KR20190072416A - 열 전달 장치 - Google Patents

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KR20190072416A
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기욤 허버트
안드레이 레파
밀란 리시안
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한온시스템 주식회사
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Abstract

본 발명은, 열 전달 장치(1), 특히 자동차 내 배기 가스 냉각 장치에 관한 것이다. 장치(1)는, 하우징(2)에 의해서 완전히 둘러싸인 용적 내부에 배치된 열 교환기(20)를 갖춘 하우징(2)을 구비한다. 하우징(2)은 수용 요소(2a) 및 커버 요소(2b)를 구비하여 2개 부분으로 형성되어 있다. 수용 요소(2a) 내부에 통합 배치된 열 교환기(20)는 서로에 대해 평행하게 배치된 열 전달 요소(21)로 형성되어 있으며, 냉각될 제1 유체에 의해서 관류되고, 액체 상태의 제2 유체에 의해서 순환된다. 열 전달 요소(21)는 각각 제1 재킷 요소(22) 및 제2 재킷 요소(23) 그리고 리브 요소(28)로부터 플레이트 형상으로 형성되어 있고, 각각 제1 유체의 유입 및 유출을 위한 관류 영역(27)을 갖는다. 관류 영역(27)은 각각 열 전달 요소(21)의 정면에 형성되어 있다. 리브 요소(28)는 세로 방향(L)으로 재킷 요소(22, 23)보다 적은 치수를 갖고, 제1 정면에 대해 원위 배치된 열 전달 요소(21)의 제2 정면 영역에 제1 유체의 유동 방향(8)을 전환시키기 위한 자유 영역이 형성되도록 재킷 요소(22, 23) 사이에 배치되어 있다.
본 발명은 또한, 본 발명에 따른 장치(1)를 제조하기 위한 방법과도 관련이 있다.

Description

열 전달 장치{DEVICE FOR HEAT TRANSFER}
본 발명은 열 전달 장치, 특히 자동차 내 배기 가스 냉각 장치에 관한 것이다. 이 경우, 열은 바람직하게 배기 가스와 액체 냉각제 사이에서 전달된다. 이 장치는, 하우징에 의해서 완전히 둘러싸인 용적 내부에 배치된 열 교환기를 갖춘 하우징을 구비한다.
선행 기술에는, 자동차 내 배기 가스 피드백 시스템이 공지되어 있다. 이와 같은 시스템에 의해서는, 배기 가스 내 질소 산화물, 특히 디젤로 작동되는 자동차의 배기 가스 내 질소 산화물이 환원되고, 가솔린으로 작동되는 자동차의 소비가 줄어든다. 종래의 배기 가스 피드백 시스템에서는, 모터로 흡인된 신선 공기에 냉각되었거나 냉각되지 않은 배기 가스가 혼합된다.
고온에서의 연소시, 다른 무엇보다 희박 혼합물을 사용하는 경우, 다시 말해 자동차 모터 내 부분 부하 영역에서 희박 혼합물을 사용하는 경우에는 환경에 유해한 질소 산화물이 생성된다. 질소 산화물의 방출을 줄이기 위해서는, 높은 온도 피크를 낮추는 것 그리고 연소시 과잉 공기를 줄이는 것이 반드시 필요하다. 연료-공기-혼합물의 적은 산소 농도에 의해서는, 연소 과정의 속도 및 이로써 최대 연소 온도가 감소된다. 두 가지 효과는, 모터에 의해서 흡인된 신선 공기 흐름에 배기 가스의 부분 흐름을 혼합함으로써 성취된다.
디젤로 작동되는 자동차에서는, 배기 가스 피드백 시스템이 연소시 산소 비율의 감소 및 온도 피크의 감소 이외에 잡음 방출의 감소까지도 야기한다. 가솔린으로 작동되고 배기 가스 피드백 시스템을 갖춘 자동차에서는, 또한 스로틀링 로스(throttling loss)도 줄어든다.
하지만, 피드백된 고온의 배기 가스 흐름의 혼합에 의해서는, 냉각 효과 및 이로써 모터의 효율도 감소한다. 이와 같은 감소에 대처하기 위하여, 혼합 전에 배기 가스가 열 교환기 내에서, 소위 배기 가스-열 교환기 또는 배기 가스 피드백 냉각기 내에서 냉각된다. 가솔린으로 작동되는 자동차에서는, 배기 가스의 추가 냉각이 모터에 공급되는 공기의 압축 비율의 증가를 야기한다.
AGR로서도 약칭되는 배기 가스 피드백은 디젤 엔진 방식으로 구동되는 차량에서는 고압-AGR로서 작동되고, 오토 엔진 방식으로 구동되는 차량에서는 저압-AGR로서 작동된다. 저압-AGR 작동에서는, 또한 예를 들어 촉매 변환기 등을 이용해서 배기 가스를 후처리 하기 전에 피드백을 위해 배기 가스를 인출하는 것과 배기 가스를 후처리 한 후에 피드백을 위해 배기 가스를 인출하는 것 사이에는 차이가 존재한다. 더 나아가서는, 배기 가스 터보차저를 갖춘 모터와 연계하여 고압-AGR 및 저압-AGR을 공동으로 사용하는 것도 공지되어 있다.
배기 가스 피드백 시스템은 배기 가스 피드백 냉각기 이외에 일반적으로는 대부분 시트/포핏 밸브(poppet valve)로서 형성된 AGR-밸브, 및 대부분 플랩 밸브 또는 포핏 밸브로서 형성된 바이패스-밸브 또는 전기 소켓 또는 압축 소켓을 갖춘 바이패스-구간을 구비한다.
선행 기술에는 상이한 형상의 배기 가스-열 교환기가 공지되어 있다. 하지만, 배기 가스 규준 및 자동차 소비 요건과 관련하여 점점 더 엄격해지는 법 규정은 자동차 내 구성 요소의 공간 수요가 점점 더 적어지는 상황에서 냉각 수요를 증가시키는 요인이다. 이와 같은 반대 방향으로의 요구 조건이 공지된 배기 가스-열 교환기에 의해서 충족되는 경우는 드물다.
DE 10 2007 054 953 A1호로부터, 공랭식 배기 가스 피드백 냉각기를 갖춘 내연 기관의 배기 가스 피드백 시스템이 개시된다. 알루미늄으로부터 형성된 배기 가스 피드백 냉각기는 복류의 냉각 튜브를 구비하고, 이들 냉각 튜브는 단류의 연결 노즐 내부로 삽입된다. 배기 가스 흐름이 2개의 냉각 튜브로 분배됨으로써, 열 교환기 표면은 확대되고, 이로써 냉각 효율은 증가한다. 또한, 냉각 리브를 통해 서로 연결된 복류의 냉각 튜브는 U자 형태로 세 번 구부러져 있다.
