ABGASWÄRMEÜBERTRAGER

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Abgaswärmeübertrager gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

[0002] In modernen Brennkraftmaschinen wird zunehmend ein Teil des Verbrennungsabgases im Abgaskrümmer abgezweigt, als Ballastgas mit angesaugter Frischluft vermischt und in den Brennraum zurückgeführt, um die Wärmekapazität des Brenngemischs zu erhöhen und somit die Verbrennungstemperatur abzusenken. Zur Verringerung von Stickoxidemissionen werden in diesem Zusammenhang sogenannte Abgaskühler eingesetzt, die thermisch im hohen Maße durch die eingeleiteten Verbrennungsabgase belastet werden. Letztere können im Betrieb der Brennkraftmaschine Temperaturen von bis zu 700° C erreichen.

[0003] Herkömmliche Abgaskühler genügend meist dem Wirkprinzip eines Abgaswärmeübertragers, der die vom Verbrennungsabgas aus dem Brennraum abgeführte Wärme auf ein Kühlmittel überträgt. Da die Stoffströme als solche im Abgaskühler bzw. Abgaswärmeübertrager durch eine wärmedurchlässige Wand getrennt sind, werden entsprechende Vorrichtungen in Fachkreisen als indirekte Abgaswärmeübertrager, Rekuperatoren oder Wärmetauscher klassifiziert.

[0004] Aus der EP 2 559 962 A2 ist ein Abgaswärmeübertrager mit einem Rohrbündel mit abgasführenden Rohren bekannt, wobei selbiges Rohrbündel eingangs- und ausgangsseitig jeweils in einem Boden gefasst ist. Das Rohrbündel ist dabei von einem mit Kühlmittel durchströmten Gehäuse umgeben, welches somit das Rohrbündel umschließt und stirnseitig durch die beiden Böden begrenzt ist. Zur Kühlmittelzu- bzw. -abführung sind ein Kühlmitteleinlass sowie ein Kühlmittelauslass vorgesehen.

[0005] Weitere in ähnlicher Weise aufgebaute Abgaswärmetauscher sind beispielsweise aus der US 2003/0010479 A1 sowie aus der CN 201884117 U bekannt.

[0006] Aus der US 6,311,678 B1 ist ein Abgaswärmeübertrager mit einem Rohrbündel mit abgasführenden Rohren bekannt, wobei das Rohrbündel eingangsseitig und ausgangsseitig jeweils in einem Boden gefasst ist. Der bekannte Abgaswärmeübertrager besitzt darüber hinaus ein von einem Kühlmittel durchströmtes Gehäuse, welches das Rohrbündel umschließt, stirnseitig durch die beiden Böden begrenzt ist und einen Kühlmitteleinlass sowie einen Kühlmittelauslass aufweist. Im Bereich des Kühlmitteleinlasses ist dabei eine Strömungsleiteinrichtung vorgesehen, welche das Kühlmittel an siedegefährdete Stellen des Gehäuses lenkt.

[0007] Aus der WO 2013/164083 A1 ist ebenfalls ein Abgaswärmeübertrager mit einem Rohrbündel mit abgasführenden Rohren bekannt, wobei das Rohrbündel eingangsseitig und ausgangsseitig jeweils in einem Boden gefasst ist. Darüber hinaus ist ein vom Kühlmittel durchströmtes Gehäuse vorgesehen, welches das Rohrbündel umschließt und mit einem Kühleinlass und einem Kühlmittelauslass verbunden ist. Im Bereich des Kühlmitteleinlasses ist eine Strömungsleiteinrichtung vorgesehen, die das Kühlmittels an siedegefährdete Stellen des Gehäuses lenkt und zugleich der Kühlmittelströmung eine Richtungsänderung aufzwingt.

[0008] Aus der JP 2013-053620 A, der JP 11-013550 A sowie der DE 10 2010 012 192 A1 sind weitere Abgaswärmetauscher bekannt. JP-A-2013053620 offenbart einen Abgaswärmeübertrager gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Abgaswärmetauschern strömt üblicherweise ein Kühlmittel über ein Rohr gerade in ein Gehäuse ein, in welchem ein Verbrennungsabgase transportierendes Rohrbündel angeordnet ist und welches stirnseitig durch zwei Böden begrenzt ist. Das einströmende Kühlmittel strömt dabei in einer vorgegebenen Rohrrichtung in das Gehäuse ein und verteilt sich undefiniert. Durch das undefinierte Verteilen des Kühlmittels kann es jedoch zu weniger gut durchströmten Bereichen kommen, insbesondere im Bereich eines Bodens, so dass dort die Gefahr eines lokalen Siedens besteht, wodurch die Lebensdauer des Abgaswärmeübertragers reduziert wird. Bauraumbedingt kann ein Kühlmitteleinlass üblicherweise nicht direkt im Bereich des Bodens angebracht werden, so dass das Kühlmittel die natürliche Neigung besitzt, von dem vornehmlich zu kühlenden Boden wegzufließen. Gerade an diesem eingangsseitigen Boden jedoch wird das heiße Verbrennungsabgas in das Rohrbündel eingeleitet, so dass die Gefahr des lokalen Siedens insbesondere in diesem Bereich besteht.

