52 for the heat transfer fluid. In this configuration, the heat transfer fluid thus flows through the heat exchanger 28 in substantially the same direction as the exhaust gas flow.

Alternativ ist es selbstverständlich auch denkbar, die Positionen von Einlass 50 und Auslass 52 zu vertauschen, sodass das Wärmeträgerfluid gegenläufig zum Abgasstrom durch den Wärmetauscher 28 geleitet wird.Alternatively, it is of course also conceivable to swap the positions of inlet 50 and outlet 52 so that the heat transfer fluid is conducted through the heat exchanger 28 in the opposite direction to the exhaust gas flow.

Der Wärmetauscher 28 ist dabei dazu ausgebildet, Wärme zwischen einem entlang des ersten Strömungspfads 26 strömenden Abgasstrom und einem über den Einlass 50 bereitgestelltes Wärmeträgerfluid auszutauschen. In der dargestellten Ausführungsform gilt es, dem Abgasstrom Wärme zu entziehen und diese ins Wärmeträgerfluid einzuleiten.The heat exchanger 28 is designed to exchange heat between an exhaust gas stream flowing along the first flow path 26 and a heat transfer fluid provided via the inlet 50 . In the illustrated embodiment, it is important to extract heat from the exhaust gas flow and to introduce it into the heat transfer fluid.

Zu diesem Zweck umfasst der Wärmetauscher 28 ein Wärmeaustauschröhrenpaket 54.To this end, the heat exchanger 28 includes a heat exchange tube pack 54.

Zudem ist ein einlassseitiges Strömungsgitter 56 am Wärmeaustauschröhrenpaket 54 vorgesehen. An der Auslassseite des Wärmeaustauschröhrenpakets 54 ist dementsprechend ein auslassseitigen Strömungsgitter 58 angeordnet.In addition, an inlet-side flow grid 56 is provided on the heat exchange tube pack 54 . Accordingly, an outlet-side flow grid 58 is arranged on the outlet side of the heat exchange tube pack 54 .

Der Wärmeaustausch zwischen dem Abgasstrom und dem Wärmeträgerfluid erfolgt innerhalb des Wärmeaustauschröhrenpakets 54 in an sich bekannter Weise, sodass dies vorliegend nicht im Detail erläutert wird.The heat exchange between the exhaust gas flow and the heat transfer fluid takes place within the heat exchange tube pack 54 in a manner known per se, so that this is not explained in detail here.

Um das Abgaseinlassgehäuse 18 mit dem Wärmetauscher 28 zu verbinden, ist der erste Verbindungskragen 36 im Inneren des Wärmetauschergehäuses 48 aufgenommen (siehe auch 2).In order to connect the exhaust gas inlet housing 18 to the heat exchanger 28, the first connection collar 36 is received inside the heat exchanger housing 48 (see also FIG 2 ).

Zudem sind das einlassseitige Strömungsgitter 56 und ein Endabschnitt des Wärmeaustauschröhrenpaket 54 im Inneren des ersten Verbindungskragens 36 aufgenommen.In addition, the inlet-side flow grille 56 and an end portion of the heat exchange tube pack 54 are accommodated inside the first connection collar 36 .

Dabei sind das Wärmetauschergehäuse 48 und der erste Verbindungskragen 36 über eine erste Lötverbindung 60 miteinander verbunden.In this case, the heat exchanger housing 48 and the first connecting collar 36 are connected to one another via a first soldered connection 60 .

Die Verbindung des ersten Verbindungskragens 36 mit dem einlassseitigen Strömungsgitter 56 und dem Endabschnitt des Wärmeaustauschröhrenpakets 54 ist über eine zweite Lötverbindung 62 gewährleistet.The connection of the first connection collar 36 to the inlet-side flow grid 56 and the end section of the heat exchange tube pack 54 is ensured via a second soldered connection 62 .

Das Abgasauslassgehäuse 22 ist in gleicher Weise mit dem Wärmetauscher 28 verbunden. Das bedeutet, dass auch der zweite Verbindungskragen 44 im Inneren des Wärmetauschergehäuses 48 aufgenommen ist.The exhaust outlet housing 22 is connected to the heat exchanger 28 in the same way. This means that the second connecting collar 44 is also accommodated inside the heat exchanger housing 48 .

