WO2019245292A1 - 자동차 내에서 배기가스를 냉각시키기 위한 열 교환기 - Google Patents

자동차 내에서 배기가스를 냉각시키기 위한 열 교환기 Download PDF

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WO2019245292A1
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Definitions

  • a gap is formed between the ribs of the heat exchanger elements arranged to face each other inside the coolant-flow channel and arranged to face each other. Inside this gap is preferably arranged one or more guide elements which connect the ribs to each other thermally and mechanically.
  • the ribs 19 substantially aligned in the longitudinal direction L are engaged through the guide elements 17, 17a aligned substantially in the width B direction.
  • the fastening elements 18 arranged in the longitudinal direction L for example every fourth rib 19 of neighboring heat exchanger elements 7 is connected to one another, this situation is particularly evident from FIG. 9. .

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Abstract

본 발명은, 자동차 내에서 배기가스를 냉각시키기 위한 열 교환기에 관한 것이다. 열 교환기는 배기가스 유입구 및 배기가스 배출구를 갖는 열 교환기-하우징을 구비하여 형성되며, 이 열 교환기-하우징은 냉각재용 유동 공간을 둘러싸면서 제한하고, 냉각재용 유입 개구 및 배출 개구를 구비한다. 열 교환기는 또한 서로에 대해 병렬로 배열되어 있는 그리고 배기가스-유동 채널을 형성하는 플레이트 형상의 열 교환기 요소들을 구비하며, 이들 열 교환기 요소는 배기가스에 의해서 관류되고, 냉각재-유동 채널 내의 냉각재에 의해서 순환된다. 일 열 교환기 요소는 각각 내부 면 및 외부 면을 갖는 벽 요소들을 구비한다. 이들 벽 요소는 리브를 갖는 외부 면에 형성되어 있다. 리브들은 각각 냉각재-유동 채널 내부에 배열되어 있다.

Description

자동차 내에서 배기가스를 냉각시키기 위한 열 교환기
본 발명은, 자동차 내에서 배기가스를 냉각시키기 위한 열 교환기에 관한 것이다. 열 교환기는 배기가스 유입구 및 배기가스 배출구를 갖는 열 교환기-하우징을 구비하여 형성되며, 이 열 교환기-하우징은 냉각재용 유동 공간을 둘러싸면서 제한하고, 냉각재용 유입 개구 및 배출 개구를 구비한다. 열 교환기는 또한 서로에 대해 병렬로 배열되어 있는 그리고 배기가스-유동 채널을 형성하는 플레이트 형상의 열 교환기 요소들을 구비하며, 이들 열 교환기 요소는 배기가스에 의해서 관류되고, 냉각재-유동 채널 내의 냉각재에 의해서 순환된다. 일 열 교환기 요소는 각각 내부 면 및 외부 면을 갖는 벽 요소들을 구비한다. 이들 벽 요소는 리브를 갖는 외부 면에 형성되어 있다. 리브들은 각각 냉각재-유동 채널 내부에 배열되어 있다.
종래 기술로부터는, 자동차 내 배기가스 내의, 특히 디젤로 작동되는 자동차의 배기가스 내의 질소 산화물을 줄이고 가솔린으로 작동되는 자동차의 사용을 감소시키는, 자동차 내 배기가스 피드백 시스템이 드러난다. 종래의 배기가스 피드백 시스템에서는, 엔진으로 흡입되는 신선한 공기에 냉각된 또는 냉각되지 않은 배기가스가 혼합된다.
종래 기술에는 다양한 배기가스-열 교환기의 실시예들이 공지되어 있다. 하지만, 배기가스 규정 및 자동차에 대한 사용 요구 조건들과 관련된 법규들이 점점 더 엄격해짐에 따라, 자동차 내 구성 요소들의 공간 수요는 점점 더 적어지는 동시에 냉각 요구는 증가하고 있다. 이와 같은 서로 반대되는 요구 조건들은 공지된 배기가스-열 교환기에 의해서는 좀처럼 충족되지 않는다.
예를 들어, 직사각형의 또는 타원형의 횡단면을 갖는 파이프 형상의 시트 하우징 내에 시트로부터 천공된 또는 변형된 리브 또는 복수의 리브를 삽입하고 파이프의 벽과 납땜하는 것이 공지되어 있다. 이 경우, 리브는 파이프 내로 삽입되기 전에 납땜으로 코팅되고, 대안적으로는 또한 납땜 박막도 사용된다. 배기가스-유동 채널 내부에 배열되어 있고, 리브를 구비하여 직사각형의 횡단면을 갖는 파이프는, 단부에서 각각 배기가스 유입구 영역에 또는 배기가스 배출구 영역에 배열되어 있는 단부-홀-플레이트 내로 삽입된다. 냉각될 배기가스는 그 내부에 리브가 배열된 파이프를 통과해서 안내되는 한편, 냉각재는 파이프의 외부 면을 순환한다. 리브를 구비하여 직사각형의 횡단면을 갖는 복수의 파이프와 단부-홀-플레이트가 열 교환기의 코어를 형성한다.
직사각형의 또는 타원형의 횡단면을 갖는 파이프는 대부분 무한 레이저 용접된 파이프로서 형성되며, 이와 같은 파이프는 개별 요소들의 납땜을 보장하기 위하여 매우 높은 정확도 그리고 특정 높이 치수의 리브 또는 리브 요소를 구비해야만 한다. 대안적으로, 리브 요소가 파이프 내부로 삽입된 후에는, 파이프를 변형시키기 위한, 특히 직사각형의 횡단면을 갖는 파이프의 벽을 밀어 넣기 위한 추가의 공구에 의해서, 파이프 벽과 리브의 간격이 최소로 될 수 있다. 리브 요소와 파이프의 납땜을 비로소 가능하게 하는 고도로 정확한 요소들 및 이들 요소를 제조하는 방법은 높은 복잡성 및 높은 비용을 야기한다.
열 교환기의 일 코어의 열 교환기 요소로서 직사각형의 또는 타원형의 횡단면을 갖는 파이프의 대안적인 실시예들은, 대부분 3개의 상이한 그리고 상호 분리된 요소들로부터 형성되었다. 이 경우, 제1 벽 요소는 배기가스-유동 채널의 상부 절반으로서 이용되고, 제2 벽 요소는 배기가스-유동 채널의 하부 절반으로서 이용된다. 벽 요소들 사이에는, 천공된 리브 요소가 배열되어 있다. 3개의 상이한 요소들을 제조하기 위해서는, 3개 이상의 상이한 천공 공구가 필요하며, 이와 같은 상황은 높은 재료 소비를 요구하고 높은 비용을 야기한다.
WO 2014/040797 A1호로부터는, 복수의 플레이트 쌍으로부터 형성된 플레이트 스택을 갖는 열교환기가 드러난다. 본 간행물에서는, 서로 연결된 2개의 플레이트 사이에 제2 유체 채널이 그리고 2개의 플레이트 쌍 사이에 제1 유체 채널이 각각 형성되어 있다. 제1 유체 채널은 2개의 제2 유체 채널에 의해 둘러싸여 있다. 각각의 제2 유체 채널은 하나 이상의 수집 파이프에 연결되어 있다. 제2 유체 채널 내부에는 리브들이 배열되어 있으며, 이들 리브는 각각 제1 플레이트 상에 배열되어 있고, 제2 플레이트에 의해 덮인 상태로 배열되어 있다.