DE 10 2007 054 913 A1호에서는, 유체에 의해서 관류되는 하나 또는 복수의 유동 채널을 갖춘 특히 자동차용 열 교환기가 기술된다. 압출재 내에 제공된 유동 채널은 열 교환기 성능을 높이기 위해 적어도 섹션 방식으로 곡선 프로파일을 갖는다. 열 교환기의 일 실시예에 따르면, 압출재는 U자 형상으로 구부러져 있다. 압출재의 외벽은 냉각제에 의해서 순환되는 한편, 내벽을 따라서는 배기 가스가 흘러간다.
DE 10 2008 024 569 A1호에서는, 바이패스 채널 및 냉각 영역을 갖는 하우징을 구비하는 배기 가스 냉각기가 개시된다. 냉각 영역 내에는, 직선의 냉각 튜브 및 방향 전환 챔버로부터 형성된 배기 가스 채널이 배치되어 있다. 하우징은, 바이패스 채널 또는 냉각 영역을 통과하는 배기 가스 흐름을 제어하기 위한 조정 요소를 포함한다. 배기 가스 흐름은 냉각 영역을 관류할 때 여러 번 방향 전환되며, 이 경우 배기 가스 냉각 채널은 유입 냉각 채널, 이 유입 냉각 채널에 연결되는 방향 전환 채널 및 이 방향 전환 채널에 연결되는 배출 냉각 채널을 구비한다. 이때, 방향 전환 채널 내에서의 배기 가스 흐름은 유입 냉각 채널 또는 배출 냉각 채널의 유동 방향과 반대로 이루어진다. 냉각될 배기 가스 흐름은 방향 전환으로 인해 하우징의 냉각 영역을 네 번 이상 통과한다. 냉각 튜브는 냉각제에 의해서 순환되는 한편, 배기 가스는 냉각 튜브를 관류한다.
DE 10 2008 001 659 A1호, DE 10 2008 001 660 A1호 및 DE 10 2008 002 430 A1호로부터도 각각, 폐쇄된 하우징 내에 배치되어 배기 가스를 안내하는 열 교환기 튜브 및 유동 기술적으로 서로에 대해 평행하게 접속되어 폐쇄된 하우징 내에 배치된 열 교환기 튜브들로 이루어진 번들(bundle)을 갖는, 자동차 배기 가스 라인용 열 교환기가 개시된다. 냉각제는 하우징을 통해서 안내되고, 열 교환기 튜브(들)를 외측에서 순환한다.
선행 기술에 공지된 배기 가스 피드백-시스템은 가스-/가스-열 교환기 및 가스-/냉각제-열 교환기를 포함하며, 이 경우 가스-/냉각제-열 교환기는 특히 튜브 번들-열 교환기로서 형성되어 있고, 이는 재차 순수하게 I자 형태로 관류되는 열 교환기로서 형성되어 있거나 U자 형태로 관류되는 열 교환기로서 형성되어 있다. 순수하게 I자 형태로 관류되는 열 교환기는, 가스-유입구와 가스-배출구가 일직선상에 배열됨으로써, 배기 가스 측에서 적은 압력 손실 값을 갖지만 그와 동시에 낮은 냉각 효율을 갖는다. U자 형태로 관류되는 배기 가스-열 교환기에서는, 가스-유입구와 가스-배출구가 열 교환기의 일 측면에 배치되어 있다.
통상 플레이트 열 교환기로서 형성되었고 U자 형태로 관류되는 배기 가스 피드백-시스템의 배기 가스-열 교환기는, 배기 가스용 유입구 및 배출구로서 형성된 제1 단부에 대하여 원위 배치된 제2 단부에 방향 전환 요소를 구비하며, 이들 방향 전환 요소는 추가 요소로서 플레이트와 납땜되어 있거나 용접되어 있다. 배기 가스가 튜브 번들-열 교환기의 튜브로부터 또는 플레이트 열 교환기의 플레이트로부터 넘쳐 나와서 방향 전환 챔버 및 후속하는 유동 내에서 튜브 또는 플레이트 내부로 흘러가기 때문에, 냉각 효율이 우수한 동시에 배기 가스 측에서는 매우 높은 압력 손실이 발생한다.
본 발명의 과제는, 두 가지 유체 사이에서 열을 효율적으로 전달하기 위한 장치, 특히 액체 냉각제를 이용하여 자동차 내 배기 가스를 냉각시키기 위한 장치를 제공하는 데 있다. 열 교환기에 의해서는, 열 효율이 높은 동시에 유체의 압력 손실, 다시 말해 배기 가스 및 냉각제의 압력 손실이 적은 상황에서 최대의 열 출력이 전달될 수 있어야 한다. 열 교환기는, 콤팩트한 구조적 형상에 의해서 또한 공간 절약적이어야 하고, 다만 최소의 구조 크기 또는 최소의 설치 공간 수요를 가져야 한다. 열 교환기는 또한, 최소의 제조 비용 및 재료 비용을 야기해야 한다.
상기 과제는, 독립 특허 청구항들의 특징들을 갖는 대상들에 의해서 해결된다. 개선예들은 종속 특허 청구항들에 명시되어 있다.
상기 과제는, 본 발명에 따른 열 전달 장치, 특히 자동차 내 배기 가스 냉각 장치에 의해서 해결된다. 이 장치는, 하우징에 의해서 완전히 둘러싸인 용적 내부에 배치된 열 교환기를 갖춘 하우징을 구비한다. 하우징은 수용 요소 및 커버 요소를 구비하여 2개 부분으로 형성되어 있다. 열 교환기는 수용 요소 내부에 통합 배치되어 있고, 서로에 대해 평행하게 배치된 열 전달 요소들로 형성되어 있으며, 이들 열 전달 요소는 냉각될 제1 유체, 특히 배기 가스에 의해서 관류되고, 액체 상태의 제2 유체, 특히 냉각제에 의해서 순환된다.
본 발명의 컨셉에 따라, 열 전달 요소들은 각각 제1 재킷 요소(jacket element) 및 제2 재킷 요소 그리고 리브 요소로부터 플레이트 형상으로 형성되어 있다. 각각의 열 전달 요소는 제1 유체의 유입 및 유출을 위한 관류 영역을 갖는다. 관류 영역은 각각 열 전달 요소의 정면에 형성되어 있다. 리브 요소는 세로 방향으로 재킷 요소보다 적은 치수를 갖고, 제1 정면에 대해 원위 배치된 열 전달 요소의 제2 정면 영역에 제1 유체의 유동 방향을 전환시키기 위한 자유 영역이 형성되어 결과적으로 열 전달 요소가 제1 유체에 의해서 U자 형상으로 관류되도록 재킷 요소들 사이에 배치되어 있다.
하우징은 열 교환기를 주변 쪽으로 밀폐식으로 조밀하게 밀봉하며, 이 경우에는 수용 요소와 커버 요소 사이에 바람직하게 밀봉 요소가 배치되어 있다.
