DE10242556B4 - Abgaskühler - Google Patents

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Abstract

Abgaskühler mit einem Gehäuse (2, 32), welches von an seinem ersten Ende (4) angeordneten Abgaseinlass (3) in das Gehäuse (2, 32) eintretenden und an seinem anderen Ende (5) durch einen Abgasauslass (6) austretenden Abgas (A) in Längsrichtung durchströmt ist, wobei zwischen dem Abgaseinlass (3) und dem Abgasauslass (6) angeordnete und von einem Kühlmedium (K) durchströmte Wärmetauscherrohre (7, 8; 28–30; 45–47) außenseitig von dem Abgas (A) umspült sind, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei parallel geschaltete Wärmetauscherrohre (7, 8; 28–30; 45–47) vorgesehen sind mit jeweils einem schraubenlinienförmig konfigurierten Längenabschnitt (26, 27; 34–36; 58–60), wobei diese Längenabschnitte (26, 27; 34–36; 58–60) innerhalb des Gehäuses (2, 32) in Strömungsrichtung (S) des Abgases (A) aufeinander folgend angeordnet sind und jeweils einen in Strömungsrichtung (S) zunehmenden Windungsdurchmesser aufweisen.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Abgaskühler mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
  • Systeme zur Abgaskühlung sind beispielsweise aus der DE 296 12 361 U1 bekannt. Dort wird ein Abgaskühler in Rohrbündelanordnung beschrieben, bei welchem eine Vielzahl von parallel verlaufenden Rohren endseitig jeweils in Rohrbönen münden, welche zusammen mit den Innenseiten eines Gehäuses einen Zwischenraum dicht abschließen. In diesen Zwischenraum wird eine Kühlflüssigkeit eingeleitet, welche das durch das Rohrbündel strömende Abgas kühlt. Aufgrund der thermisch bedingten Längenänderung des Gehäuses sind zusätzliche Dehnungs-Ausgleich-Einrichtungen im Kraftfluß des rohrförmigen Gehäuses vorgesehen. Die Gestaltung des Gehäuses ist daher relativ aufwendig. Die DE 197 33 964 A1 offenbart einen Abgaskühler, der eine von Kühlwasser durchströmte Kühlschlange aufweist. Im Unterschied zu der zuvor genann ten Lösung wird bei diesem Vorschlag das Kühlmedium nicht um Kühlrohre herumgeführt, sondern selbst durch ein Kühlrohr in Form einer Kühlschlange geleitet. Die schraubenlinienförmige Ausgestaltung des Kühlrohrs ermöglicht einerseits eine relativ große Wärmetauscherfläche und zum anderen den Ausgleich von thermisch bedingten Längenänderungen. Diese Anordnung hat den Vorteil, dass das Gehäuse des Abgaskühlers keine zusätzlichen Dehnungsausgleichseinrichtigungen erforderlich macht, und im Gegensatz zu einem Rohrbündel weitaus weniger Lötstellen erforderlich sind. Allerdings ist die Wärmetauscherfläche bei einer wendelförmig angeordneten Kühlschlange in der Regel geringer als bei einem Rohrbündelwärmetauscher.
  • Aus der DE 82 068 31 U1 ist ein Wärmeübertrager bekannt, bei welchem die Eintritts- und Austrittsrohre der Rohrschlangen parallel zueinander angeordnet sind und in eine Lochscheibe des Zuleitungs- und Ableitungskanals münden. Die Rippenrohrschlangen verlaufen jeweils in einer Ebene spiralförmig von innen nach außen und in einer in axialer Richtung versetzten Ebene spiralförmig von außen nach innen. Die Rippenrohrschlangen liegen eng aneinander an, so dass bei Abgasen mit hohen Strömungsgeschwindigkeiten intensiver Wärmeaustausch nicht stattfindet. Die JP 61-107 094 A offenbart einen Wärmetauscher, bei welchem ein einzelnes Wärmetauscherrohr über seine Längserstreckung schraubenförmig geformt ist und zum anderen abschnittsweise einen in Strömungsrichtung zunehmenden Windungsdurchmesser aufweist. Falls ein schraubenförmig gestalteter Längenabschnitt zum Wärmeaustausch nicht ausreichen sollte, kann sich in Reihe ein weiterer flächenschalteter Längenabschnitt anschließen.
  • Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Abgaskühler mit einer möglichst großen Wärmetauscherfläche bereit zu stellen, wobei gleichzeitig eine wirksame Kompensation von thermischen bedingten Längenausdehnungen möglich ist.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Abgaskühler mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Der erfindungsgemäße Abgaskühler zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens zwei parallel geschaltete und außenseitig von Abgas umspülte Wärmetauscherrohre vorgesehen sind, die jeweils einen schraubenlinienförmig konfigurierten Längenabschnitt besitzen. Diese Längenabschnitte sind innerhalb des Gehäuses in Strömungsrichtung des Abgases aufeinander folgend angeordnet und besitzen jeweils einen, in Strömungsrichtung zunehmenden Windungsdurchmesser.
  • Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass statt einer Vielzahl von langgestreckten Wärmetauscherrohren in Rohrbündelbauweise, die jeweils zwei einzelne Lötstellen erforderlich machen, die Anzahl der Wärmetauscherrohre bei der Erfindung deutlich niedriger sein kann. Vorzugsweise kommen zwei bis fünf parallel geschaltete Wärmetauscherrohre zum Einsatz. Praktische Ausführungsformen sehen zwei bis drei Wärmetauscherrohre vor. Die Anzahl der Anschlussstellen der Wärmetauscherrohre ist daher sehr gering. Der fertigungstechnische Aufwand ist niedrig.
  • Die einzelnen Wärmetauscherrohre sind separat mit Kühlmedium beaufschlagt. Sie sind parallel zueinander geschaltet. Die einzelnen Wärmetauscherrohre können ein- oder mehrlagig ausgebildet sein. Es ist auch denkbar, dass zur Vergrößerung der Wärmetauscherfäche die Wärmetauscherrohre zumindest abschnittsweise an ihrer äußeren Mantelfläche eine zusätzliche Profilierung besitzen.
  • Die schraubenlinienförmige Konfiguration ermöglicht neben der Vergrößerung der Wärmetauscherfläche einen Längenausgleich innerhalb des Gehäuses des Abgaskühlers. Dadurch kann das Gehäuse ohne zusätzliche Kompensationseinrichtung, d.h. besonders einfach und fertigungstechnisch günstig gestaltet sein. Im einfachsten Fall ist das Gehäuse zylindrisch konfiguriert.
  • Überraschenderweise ermöglicht die Hintereinanderschaltung mehrerer, sich im Windungsdurchmesser erweiternder Längenabschnitte einen besonders intensiven Wärmeaustausch und eine günstige Anströmung der Wärmetauscherrohre durch das Abgas. Der Abgaskühler besitzt daher ein geringes Bauvolumen bei gleichzeitig geringem Gewicht. Durch diese Eigenschaften eignet sich der Abgaskühler besonders gut für den automobiltechnischen Einsatz.
  • Der Abgaskühler besonders kompakter Bauweise zeichnet sich dadurch aus, dass die Windungsdurchmesser der Längenabschnitte derart aufeinander abgestimmt sind, dass in Strömungsrichtung des Abgases nachfolgende Längenabschnitte zumindest teilweise in im Windungsdurchmesser erweiterte Enden unmittelbar vorangehender Längenabschnitte eingreifen. D.h., die einzelnen Längenabschnitte überlappen sich um beispielsweise ein bis zwei Windungen, ohne sich gegenseitig zu berühren oder sich in ihrer thermischen Längenausdehnung zu behindern. Eine allseitige und intensive Umspülung der Wärmetauscherrohre ist auch bei dieser sehr kompakten Konfiguration sichergestellt.
  • Gegenstand des Patentanspruchs 2 ist, dass die Wärmetauscherrohre mit ihrem jeweiligen Zuflussabschnitt an eine abgasauslassseitige Endkappe des Gehäuses angeschlossen sind, in welcher eine Zuströmkammer ausgebildet ist. Das hat den Vorteil, dass die parallel geschalteten Wärmetauscherrohre nicht über einzeln aus dem Gehäuse herausgeführte Zuflussabschnitte an eine Kühlmittelquelle angeschlossen werden müssen, sondern eine zentrale Speisung aller parallel geschalteten Wärmetauscherrohre aus einer gemeinsamen Zuströmkammer möglich ist. Die abgasauslassseitige Endkappe ist hierbei vorzugsweise strömungstechnisch günstig, d.h. im wesentlichen trichterförmig konfiguriert. Sie dient dazu, das Abgas zu sammeln und es dem Abgasauslass zuzuführen. Die Zuströmkammer umgibt dabei vorzugsweise den gesamten trichterförmigen Längenabschnitt der Endkappe bzw. ist von diesem Längenabschnitt begrenzt, so dass der gesamte, dem Abgasauslass benachbarte Bereich eine intensive Kühlung erfährt.