배기가스 피드백-시스템은 의도한 바대로 파형의 리브를 구비하여 형성되었는데, 그 이유는 이들 리브가 특히 디젤로 작동되는 자동차에서 바람직하게 가능한 수팅(sooting)을 야기하기 때문이다. 또한, 파형의 리브에 의해서는 오토-엔진에서도 배기가스 질량 흐름의 난류가 증가하게 되고, 이로써 배기가스로부터 리브로의 그리고 냉각재로의 열 전달이 증가된다.
개별 벽 요소 또는 파이프와 리브 또는 리브 요소의 확실하고도 우수한 납땜은 절대적으로 필요한데, 그 이유는 우선 리브 또는 리브 요소를 통해 수용된 열 흐름이 벽 요소 또는 파이프 벽을 통과해서 냉각재로 안내되고, 냉각재로 전달되어야만 하기 때문이다. 리브 또는 리브 요소가 벽 요소 또는 파이프 벽과 납땜되어 있지 않으면, 배기가스가 공급되는 간극이 형성되며, 이 간극은 단열 효과를 야기하고, 이로써 열 통과를 상당히 어렵게 한다.
더 나아가서는, 배기가스 및/또는 냉각재에 고압이 제공됨으로써, 결과적으로 파이프 벽의 내부 면과 외부 면 사이에서는 높은 압력차가 설정된다. 이로써, 벽 요소 또는 파이프 벽과 리브 또는 리브 요소의 납땜은 파이프 벽의 팽창 및 파열을 방지해준다.
벽 요소 또는 파이프 벽과 리브 또는 리브 요소의 연결을 넓은 면적에 걸쳐서 보장하기 위해서는, 한 편으로는 리브의, 특히 리브 높이의 그리고 벽 요소의 극도로 적은 치수 공차와 관련된 고도의 정확도가 필요하다. 다른 한 편으로, 공지된 열 교환기의 제조시에는 매우 많은 땜납이 사용되는데, 이와 같은 상황은 비용 집약적인 납땜 페이스트의 경우에는 제조시 높은 비용을 야기한다. 또한, 납땜 공정은 요소들의 우수한 연결을 보장해 주어야만 하며, 불량 연결은 안정성을 감소시키고, 균열의 위험을 증가시킨다.
본 발명의 과제는, 가스 측 압력 손실이 적은 상태에서 높은 냉각 성능을 갖는, 자동차 내에서 배기가스를 냉각시키기 위한 열 교환기를 제공한 것이다. 열 교환기는 콤팩트한 구조적 형상에 의해서 또한 공간도 절약해야만 한다. 개별 요소의 개수가 최소인 경우에는, 열 교환기의 견고성 그리고 안정성 및 이로써 수명이 최대로 될 수 있다. 발생하는 제조 비용도 최소로 될 수 있다.
상기 과제는, 독립 특허 청구항의 특징들을 갖는 대상에 의해서 해결된다. 개선예들은 종속 청구항들에 명시되어 있다.
상기 과제는, 특히 자동차 내에서 배기가스를 냉각시키기 위한 본 발명에 따른 열 교환기에 의해서 해결된다. 이와 같은 열 교환기는 배기가스 유입구 및 배기가스 배출구를 갖는 열 교환기-하우징을 구비하며, 이 열 교환기-하우징은 냉각재용 유동 공간을 둘러싸면서 제한하고, 냉각재용 유입 개구 및 배출 개구를 구비한다. 열 교환기는 또한 서로에 대해 병렬로 배열되어 있는 그리고 배기가스-유동 채널을 형성하는 플레이트 형상의 열 교환기 요소들을 구비하며, 이들 열 교환기 요소는 배기가스에 의해서 관류되고, 특히 냉각재-유동 채널 내의 액체 냉각재에 의해서 순환된다. 이 경우, 일 열 교환기 요소는 특히 각각 내부 면 및 외부 면을 갖는 2개 이상의 벽 요소들을 구비한다. 이들 벽 요소의 외부 면에 리브들이 제공되어 있으며, 이들 리브는 각각 냉각재-유동 채널 내부에 배열되어 있다.
본 발명의 일 컨셉에 따라, 냉각재-유동 채널 내부에서 서로 마주보도록 정렬 배열된 그리고 벽 요소의 외부 면과 서로를 향하도록 배열된 열 교환기 요소들의 리브들 사이에는 각각 간극이 형성되어 있고, 이 간극 내부에는 하나 이상의 안내 요소가 형성되어 있다. 안내 요소는 리브들을 열적으로 그리고 기계적으로 서로 연결시킨다.
본 발명의 일 개선예에 따라, 벽 요소들은 열 교환기의 세로 방향에 대해 수직으로 설정된 평면에서 진행하는 전면과 서로 동일한 높이로 배열되어 있다. 서로 이웃하여 배열된 열 교환기 요소들은 전면에서 바람직하게 냉각재-유동 채널을 형성하면서 유체 밀봉 방식으로 서로 연결되어 있다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라, 열 교환기 요소의 전면에는, 홀 시트로서 형성되었고 관통 개구들을 갖는 측벽 요소가 각각 하나씩 배열되어 있다. 이들 관통 개구는 각각 리브를 갖는 열 교환기 요소의 횡단면의 외부 윤곽의 형상을 갖는다. 이 경우, 열 교환기 요소들은 각각 측벽 요소를 관통하여 배열되어 있고, 측벽 요소와 유체 밀봉 방식으로 연결되어 있다. 리브를 갖춘 열 교환기 요소의 횡단면의 외부 윤곽의 형상을 갖는 관통 개구들은 각각 열 교환기 요소의 횡단면의 외부 윤곽과 일치한다.
본 발명의 또 다른 일 컨셉에 따라, 서로에 대해 이웃하여 배열된 열 교환기 요소들의 벽 요소들은 세로 방향에 대해 수직으로 설정된 평면에서 진행하는 전면에 각각 냉각재-유동 채널을 형성하면서 서로 유체 밀봉 방식으로 연결되어 있다. 이 경우, 열 교환기 요소들의 전면에는 각각 홀 시트로서 형성된 측벽 요소가 각각 하나씩 배열되어 있으며, 이들 측벽 요소는 각각 리브를 갖춘 열 교환기 요소의 횡단면의 외부 윤곽의 형태로 배열되어 있다. 열 교환기 요소들은 각각 측벽 요소를 관통해서 배열되어 있고, 측벽 요소들과 유체 밀봉 방식으로 연결되어 있다. 리브를 갖춘 열 교환기 요소의 횡단면의 외부 윤곽의 형상을 갖는 관통 개구들은 각각 열 교환기 요소의 횡단면의 외부 윤곽과 일치한다.
냉각재-유동 채널 내부에서 서로 마주보도록 정렬 배열된 그리고 벽 요소의 외부 면과 서로를 향하도록 배열된 열 교환기 요소들의 리브들 사이에는 각각 바람직하게 간극이 형성되어 있다. 이 간극 내부에는, 바람직하게 리브들을 열적으로 그리고 기계적으로 서로 연결시키는 하나 이상의 안내 요소가 배열되어 있다.
측벽 요소들은 특히 금속 재료로부터 형성되었다.