본 발명의 일 개선예에 따라, 하우징의 커버 요소는 제2 유체용 유입 개구 그리고 제1 유체용 유입 개구 및 유출 개구를 구비하여 형성되었다. 하우징의 수용 요소는 제2 유체용 유출 개구를 구비한다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라, 열 교환기 요소의 관류 영역에는 세로 방향에 대해 수직으로 정렬된 높이 방향으로 스트립 형상의 유동 안내 장치가 배치되어 있다. 이 유동 안내 장치는 열 교환기 요소의 관류 영역을 각각 제1 유체를 위한 2개의, 특히 동일한 크기의 유동 횡단면으로 세분한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예는, 하우징의 수용 요소 내부에 제2 유체용 유동 안내 요소가 배치되어 있으며, 이 유동 안내 요소의 벽은 적어도 정면으로부터 벗어나는 측면에서, 특히 상부 면 및 하부 면 그리고 2개의 측면에서 열 교환기를 감싸도록 형성되어 있다.
결과적으로 수용 요소의 벽과 열 교환기 사이에 배치된 유동 안내 요소는 바람직하게 세로 측에서 열 교환기를 둘러싸는 그리고 개방된 제1 정면과 개방된 제2 정면을 갖는 피복 요소의 형상을 갖는다. 정면은 세로 방향으로 유동 안내 요소를 제한하도록 형성되어 있다.
이때, 유동 안내 요소의 벽의 형상 및 외부 치수는 바람직하게, 유동 안내 요소를 수용 요소 내부로 삽입하기 위한 간극을 형성하기 위한 크기를 제외한 하우징의 수용 요소의 벽의 내부 치수 및 형상에 상응한다.
유동 안내 요소의 벽의 내부 치수는 바람직하게, 유동 안내 요소의 벽의 내부 면과 열 교환기 사이에 제2 유체를 관류시키기 위한 간극이 형성되도록 치수 측정되었다.
본 발명의 일 개선예에 따라, 유동 안내 요소의 벽은 제1 좁은 측에서, 유동 안내 요소에 의해 둘러싸인 용적 내부로 제2 유체를 유입시키기 위한 유입 개구 및/또는 유동 간극을 구비하여 형성되었다.
유입 개구는 바람직하게 높이의 방향으로 그리고 세로 방향으로 최대치를 형성하도록 각각 나란히 배치되어 있다.
높이의 방향으로 볼 때, 유입 개구는 바람직하게 3열로 서로 겹쳐서 배치되어 있다. 이때, 세로 방향으로 정렬된 각각의 열은 2개 이상의, 바람직하게는 5개의 유입 개구로 형성되었다. 하나의 열에 배치된 유입 개구들은 바람직하게 각각 동일한 크기의 유동 횡단면을 갖는다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라, 유동 안내 요소의 벽은 하우징의 제2 유체의 유출 개구 쪽을 향해 배치된 넓은 측에 리세스를 구비하고 있다. 이 리세스는 바람직하게 수용 요소의 개방된 정면 쪽으로 정렬된 유동 안내 요소의 제1 정면으로부터 세로 방향으로 연장되도록 형성되어 있다.
유동 안내 요소는 바람직하게 일체형의 구성 요소로서 제조되었다.
본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예에 따라, 유동 안내 요소는 플라스틱으로부터 형성되었거나, 금속성 재료, 특히 알루미늄 또는 스테인리스 강으로부터 형성되었다.
열 전달 요소는 바람직하게 금속성 재료, 마찬가지로 특히 알루미늄 또는 스테인리스 강으로부터 제조되었다. 하우징도 바람직하게 알루미늄 또는 스테인리스 강과 같은 금속성 재료 또는 플라스틱으로부터 형성되었다.
상기 과제는, 하우징 및 이 하우징에 의해서 완전히 둘러싸인 용적 내부에 배치된 열 교환기를 갖춘, 열 전달 장치, 특히 자동차 내 배기 가스 냉각 장치를 제조하기 위한 본 발명에 따른 방법에 의해서도 해결된다. 이 방법은 다음과 같은 단계들을 포함한다:
- 열 교환기 요소의 제1 재킷 요소 및 제2 재킷 요소를 각각 상호 삽입 결합하고, 이들 재킷 요소 사이에 리브 요소를 배열함으로써, 개방된 관류 영역을 형성하고, 재킷 요소들의 측면 에지를 서로 접하게 하는 단계,
- 열 교환기 요소들의 넓은 측을 서로 적층하는 단계, 및
- 고정 요소를 이용해서 세로 측에 열 교환기 요소를 고정시키고, 관류 영역에 의해서 형성된 일 측에 고정 프로파일을 배열하는 단계,
- 열 교환기의 구성 요소들을 연결하는 단계,
- 외부에 배치된 열 교환기의 열 교환기 요소들에 걸쳐 유동 안내 요소를 배열하는 단계,
- 열 교환기를 유동 안내 요소와 함께 하우징의 수용 요소 내부로 삽입하는 단계, 그리고
- 밀봉 요소 및 커버 요소를 수용 요소 상에 설치함으로써 하우징을 폐쇄하는 단계.
하우징의 수용 요소 및 커버 요소는 서로 단단히 연결되며, 이 경우 수용 요소와 커버 요소는 바람직하게 서로 나사 연결되어 있다. 이 경우, 나사는 고정 요소로서 사용된다.
본 발명의 일 개선예에 따라, 열 전달 요소들은 좁은 측 및 정면에서 각각 서로에 대해 일직선으로 배치되어 있다.
한 가지 특별한 장점은, 열 교환기의 구성 요소들이 납땜 또는 용접에 의해 서로 연결된다는 데 있다.
간략히 배기 가스 냉각기로서도 지칭되고, 특히 가솔린으로 작동되는 엔진에서 그리고 디젤 엔진에서 유해한 방출을 줄이기 위한 그리고 가솔린으로 작동되는 엔진에서 효율을 높이기 위한 고효율 배기 가스 피드백 냉각기로서 형성된 본 발명에 따른 열 전달 장치는, 압력 손실이 동일하게 적은 상황에서 높은 냉각 성능으로 작동될 수 있으며, 다음과 같은 또 다른 다양한 장점들을 갖는다:
- 최소 구조 크기 및 최소 설치 공간 수요에서, 다시 말하자면 개장된 용적으로 전달될 수 있는 열 출력의 비율이 최적인 상태에서 최대의 열 출력이 전달되며,
- 디젤 연료로 작동되는 차량에서의 대안적인 질소 산화물-환원 조치 및 가솔린으로 작동되는 차량에서의 소비 감소 조치가 더 작은 규모로 설계되거나 완전히 생략되며, 이로써
- 차량 질량이 줄어들고,
- 재료 내에서 열 응력을 피함으로써 수명이 최대로 되며,
- 간단한 구조 및 더 적은 개수의 구성 요소로 인해, 제조 비용이 최소로 되고, 재료 경비가 최소로 되며,
그밖에
- 연료 소비가 줄고,
- 배기 가스 내 질소 산화물의 환원이 확대된다.
본 발명의 또 다른 세부 사항, 특징들 및 장점들은, 관련 도면들을 참조해서 이루어지는 일 실시예에 대한 이하의 상세한 설명으로부터 드러난다.