  • Nach den Merkmalen des Patentanspruchs 3 ist ebenso wie am Abgasauslass auch am Abgaseinlass eine Endkappe an dem Gehäuse vorgesehen, an welche die Wärmetauscherrohre mit ihren jeweiligen Abflussabschnitten angeschlossen sind und in eine Abströmkammer münden. Auf diese Weise ist nur ein einziger Abfluß erforderlich, durch den das Kühlfluid aus der Abströmkammer herausgeführt wird. Der zentrale Zufluß zur Zuströmkammer bzw. Abfluß von der Abströmkammer kann nach den Merkmalen der Patentansprüche 4 und 5 seitlich an dem Gehäuse vorgesehen sein. Der Zufluß bzw. Abfluß ist vorzugsweise unmittelbar an der Endkappe des Gehäuses ausgebildet.
  • Die Abflussabschnitte der einzelnen Wärmetauscherrohre können je nach Bauvolumen außerhalb der schraubenlinienförmig konfigurierten Längenabschnitte der jeweils anderen Wärmetauscher vorbeigeführt sein (Patentanspruch 6) oder auch innerhalb der Längenabschnitte der jeweiligen vorgeschalteten anderen Wärmetauscherrohre angeordnet sein (Patentanspruch 7). Die erste Lösung bietet sich an, wenn eine Vielzahl von parallel geschalteten Wärmetauscherrohren innerhalb des Gehäuses untergebracht werden müssen und ebenso viele Abflussabschnitte ein zentrales Durchströmen der schraubenlinienförmig konfigurierten Längenabschnitte zu stark behindern würden. Bei nur wenigen Wärmetauscherrohren, d.h. bei zwei bis vier Wärmetauscherrohren, ist es bei der zweiten Lösung möglich, Bauvolumen einzusparen.
  • Nach den Merkmalen des Patentanspruchs 8 ist es vorgesehen, dass die zentral geführten Abflussabschnitte der einzelnen Wärmetauscherrohre in einen vom Abgas allseitig umströmten Sammelkörper münden. Der Sammelkörper entspricht in seiner Funktionalität der Abströmkammer mit dem Unterschied, dass das austretende Kühlmedium nicht über den Umfang der Abströmkammer verteilt in diese eingeleitet wird, sondern zentral gesammelt und einem fluidleitend angeschlossenen und seitlich aus dem Gehäuse austretenden Abfluß zugeführt wird (Patentanspruch 9). Da selbst das abströmende Kühlmedium eine niedrigere Temperatur besitzt als das einströmende Abgas, ergibt sich bei einer zentralen Anordnung des Sammelkörpers unmittelbar in dem Abgasstrom der Vorteil, dass das Abgas den Sammelkörper sofort nach seinem Eintritt allseitig umströmt und hierbei bereits eine erste Kühlung erfährt. Zweckmäßigerweise ist der Sammelkörper in der Nähe des Abgaseinlasses, vorzugsweise fluchtend, zu diesem angeordnet. In Gestalt eines Kegels mit einer in Richtung zum Abgasauslass weisenden Spitze besitzt der Sammelkörper zudem einen niedrigen Strömungswiderstand (Patentanspruch 10). Reibungsverluste innerhalb des Abgaskühlers werden hierdurch minimiert.
  • Ein Abgaskühler besonders kompakter Bauweise zeichnet sich nach den Merkmalen des Patentanspruchs 11 dadurch aus, dass die Windungsdurchmesser der Längenabschnitte derart aufeinander abgestimmt sind, dass in Strömungsrichtung des Abgases nachfolgende Längenabschnitte zumindest teilweise in im Windungsdurchmesser erweiterte Enden unmittelbar vorangehender Längenabschnitte eingreifen. D.h., die einzelnen Längenabschnitte überlappen sich um beispielsweise ein bis zwei Windungen, ohne sich gegenseitig zu berühren oder sich in ihrer thermischen Längenausdehnung zu behindern. Eine allseitige und intensive Umspülung der Wärmetauscherrohre ist auch bei dieser sehr kompakten Konfiguration sichergestellt.