벽 요소의 리브는 바람직하게 열 교환기의 세로 방향으로 정렬되어 있다. 이 경우, 세로 방향은 열 교환기를 통과하는 냉각재 또는 배기가스의 메인 유동 방향에 상응한다. 리브들은 세로 방향으로 바람직하게 파형으로 형성되어 있다.
본 발명의 일 개선예에 따라, 리브는 제1 영역 및 제2 영역을 구비하며, 이 경우 제2 영역은 세로 방향으로 각각 제1 영역에 의해서 제한된다. 리브는, 제2 영역에서는 파형으로 형성되어 있고, 제1 영역에서는 세로 방향에 대해 평행하게 진행하도록 형성되어 있다.
이웃하는 열 교환기 요소들의 외부 면과 서로를 향하도록 배열된 벽 요소들은 리브의 세로 에지와 서로를 향하도록 배열되어 있다. 벽 요소들의 리브의 세로 에지들은 바람직하게 서로에 대해 평행하게 진행한다.
리브들은 바람직하게 일정한 높이를 갖는다.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라, 하나 이상의 안내 요소는 바람직하게 금속 재료로부터 평평한, 특히 스트립 형상의 안내 시트로서 형성되어 있다. 스트립 형상이란, 길고 좁은 밴드 형태 섹션의 형상으로 이해될 수 있다. 따라서, 스트립은 자체 폭에서보다 자체 길이에서 더 큰 팽창을 갖는다.
본 발명의 한 가지 특별한 장점은, 하나 이상의 안내 요소가 세로 연장부 내에서 리브에 대해 횡 방향으로, 특별히 하나의 리브 바닥 또는 리브 후면에 대해 횡 방향으로 그리고 특히 실질적으로 리브에 대해 수직으로 정렬된 상태로 배열되어 있다는 데 있다.
이 경우, 리브에 대해 횡으로의 정렬은, 리브의 세로 방향과 안내 요소의 세로 연장부 간의 각도 범위가 0보다 크고 180°보다 작도록, 특히 70° 내지 110°의 각도 범위 안에 놓이도록, 특별히 90°이도록 구현되어 있으며, 이와 같은 상황은 수직의 정렬을 반영한다. 결국, 안내 요소가 리브에 대해 각진 형태로 또는 수직으로 정렬된 것은 또한 열 교환기를 통과하는 냉각재의 메인 유동 방향에 대해 특히 직교 방식으로 정렬된 것에도 상응하게 된다.
본 발명의 일 개선예에 따라, 냉각재-유동 채널 내부에서 서로 마주보도록 정렬 배열된 그리고 벽 요소의 외부 면과 서로를 향하도록 배열된 열 교환기 요소들의 리브들 사이에 형성된 간극 내부에는 2개 이상의 안내 요소가 배열되어 있으며, 이들 안내 요소는 하나 이상의 고정 요소를 통해서 기계적으로 그리고 열적으로 서로 연결되어 있다.
하나 이상의 고정 요소는 바람직하게 특히 금속 재료로부터, 안내 요소의 벽 두께를 갖는 평평한 안내 시트로서 형성되어 있다. 안내 요소 및 하나 이상의 고정 요소는 바람직하게 시트로부터 일체형으로 형성되어 있는데, 예를 들어 천공되어 있다.
하나 이상의 고정 요소는 바람직하게 열 교환기의 세로 방향으로 정렬되어 있고, 리브들을 열적으로 그리고 기계적으로 서로 연결시키면서 배열되어 있다.
본 발명의 대안적인 일 실시예에 따라, 안내 시트는 완전한 평면을 나타내도록 형성되어 있고, 열 교환기의 세로 방향으로 냉각재의 유입구 영역으로부터 배출구 영역으로 연장되도록 배열되어 있다. 이 경우, 안내 시트는 세로 방향에 대해 수직으로 정렬된 폭(B)의 방향으로 팽창부를 가질 수 있으며, 이 팽창부는 실질적으로 동일한 방향으로 벽 요소의 팽창부에 상응한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예에 따라, 벽 요소들은 특히 각각 특별히 금속 재료로부터 성형된 리브를 갖는 시트로부터 형성되어 있다.
벽 요소들에는 바람직하게 또한 각각 배기가스-유동 채널 내부에 배열되어 있는 내부 면에도 리브가 제공되어 있다. 이 경우, 일 벽 요소의 리브들은 배기가스-유동 채널 및 냉각재-유동 채널의 유동 횡단면 내부에서 서로에 대해 상이한 간격을 가질 수 있다. 결국, 배기가스-유동 채널 및 냉각재-유동 채널의 유동 횡단면들은 상이하게 분포되어 있다. 따라서, 배기가스 질량 흐름의 압력 손실은 줄어들게 되고, 전달되는 열 효율은 증가하게 된다.
본 발명의 또 다른 한 가지 장점은, 벽 요소들이 동일하게 형성되어 있다는 것이다.
벽 요소들은 세로 방향으로 진행하는 측면에 바람직하게 측벽을 각각 하나씩 구비하며, 이 측벽은 제1 전면으로부터 제2 전면까지 연장된다. 일 열 교환기 요소의 벽 요소들은 서로 마주 놓여 있는, 세로 방향으로 정렬된 측면에서 바람직하게 서로 유체 밀봉 방식으로 연결되어 있다.
열 교환기 요소들은 각각 세로 방향으로 정렬된 측면에서 바람직하게 서로에 대해 동일한 높이로 배열되어 있다.
본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예에 따라, 열 교환기-하우징은 냉각재용 유입 개구 영역에서 그리고 배출 개구 영역에서 상부 면에 그리고 하부 면에 각각 냉각재-유동 채널의 성형부를 구비하여 형성되어 있다. 이와 같은 성형부는 각각 세로 연장부를 구비하며, 이 세로 연장부는 유입구 영역에서 그리고 배출구 영역에서 실질적으로 열 교환기의 세로 방향 및 냉각재의 유동 방향에 대해 직교 방식으로 정렬되어 있다. 따라서, 냉각재는 바람직하게 열 교환기 내에 있는 리브에 대해 수직으로 열 교환기 내로 흘러들어가거나 열 교환기로부터 외부로 흘러나온다.
열 교환기는 바람직하게 스테인리스 강 또는 알루미늄으로부터 형성되었다. 열 교환기의 구성 요소들은 바람직하게 서로 납땜 또는 용접되어 있다. 특별히 열 교환기를 배기가스 냉각의 목적으로 적용하는 경우에는, 스테인리스 강이 재료로서 사용된다.
본 발명에 따른 열 교환기는 또한 충전 공기 냉각의 목적으로도 적합하다. 이 경우, 열 교환기는 특별히 연소 엔진의 흡입 영역에 배열되어 있고, 엔진에 공급되는 연소 공기의 온도를 낮추기 위해서 이용된다. 열은 공기에 의해서 방출되고, 예를 들어 냉각재로 전달된다. 특히, 열 교환기를 충전 공기 냉각의 목적으로 적용하는 경우에는, 알루미늄이 재료로서 사용된다.