Der Verbindungskragen 44 und das Wärmetauschergehäuse 48 sind über eine Lötverbindung 64 miteinander verbunden.The connection collar 44 and the heat exchanger housing 48 are connected to one another via a soldered connection 64 .

Zudem ist im Inneren des Verbindungskragens 44 das auslassseitige Strömungsgitter 58 sowie ein Endabschnitt des Wärmeaustauschröhrenpakets 54 aufgenommen. Der Verbindungskragen 44 ist über eine Lötverbindung 66 mit dem Strömungsgitter 58 und dem auslassseitigen Endabschnitt des Wärmeaustauschröhrenpaket 54 verbunden.In addition, the outlet-side flow grid 58 and an end portion of the heat exchange tube pack 54 are accommodated inside the connection collar 44 . The connection collar 44 is connected to the flow grid 58 and the outlet-side end portion of the heat exchange tube pack 54 via a brazed connection 66 .

Diese Konfiguration der Wärmerückgewinnungsbaugruppe 16, insbesondere die Verbindung des Abgaseinlassgehäuse 18 mit dem Wärmetauschergehäuse 48 über den ersten Verbindungskragen 36 und die Verbindung des Abgasauslassgehäuses 22 mit dem Wärmetauschergehäuse 48 über den zweiten Verbindungskragen 44, schafft große geometrische Freiräume im Bereich des Einlasses 50 und des Auslasses 52. Dadurch können auch großvolumige Anschlusselemente, die in 1 durch gestrichelte Linien angedeutet sind, bequem an den Einlass 50 und den Auslass 52 angeschlossen werden.This configuration of the heat recovery assembly 16, in particular the connection of the exhaust gas inlet housing 18 to the heat exchanger housing 48 via the first connecting collar 36 and the connection of the exhaust gas outlet housing 22 to the heat exchanger housing 48 via the second connecting collar 44, creates large geometric free spaces in the area of the inlet 50 and the outlet 52 This means that large-volume connection elements that are 1 indicated by dashed lines, can be conveniently connected to inlet 50 and outlet 52.

Hierzu ist vor allem maßgeblich, dass die Abstände A und C vergleichsweise klein sind.In this regard, it is particularly important that the distances A and C are comparatively small.

Ferner ist es bei einer solchen Wärmerückgewinnungsbaugruppe 16 möglich, den Einlass 50 und/oder den Auslass 52 nahe an einem Ende des Wärmetauschergehäuses 48 zu positionieren. Die Abstände B und D sind also ebenfalls klein.Further, with such a heat recovery assembly 16 , it is possible to position the inlet 50 and/or the outlet 52 near one end of the heat exchanger housing 48 . The distances B and D are also small.

Das ist dahingehend vorteilhaft, dass auf diese Weise ein Überhitzen des Wärmeträgerfluids, insbesondere ein Sieden des Wärmeträgerfluids, wirkungsvoll verhindert werden kann.This is advantageous in that overheating of the heat transfer fluid, in particular boiling of the heat transfer fluid, can be effectively prevented in this way.

Der Umstand, dass die Abstände A, B, C und D klein sind, bewirkt zudem einen insgesamt kompakten Aufbau der Wärmerückgewinnungsbaugruppe 16.The fact that the distances A, B, C and D are small also results in an overall compact design of the heat recovery assembly 16.

3 zeigt eine Abgasanlage 10 mit einer Wärmerückgewinnungsbaugruppe 16 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Dabei wird lediglich auf die Unterschiede zur ersten Ausführungsform eingegangen. Gleiche oder einander entsprechende Bauteile werden mit denselben Bezugszeichen versehen. 3 12 shows an exhaust system 10 with a heat recovery assembly 16 according to a second embodiment. Only the differences from the first embodiment are discussed here. Same or equivalent construction parts are provided with the same reference numbers.

Bei der Wärmerückgewinnungsbaugruppe 16 gemäß der zweiten Ausführungsform ist das Abgasauslassgehäuse 22 insgesamt aus vier Gehäuseteilen aufgebaut, die zur besseren Unterscheidbarkeit gegenüber den entsprechenden Gehäuseteilen der Wärmerückgewinnungsbaugruppe 16 gemäß der ersten Ausführungsform mit 22c, 22d, 22e und 22f bezeichnet werden.In the heat recovery assembly 16 according to the second embodiment, the exhaust gas outlet housing 22 is constructed from a total of four housing parts, which are designated 22c, 22d, 22e and 22f for better differentiation from the corresponding housing parts of the heat recovery assembly 16 according to the first embodiment.