  • Fertigungstechnisch besonders einfach lassen sich Wärmetauscherrohre herstellen, deren schraubenlinienförmig konfigurierten Längenabschnitte konisch ausgebildet sind (Patentanspruch 1). Selbstverständlich sind auch andere Konfigurationen mit in Strömungsrichtung zunehmenden Windungsdurchmessern denkbar, wie beispielsweise im Längsschnitt konkave Längenabschnitte, d.h. solche mit einer Einschnürung. Die schraubenlinienförmig konfigurierten Längenabschnitte können auch bauchig, d.h. konvex ausgebildet sein.
  • Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine erste Ausführungsform eines Abgaskühlers im Teilschnitt;
  • 2 eine zweite Ausführungsform eines Abgaskühlers im Teilschnitt;
  • 3 eine dritte Ausführungsform eines Abgaskühlers im Teilschnitt.
  • Mit 1 ist in 1 ein Abgaskühler bezeichnet, in dessen zylindrisches Gehäuse 2 Abgas A über einen Abgaseinlass 3 an seinem ersten Ende 4 einströmt. Das Abgas A durchströmt das Gehäuse 2 in Richtung seiner Mittellängsachse MLA, d.h. in Längsrichtung und tritt an dem gegenüberliegenden anderen Ende 5 des Gehäuses 2 durch einen Abgasauslass 6 aus. Innerhalb des Gehäuses 2 sind zwei parallel geschaltete Wärmetauscherrohre 7, 8 angeordnet. Sie erstrecken sich zwischen an den zylindrischen Mittelabschnitt 9 des Gehäuses 2 angeschlossene Endkappen 10, 11. Die Endkappen 10, 11 sind zweischalig aufgebaut mit jeweils einem trichterförmigen Innenmantel 12, 13 und jeweils einem dazu bereichsweise beabstandet verlaufenden Außenmantel 14, 15. Innenmäntel 12, 13 und Außenmäntel 14, 15 bilden auf diese Weise an der abgasauslassseitigen Endkappe 10 eine Zuströmkammer 16 für das Kühlmedium, bzw. eine Abströmkammer 17 an der abgaseinlassseitigen Endkappe 11. Der Innenmantel 12, 13 einer jeden Endkappe 10, 11 berührt bei diesem Ausführungsbeispiel die zugehörigen Außenmäntel 14, 15 lediglich im Umfangsbereich des Mittelabschnitts 9 bzw. zu den Enden 4, 5 des Abgaskühlers 1 im Bereich eines Anschlussflansches 18, 19, in den sowohl der jeweilige Innenmantel 12, 13 als auch der Außenmantel 14, 15 einer jeden Endkappe 10, 11 einfasst. Die Endkappen 10, 11 sind vorzugsweise stoffschlüssig durch verlöten oder verschweißen mit dem jeweiligen Anschlussflansch 18, 19 verbunden und ebenso durch eine stoffschlüssige Verbindung, wie beispielweise Löten oder Schweißen an dem Mittelabschnitt 9 fluiddicht befestigt.
  • Jedes Wärmetauscherrohr 7, 8 besitzt einen Zuflussabschnitt 20, 21, welcher an dem Innenmantel 12 der abgasauslasseitigen Endkappe 10 befestigt ist und in die Zuströmkammer 16 mündet. Die Zuflussabschnitte 20, 21 durchsetzen den trichterförmig konfigurierten Innenmantel 12 mit seinem mittigen Abgasauslass 6 außermittig. Ebenso ist an der abgaseinlassseitigen Endkappe 11 jeweils ein Abflussabschnitt 22, 23 an den Innenmantel 13 angeschlossen und steht fluidleitend mit der Abströmkammer 17 in Verbindung.