리브 구조를 갖는, 특히 파형 리브를 갖는 본 발명에 따른 열 교환기는 다음과 같은 추가의 다양한 장점들을 갖는다:
- 적은 가스 측 압력 손실 및 전달 가능한 높은 열 출력,
- 콤팩트한 구조적 형상에 의한 공간 절약,
- 최소 개수의 개별 요소, 최대의 내구성 및 수명을 가지며, 이 경우 열 교환기 또는 열 교환기 요소가 동일한 벽 요소로부터 형성된 경우에는 다만 천공 공구만 필요하며,
- 제조시 어셈블리의 복잡성이 줄어들고, 연결부에서의 불충한 납땜으로 인한 파괴 메커니즘이 최소로 되며,
- 리브 윤곽을 갖는 벽 요소가, 양면에서 작용하는 압력, 다시 말해 내부 압력 및 외부 압력을 견딜 수 있을 정도로 충분히 높은 강성을 가짐으로써, 결과적으로 이웃하여 배열된 벽 요소들의 리브 윤곽의 납땜이 또한 생략될 수 있으며, 이 경우에는 상당한 양의 납땜 페이스트가 절약되고, 리브 윤곽의 불충분한 납땜으로 인한 열 교환기의 파괴가 이루어지지 않으며,
- 전달 가능한 출력이 동일한 경우에 재료 사용은 더 적음으로써, 자원의 보호가 이루어지며,
- 열 교환기의 적은 중량이 자동차의 중량 및 이동될 질량의 중량을 감소시키며, 이와 같은 상황은 연료를 절감하고, 이산화탄소의 방출을 줄여주며, 그리고
- 또한 넓은 면적에 걸친 납땜 및 복수의 상이한 요소들의 사용이 생략됨으로써, 제조 비용도 최소로 된다.
본 발명의 추가의 세부 사항, 특징들 및 장점들은 관련 도면들을 참조해서 이루어지는 실시예들에 대한 이하의 상세한 설명으로부터 드러난다. 여기서:
도 1은 각각 리브-열 교환기로서 형성된 열 교환기를 분해도로 도시하며,
도 2는 일 벽 요소를 평면도로 도시하고,
도 3은 2개의 벽 요소로부터 형성되어 배기가스-유동 채널을 제한하는 일 열 교환기 요소를 사시도로 도시하며,
도 4는 도 3에 도시된 3개의 벽 섹션으로부터 구성되었고 전면에 배열된 측벽 요소를 갖는 열 교환기의 코어를 사시도로 도시하고,
도 5는 주변을 둘러싸는 열 교환기-하우징 요소를 갖는, 도 4에 도시된 열 교환기의 코어를 갖춘 열 교환기를 사시 측면도로 도시하며,
도 6은 하우징이 개방된, 도 4에 도시된 열 교환기의 코어를 갖춘 열 교환기를 사시 평면도로 도시하고,
도 7은 안내 요소 및 고정 요소를 갖는, 도 6에 도시된 열 교환기의 제1 실시예를 사시 평면도로 도시하며,
도 8 및 도 9는 도 7에 도시된 열 교환기를 측면 단면도로 도시하고,
도 10 및 도 11은 각각 개방된 하우징 및 도 7에 대해 대안적으로 형성된 안내 요소를 갖는, 도 4에 도시된 열 교환기의 코어를 갖춘 열 교환기의 일 실시예를 사시 평면도로 도시하며, 그리고
도 12는 배기가스 측 및 냉각재 측에서의 상이한 리브 구조를 개략적으로 도시한다.
도 1에는, 리브-열 교환기로서 형성된 본 발명에 따른 열 교환기(1)의 일 실시예가 분해도로 도시되어 있다. 한 편으로는 배기가스가 그리고 다른 한 편으로는 냉각재가 공급되는 열 교환기(1)는, 제1 열 교환기-하우징 요소(2a) 및 제2 열 교환기-하우징 요소(2b)를 갖는 열 교환기-하우징(2)을 구비하며, 이들 하우징 요소는 폐쇄된 상태에서 열 교환기-하우징(2)에 의해 둘러싸인 용적을 전체 둘레에 걸쳐서 제한한다. 열 교환기-하우징(2)의 제1 전면에는 배기가스 유입구(3a)가 그리고 열 교환기-하우징(2)의 제2 전면에는 배기가스 배출구(3b)가 형성되어 있다. 세로 방향(L)으로 서로에 대해 원위 형성되었고 배기가스 유입구(3a) 및 배기가스 배출구(3b)를 갖는 전면의 영역들 내에는, 열 교환기-하우징(2)에 의해 둘러싸인 용적이 한 편으로는 배기가스 유입구-어댑터(4a)에 의해서 그리고 다른 한 편으로는 배기가스 배출구-어댑터(4b)에 의해서 제한되며, 이들 어댑터는 각각 개구(5a, 5b), 특히 관통 개구를 구비하여 형성되어 있다.
열 교환기-하우징(2)은, 열 교환기(1)의 코어(6)로서의 복수의 열 교환기 요소(7)로 이루어진 어셈블리(6)를 둘러싼다. 높이(H)의 방향으로 위·아래로 적층된 플레이트 형상의 열 교환기 요소(7)들은 각각 제1 벽 요소(7a) 및 제2 벽 요소(7b)로부터 형성되어 있으며, 이들 벽 요소는 세로 방향(L)으로 정렬된 측면에서 유체 밀봉 방식으로 서로 연결되어 있는데, 특히 납땜 또는 용접되어 있다. 열 교환기 요소(7)는 높이(H) 방향으로의 적은 팽창부, 폭(B) 방향으로의 중간 팽창부, 및 세로 방향(L)으로의 더 큰 팽창부를 구비하여 형성되어 있으며, 이 경우 높이(H) 방향으로의 팽창부는 폭(B) 방향으로의 팽창부보다 훨씬 더 작고, 폭(B) 방향으로의 팽창부는 세로 방향(L)으로의 팽창부보다 훨씬 더 작다.
어셈블리(6)로 결합된 열 교환기 요소(7)의 벽 요소(7a, 7b)는 전면에서 서로에 대해 같은 높이로 배열되어 있다. 필요에 따라 그리고 열 교환기(1)의 필요한 크기에 따라, 각각 2개의 벽 요소(7a, 7b)로부터 형성된 특정 개수의 열 교환기 요소(7)가 서로 연결되어 있다.
바람직하게 시트로부터 천공된 벽 요소(7a, 7b)는 상부 면에, 다시 말해 상부 면에 그리고 하부 면에 각각 리브(19), 특히 파형으로 형성된 리브(19)를 구비하며, 이와 같은 상황은 특히 또한 도 2에 도시된 벽 요소(7a, 7b)에 대한 평면도로부터도 드러난다. 리브(19)의 파형은 개별 벽 요소(7a, 7b)의 세로 방향(L)으로의 팽창부 또는 폭(B) 방향으로의 팽창부와 관련이 있다. 벽 요소(7a, 7b)의 상부 면에 리브(19)가 형성됨으로써, 마찬가지로 하부 면에서도 리브(19)의 형성이 이루어진다. 리브 구조를 형성하고, 벽 요소(7a, 7b)의 전면 쪽으로 세로 방향(L)으로 그리고 이로써 직선 형태로 진행하는 리브(19)들은 일정한 높이를 갖는다.