Der zweite Verbindungskragen ist nunmehr am Gehäuseteil 22c ausgebildet.The second connecting collar is now formed on the housing part 22c.

Dieses ist im Wesentlichen plattenförmig und wird durch das im Wesentlichen halbschalenförmige Gehäuseteil 22d zu einem ersten Abgasauslassgehäuseabschnitt 23a ergänzt.This is essentially plate-shaped and is supplemented by the essentially half-shell-shaped housing part 22d to form a first exhaust gas outlet housing section 23a.

Am ersten Abgasauslassgehäuseabschnitt 23a ist zudem ein erster Abgasdurchlass 68 in Form einer Öffnung ausgebildet.A first exhaust gas passage 68 in the form of an opening is also formed on the first exhaust gas outlet housing section 23a.

Das Gehäuseteil 22e ist über den Verbindungskragen 46 mit der Abgasleitung 40 verbunden.The housing part 22e is connected to the exhaust pipe 40 via the connecting collar 46 .

Dabei ist auch das Gehäuseteil 22e im Wesentlichen plattenförmig.The housing part 22e is also essentially plate-shaped.

Das Gehäuseteil 22e wird durch das im Wesentlichen halbschalenförmige Gehäuseteil 22f zu einem zweiten Abgasauslassgehäuseabschnitt 23b ergänzt.The housing part 22e is supplemented by the essentially half-shell-shaped housing part 22f to form a second exhaust gas outlet housing section 23b.

Am zweiten Abgasauslassgehäuseabschnitt 23b ist ein Abgasdurchlass 70 ausgebildet. Dieser ist wieder durch eine Öffnung gebildet.An exhaust gas passage 70 is formed at the second exhaust gas outlet housing portion 23b. This is again formed by an opening.

Dabei sind die beiden Abgasauslassgehäuseabschnitte 23a, 23b im Bereich der Abgasdurchlässe 68, 70 gasdicht aneinander befestigt. Zudem sind die Abgasdurchlässe 68, 70 im Wesentlichen deckungsgleich angeordnet, sodass ein aus dem Wärmetauscher 28 austretender Abgasstrom durch die Abgasdurchlässe 68, 70 zum Abgasauslass 24 strömen kann.The two exhaust gas outlet housing sections 23a, 23b are fastened to one another in a gas-tight manner in the region of the exhaust gas passages 68, 70. In addition, the exhaust gas passages 68 , 70 are arranged substantially congruently, so that an exhaust gas stream emerging from the heat exchanger 28 can flow through the exhaust gas passages 68 , 70 to the exhaust gas outlet 24 .

Die Gehäuseteile 22c, 22d, 22e, 22f sind untereinander über eine Lötverbindung oder über eine Schweißverbindung verbunden.The housing parts 22c, 22d, 22e, 22f are connected to one another via a soldered connection or a welded connection.

Ein weiterer Unterschied zur ersten Ausführungsform besteht darin, dass das Ventil 32 nunmehr am Auslassgehäuse 22, genauer gesagt an dessen Gehäuseteil 22e gelagert ist.A further difference from the first embodiment is that the valve 32 is now mounted on the outlet housing 22, more precisely on its housing part 22e.

Dabei ist das Ventil 32 so ausgebildet, dass es wahlweise die Abgasleitung 40 oder den Abgasdurchlass 70 verschließen kann.The valve 32 is designed in such a way that it can optionally close the exhaust gas line 40 or the exhaust gas passage 70 .

Hinsichtlich der übrigen Merkmale, Effekte und Vorteile kann auf die Ausführungen zur ersten Ausführungsform verwiesen werden.With regard to the other features, effects and advantages, reference can be made to the explanations relating to the first embodiment.