  • Kühlmedium K wird über einen quer zur Längsrichtung an der abgasauslassseitigen Endkappe 10 angesetzten Zufluss 24 der Zuströmkammer 16 und damit den Wärmetauscherrohren 7, 8 zugeführt. In der gleichen Konfiguration ist ein Abfluss 25 mit gleicher Orientierung an der abgaseinlassseitigen Endkappe 11 angeordnet, über den das Kühlmedium K aus der Abströmkammer 17 abgeleitet wird.
  • Jedes Wärmetauscherrohr 7, 8 besitzt einen schraubenlinienförmig konfiguriertern Längenabschnitt 26, 27. Jeder dieser Längenabschnitte 26, 27 ist konisch gestaltet, wobei der Windungsdurchmesser in Strömungsrichtung S des Abgases A zunimmt. Die Konizität der Längenabschnitte 26, 27 ist bezogen auf die Mittellängsachse MLA des Gehäuses 2. Die Längenabschnitte 26, 27 sind in Strömungsrichtung S hintereinander angeordnet, wobei die Mittellängsachse MLA gleichzeitig die Mittelachse der konischen Längenabschnitte 26, 27 ist. Während der der abgasauslassseitigen Endkappe 10 benachbarte konische Längenabschnitt 26 nur einen kurzen Zuflussabschnitt 27 benötigt, ist der Zuflussabschnitt 21 für den anderen Längenabschnitt 26 länger und radial außen und parallel zur Mittellängsachse MLA an dem zuletzt genannten Längenabschnitt 26 vorbeigeführt. Jeder der schraubenlinienförmig konfigurierten Längenabschnitte 26, 27 wird von seinem, der Zuströmkammer 16 zugewandten Ende, bzw. seinem im Windungsdurchmesser größeren Ende her mit dem Kühlmittel K gespeist. Der Austritt des Kühlmediums K aus den einzelnen Längenabschnitten 26, 27 erfolgt jeweils an ihren der abgaseinlasseitigen Endkappe 11 zugewandten Enden. Ebenso wie der Zuflussabschnitt 21 des Wärmetauscherrohrs 8 außenseitig an dem Längenabschnitt 26 des anderen Wärmetauscherrohrs 7 vorbeigeführt ist, verläuft auch der Abflussabschnitt 22 parallel zur Mittellängsachse MLA außenseitig an dem konischen Längenabschnitt 27 des Wärmetauscherrohrs 8 vorbei und mündet in die Abströmkammer 17.
  • Die Ausführungsform der 2 unterscheidet sich von derjenigen der 1 dadurch, dass drei parallel geschaltete Wärmetauscherrohre 28, 29, 30 vorgesehen sind. Der Mittelabschnitt 31 des Gehäuses 32 dieses Abgaskühlers 33 ist entsprechend länger gestaltet. Da die einzelnen schraubenlinienförmig konfigurierten Längenabschnitte 34, 35, 36 die gleiche Längserstreckung besitzen wie in der Ausführungsform der 1, ist der gesamte Abgaskühler 33 um etwa ein Drittel länger als derjenige der 1. Bei dieser Konfiguration sind auch die Zuflussabschitte 37, 38, 39 bzw. Abflussabschnitte 40, 41, 42 entsprechend der Position der Längenabschnitte 34, 35, 36 verlängert ausgeführt. Die Zuflussabschnite 37, 38, 39, ebenso wie die Abflussabschnitte 40, 41, 42 sind jeweils außenseitig an den Längenabschnitten 34, 35, 36 der jeweils anderen Wärmetauscherrohre 28, 29, 30 vorbei geführt und gleichmäßig über den Umfang verteilt, d.h. sie münden, bezogen auf die Mittellängsachse MLA des Gehäuses 32, bzw. der Längenabschnitte 34, 35, 36 um 120° versetzt in die Endkappen 43, 44.