[0009] Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen Abgaswärmeübertrager der gattungsgemäßen Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die insbesondere die Gefahr eines lokalen Siedens verhindert bzw. zumindest minimiert.

[0010] Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

[0011] Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine in einen Abgaswärmetauscher einzuleitende Kühlmittelströmung mittels einer entsprechenden Strömungsleiteinrichtung gezielt an siedegefährdete Stellen zu lenken und dadurch eine optimale Kühlung in diesen Bereichen zu erreichen und gleichzeitig die Gefahr des lokalen Siedens, die in diesen Bereichen verstärkt auftritt, zumindest zu reduzieren. Der erfindungsgemäße Abgaswärmeübertrager besitzt ein Rohrbündel mit abgasführenden Rohren, welches eingangsseitig und ausgangsseitig jeweils in einem Boden gefasst ist. Das Rohrbündel ist dabei von einem mit Kühlmittel durchströmten Gehäuse umschlossen, welches stirnseitig durch die beiden Böden begrenzt ist und einen Kühlmitteleinlass sowie einen Kühlmittelauslass aufweist. Stromauf des eingangsseitigen Boden ist üblicherweise ein Diffusor vorgesehen, der die heißen von der Brennkraftmaschine ausgestoßenen Verbrennungsabgase zuführt. Diese heißen Verbrennungsabgase treffen dabei direkt auf den eingangsseitigen Boden, wodurch dieser extremen Temperaturbelastungen ausgesetzt ist. Erfindungsgemäß ist deshalb im Bereich des Kühlmitteleinlasses eine Strömungsleiteinrichtung angeordnet, die das Kühlmittel an siedegefährdete Stellen des Gehäuses, nämlich an den eingangsseitigen Boden, lenkt und dort für eine lokal verstärkte Kühlung sorgt. Das wenigstens eine Strömungsleitelement ist dabei derart ausgebildet, insbesondere geformt oder

[0012] ausgerichtet, dass es eine Richtungsänderung der Kühlmittelströmung von ca. 0° < α < 90°, insbesondere von ca. 15° < α < 42° bewirkt. Durch die gezielte Einströmung des Kühlmittels in den Abgaswärmeübertrager kann nicht nur ein lokales Sieden im Bereich des eingangsseitigen Bodens vermieden, sondern zusätzlich auch die dort auftretende Temperaturbelastung reduziert werden, wodurch die Lebensdauer des Abgaswärmeübertragers gesteigert werden kann. Im Vergleich zu einer ungelenkten Kühlmittelströmung, bei welcher zur ausreichenden Kühlung sämtlicher lokaler Stellen ein deutlich erhöhter Kühlmittelstrom erforderlich ist, kann der erfindungsgemäße Abgaswärmeübertrager mit deutlich reduziertem Kühlmittelstrom gekühlt werden, wodurch beispielsweise eine Pumpenleistung sowie eine Fördermenge an Kühlmittel reduziert werden können.

[0013] Erfindungsgemäß ist die Strömungsleiteinrichtung an einem Kühlmittelrohr angeordnet, welches in den Kühlmitteleinlass mündet. Die Anordnung der Strömungsleiteinrichtung außerhalb des eigentlichen Abgaswärmeübertragers bietet dabei den großen Vorteil, dass dessen konstruktive Komponenten, wie beispielsweise das Gehäuse, unverändert bleiben können. Hierdurch können insbesondere komplexe Geometrieänderungen im Gehäusewerkzeug vermieden werden. Bei einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Abgaswärmeübertragers ist die Strömungsleiteinrichtung wiederum extern zum Abgaswärmeübertrager an einem Zuführstutzen angeordnet, der mit dem Kühlmitteleinlass verbunden ist. Für die Anordnung der Strömungsleiteinrichtung an dem Zuführstutzen gilt sinngemäß das im vorherigen Absatz beschriebene, so dass auch in diesem Fall die Strömungsleiteinrichtung entweder einstückig mit dem Zuführstutzen ausgebildet sein kann, insbesondere in der Art eines metallischen Gussteils, oder aber nachträglich mit diesem verbunden wird.

