JP2007518913A - 高温半田づけされた排ガス熱交換器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 熱交換装置が、第1の流体のための第1の流れルートと、第2の流体のための流れルートを有する。熱交換装置の複数の構成要素が複数の材料結合部(10、11)によって互いに結合されている。これらの複数の材料結合部(10、11)は、材料で密なものとなる。材料結合を形成する材料が第1の流体の流れにほぼ直接さらされる結合部が、第1の結合材料からなり、材料結合を形成する材料が第1の流体の流れにさらされず、あるいは直接はさらされない結合部が、第2の結合材料からなり、第1および第2の結合材料の組成が互いに異なっている、
【選択図】 図1
Description
2 第2の画成部材
3 分離部材
4 第3の画成部材
5 第4の画成部材
6、7 第1および第2の接続フランジ
8、9 接続短管
11、12、13、14、15、16 結合
Claims (21)
- 熱交換装置、特に自動車のための熱交換装置であって、
a)少なくとも1つの第1の画成部材(1)によって少なくとも部分的に画成される、第1の流体のための少なくとも1つの第1の流れルートと;
b)少なくとも1つの第2の画成部材(2)によって少なくとも部分的に画成される、第2の流体のための少なくとも1つの第2の流れルートと;
c)少なくとも1つの第3の画成部材(4)によって少なくとも部分的に画成され、かつ前記第1の流れルートの前段に接続されている、少なくとも1つの第1の拡散室であって、その場合に第1の拡散室が少なくとも1つの第1の接続短管(6)と流れ接続されており、前記接続短管を通って第1の流体が第1の拡散室へ流入する、前記第1の拡散室と;
d)少なくとも1つの第4の画成部材(5)によって少なくとも部分的に画成され、かつ前記第1の流れルートの後段に接続されている、少なくとも1つの第2の拡散室であって、その場合に第2の拡散室が少なくとも1つの第2の接続短管(7)と流れ接続されており、前記第2の接続短管を通って第1の流体が拡散室から流出する、前記第2の拡散室と;
e)第2の流れルートと流れ接続されている、少なくとも1つの第3と第4の接続短管(8、9)であって、前記接続短管を通して第2の流体が第2の流れルートへ供給され、ないしはそこから搬出される、前記第3と第4の接続短管と;
f)第1の流体の第2の流れルートへの流入ないし第2の流体の第1の流れルートへの流入をほぼ阻止する、少なくとも1つの分離部材(3)と;
を有し、
g)分離部材(3)が第1および第2の画成部材(1、2)と密に結合されており(10、11)、かつ第3の画成部材(4)が第1または第2の画成部材(2)および/または分離部材(3)と密に結合されており;
h)第1と第2の流体の間で、熱の交換が行われる、
熱交換装置において、
密な結合部(10、11)が、材料による結合部であって、
少なくとも、材料結合を形成する材料が第1の流体の流れにほぼ直接さらされる結合部が、第1の結合材料からなり、かつ
材料結合を形成する材料が第1の流体の流れにさらされず、あるいは直接はさらされない結合部が、第2の結合材料からなり、かつ
第1および第2の結合材料の組成が、互いに異なっている、
ことを特徴とする熱交換装置。 - 第4の画成部材(5)が、第1または第2の画成部材(2)および/または他の分離部材と密に結合されていることを特徴とする請求項1に記載の熱交換装置。
- 第1および/または第2の画成部材が、第1ないし第2の流れルートを周囲に対してほぼ遮蔽することを特徴とする請求項1または2のいずれか1項に記載の熱交換装置。
- 第1の画成部材(1)のメインの広がり方向が、第2の画成部材(2)のメインの広がり方向に対してほぼ平行に延びていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の熱交換装置。
- 第1の画成部材(1)が、少なくとも部分的に第2の画成部材(2)の内部に、特に第2の流れルート内に配置されていることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の熱交換装置。
- 分離部材(3)が、管底であり、第1と第2の画成部材(1、2)がそれぞれ管であることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の熱交換装置。
- 第1の画成部材(1)が、分離部材(3)によって少なくとも領域的に包囲されており、好ましくは端部側の部分において包囲されていることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の熱交換装置。