도 1은 열 전달 장치를 폐쇄된 하우징과 조립된 상태에서 사시도로 도시하며, 본 도면에서는 하우징을 관류하는 유체, 즉 배기 가스 및 냉각제의 유동 방향이 화살표에 의해 지시되어 있으며,
도 2는 하우징, 열 교환기 및 냉각제용 유동 안내 요소와 같은 열 전달 장치의 개별 구성 요소들을 분해도로서 도시한다.
도 1에는, 배기 가스 냉각기로서 형성된 열 전달 장치(1)를 폐쇄된 하우징(2, 2a, 2b)과 조립된 상태에서 사시도로 도시하며, 본 도면에서는 하우징(2, 2a, 2b)을 관류하는 유체, 즉 배기 가스 및 냉각제의 유동 방향(5, 8)이 화살표에 의해 지시되어 있다.
하우징(2)은, 실질적으로 2개 부분으로 분리된 수용 요소(2a) 및 커버 요소(2b)로 형성되어 있다. 커버 요소(2b)는 하우징(2)을 폐쇄하기 위해 수용 요소(2a)에서 이 수용 요소(2a)의 개방된 정면에 배치되어 있다.
냉각제는 유동 방향(5)으로 커버 요소(2b) 내에 형성된 유입 개구(3)를 통해서 세로 방향(L)으로 하우징(2) 내부로 유입되고, 수용 요소(2a) 내에 형성된 유출 개구(4)를 통해서 높이(H)의 방향으로 하우징(2)으로부터 재차 유출된다. 이때, 유입 개구(3)는 정면에 배치되어 있고, 유출 개구(4)는 하우징(2)의 상부 면에 배치되어 있다.
커버 요소(2b)는 냉각제용 유입 개구(3) 외에 유입 개구(6) 및 배기 가스용 유출 개구(7)를 더 구비한다. 배기 가스의 유입 개구(6) 및 유출 개구(7)는 하우징(2)의 정면에 배치되어 있고, 이로써 장치(1)의 제1 단부에서는 폭(B)의 방향으로 나란히 배치되어 있다.
배기 가스는 유동 방향(8)으로 유입구(6)를 통해서 하우징(2) 내부로 유입되고, 유출구(7)를 통해서 하우징(2)으로부터 재차 유출되며, 이 경우 냉각제 및 배기 가스는 거의 평행하게, 높이(H)의 방향으로 서로에 대해 오프셋 되어 커버 요소(2b)를 통해서 하우징(2) 내부로 유입된다. 배기 가스는 또한 유입 방향에 대해 실질적으로 평행하게 정렬된 유동 방향(8)으로 하우징(2)으로부터 유출된다. 배기 가스는 하우징(2) 내부로 유입될 때 유동 안내 요소(9)를 통과하고, 이 유동 안내 요소는 배기 가스의 유동 방향(8)으로 유입구(6) 앞에 배치되어 있다.
냉각될 배기 가스는 하우징(2) 내부에서 열 교환기 요소를 관류하는 한편, 배기 가스로부터 열을 흡수하는 냉각제는 열 교환기 요소 주변의 중간 공간 내에서 그리고 열 교환기 요소와 하우징(2)의 벽 또는 추가 유동 안내 요소 사이의 중간 공간 내에서 흐른다.
도 2는, 하우징(2, 2a, 2b), 열 교환기(20) 및 냉각제용 유동 안내 요소(33)와 같은 도 1에 도시된 열 전달 장치(1)의 개별 구성 요소들을 분해도로서 보여준다.
2개 부분으로 형성된 하우징(2)은 커버 요소(2b) 외에, 웰(well) 형상으로 형성되었고 개방된 정면을 갖는 수용 요소(2a)를 구비한다. 커버 요소(2b)는, 수용 요소(2a)와 조합해서 용적을 완전히 둘러싸도록 형성되어 있다. 수용 요소(2a) 및 커버 요소(2b)는 장치(1)가 장착된 상태에서 서로 일치한다. 수용 요소(2a) 및 커버 요소(2b)는 하우징(2)의 개별 요소로서 간단히 상호 삽입 결합되어 장착될 수 있다.
이 경우, 실질적으로 직사각형의 횡단면을 갖는 수용 요소(2a)는 개방된 측에 연결 요소(10)의 고정 수용부, 예를 들어 나사 연결부의 고정 수용부를 구비하여 형성되었다. 장치(1)가 장착된 상태에서는, 관통 개구와 고정 수용부가 서로 겹쳐서 놓이도록 그리고 고정 요소, 특히 나사가 샤프트에 의해 관통 개구를 통해서 고정 수용부 내부로 삽입될 수 있고 이로써 커버 요소(2b)와 수용 요소(2a)가 서로 단단히 연결될 수 있도록, 수용 요소(2a)의 고정 수용부가 커버 요소(2b)의 관통 개구와 일치한다. 하우징(2)은, 나사 연결부로서 형성된 연결 요소(10)에 의해서 폐쇄된다.
하우징(2)은 바람직하게 금속, 예를 들어 알루미늄으로 형성되었다. 하우징(2)의 수용 요소(2a)는 나사 연결에 의해서 커버 요소(2b)와 연결되고, 밀봉 링으로서 형성된 밀봉 요소(11)에 의해서 주변에 대하여 냉각제 밀봉 방식으로 그리고 배기 가스 밀봉 방식으로 폐쇄된다. 또한, 바람직하게 금속 밀봉부로서 형성된 밀봉 요소(11)는 하우징(2) 내부에서 배기 가스와 냉각제의 혼합을 방지한다. 밀봉 요소(11)는 장치(1)의 조립 동안에는 커버 요소(2b)와 수용 요소(2a) 사이에 배치된다.
대안적으로, 하우징(2)은 또한 플라스틱 또는 스테인리스 강으로 형성될 수도 있다.
수용 요소(2a)는 개방된 정면의 영역에 냉각제용 유입 영역(12)을 구비하여 형성되었다. 이로써, 그 외에는 실질적으로 직사각형인 수용 요소(2a)의 횡단면은 개방된 정면 영역에, 이 정면에서 최대로 팽창되고 세로 방향(L)으로 가면서 점차 좁아지도록 형성된 형상부를 구비하게 된다.
하우징(2) 내부에, 다시 말해 하우징(2)에 의해서 둘러싸인 용적 내부에 열 교환기(20)가 배치되어 있다. 하우징(2)은 열 교환기(20)를 주변 쪽으로 밀폐식으로 밀봉시킨다.
열 교환기(20)는 도 2에 따른 실시예에서 4개의 플레이트 형상 열 교환기 요소(21)로 형성되어 있다. 이때, 각각의 열 교환기 요소(21)는 제1 상부 재킷 요소(22) 및 제2 하부 재킷 요소(23)를 구비하고, 이들 재킷 요소는 바람직하게 폭(B) 및 길이(L)의 방향으로 정렬된 평면에 배치되어 있는 그리고 내부 면(24) 및 외부 면(25)을 갖는 박판금(sheet metal)으로 형성되어 있다.