Claims (10)

Wärmerückgewinnungsbaugruppe (16) für eine Abgasanlage (10) eines Verbrennungsmotors, mit einem Abgaseinlassgehäuse (18), das einen Abgaseinlass (20) aufweist, und einem Abgasauslassgehäuse (22), das einen Abgasauslass (24) aufweist, wobei das Abgaseinlassgehäuse (18) über einen ersten Strömungspfad (26) und über einen vom ersten Strömungspfad (26) separaten, zweiten Strömungspfad (30) abgasleitend mit dem Abgasauslassgehäuse (22) verbunden ist, wobei im ersten Strömungspfad (26) ein Wärmetauscher (28) mit einem Wärmetauschergehäuse (48) angeordnet ist, mittels dem Wärme zwischen im ersten Strömungspfad (26) strömendem Abgas und einem Wärmeträgerfluid austauschbar ist, und wobei der zweite Strömungspfad (30) wärmetauscherfrei ist, dadurch gekennzeichnet, dass am Abgaseinlassgehäuse (18) ein erster Verbindungskragen (36) vorgesehen ist, der zumindest abschnittsweise im Inneren des Wärmetauschergehäuses (48) aufgenommen ist und/oder am Abgasauslassgehäuse (22) ein zweiter Verbindungskragen (44) vorgesehen ist, der zumindest abschnittsweise im Inneren des Wärmetauschergehäuses (48) aufgenommen ist.Heat recovery assembly (16) for an exhaust system (10) of an internal combustion engine, with an exhaust gas inlet housing (18) having an exhaust gas inlet (20) and an exhaust gas outlet housing (22) having an exhaust gas outlet (24), the exhaust gas inlet housing (18) having a first flow path (26) and via a second flow path (30), separate from the first flow path (26), to the exhaust gas outlet housing (22), with a heat exchanger (28) with a heat exchanger housing (48) in the first flow path (26) is arranged, by means of which heat can be exchanged between the exhaust gas flowing in the first flow path (26) and a heat transfer fluid, and wherein the second flow path (30) is heat exchanger-free, characterized in that a first connecting collar (36) is provided on the exhaust gas inlet housing (18), which is accommodated at least in sections inside the heat exchanger housing (48) and/or a second connecting force on the exhaust gas outlet housing (22). gene (44) is provided, which is accommodated at least in sections inside the heat exchanger housing (48). Wärmerückgewinnungsbaugruppe (16) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verbindungskragen (36) und/oder der zweite Verbindungskragen (44) über eine Lötverbindung (60, 64) mit dem Wärmetauschergehäuse (48) verbunden sind bzw. ist.Heat recovery assembly (16). claim 1 , characterized in that the first connecting collar (36) and/or the second connecting collar (44) are/is connected to the heat exchanger housing (48) via a soldered connection (60, 64). Wärmerückgewinnungsbaugruppe (16) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verbindungskragen (36) einstückig an einem Gehäuseteil (18b) des Abgaseinlassgehäuses (18) ausgebildet ist und/oder der zweite Verbindungskragen (44) einstückig an einem Gehäuseteil (22b, 22c) des Abgasauslassgehäuses (22) ausgebildet ist.Heat recovery assembly (16). claim 1 or 2 , characterized in that the first connecting collar (36) is formed in one piece on a housing part (18b) of the exhaust gas inlet housing (18) and/or the second connecting collar (44) is formed in one piece on a housing part (22b, 22c) of the exhaust gas outlet housing (22). . Wärmerückgewinnungsbaugruppe (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren des ersten Verbindungskragens (36) und/oder im Inneren des zweiten Verbindungskragens (44) ein Strömungsgitter (56, 58) des Wärmetauschers (28) und/oder ein Endabschnitt eines Wärmeaustauschröhrenpakets (54) des Wärmetauschers (28) aufgenommen ist.Heat recovery assembly (16) according to one of the preceding claims, characterized in that inside the first connecting collar (36) and/or inside the second connecting collar (44) a flow grid (56, 58) of the heat exchanger (28) and/or an end section of a heat exchange tube pack (54) of the heat exchanger (28). Wärmerückgewinnungsbaugruppe (16) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verbindungskragen (36) und/oder der zweite Verbindungskragen (44) über eine Lötverbindung (62, 66) mit dem jeweils zugeordneten Strömungsgitter (56, 58) und/oder dem Wärmeaustauschröhrenpaket (54) verbunden sind