- 分離部材(3)は、少なくとも第2の画成部材(2)の部分領域によって包囲されており、好ましくは第2の画成部材(2)の端部側の部分によって包囲されており、あるいはこの第2の画成部材の前側上に載置されており、あるいは
分離部材(3)が第2の画成部材(2)の少なくとも1つの部分領域を包囲し、好ましくは第2の画成部材(2)の端部側の部分を包囲していることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の熱交換装置。 - 第3の画成部材(4)および/または第4の画成部材(5)が、第1ないし第2の接続短管(6、7)と密に、特に材料によって結合されていることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の熱交換装置。
- 第3および/または第4の接続短管(8、9)が、第2の画成部材(2)と、第2の材料を使用して密に結合されている(15、16)ことを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の熱交換装置。
- 第1の流体が、第2の流体よりも高い温度を有していることを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の熱交換装置。
- 第1の流体が、ガス、特に燃焼プロセスの排ガスであることを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の熱交換装置。
- 第2の流体が、液体、特に冷凍剤であって、特に好ましくは冷却水であることを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の熱交換装置。
- 第1の結合材料が、第2の結合材料よりも腐食および/または酸化に強いことを特徴とする請求項1から13のいずれか1項に記載の熱交換装置。
- 材料による結合が、半田付け、好ましくは真鍮蝋付け、そして特に好ましくは高温半田付けによって形成されていることを特徴とする請求項1から14のいずれか1項に記載の熱交換装置。
- 第1の結合材料が、ニッケル半田(Ni−Lot)、金半田(Au−Lot)、コバルト半田(Co−Lot)など、特に、金属ニッケル(Ni)、銀(Ag)、金(Au)またはコバルト(Co)の合金を含み、その場合にこれらの金属がそれぞれの合金の主要な構成部分である、他の半田を含むグループから選択されていることを特徴とする請求項1から15のいずれか1項に記載の熱交換装置。
- 第2の結合材料が、コバルト半田(Co−Lot)、銀半田(Ag−Lot)、真鍮半田など、特に、金属銅(Cu)、亜鉛(Zn)または銀(Ag)の合金を含み、その場合にこれらの金属がそれぞれの合金の主要な構成部分である、他の半田を含む材料のグループから選択されていることを特徴とする請求項1から16のいずれか1項に記載の熱交換装置。
- 請求項1から17のいずれか1項に記載の熱交換装置を形成する方法において、
a)熱交換器の構成部品、特に分離部材(3)、画成部材(1、2、4、5)および接続短管(6、7、8、9)が、唯一の接合プロセスの枠内で材料結合により互いに結合され;
b)分離部材(3)および/または画成部材(1、2、4、5)の少なくとも1つが、接合プロセスの前に、少なくとも領域的に第1および/または第2の結合材料を設けられ;かつ
c)分離部材(3)と画成部材(1、2、4、5)および接続短管(6、7、8、9)が、接合プロセスの前に、形状結合および/または摩擦結合によって互いに結合されて、接合プロセスへ供給される、
ことを特徴とする熱交換装置を形成する方法。 - 分離部材と画成部材が、接合プロセスの間予め定められた期間にわたって900℃と1、300℃の間、好ましくは1000℃と1、200℃の間、そして特に好ましくは1、050℃と1、150℃の間の温度にさらされることを特徴とする請求項18に記載の熱交換装置を方法。
- 熱交換装置が、接合プロセスのために移送機構を用いて少なくとも1つの加熱されたゾーンを通して移動されることを特徴とする請求項18または19に記載の熱交換装置を形成する方法。
- 接合プロセスが、保護ガス雰囲気下で行われ、その場合に保護ガスが、H2(水素ガス)、N2(窒素ガス)、Ar(アルゴン)、Kr(クリプトン)、Xe(キセノン)などとそれらの任意の組合わせを含む、ガスのグループから選択されていることを特徴とする請求項18から20に記載の熱交換装置を形成する方法。
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