박판금의 외부 에지들은 주변을 둘러싸도록 변형되어 있으며, 이 경우 박판금은 제1 정면의 영역에서 각각 높이(H)의 방향으로 외부 면(25) 쪽으로 변형되어 있고, 제1 정면의 에지는 각각 박판금에 대해 평행하게 정렬되어 있다.
마주 놓이도록 배치된 세로 측의 에지 및 제1 정면에 대해 원위 배치된 제2 정면의 에지는 내부 면(24) 쪽을 향하는 공동 방향으로 90°의 각도로 꺾여 있다. 박판금을 기준으로 내부 면(24) 쪽으로 꺾인 에지들은 각각 재킷 요소(22, 23)의 연속하는 그리고 폐쇄된 측면 에지(26)를 형성하고, 제1 정면의 영역에서 확대되어 있는데, 다시 말해 이 영역에서 측면 에지(26)는 높이(H)의 방향으로 각각 박판금 둘레를 둘러싸는 측면 에지(26)보다 큰 팽창부를 갖는다.
재킷 요소(22, 23)의 측면 에지(26)는, 각각 상부 재킷 요소(22)가 내부 면(24)과 그리고 하부 재킷 요소(23)가 외부 면(25)과 서로에 대해 정렬된 상태에서 서로의 내부로 삽입될 수 있도록 형성되어 있다. 이 경우에는, 서로의 내부로 삽입된 열 교환기 요소(21)의 재킷 요소(22, 23)의 측면 에지들이 상호 중첩되어 평탄하게 서로 접하도록 놓여 있음으로써, 결과적으로 열 교환기 요소(21)는 세로 측 및 제2 정면 주변에서 폐쇄되어 있다. 제1 정면에는, 높이(H)의 방향으로 변형된 박판금의 형상으로 인해, 열 교환기 요소(21) 내부로 그리고 열 교환기 요소(21)로부터 외부로 팽창된 배기 가스용 관류 영역(27)이 형성되어 있다. 열 교환기 요소(21)의 관류 영역(27)은 이 관류 영역(27)으로부터 벗어나는 영역에 비해 큰 배기 가스용 유동 횡단면을 갖는다.
각각의 열 교환기 요소(21)의 제1 재킷 요소(22)와 제2 재킷 요소(23) 사이에는, 세로 방향(L)으로 물결 모양으로 형성된 리브 요소(28)가 배치되어 있으며, 이 리브 요소는 열 교환기 요소(21)에 의해서 둘러싸인 용적을 높이(H)의 방향으로 그리고 폭(B)의 방향으로 완전히 채운다. 리브(28)의 물결 모양 형상에 의해서는, 배기 가스의 유동 채널이 리브 요소(28)를 관통해서 그리고 이로써 열 교환기 요소(21)를 관통해서 연장된다.
리브 요소(28)는 재킷 요소(22, 23)의 내부 면(24)에 접한다. 세로 측의 영역에서 리브 요소(28)와 재킷 요소(22, 23)의 측면 에지(26) 사이에는, 리브 요소(28)의 리브들의 간격 크기로 형성되어 있는 간극이 남아 있다.
하지만, 세로 방향(L)으로 리브 요소(28)의 팽창은 열 교환기 요소(21)의 팽창보다 훨씬 더 적다. 열 교환기 요소(21)의 관류 영역(27)에 있는 제1 정면을 구비하고, 세로 방향(L)으로 더 적은 팽창을 갖는 리브 요소(28)의 배열 상태에 의해서는, 리브 요소(28)의 제2 정면과 열 교환기 요소(21)의 측면 에지(26) 사이에, 열 교환기 요소(21) 내부에서 배기 가스의 유동 방향(8)을 전환하기 위한 자유 공간이 남겨진다. 이로 인해 배기 가스의 유동 방향(8)의 전환이 가능해짐으로써, 배기 가스는 두 가지 반대 유동 방향으로 열 교환기 요소(21)를 통해서 안내될 수 있다. 이때, 배기 가스는 유입구(6)를 통해서는 장치(1) 내부로 그리고 개별 관류 영역(27)을 통해서는 열 교환기 요소(1) 내부로 유입되고, 세로 방향(L)으로는 열 교환기 요소(21)의 제1 영역을 통과해서 흐른다. 그 다음에, 열 교환기 요소(21) 내부에서 배기 가스의 유동 방향이 전환됨으로써, 결과적으로 배기 가스는 유출구(7)를 통해 장치(1)로부터 배출되기 전에 반대 방향으로 열 교환기 요소(21)의 제2 영역을 통과해서 흐르게 된다.
열 교환기(20)는, I자 형상으로 관류되는 열 교환기에 비해 훨씬 더 긴 배기 가스용 냉각 구간을 갖는, U자 형상으로 관류되는 배기 가스-열 교환기로서 형성되어 있다. 납땜되었거나 용접된 방향 전환 요소는 생략된다.
재킷 요소(22, 23)에는 또한 외부 면(25)의 방향 쪽으로 정렬된 형상부(29)가 제공되어 있다. 이때, 형상부(29)의 팽창은, 높이(H)의 방향으로 박판금의 제1 정면의 영역에 있는 확장부의 팽창에 상응하고, 이로써 서로 이웃하여 배치된 열 교환기 요소(21)의 절반 간격에 상응하게 된다. 서로 이웃하여 배치된 열 교환기 요소(21)의 서로 이웃하여 배치된 재킷 요소(22, 23)의 형상부(29)는 간격 유지 부재(spacer)로서의 개별 상부 면을 구비하여, 열 교환기 요소(21) 사이에 열 교환기 요소(21)를 순환하는 냉각제용 유동 경로로서 정의된 간격이 생성되도록 서로 접한다. 또한, 서로 접하는 형상부(29)는 유동 안내 장치로서, 열 교환기(20) 내부에서 냉각제 유동의 난류 형성에 기여한다. 따라서, 넓은 측을 구비하여 서로에 대해 평행하게 배치된 열 교환기 요소(21)는, 직접 이웃하여 배치된 열 교환기 요소(21) 사이에 냉각제용 유동 경로가 각각 하나씩 형성되도록 정렬된다.
장치(1), 특히 열 교환기(20)의 조립시에는, 열 교환기 요소(21)가 높이(H)의 방향으로, 측면 에지(26)와 관류 영역(27)이 일직선상에 배치되도록 서로 겹쳐서 적층된다. 열 교환기 요소(21)는 세로 측에서 각각 하나 이상의 고정 요소(30)를 통해 서로에 대해 고정된다. 클립 모양으로 형성된 고정 요소(30)가 외부에 놓여 있는 열 교환기 요소(21)를 통해 삽입됨으로써, 결과적으로 열 교환기 요소(21)가 상호 고정되어 열 교환기(20)를 형성하게 된다.
열 교환기 요소(21)의 관류 영역(27) 내에서는, 열 교환기 요소(21)가 추가로 프레임 모양의 고정 프로파일(31)을 통해 서로 연결되어 있다. 예를 들어 납땜 지지부로서도 이용되고 납땜 프레임으로서도 지칭되는 고정 프로파일(31)은 2개 부분으로 형성되어 있고, 열 교환기(20) 내부로 유입되는 배기 가스를 위한 공동의 유입구를 형성하는 열 교환기 요소(21)의 관류 영역(27) 주변을 둘러싸도록 배치되어 있다.