파형 리브 플레이트로서 또는 리브 요소로서 형성된 일 열 교환기 요소(7)의 2개의 벽 요소(7a, 7b)는 항상, 한 편으로는 각각 2개의 리브 바닥이 그리고 다른 한 편으로는 2개의 리브 후면이 서로 마주 놓이도록 서로에 대해 정렬된 상태로 배열되어 있으며, 이와 같은 상황은 특히 도 3에도 도시되어 있다. 도 3은, 2개의 벽 요소(7a, 7b)로부터 형성된 열 교환기 요소(7)를 보여주며, 이들 벽 요소는 사시도 상으로 볼 때 유동 채널을, 특히 배기가스-유동 채널(11)을 제한한다. 높이(H)의 방향으로 위·아래로 적층된 플레이트 형상의 열 교환기 요소(7)를 형성하는 제1 벽 요소(7a) 및 제2 벽 요소(7b)는 세로 방향(L)으로 정렬된 측면에서 서로 유체 밀봉 방식으로 연결되어 있다.
이로써, 벽 요소(7a, 7b)는 각각 리브(19)의 세로 에지와 서로 마주보도록 배열되어 있다. 서로 마주보도록 정렬된 상태로 배열된 열 교환기 요소(7a, 7b)의 내부 면들은 각각 일 배기가스-유동 채널(11)의 유동 횡단면을 형성한다. 높이(H) 방향으로 볼 때, 리브 바닥들은 배기가스-유동 채널(11)의 자유 횡단면의 최대 간격을 규정하면서 서로 마주보도록 정렬되어 있는 한편, 서로 마주보도록 정렬된 리브 후면들 사이에서는 배기가스-유동 채널(11)의 자유 횡단면의 최소 간격이 형성되어 있다. 벽 요소(7a, 7b)의 리브 후면들은 서로에 대해 이격되어 있고, 간극을 형성하면서 배열되어 있다.
열 교환기(1) 또는 열 교환기(1)의 코어(6)가 열 교환기 요소(7)로부터 결합된 상태에서는, 서로 이웃하여 배열된 열 교환기 요소(7)의 벽 요소(7a, 7b)도 마찬가지로, 한 편으로는 각각 2개의 리브가 그리고 다른 한 편으로는 2개의 리브 후면이 서로 마주 놓이도록 서로 마주보고 정렬되어 있다. 도 4에도, 도 3에 도시된 3개의 열 교환기 요소(7)로부터 구성되었고 전면에 배열된 측벽 요소(13, 14)를 갖는 열 교환기(1)의 코어(6)가 사시도로 도시되어 있다. 이때, 서로 마주보도록 정렬 배열된 열 교환기 요소(7a, 7b)의 외부 면들은 각각 냉각재-유동 채널(12)의 유동 횡단면을 형성한다. 높이(H) 방향으로 볼 때, 리브 후면들은 냉각재-유동 채널(12)의 자유 횡단면의 최대 간격을 규정하면서 서로 마주보도록 정렬되어 있는 한편, 서로 마주보도록 정렬된 리브 바닥들 사이에서는 냉각재-유동 채널(12)의 자유 횡단면의 최소 간격이 형성되어 있다. 벽 요소(7a, 7b)의 리브 바닥들은 서로에 대해 이격되어 있고, 간극을 형성하면서 배열되어 있다.
리브(19)들이 또한 서로에 대해 병렬도 배열되어 있음으로써, 결과적으로 리브(19)들 사이에 형성된 간극의 유동 횡단면들은 항상 일정하고, 이웃하여 형성된 간극들의 유동 횡단면들은 같다. 이 경우, 리브(19)의 파형들은 서로에 대해 균일하게 진행하고, 각각 이웃하여 배열된 벽 요소(7a, 7b)의 리브(19)들은 평행하게 진행한다.
도면에 도시되지 않은 대안적인 일 실시예에 따르면, 벽 요소(7a, 7b)는 배기가스-유동 채널(11) 내부에 배열된 리브 후면에 의해 서로 접하는 한편, 냉각재-유동 채널(12) 내부에 배열된 리브 바닥들 사이에는 간극이 형성되어 있다. 이웃하여 배열된 벽 요소(7a, 7b)는 서로 접하는 리브 영역에서 서로 납땜 또는 용접될 수 있다.
열 교환기 요소(7)들은 바람직하게 같은 높이로 정렬된 전면에서 각각 측벽 요소(13, 14)를 관통해 있으며, 이 경우 제1 전면은 제1 측벽 요소(13) 내부에 삽입되어 있고, 제2 전면은 제2 측벽 요소(14) 내부에 삽입되어 있다. 홀 시트로서 형성된 측벽 요소(13, 14)는 각각 관통 개구(15, 16)를 구비하며, 이들 관통 개구가 형태상으로 각각 폭(B) 방향 및 높이(H) 방향에 의해서 설정된 평면에서, 전면 영역에 있는 열 교환기 요소(7)의 상응하는 횡단면의 외부 윤곽에 상응함으로써, 결과적으로 각각의 관통 개구(15, 16)는 열 교환기 요소(7)의 외부 윤곽과 일치하게 되고, 각각의 열 교환기 요소(7)는 피팅에 의해서 측벽 요소(13, 14)의 관통 개구(15, 16) 내부로 삽입될 수 있다. 열 교환기 요소(7)들은 전면 영역에서 측벽 요소(13, 14)와 유체 밀봉 방식으로 연결되어 있는데, 특히 납땜 또는 용접되어 있다. 측벽 요소(13, 14)는 재차 주변을 둘러싸는 에지에서 열 교환기-하우징(2)의 열 교환기-하우징 요소(2a, 2b)와 유체 밀봉 방식으로 연결되어 있는데, 특히 납땜 또는 용접되어 있다. 관통 개구(15, 16) 내에 수용된 열 교환기 요소(7)의 벽 요소(7a, 7b)를 갖는 측벽 요소(13, 14)가 열 교환기-하우징(2)의 열 교환기-하우징 요소(2a, 2b)에 대하여 배열된 상태는 도 5로부터도 드러난다. 재차 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 열 교환기(1)의 코어(6)의 전면에 배열된 측벽 요소(13, 14)를 갖는 열 교환기-하우징 요소(2a, 2b)는 배기가스 유입구-어댑터(4a) 또는 배기가스 배출구-어댑터(4b)와 유체 밀봉 방식으로 연결되어 있는데, 특히 납땜 또는 용접되어 있다.
높이(H)의 방향으로 위·아래로 적층된 그리고 열 교환기(1)의 코어(6)를 형성하는 열 교환기 요소(7)는 열 교환기-하우징 요소(2a, 2b)에 의해서 둘러싸여 있으며, 이 경우에는 또한 각각 코어(6)의 외부 열 교환기 요소(7)와 열 교환기-하우징 요소(2a, 2b) 사이에 냉각재-유동 채널(12)이 형성되어 있다.
열 교환기(1)의 작동 동안, 한 편으로는 배기가스가 서로 마주보도록 정렬된 벽 요소(7a, 7b)의 내부 면에서 파형의 리브(19)를 따라서 그리고 이로써 배기가스-유동 채널(11)을 통해 열 교환기 요소(7)를 관통해서 흐른다. 다른 한 편으로는, 냉각재가 서로 마주보도록 정렬된 벽 요소(7a, 7b)의 외부 면에서 파형의 리브(19)를 따라서 그리고 이로써 냉각재-유동 채널(12)을 통해 열 교환기 요소(7)를 따라서 흐른다. 이때, 이웃하여 배열된 열 교환기 요소(7)의 간격들은, 세로 방향(L)으로 정렬된 측면 영역에서 냉각재라 열 교환기 요소(7)들 사이로 유입될 수 있도록 설계되어 있다.