[0014] Die Strömungsleiteinrichtung kann beispielsweise einstückig mit dem Kühlmittelrohr ausgebildet sein oder aber separat zu diesem und mit diesem verschweißt, verlötet oder verschraubt werden. Besonders die einstückige Ausbildung bietet dabei den großen Vorteil, dass das Kühlmittelrohr und die Strömungsleiteinrichtung als metallisches Gussteil hergestellt werden können, wodurch das Vorsehen der erfindungsgemäßen Strömungsleiteinrichtung lediglich eine einmalige Umstellung des Gusswerkzeuges für das Kühlmittelrohr erfordert. Bei einer alternativen separaten Ausbildung der Strömungsleiteinrichtung und einem anschließenden Verbinden derselben mit dem Kühlmittelrohr steigt die Fertigungsflexibilität, so dass Kühlmittelrohre für unterschiedliche Abgaswärmeübertrager mit unterschiedlichen Strömungsleiteinrichtungen ausgestattet werden können.

[0015] Erfindungsgemäß weist die Strömungsleiteinrichtung wenigstens ein Strömungsleitelement auf, welches verstellbar oder schwenkbar ausgebildet ist. Ein derartiges verstellbares bzw. verschwenkbares Strömungsleitelement kann entweder, beispielsweise mittels einer entsprechenden Stelleinrichtung, aktiv verstellt werden, oder passiv, beispielsweise in Abhängigkeit eines Strömungsimpulses des Kühlmittels. Bei der zuletzt gekannten Variante ist das Strömungsleitelement schwenkbar gelagert und mittels einer Feder in eine erste Endstellung vorgespannt. In Abhängigkeit des Strömungsimpulses des Kühlmittels ist nun das Strömungsleitelement entgegen der Federkraft bis in eine zweite Endstellung verstellbar. Eine derartige variable Ausführung bietet die Möglichkeit einer optimalen Anströmung des eingangsseitigen Bodens bei geringem Kühlmittelvolumenströmen, sowie eine Begrenzung des Druckverlusts bei hohen Kühlmittelvolumenströmen durch die sich einstellende Querschnittsveränderung und das nachgebende Strömungsleitelement. Insbesondere vorteilhaft ist es, anstelle der Feder auch das Strömungsleitelement als Federblech und/oder als unter Vorspannung stehendes gebogenes Blechelement auszubilden, welches an der innenliegenden Wand des Kühlmittelstutzens einseitig angebunden ist und welches sich strömungsimpulsabhängig verbiegt.

[0016] Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.

[0017] Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

[0018] Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.

[0019] Es zeigen, jeweils schematisch,

Fig. 1

eine Schnittdarstellung durch einen erfindungsgemäßen Abgaswär-meübertrager,

Fig. 2

unterschiedliche Schnittdarstellung und Ansichten eines Kühlmittel-rohrs,

Fig. 3

unterschiedliche Ansichten bzw. Schnitte durch ein erfindungsge-mäßes Strömungsleitelement,

Fig. 4a

ein Kühlmittelrohr mit einem verstellbaren Strömungsleitelement in seiner ersten Endstellung,

Fig. 4b

eine Darstellung wie in Fig. 4a, jedoch bei einem Strömungselement in seiner zweiten Endstellung,

Fig. 5a bis d

unterschiedliche Ansichten auf einen Zuführstutzen mit einer Strömungsleiteinrichtung.