또한, 열 교환기 요소(21)의 관류 영역(27)에는, 높이(H)의 방향으로 정렬된 스트립 형상의 유동 안내 장치(32)가 제공되어 있으며, 이 유동 안내 장치는 한 편으로는 열 교환기 요소(21)를 상호 고정시키고, 다른 한 편으로는 관류 영역(27)을 각각 배기 가스를 위한 동일한 크기의 2개 유동 횡단면으로 세분한다. 이로써, 배기 가스가 열 교환기 요소(21)의 제1 유동 횡단면 내부로 유입되고, 세로 방향(L)으로 열 교환기 요소(21)를 관류하며, 개별 리브 요소(28)로부터 유출된 후에 열 교환기 요소(21) 내부에서 방향 전환되고, 재차 세로 방향(L)으로 열 교환기 요소(21)를 관류하며, 열 교환기 요소(21)의 제2 유동 횡단면으로부터 유출되는 과정이 보장된다. 따라서, 유동 안내 장치(32)는, 열 교환기(20) 내부로 유입되는 그리고 열 교환기(20)로부터 유출되는 배기 가스를 위한 분리 벽으로서 이용된다.
장치(1)의 조립시에는 열 교환기(20)의 개별 구성 요소들이 상호 삽입 결합되고, 납땜 프레임으로서 형성된 고정 프로파일(31)에 의해 고정된 후에 서로 납땜된다.
장치(1)는 바람직하게 플라스틱으로 형성된, 냉각제용 유동 안내 요소(33)를 더 구비한다. 대안적으로, 유동 안내 요소(33)는 또한 금속, 예를 들어 알루미늄 또는 스테인리스 강으로 형성될 수도 있다.
바람직하게 일체형 구성 요소로서 형성된 유동 안내 요소(33)는 세로 측에서 열 교환기(20)를 둘러싸는 그리고 세로 방향(L)으로 개방된 제1 정면 및 개방된 제2 정면을 갖는 피복 요소의 형상을 갖는다. 일체형으로 형성된 유동 안내 요소(33)는 열 교환기 요소(21)가 열 교환기(20)에 조립된 후에 열 교환기(20) 위로 이동된다. 대안적인 일 실시예에 따르면, 유동 안내 요소는 상호 분리된 2개의 구성 요소로 형성되어 있으며, 유동 안내 요소는 열 교환기 요소(21)가 열 교환기(20)에 조립된 후에 열 교환기(20) 둘레로 배치된다.
이때, 유동 안내 요소(33)의 형상 및 외부 치수는, 유동 안내 요소(33)를 수용 요소(2a) 내부로 삽입하기 위한 유격 또는 간극을 형성하기 위한 크기를 제외한 하우징(2)의 수용 요소(2a)의 벽의 내부 치수 및 형상에 상응한다. 유동 안내 요소(33)의 벽의 내부 치수는, 유동 안내 요소(33)가 열 교환기(20)를 둘러싸도록 치수 측정되었으며, 이 경우 유동 안내 요소(33)의 벽의 내부 면과 열 교환기(20) 사이에는 냉각제를 관류시키기 위한 간극이 남아 있다. 따라서, 장치(1)의 장착 상태에서는, 유동 안내 요소(33)가 수용 요소(2a)의 벽과 열 교환기(20) 사이에 배치되어 있다.
유동 안내 요소(33)의 세로 방향(L)으로의 팽창은 열 교환기(20)의 세로 방향(L)으로의 팽창에 대략 상응하며, 이 경우 유동 안내 요소(33)는 또한 열 교환기(20)보다 짧게 형성될 수도 있다.
유동 안내 요소(33)의 벽은, 하우징(2, 2a) 내부로 유입되는 냉각제의 유입 영역(12) 쪽을 향해 배치된 제1 좁은 측에 형상부(34), 유입 개구(35) 및 유동 간극(36)을 구비한다.
이때, 형상부(34)는 하우징(2, 2a)의 유입 영역(12)을 형성하는 벽에 상응하도록 형성되어 있으며, 이로써 형상부(34)의 영역에서 유동 안내 요소(33)의 벽은 하우징(2, 2a)의 유입 영역(12)의 벽에 평평하게 접하고, 유입 영역(12)을 통해서 유입되는 냉각제는 의도한 바대로 유입 개구(35)로 그리고 유동 간극(36)을 통과해서 안내된다.
실질적으로 직사각형의 유동 횡단면을 갖는 유입 개구(35)는 높이(H)의 방향으로 3열로 서로 겹쳐서 배치되어 있다. 이때, 세로 방향(L)으로 정렬된 각각의 열은 5개의 유입 개구(35)를 구비한다. 하나의 열의 유입 개구(35)는 각각 동일한 크기의 유동 횡단면을 갖도록 형성되어 있으며, 이 경우 제1 열의 유입 개구(35)는 높이(H)의 방향으로 제1 열 위에 배치된 제2 열 또는 제3 열의 유입 개구(35)보다 큰 유동 횡단면을 갖는다. 제1 열의 유입 개구(35)를 통한 유입은 냉각제의 유동 방향(5)으로 최단 경로 상에서 이루어진다. 냉각제는 유동 안내 요소(33) 내부로 유입될 때, 유입 개구(35)를 통과하는 부분 질량 흐름 및 유동 간극(36)을 통과하는 부분 질량 흐름으로 세분된다.
유동 간극(36)은, 유입 개구(35)에 의해서 형성된 제1 좁은 측으로부터 제1 좁은 측에 접하도록 배치된 유동 안내 요소(33)의 제1 넓은 측으로 넘어가는 천이부에 형성되어 있다. 이때, 이 간극은 세로 방향(L)으로 연장되고, 적어도 유입 개구(35)의 열들 중 하나의 열의 길이에 상응하는 길이를 갖는다. 유입 개구(35)를 통해 유동 안내 요소(33) 내부로 안내되는 냉각제의 부분 질량 흐름들은 실질적으로 측면으로부터 그리고 이로써 폭(B)의 방향으로 진행하는 유동 방향으로 유입되는 한편, 유동 간극(36)을 통해서 안내되는 냉각제의 부분 질량 흐름은 실질적으로 높이(H)의 방향으로 진행하는 유동 방향으로 아래로부터 유동 안내 요소(33) 내부로 유입된다. 열 교환기 요소(21) 둘레로 안내되는 냉각제의 부분 질량 흐름들은 유동 안내 요소(33) 내부로 유입된 후에 혼합된다.
유동 안내 요소(33)의 벽은 또한 하우징(2, 2a)의 냉각제의 유출 개구(4) 쪽으로 배치된 제2 넓은 측에 리세스(37)를 구비한다. 리세스(37)는 수용 요소(2a)의 개방된 정면 쪽으로 정렬된 유동 안내 요소(33)의 제1 정면으로부터 세로 방향(L)으로 연장되고, 소정의 폭을 갖는다. 리세스(37)의 폭 및 길이는 각각, 폭(B) 및 길이(L)를 기준으로 상응하는 방향에서 유동 안내 요소(33)의 개별적인 전체 팽창의 최대 절반과 관련이 있다.