배기가스는 도 1에 따라 배기가스 유입구-어댑터(4a)의 개구(5a)를 통해 열 교환기(1) 내부로 유입되고, 배기가스 유입구-어댑터(4a)를 관류할 때 열 교환기 요소(7)로 분배되며, 배기가스-유동 채널(11)을 통해 세로 방향(L)으로 열 교환기(1)를 통과해서 흐른다. 배기가스 배출구-어댑터(4b) 내부에서는, 배기가스-유동 채널(11)로 분배된 배기가스 질량 흐름이 재차 혼합되고, 배기가스 배출구-어댑터(4b)의 개구(5b)를 통해 열 교환기-하우징(2)으로부터 외부로 방출된다.
냉각재는, 열 교환기-하우징 요소(2a) 내에 형성된 유입 개구(9a)를 통해서, 열 교환기-하우징(2) 및 측벽 요소(13, 14)에 의해 둘러싸인 용적 내부로 유입된다. 열 교환기(1) 내로 유입된 후에, 냉각재는 부분 질량 흐름으로 세분되고, 각각 이웃하여 배열된 열 교환기 요소(7)들 사이에서 또는 열 교환기-하우징 요소(2a, 2b) 및 측벽 요소(13, 14)에 의해 제한된 냉각재-유동 채널(12)을 통과해서 안내되며, 그 다음에 이어서 혼합되고, 열 교환기-하우징 요소(2a) 내에 형성된 배출 개구(9b)를 통해서 방출된다. 이때, 냉각재는 각각 도면에 도시되지 않은 냉각재용 연결부를 통해 냉각재 순환계로 흐른다.
특히 도 2에 따르면, 냉각재는 유동 방향(20)으로 리브 구조물의 제1 영역(21) 내부에서, 길게 연장되어 매끈하고 평평하게 형성된 리브 섹션에 의해 열 교환기(1) 내부로, 특별히 냉각재-유동 채널(12) 내부로 유입된다. 이때, 냉각재는 벽 요소(7a, 7b)의 전면을 따라서 또는 제1 측벽 요소(14)를 따라서 안내되고, 리브(19)들 사이에 형성된 간극으로 분배되며, 이 경우 냉각재의 유동 방향(20)은 90°의 각도 안에서 변경된다. 파형의 리브 섹션에 의해 리브 구조물의 제2 영역(22)의 간극을 관류한 후에는, 냉각재가 재차 혼합되고, 유동 방향(20)이 90°만큼 새로이 변경되며, 리브 구조물의 또 다른 제1 영역(21) 내부에서 열 교환기(1)로부터 외부로 안내된다. 열 교환기(1)의 실시예에 따라, 특히 냉각재의 배출 개구(9b)의 배열 상태에 따라, 냉각재는 열 교환기(1)로부터 방출되기 전에 +90°만큼 또는 -90°만큼 방향 전환된다. 대안적인 실시예들은 각각 배출 방향으로 볼 때 반대 방향인 화살표에 의해서 표시되어 있다.
도면에 도시되지 않은 대안적인 일 실시예에 따르면, 높이(H) 방향으로의 리브 윤곽 또는 열 교환기 요소의 전면 쪽으로의 리브 윤곽의 삽입 깊이는 냉각재 측에서는 일정하게 감소하고, 배기가스 측에서는 변경 없이 그대로 유지된다.
특히 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 서로 마주보도록 정렬된 벽 요소(7a, 7b)의 외부 면 사이에는 그리고 이로써 냉각재-유동 채널(12) 내부에는, 고정 요소(18)를 통해 서로 연결되어 있는 안내 요소(17)가 배열되어 있다. 또한, 하우징(2)은 상부 면에서 그리고 하부 면에서, 전면 영역에서 또는 측벽 요소(13, 14)에서 각각 성형부(23)를 구비하여 형성되어 있으며, 이와 같은 상황은 도 5로부터도 드러난다.
도 2에 따르면, 냉각재는 세로 측으로부터 높이(H)의 방향으로 서로 이격 배열된 열 교환기 요소(7) 내부로 또는 간격들 사이에 형성된 냉각재-유동 채널(12) 내부로 유입되며, 이와 같은 상황은 도 6으로부터도 드러난다. 도 6은, 하우징(2)이 개방된 상태에서, 도 4에 도시된 열 교환기(1)의 코어(6)를 갖춘 열 교환기(1)를 사시 평면도로 보여준다. 하지만, 특별히 냉각재의 유동 방향(20)이 90°의 각도만큼 변경된 후로부터 실질적으로 세로 방향(L)으로 진행하는 추가의 파형에서는, 냉각재가 주로 열 교환기 요소(7a, 7b)의 최소 간격으로서의 리브 바닥의 영역에서 관류하지 않고, 오히려 리브(19)들 사이에서도 리브(19)의 측면을 따라서 흐른다.
바람직하게 안내 시트로서 형성된 그리고 냉각재-유동 채널(12) 내부에서 열 교환기 요소(7)들 사이에 배열된 안내 요소(17)는 냉각재를 냉각재-유동 채널(12) 내부에서 벽 요소(7a, 7b)의 리브(19)들 사이에 형성된 중간 공간 내부를 따라서 가이드 한다.
도 7 내지 도 9는, 안내 요소(17a) 및 고정 요소(18)를 갖는, 도 6에 도시된 열 교환기(1)의 제1 실시예를 사시 평면도로 그리고 측면 단면도로 보여준다. 유동 방향(20)으로 유입 개구(9a)를 통과해서 하우징(2) 내부로 유입되는 냉각재는 냉각재-유동 채널(12)로 분배되고, 세로 방향(L)으로 방향 전환된다. 높이(H) 방향으로의 배열과 관련된 상부 면 및 하부 면에서는, 냉각재가 상부 면 및 하부 면에 형성된 냉각재-유동 채널(12) 내에서 세로 방향(L)으로의 유동 방향(20) 전환 후에, 벽 요소(7a, 7b)의 리브(19)들 사이에 형성된 중간 공간 내부로 안내되고, 리브(19)의 측벽을 따라서 흐르도록, 하우징(2)에 성형부(23)가 제공되어 있다. 이웃하여 배열된 열 교환기 요소(7)들 사이에서 냉각재-유동 채널(12) 내부에 배열된 안내 요소(17a)는, 상기 냉각재-유동 채널(12)을 통과해서 흐르는 냉각재도 마찬가지로 벽 요소(7a, 7b)의 리브(19)들 사이에 형성된 중간 공간 내부로 가이드하고, 이로써 개별 벽 요소(7a 7b)의 리브(19)의 측면을 따라서 가이드 한다.