  • Die 3 zeigt eine Ausführungsform mit drei parallel geschalteten Wärmtauscherrohren 45, 46, 47, deren Abflussabschnitte 48, 49, 50 in einen zentralen Sammelkörper 51 münden. Der Sammelkörper 51 hat die Gestalt eines Kegels mit in Richtung zum Abgaseinlaß 3 weisender abgerundeter Spitze 52. Der Sammelkörper 51 erstreckt sich bis in die einschalig ausgebildete Endkappe 53 des Gehäuses 54 dieses Abgaskühlers 55. Ebenso wie bei den Ausführungsformen der 1 und 2 ist ein Abfluß 56 im Bereich der Endkappe 53 vorgesehen, der in radialer Erstreckung in den Sammelkörper 51 mündet und das Kühlmedium K aus dem Abgaskühler 55 abführt. Der Sammelkörper 51 ist auf seiner, dem Abflussabschnitt 48, 49, 50 zugewandten Seite mit einer Platte 57 verschlossen, in welcher die Abflussabschnitte 48, 49, 50 befestigt sind. Die Abflussabschnitte 48, 49, 50 liegen dicht nebeneinander und können einzeln, aber auch gebündelt mittig durch die Platte 57 in den Sammelkörper 51 eintreten. Hierbei sind die Abflussabschnitte 48, 49 der dem konischen Längenabschnitt 58 nachgeschalteten Längenabschnitten 59, 60 innen in Richtung der Mittellängsachse MLA durch den in der Bildebene unteren konischen Längenabschnitt 58 geführt. In der gleichen Konfiguration ist der mittlere konische Längenabschnitt 59 von dem Abflussabschnitt 48 des in der Bildebene oberen konischen Längenabschnitts 60 durchsetzt. Gleichzeitig greifen die Längenabschnitte 59, 60 mit ihren im Windungsdurchmesser kleinsten Windungen 61, 62 in die größten Windungen 63, 64 der jeweils vorangehenden Längenabschnitte 58, 59, d.h. die Längenabschnitte 58, 59, 60 sind endseitig überlappend angeordnet. Die Zuflussabschnitte 65, 67, 66 sind ebenso wie bei der Ausführungsform der 2 außenseitig an den jeweils anderen Wärmetauscherrohren 45, 46, 47 vorbeigeführt und um 120° versetzt mit der abgasauslassseitigen Endkappe 68 des Gehäuses 54 verbunden.
  • 1
    Abgaskühler
    2
    Gehäuse v. 1
    3
    Abgaseinlass v. 1
    4
    Ende v. 1
    5
    Ende v. 1
    6
    Abgasauslass v. 1
    7
    Wärmetauscherrohr
    8
    Wärmetauscherrohr
    9
    Mittelabschnitt v. 2
    10
    Endkappe v. 2
    11
    Endkappe v. 2
    12
    Innenmantel v. 10
    13
    Innenmantel v. 11
    14
    Außenmantel v. 10
    15
    Außenmantel v. 11
    16
    Zuströmkammer in 10
    17
    Abströmkammer in 11
    18
    Anschlussflansch
    19
    Anschlussflansch
    20
    Zuflussabschnitt v. 7
    21
    Zuflussabschnitt v. 8
    22
    Abflussabschnitt v. 7
    23
    Abflussabschnitt v. 8
    24
    Zufluß v. 1
    25
    Abfluß v. 1
    26
    Längenabschnitt v. 7
    27
    Längenabschnitt v. 8
    28
    Wärmetauscherrohr v. 33
    29
    Wärmetauscherrohr v. 33
    30
    Wärmetauscherrohr v. 33
    31
    Mittelabschnitt v. 32
    32
    Gehäuse v. 33
    33
    Abgaskühler
    34
    Längenabschnitt v. 28
    35
    Längenabschnitt v. 29
    36
    Längenabschnitt v. 30
    37
    Zuflussabschnitt v. 28
    38
    Zuflussabschnitt v. 29
    39
    Zuflussabschnitt v. 30
    40
    Abflussabschnitt v. 28
    41
    Abflussabschnitt v. 29
    42
    Abflussabschnitt v. 30
    43
    Endkappe v. 32
    44
    Endkappe v. 32
    45
    Wärmetauscherrohr v. 55
    46
    Wärmetauscherrohr v. 55
    47
    Wärmetauscherrohr v. 55
    48
    Abflussabschnitt v. 45
    49
    Abflussabschnitt v. 46
    50
    Abflussabschnitt v. 47
    51
    Sammelkörper
    52
    Spitze v. 51
    53
    Endkappe v. 54
    54
    Endkappe v. 55
    55
    Abgaskühler
    56
    Abfluss v. 55
    57
    Platte v. 51
    58
    Längenabschnitt v. 47
    59
    Längenabschnitt v. 46
    60
    Längenabschnitt v. 45
    61
    Windung v. 60
    62
    Windung v. 59