유입 개구(35)에 의해서 형성된 제1 좁은 측과 마주 놓여 있는 유동 안내 요소(33)의 제2 좁은 측은 제1 좁은 측에 비해 세로 방향으로 단축된 상태로 형성되어 있고, 리세스(37)의 영역에서는 제2 넓은 측의 길이를 갖는다. 따라서, 리세스(37)는 제2 넓은 측으로부터 제2 넓은 측에 접하도록 배치된 유동 안내 요소(33)의 제2 좁은 측으로 넘어가는 천이부에 형성되어 있다.
유동 안내 요소(33)의 좁은 측뿐만 아니라 세로 측도 유동 안내 요소(33)의 제2 정면에서 서로 일직선으로 배치되어 있다.
장치(1)의 작동 동안에는 배기 가스가 열 교환기(20)의 내부에서, 특히 열 교환기 요소(21)의 내부에서 흐른다. 열 교환기 요소(21)는 또한 액체 냉각제, 예를 들어 물 또는 물-글리콜-혼합물에 의해서도 순환된다. 따라서, 냉각제는, 열 교환기 요소(21)의 외부 면에 있는 중간 공간에서 그리고 열 교환기 요소(21)와 하우징(2)의 벽의 내부 면 또는 유동 안내 요소(33)의 내부 면 사이에서 장치(1)를 통해 흐른다.
유동 안내 요소(33)의 형성으로 인해, 냉각제는 의도한 바대로 열 교환기 요소(31)의 외부 면을 따라서 안내된다. 유동 안내 요소(33)는 열 교환기(20) 둘레로의 냉각제 관류를 규정하는 동시에 냉각제를 열 교환기 요소(21) 사이에 형성된 그리고 열 교환기 요소(21)와 유동 안내 요소(33)의 벽 사이에 형성된 중간 공간을 통해서 안내하며, 원치 않는 바이패스에 의한 누설 질량 흐름을 방지한다.
유동 안내 요소(33)에 의해서는, 냉각제의 질량 흐름이 의도한 바대로 열 교환기(20)를 통해서 안내되며, 배기 가스로부터 냉각제로의 열 전달을 최적화하고 냉각제의 원치 않는 유동 경로를 차단하기 위해 열 교환기 요소(21) 사이에서 그리고 열 교환기 요소(21) 주변으로 최적의 냉각제 유동이 보증된다. 이 경우에는 특히, 예를 들어 구성 요소 내에서의 열 응력의 발생 및 냉각제의 비등을 피하기 위해, 뜨거운 배기 가스 및 냉각제의 유입 영역에서 장치(1) 내부로의 열 전달이 최대로 된다. 유동 안내 요소(33)에 의해서는, 냉각제가 장치(1) 내부로 유입된 후에 우선 배기 가스 유입구의 영역 내부로 안내되며, 이 영역에는 배기 가스가 최고 온도 및 에너지를 갖고 최대 냉각 성능이 제공된다.
냉각제의 최적의 유동 분포는 재차 개별 유동 횡단면 및 이와 더불어 장치(1)의 필수적인 설치 공간을 줄일 수 있는 가능성을 야기한다.
장치(1)를 제조할 때에는, 제1 재킷 요소(22) 및 제2 재킷 요소(23)가 각각 그 사이에 배치된 리브 요소(28)에 의해 상호 삽입 결합됨으로써, 결과적으로 개방된 관류 영역(27)이 형성되고, 측면 에지(26)가 서로 접하게 된다.
상기와 같이 상호 삽입 결합된 열 교환기 요소(21)는 플레이트로서 서로 겹쳐서 적층되고, 세로 측에서는 고정 요소(30)에 의해서 그리고 관류 영역(27)에서는 고정 프로파일(31)에 의해서 고정된다. 그 다음에, 열 교환기(20)의 구성 요소들이 납땜 또는 용접된다.
개방된 단부 섹션으로서 형성된 열 교환기 요소(21)의 관류 영역(27)의 중앙 영역에 배기 가스용 유동 안내 장치(32)를 장착함으로써, 열 교환기 요소(21)의 내부에서는 배기 가스를 위한 U자 형상의 유동 채널이 형성된다. 이 경우에는, 추가의 구성 요소 및 수단이 생략될 수 있다.
고정 프로파일(31)의 배열은 또한 하우징(2) 내부에서 열 교환기(20)를 고정시키기 위해서도 이용된다.
열 교환기(20)의 구성 요소들을 연결한 후에는, 유동 안내 요소(33)가 외부에 배치된 열 교환기(20)의 열 교환기 요소(33) 위로 이동되거나 열 교환기(20) 둘레에 놓인다.
열 교환기(20)는 유동 안내 요소(33)와 함께 하우징(2)의 수용 요소(2a) 내부로 삽입된다. 하우징(2)은 밀봉 요소(11) 및 커버 요소(2b)의 안착에 의해서 폐쇄되고 바람직하게는 나사로 조여진다.
따라서, 열 교환기(20)는, 물결 모양의 내부 리브로서 형성된 리브 요소(28)를 갖는 플레이트 또는 평평한 튜브로 형성되어 있다. 관류 영역(27)을 정의하는 열 교환기 요소(21)의 개방된 단부는 하우징(2)의 커버 요소(2b)에 접하는 한편, 그 외의 경우에는 열 교환기 요소(21)가 하우징(2)과, 특히 수용 요소(2a)와 연결되어 있지 않다.