고정 요소(18)를 갖는 안내 요소(17, 17a)는, 냉각재-유동 채널(12)의 리브(19)의 중간 공간 내부로 냉각제를 의도한 바대로 안내하는 이외에, 또한 열 교환기(1)의 코어(6)의 안정화를 위해서도 이용된다. 각각 하나의 배기가스-유동 채널(11)을 제한하고 리브 요소로서 형성된 벽 요소(7a, 7b)는 배기가스 측에서도 이격되어 있고, 이로써 간극을 두고 서로를 향하도록 배열되어 있다. 안내 요소(17, 17a) 및 고정 요소(18)가 냉각재-유동 채널(12) 내부에 배열됨으로써, 벽 요소(7a, 7b)는, 배기가스 측에서 그리고 냉각재 측에서 벽 요소(7a, 7b)에 작용하는 압력을 보상하기 위하여, 적어도 국부적으로 서로 연결되어 있다. 이 경우, 실질적으로 세로 방향(L)으로 정렬된 리브(19)들은 실질적으로 폭(B) 방향으로 정렬된 안내 요소(17, 17a)를 통해서 결합되어 있다. 세로 방향(L)으로 정렬된 고정 요소(18)에 의해서는, 예를 들어 이웃하는 열 교환기 요소(7)들의 매 네 번째 리브(19)가 서로 연결되며, 이와 같은 상황은 특히 도 9로부터 드러난다.
도 10 및 도 11에는, 개방된 하우징(2) 및 도 7에 대해 대안적으로 형성된 안내 요소(17b, 17c)를 갖는, 도 4에 도시된 열 교환기(1)의 코어(6)를 갖춘 열 교환기(1)의 제2 및 제3 실시예가 사시 평면도로 도시되어 있다. 안내 시트로서 형성된 안내 요소(17b, 17c)의 정렬 상태는 냉각재의 유입 개구(9a) 및 배출 개구(9b)의 정렬 상태에 의존하며, 이들 개구는 도 10에 따라 반대 방향으로 놓여 있는 하우징(2)의 측벽 혹은 열 교환기 요소(7)의 세로 측에, 또는 하우징의 공동 측벽 혹은 열 교환기 요소(7)의 세로 측에도 배열될 수 있다.
도 10에 따른 안내 요소(17b)의 정렬은 실질적으로 도 1 및 도 7에 도시된 열 교환기(1)의 실시예의 안내 요소(17a)의 정렬에 상응하는데, 그 이유는 냉각재의 유입 개구(9a) 및 배출 개구(9b)도 하우징(2)의 반대 방향으로 놓여 있는 측벽에 또는 열 교환기 요소(7)의 세로 측에 그리고 이로써 유사하게 배열되어 있기 때문이다. 이 경우, 세로 방향(L)으로 냉각재-유동 채널(12)을 통과하는 냉각재의 유동 영역은 평행사변형의 형태를 갖는다.
도 11에 따른 안내 요소(17c)의 정렬은, 하우징(2)의 공동 측벽에서 또는 열 교환기 요소(7)의 세로 측에서 냉각재의 유입 개구(9a) 및 배출 개구(9b)의 정렬에 따라 결정된다. 이 경우, 세로 방향(L)으로 냉각재-유동 채널(12)을 통과하는 냉각재의 유동 영역은 사다리꼴의 형태를 갖는다.
제2 실시예에서뿐만 아니라 제3 실시예에서도, 냉각재 유동 방향(20)으로의 유입 개구(9a)의 영역에서 그리고 이로써 제2 측벽 요소(14)를 따라서는 냉각재 유동 횡단면이 더 작아지는 한편, 냉각재 유동 방향(20)으로의 배출 개구(9b)의 영역에서 그리고 이로써 제1 측벽 요소(13)를 따라서는 냉각재 유동 횡단면이 더 커진다.
도 12는, 배기가스 측 및 냉각재 측에서의 상이한 리브 구조를 개략적으로 보여준다.
도 12의 상부 도면에서는 유동 채널(11, 12)이 리브(19)에 의해서 동일한 유동 횡단면들로 세분된다. 리브(19)는, 유동 채널(11, 12)에 대해 동일한 간격이 존재하도록 형성되어 있다. 도 12의 하부 도면에 따라 유동 채널(11, 12)에 대한 간격이 동일하지 않게 세분된 경우에는, 배기가스 측 유동 횡단면, 다시 말해 배기가스-유동 채널(11)의 유동 횡단면이 확대될 수 있다. 이로써, 그와 동시에, 냉각재 측의 유동 횡단면, 다시 말해 냉각재-유동 채널(12)의 유동 횡단면은 줄어든다. 리브(19)의 매칭은 열 출력의 전달을 개선시킨다. 배기가스-유동 채널(11)의 유동 횡단면의 확대는 또한 배기가스 측 압력 손실의 감소를 유도한다.
본 발명은, 자동차 내에서 배기가스를 냉각시키기 위한 열 교환기에 관한 것이다. 열 교환기는 배기가스 유입구 및 배기가스 배출구를 갖는 열 교환기-하우징을 구비하여 형성되며, 이 열 교환기-하우징은 냉각재용 유동 공간을 둘러싸면서 제한하고, 냉각재용 유입 개구 및 배출 개구를 구비한다. 열 교환기는 또한 서로에 대해 병렬로 배열되어 있는 그리고 배기가스-유동 채널을 형성하는 플레이트 형상의 열 교환기 요소들을 구비하며, 이들 열 교환기 요소는 배기가스에 의해서 관류되고, 냉각재-유동 채널 내의 냉각재에 의해서 순환된다. 일 열 교환기 요소는 각각 내부 면 및 외부 면을 갖는 벽 요소들을 구비한다. 이들 벽 요소는 리브를 갖는 외부 면에 형성되어 있다. 리브들은 각각 냉각재-유동 채널 내부에 배열되어 있다.

Claims (24)

  1. - 배기가스 유입구(3a) 및 배기가스 배출구(3b)를 갖는 열 교환기-하우징(2)을 구비하며, 상기 하우징이 냉각재용 유동 공간을 둘러싸면서 제한하고, 냉각재용 유입 개구(9a) 및 배출 개구(9b)를 구비하며,
    - 서로에 대해 병렬로 배열되어 있는 그리고 배기가스-유동 채널(11)을 형성하는 플레이트 형상의 열 교환기 요소(7)를 구비하며, 상기 열 교환기 요소가 배기가스에 의해서 관류되고, 냉각재-유동 채널 내의 냉각재에 의해서 순환되며,
    일 열 교환기 요소(7)가 각각 내부 면 및 외부 면을 갖는 벽 요소(7a, 7b)를 구비하며, 상기 벽 요소(7a, 7b)는 외부 면에 리브(19)를 구비하고, 상기 리브는 각각 냉각재-유동 채널(12) 내부에 배열되는, 자동차를 위해 배기가스를 냉각시키기 위한 열 교환기(1)에 있어서,
    냉각재-유동 채널(12) 내부에서 서로 마주보도록 정렬 배열된 그리고 벽 요소(7a, 7b)의 외부 면이 서로를 향하도록 배열된 열 교환기 요소(7)의 리브(19) 사이에 각각 간극이 형성되고, 상기 간극 내부에 하나 이상의 안내 요소(17, 17a, 17b, 17c)가 형성되며, 상기 안내 요소(17, 17a, 17b, 17c)가 리브(19)를 열적으로 그리고 기계적으로 서로 연결시키는 것을 특징으로 하는, 열 교환기(1).
  2. 제1항에 있어서, 상기 벽 요소(7a, 7b)가 세로 방향(L)에 대해 수직으로 설정된 평면에서 진행하는 전면에서 서로 정렬되어 배열되는 것을 특징으로 하는, 열 교환기(1).
  3. 제2항에 있어서, 서로 이웃하여 배열된 열 교환기 요소(7)가 전면에서 냉각재-유동 채널(12)을 형성하면서 유체 밀봉 방식으로 서로 연결되는 것을 특징으로 하는, 열 교환기(1).