    63
    Windung v. 59
    64
    Windung v. 58
    65
    Zuflussabschnitt v. 45
    66
    Zuflussabschnitt v. 46
    67
    Zuflussabschnitt v. 47
    68
    Endkappe v. 54
    A
    Abgas
    K
    Kühlmittel
    S
    Strömungsrichtung

Claims (12)

  1. Abgaskühler mit einem Gehäuse (2, 32), welches von an seinem ersten Ende (4) angeordneten Abgaseinlass (3) in das Gehäuse (2, 32) eintretenden und an seinem anderen Ende (5) durch einen Abgasauslass (6) austretenden Abgas (A) in Längsrichtung durchströmt ist, wobei zwischen dem Abgaseinlass (3) und dem Abgasauslass (6) angeordnete und von einem Kühlmedium (K) durchströmte Wärmetauscherrohre (7, 8; 2830; 4547) außenseitig von dem Abgas (A) umspült sind, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei parallel geschaltete Wärmetauscherrohre (7, 8; 2830; 4547) vorgesehen sind mit jeweils einem schraubenlinienförmig konfigurierten Längenabschnitt (26, 27; 3436; 5860), wobei diese Längenabschnitte (26, 27; 3436; 5860) innerhalb des Gehäuses (2, 32) in Strömungsrichtung (S) des Abgases (A) aufeinander folgend angeordnet sind und jeweils einen in Strömungsrichtung (S) zunehmenden Windungsdurchmesser aufweisen.
  2. Abgaskühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscherrohre (26, 27; 3436; 5860) mit ihrem jeweiligen Zuflussabschnitt (20, 21; 3739; 6567) an eine abgasauslassseitige Endkappe (10, 44, 68) des Gehäuses (2, 32) angeschlossen sind, in welcher eine Zuströmkammer (16) ausgebildet ist.
  3. Abgaskühler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscherrohre (7, 8; 2830) mit ihrem jeweiligen Abflussabschnitt (22, 23; 4042) an eine abgaseinlassseitige Endkappe (11, 43) des Gehäuses (2, 32) angeschlossen sind, in welcher eine Abströmkammer (17) ausgebildet ist.
  4. Abgaskühler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuströmkammer (16) mit einem seitlich an dem Gehäuse (2, 32) vorgesehenen Zufluss (24) versehen ist.
  5. Abgaskühler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abströmklammer (17) mit einem seitlich am Gehäuse (2, 32) vorgesehenen Abfluss (25) versehen ist.
  6. Abgaskühler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Abflussabschnitte (22, 23; 4850) der einzelnen Wärmetauscherrohre (7, 8; 2830) außerhalb der Längenabschnitte (27, 35, 36) der jeweils anderen Wärmetauscherrohre (8; 29, 30) vorbeigeführt sind.
  7. Abgaskühler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Abflussabschnitte (48, 49) der einzelnen Wärmetauscherrohre (45, 46) innerhalb der Längenabschnitte (58, 59) der jeweils vorgeschalteten anderen Wärmetauscherrohre (46, 47) angeordnet sind.
  8. Abgaskühler nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abflussabschnitte (48, 49, 50) der einzelnen Wärmetauscherrohre (45, 46) in einen vom Abgas (A) allseitig umströmtem zentralen Sammelkörper (51) münden.
  9. Abgaskühler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelköper (51) fluidleitend an einen seitlich aus dem Gehäuse austretenden Abfluss (56) angeschlossen ist.
  10. Abgaskühler nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelkörper (51) in Gestalt eines Kegels ausgebildet ist mit in Richtung zum Abgaseinlass (3) weisenden Spitze (52).
  11. Abgaskühler nach einem der Ansprüche 7 bis 10, ddadurch gekennzeichnet, dass in Strömungsrichtung (S) des Abgases (A) nachfolgende Längenabschnitte (59, 60) zumindest teilweise in im Windungsdurchmesser erweiterte Enden unmittelbar vorangehender Längenabschnitte (58, 59) eingreifen.
  12. Abgaskühler nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscherrohre (7, 8; 2830, 4547) in Längsrichtung des Gehäuses (2, 32) konisch ausgebildet sind.
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