1: 장치
2, 2a: 하우징, 수용 요소
2, 2b: 하우징, 커버 요소
3: 유입구, 냉각제 유입 개구
4: 유출구, 냉각제 유출 개구
5: 냉각제 유동 방향
6: 유입구, 배기 가스 유입 개구
7: 유출구, 배기 가스 유출 개구
8: 배기 가스 유동 방향
9: 배기 가스 유동 안내 요소
10: 연결 요소
11: 하우징(2, 2a, 2b) 밀봉 요소
12: 하우징(2, 2a) 냉각제 유입 영역
20: 열 교환기
21: 열 교환기 요소
22: 제1 상부 재킷 요소
23: 제2 하부 재킷 요소
24: 재킷 요소(22, 23) 내부 면
25: 재킷 요소(22, 23) 외부 면
26: 재킷 요소(22, 23) 측면 에지
27: 열 교환기 요소(21)의 배기 가스 관류 영역
28: 열 교환기 요소(21)의 리브 요소
29: 재킷 요소(22, 23)의 형상부
30: 고정 요소
31: 고정 프로파일
32: 유동 안내 장치
33: 냉각제 유동 안내 요소
34: 유동 안내 요소(33)의 형상부
35: 냉각제 유동 안내 요소(33)의 유입 개구
36: 유동 간극
37: 냉각제 유동 안내 요소(33)의 리세스
B: 폭 방향
H: 높이 방향
L: 길이 방향

Claims (17)

  1. 하우징(2)에 의해서 완전히 둘러싸인 용적 내부에 배치된 열 교환기(20)를 갖춘 하우징(2)을 구비하며,
    - 상기 하우징(2)은 수용 요소(2a) 및 커버 요소(2b)를 구비하여 2개 부분으로 형성되어 있고, 상기 열 교환기(20)는 수용 요소(2a) 내부에 통합 배치되어 있으며,
    - 상기 열 교환기(20)는 서로에 대해 평행하게 배치된 열 전달 요소(21)로 형성되어 있으며, 냉각될 제1 유체에 의해서 관류되고, 액체 상태의 제2 유체에 의해서 순환되는, 열 전달 장치(1)에 있어서,
    상기 열 전달 요소(21)가 각각 제1 재킷 요소(22) 및 제2 재킷 요소(23) 그리고 리브 요소(28)로부터 플레이트 형상으로 형성되어 있고, 각각 제1 유체의 유입 및 유출을 위한 관류 영역(27)을 가지며, 상기 관류 영역(27)은 각각 열 전달 요소(21)의 정면에 형성되어 있고, 상기 리브 요소(28)는 세로 방향(L)으로 재킷 요소(22, 23)보다 적은 치수를 갖고, 제1 정면에 대해 원위 배치된 열 전달 요소(21)의 제2 정면 영역에 제1 유체의 유동 방향(8)을 전환시키기 위한 자유 영역이 형성되도록 재킷 요소(22, 23) 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 열 전달 장치(1).
  2. 제1항에 있어서, 커버 요소(2b)가 제2 유체용 유입 개구(3) 그리고 제1 유체용 유입 개구(6) 및 유출 개구(7)를 구비하여 형성되어 있으며, 수용 요소(2a)가 제2 유체의 유출 개구(4)를 구비하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 장치(1).
  3. 제1항에 있어서, 열 교환기 요소(21)의 관류 영역(27)에는 세로 방향(L)에 대해 수직으로 정렬된 높이(H) 방향으로 배치된 스트립 형상의 유동 안내 장치(32)가 형성되어 있으며, 상기 유동 안내 장치는 관류 영역(27)을 각각 제1 유체를 위한 2개의 유동 횡단면으로 세분하는 것을 특징으로 하는, 장치(1).
  4. 제1항에 있어서, 하우징(2)의 수용 요소(2a) 내부에 제2 유체용 유동 안내 요소(33)가 배치되어 있으며, 상기 유동 안내 요소의 벽은 적어도 정면으로부터 벗어나는 측면에서 열 교환기(20)를 감싸도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 장치(1).
  5. 제4항에 있어서, 유동 안내 요소(33)의 벽의 형상 및 외부 치수는 유동 안내 요소(33)를 수용 요소(2a) 내부로 삽입하기 위한 간극을 형성하기 위한 크기를 제외한 수용 요소(2a)의 벽의 내부 치수 및 형상에 상응하는 것을 특징으로 하는, 장치(1).
  6. 제4항에 있어서, 유동 안내 요소(33)의 벽의 내부 치수는 상기 유동 안내 요소(33)의 벽의 내부 면과 열 교환기(20) 사이에 제2 유체를 관류시키기 위한 간극이 형성되도록 치수 측정된 것을 특징으로 하는, 장치(1).
  7. 제4항에 있어서, 유동 안내 요소(33)의 벽은 제1 좁은 측에서, 상기 유동 안내 요소(33)에 의해 둘러싸인 용적 내부로 제2 유체를 유입시키기 위한 유입 개구(35) 및 유동 간극(36)을 구비하여 형성된 것을 특징으로 하는, 장치(1).
  8. 제7항에 있어서, 유입 개구(35)가 높이(H)의 방향으로 그리고 세로 방향(L)으로 각각 나란히 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 장치(1).
  9. 제8항에 있어서, 높이(H)의 방향으로 볼 때, 유입 개구(35)가 3열로 서로 겹쳐서 배치되어 있으며, 세로 방향(L)으로 정렬된 각각의 열은 2개 이상의 유입 개구(35)를 구비하는 것을 특징으로 하는, 장치(1).
  10. 제9항에 있어서, 하나의 열에 배치된 유입 개구(35)가 각각 동일한 크기의 유동 횡단면을 갖는 것을 특징으로 하는, 장치(1).
  11. 제4항에 있어서, 유동 안내 요소(33)의 벽이 하우징(2, 2a)의 제2 유체의 유출 개구(4) 쪽을 향해 배치된 넓은 측에 리세스(7)를 구비하고 형성된 것을 특징으로 하는, 장치(1).
  12. 제11항에 있어서, 리세스(37)가 수용 요소(2a)의 개방된 정면 쪽으로 정렬된 유동 안내 요소(33)의 제1 정면으로부터 세로 방향(L)으로 연장되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 장치(1).
  13. 제4항에 있어서, 유동 안내 요소(33)가 일체형의 구성 요소로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 장치(1).
  14. 하우징(2)에 의해서 완전히 둘러싸인 용적 내부에 배치된 열 교환기(20)를 갖춘 하우징(2)을 구비하는, 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 열 전달 장치(1)를 제조하기 위한 방법으로서, 다음의 단계들, 즉
    - 열 교환기 요소(21)의 제1 재킷 요소(22) 및 제2 재킷 요소(23)를 각각 상호 삽입 결합하고, 상기 재킷 요소(22, 23) 사이에 리브 요소(28)를 배열함으로써, 개방된 관류 영역(27)을 형성하고, 재킷 요소(22, 23)의 측면 에지(26)를 서로 접하게 하는 단계,
    - 열 교환기 요소(21)의 넓은 측을 서로 적층하는 단계, 및
    - 고정 요소(30)를 이용해서 세로 측에 열 교환기 요소(21)를 고정시키고, 관류 영역(27)에 의해서 형성된 일 측에 고정 프로파일(31)을 배열하는 단계,
    - 열 교환기(20)의 구성 요소들을 연결하는 단계,
    - 외부에 배치된 열 교환기(20)의 열 교환기 요소(21)에 걸쳐 유동 안내 요소(33)를 배열하는 단계,
    - 열 교환기(20)를 유동 안내 요소(33)와 함께 하우징(2)의 수용 요소(2a) 내부로 삽입하는 단계, 그리고
    - 밀봉 요소(11) 및 커버 요소(2b)를 수용 요소(2a) 상에 설치함으로써 하우징(2)을 폐쇄하는 단계를 포함하는, 열 전달 장치(1)를 제조하기 위한 방법.
  15. 제14항에 있어서, 열 전달 요소(21)를 좁은 측 및 정면에서 각각 서로에 대해 일직선으로 배치하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  16. 제14항에 있어서, 열 교환기(20)의 구성 요소들을 납땜 또는 용접에 의해 서로 연결하는 것을 특징으로 하는, 방법.
  17. 제14항에 있어서, 하우징(2)을 폐쇄 단계에서 나사로 조이는 것을 특징으로 하는, 방법.
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