  4. 제3항에 있어서, 상기 열 교환기 요소(7)의 전면에는, 홀 시트로서 형성되고 관통 개구(15, 16)를 갖는 측벽 요소(13, 14)가 각각 리브(19)를 갖는 열 교환기 요소(7)의 횡단면의 외부 윤곽의 형태로 각각 하나씩 배열되며, 상기 열 교환기 요소(7)는 각각 측벽 요소(13, 14)를 관통하여 배열되고, 상기 측벽 요소(13, 14)와 유체 밀봉 방식으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 열 교환기(1).
  5. - 배기가스 유입구(3a) 및 배기가스 배출구(3b)를 갖는 열 교환기-하우징(2)을 구비하며, 상기 하우징이 냉각재용 유동 공간을 둘러싸면서 제한하고, 냉각재용 유입 개구(9a) 및 배출 개구(9b)를 구비하며,
    - 서로에 대해 병렬로 배열되어 있는 그리고 배기가스-유동 채널(11)을 형성하는 플레이트 형상의 열 교환기 요소(7)를 구비하며, 상기 열 교환기 요소가 배기가스에 의해서 관류되고, 냉각재-유동 채널 내의 냉각재에 의해서 순환되며,
    일 열 교환기 요소(7)가 각각 내부 면 및 외부 면을 갖는 벽 요소(7a, 7b)를 구비하며, 상기 벽 요소(7a, 7b)는 외부 면에 리브(19)를 구비하고, 상기 리브는 각각 냉각재-유동 채널(12) 내부에 배열되는, 자동차를 위해 배기가스를 냉각시키기 위한 열 교환기(1)에 있어서,
    서로 이웃하여 배열된 열 교환기 요소(7)의 벽 요소(7a, 7b)가 세로 방향(L)에 대해 수직으로 설정된 평면에서 진행하는 전면에서 각각 냉각재-유동 채널(12)을 형성하면서 유체 밀봉 방식으로 서로 연결되며, 상기 열 교환기 요소(7)의 전면에는, 홀 시트로서 형성되었고 관통 개구(15, 16)를 갖는 측벽 요소(13, 14)가 각각 리브(19)를 갖는 열 교환기 요소(7)의 횡단면의 외부 윤곽의 형태로 각각 하나씩 배열되며, 상기 열 교환기 요소(7)는 각각 측벽 요소(13, 14)를 관통하여 배열되고, 상기 측벽 요소(13, 14)와 유체 밀봉 방식으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 열 교환기(1).
  6. 제5항에 있어서, 냉각재-유동 채널(12) 내부에서 서로 마주보도록 정렬 배열된 그리고 벽 요소(7a, 7b)의 외부 면이 서로를 향하도록 배열된 열 교환기 요소(7)의 리브(19) 사이에 각각 간극이 형성되는 것을 특징으로 하는, 열 교환기(1).
  7. 제6항에 있어서, 상기 간극 내부에 하나 이상의 안내 요소(17, 17a, 17b, 17c)가 형성되며, 상기 안내 요소(17, 17a, 17b, 17c)가 리브(19)를 열적으로 그리고 기계적으로 서로 연결시키는 것을 특징으로 하는, 열 교환기(1).
  8. 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 리브(19)가 열 교환기(1)의 세로 방향(L)으로 정렬되는 것을 특징으로 하는, 열 교환기(1).
  9. 제8항에 있어서, 상기 리브(19)가 세로 방향(L)으로 파형으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 열 교환기(1).
  10. 제9항에 있어서, 상기 리브(19)가 제1 영역(21) 및 제2 영역(22)을 구비하며, 상기 제2 영역은 세로 방향(L)으로 각각 제1 영역(21)에 의해서 제한되고, 상기 리브(19)는 제2 영역(22)에서는 파형으로 형성되고, 제1 영역(21)에서는 세로 방향(L)에 대해 평행하게 진행하도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 열 교환기(1).
  11. 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 리브(19)가 일정한 높이로 형성되는 것을 특징으로 하는, 열 교환기(1).
  12. 제1항 또는 제7항에 있어서, 상기 하나 이상의 안내 요소(17, 17a, 17b, 17c)가 평평한, 특히 스트립 형상의 안내 시트로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 열 교환기(1).
  13. 제1항 또는 제7항에 있어서, 상기 하나 이상의 안내 요소(17, 17a, 17b, 17c)가 리브(19)에 대해 횡 방향으로 정렬된 상태로 배열되는 것을 특징으로 하는, 열 교환기(1).
  14. 제1항 또는 제7항에 있어서, 하나 이상의 고정 요소(18)를 통해서 기계적으로 그리고 열적으로 서로 연결되는 2개 이상의 안내 요소(17, 17a, 17b, 17c)가 형성되는 것을 특징으로 하는, 열 교환기(1).
  15. 제14항에 있어서, 하나 이상의 고정 요소(18)가 상기 안내 요소(17, 17a, 17b, 17c)의 벽 두께를 갖는 평평한 안내 시트로서 형성되는 것을 특징으로 하는, 열 교환기(1).
  16. 제14항에 있어서, 하나 이상의 고정 요소(18)가 열 교환기(1)의 세로 방향(L)으로 정렬되고, 리브(19)를 열적으로 그리고 기계적으로 서로 연결시키는 것을 특징으로 하는, 열 교환기(1).
  17. 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 벽 요소(7a, 7b)가 성형된 리브(19)를 갖는 시트로부터 형성되는 것을 특징으로 하는, 열 교환기(1).
  18. 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 벽 요소(7a, 7b)가, 각각 배기가스-유동 채널(11) 내부에 배열되는 내부 면에 리브(19)를 구비하여 형성되는 것을 특징으로 하는, 열 교환기(1).
  19. 제18항에 있어서, 일 벽 요소(7a, 7b)의 리브(19)가 배기가스-유동 채널(11) 및 냉각재-유동 채널(12)의 유동 횡단면 내부에서 서로에 대해 상이한 간격을 갖는 것을 특징으로 하는, 열 교환기(1).
  20. 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 벽 요소(7a, 7b)가 동일하게 형성되는 것을 특징으로 하는, 열 교환기(1).
  21. 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 벽 요소(7a, 7b)가 세로 방향(L)으로 진행하는 측면에 측벽을 각각 하나씩 구비하며, 상기 측벽은 제1 전면으로부터 제2 전면까지 연장되는 것을 특징으로 하는, 열 교환기(1).
  22. 제21항에 있어서, 상기 열 교환기 요소(7)의 벽 요소(7a, 7b)가 서로 마주 놓여 있는, 세로 방향(L)으로 정렬된 측면에서 서로 유체 밀봉 방식으로 연결되는 것을 특징으로 하는, 열 교환기(1).
  23. 제21항에 있어서, 상기 열 교환기 요소(7)가 세로 방향(L)으로 정렬된 측면에서 서로 같은 높이로 배열되는 것을 특징으로 하는, 열 교환기(1).
  24. 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 열 교환기-하우징(2)이 냉각재용 유입 개구(9a) 영역에서 그리고 배출 개구(9b) 영역에서 상부 면에 그리고 하부 면에 각각 냉각재-유동 채널(12)의 성형부(23)를 구비하여 형성되는 것을 특징으로 하는, 열 교환기(1).
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