bzw. ist.Heat recovery assembly (16). claim 4 , characterized in that the first connecting collar (36) and/or the second connecting collar (44) are connected or is. Wärmerückgewinnungsbaugruppe (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgaseinlassgehäuse (18) mehrteilig aufgebaut ist und das Abgaseinlassgehäuse (18) bildende Gehäuseteile (18a, 18b) untereinander über eine Lötverbindung oder über eine Schweißverbindung (34) verbunden sind, und/oder dass das Abgasauslassgehäuse (22) mehrteilig aufgebaut ist und das Abgasauslassgehäuse (22) bildende Gehäuseteile (22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f) untereinander über eine Lötverbindung oder über eine Schweißverbindung (42) verbunden sind.Heat recovery assembly (16) according to one of the preceding claims, characterized in that the exhaust gas inlet housing (18) is constructed in several parts and the housing parts (18a, 18b) forming the exhaust gas inlet housing (18) are connected to one another via a soldered connection or via a welded connection (34), and /or that the exhaust gas outlet housing (22) is constructed in several parts and the housing parts (22a, 22b, 22c, 22d, 22e, 22f) forming the exhaust gas outlet housing (22) are connected to one another via a soldered connection or a welded connection (42). Wärmerückgewinnungsbaugruppe (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuseteil (18b) des Abgaseinlassgehäuses (18), an dem der erste Verbindungskragen (36) angeordnet ist, und/oder ein Gehäuseteil (22b, 22c) des Abgasauslassgehäuses (22), an dem der zweite Verbindungskragen (44) angeordnet ist, im Wesentlichen plattenförmig sind bzw. ist.Heat recovery assembly (16) according to one of the preceding claims, characterized in that a housing part (18b) of the exhaust gas inlet housing (18), on which the first connecting collar (36) is arranged, and/or a housing part (22b, 22c) of the exhaust gas outlet housing (22 ), on which the second connecting collar (44) is arranged, are or is essentially plate-shaped. Wärmerückgewinnungsbaugruppe (16) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein das plattenförmige Gehäuseteil (18b) zum Abgaseinlassgehäuse (18) oder zu einem Abgaseinlassgehäuseabschnitt ergänzendes Gehäuseteil (18a) halbschalenförmig ist und/oder ein das plattenförmige Gehäuseteil (22b, 22c) zum Abgasauslassgehäuse (22) oder zu einem Abgasauslassgehäuseabschnitt (23a, 23b) ergänzendes Gehäuseteil (22a, 22d) halbschalenförmig ist.Heat recovery assembly (16). claim 7 , characterized in that a housing part (18a) supplementing the plate-shaped housing part (18b) for the exhaust gas inlet housing (18) or for an exhaust gas inlet housing section is half-shell-shaped and/or a plate-shaped housing part (22b, 22c) for the exhaust gas outlet housing (22) or for an exhaust gas outlet housing section ( 23a, 23b) additional housing part (22a, 22d) is in the form of a half-shell. Wärmerückgewinnungsbaugruppe (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Abgaseinlassgehäuse (18) und/oder am Abgasauslassgehäuse (22) jeweils ein weiterer Verbindungskragen (38, 46) vorgesehen ist, über den eine den zweiten Strömungspfad (30) bildende Abgasleitung (40) mit dem Abgaseinlassgehäuse (18) bzw. dem Abgasauslassgehäuse (22) abgasleitend verbunden ist.Heat recovery assembly (16) according to one of the preceding claims, characterized in that a further connecting collar (38, 46) is provided on the exhaust gas inlet housing (18) and/or on the exhaust gas outlet housing (22), via which an exhaust gas line forming the second flow path (30) can be connected (40) is connected to the exhaust gas inlet housing (18) or the exhaust gas outlet housing (22) for exhaust gas. Abgasanlage (10) mit einer Wärmerückgewinnungsbaugruppe (16) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Exhaust system (10) with a heat recovery assembly (16) according to any one of the preceding claims.
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1443186B1 (en) 2003-01-31 2005-12-21 Arvin Technologies, Inc. Assembly comprising an exhaust gas heat exchanger and bypass
US20120222838A1 (en) 2011-03-03 2012-09-06 Toru Hisanaga Exhaust heat recovery device

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