[0020] Entsprechend der Fig. 1, weist ein erfindungsgemäßer Abgaswärmeübertrager 1 ein Rohrbündel 2 mit abgasführenden Rohren 3 auf, wobei das Rohrbündel 2 eingangsseitig und ausgangsseitig jeweils in einem Boden 4, 5 gefasst ist. Darüber hinaus weist der erfindungsgemäße Abgaswärmeübertrager 1 ein von einem Kühlmittel 6 durchströmendes Gehäuse 7 auf, welches das Rohrbündel 2 umschließt und stirnseitig durch die beiden Böden 4, 5 begrenzt ist. Darüber hinaus besitzt das Gehäuse 7 einen Kühlmitteleinlass 8 sowie einen Kühlmittelauslass 9. Erfindungsgemäß ist nun im Bereich des Kühlmitteleinlasses 8 eine Strömungsleiteinrichtung 10 mit einem Strömungsleitelement 11 angeordnet, die das Kühlmittel 6 an siedegefährdete Stellen des Gehäuses 7, nämlich hierbei an den eingangsseitigen Boden 4, lenkt. Auf den eingangsseitigen Boden 4 treffen nämlich die aus einer nicht gezeigten Brennkraftmaschine stammenden heißen Abgase 12, die vor dem Gehäuse 7 bzw. vor dem eingangsseitigen Boden 4 mittels eines Diffusors 13 zugeführt werden. Aus diesem Grund ist insbesondere der eingangsseitige Boden 4 einer extrem hohen Temperaturbelastung ausgesetzt und bedarf einer verstärkten Kühlung. Bei einem Abgaswärmetauscher aus dem Stand der Technik, bei welchem die Strömungsleiteinrichtung 10 nicht vorgesehen war, strömte das Kühlmittel 6 vergleichsweise schnell nach rechts und über den Kühlmittelauslass 9 wieder aus dem Gehäuse 7 ab. Hierdurch konnte eine effektive Kühlung des eingangsseitigen Bodens 4 nicht oder nur mit vergleichsweise großem Kühlmittelstrom erreicht werden. Eine nicht ausreichende Kühlung des einlassseitigen Bodens 4 reduziert jedoch die Lebensdauer des gesamten Abgaswärmetauschers 1.

[0021] Betrachtet man die Fig. 1 näher, so kann man erkennen, dass die Strömungsleiteinrichtung 10 und das Strömungsleitelement 11 an einem Kühlmittelrohr 14 angeordnet sind, welches in den Kühlmitteleinlass 8 mündet. Das Strömungsleitelement 11 ragt dabei in das Gehäuse 7 des Abgaswärmeübertragers 1 hinein und bewirkt die geforderte Umlenkung des Kühlmittelstroms 6 in Richtung des eingangsseitigen Bodens 4, wodurch dieser effektiv gekühlt und insbesondere die Gefahr eines lokalen Siedens zumindest minimiert werden kann.

[0022] Generell kann die Strömungsleiteinrichtung 10 und mit dieser auch das Strömungsleitelement 11 einstückig mit dem Kühlmittelrohr 14 ausgebildet sein, insbesondere sofern dieses beispielsweise als metallisches Gussteil hergestellt wird. Alternativ hierzu ist auch denkbar, dass die Strömungsleiteinrichtung 10 bzw. das Strömungsleitelement 11 separat zum Kühlmittelrohr 14 hergestellt und anschließend mit diesem verbunden, beispielsweise verclipst, verklebt, verschweißt, verlötet oder verpresst wird.

[0023] Betrachtet man die Strömungsleiteinrichtung 10 bzw. das zugehörige Strömungsleitelement 11 gemäß den Fig. 2 und 3, so kann man erkennen, dass in diesem Fall das Strömungsleitelement 11 separat zum Kühlmittelrohr 14 ausgebildet und über eine Nase 15 in eine entsprechende am Kühlmittelrohr 14 vorgesehene Öffnung 16 eingesteckt wird. Durch die komplementäre Ausbildung der Öffnung 16 und der zugehörigen Nase 15 am Strömungsleitelement 11 kann bereits ein exaktes Ausrichten des Strömungsleitelements 11 erzwungen werden. Eine Fixierung desselben am Kühlmittelrohr 14 kann beispielsweise durch das zuvor beschriebene verlöten oder verschweißen erfolgen. Selbstverständlich ist alternativ auch ein Verpressen der Nase 15 in der Öffnung 16 denkbar. Das Strömungsleitelement 11 kann dabei insbesondere rinnenförmig ausgebildet sein, wie dies gemäß den Darstellungen in der Fig. 3 zu entnehmen ist. Üblicherweise weist das Strömungsleitelement 11 eine Eingriffslänge L zwischen 2,0 und 30 mm auf, besonders bevorzug eine Eingriffslänge L zwischen 2,0 und 10 mm. Über diese Eingriffslänge greift das Strömungsleitelement 11 in das Gehäuse 7 des Abgaswärmeübertragers 1 ein (vgl. insbesondere Fig. 2).

[0024] Betrachtet man die Strömungsleiteinrichtung 10 aus den Fig. 4a und 4b, so kann man erkennen, dass bei diesem das wenigstens eine Strömungsleitelement 11 verstellbar oder verschwenkbar ausgebildet ist, hier um eine Achse A verschwenkbar. Zum Verstellen des Strömungsleitelements 11 kann beispielsweise eine nicht gezeigte Stelleinrichtung verwendet werden, die ein aktives Verstellen des Strömungsleitelementes 11 bewirkt. Alternativ ist auch denkbar, dass das Strömungsleitelement 11 schwenkbar gelagert und mittels einer Feder 17 in eine erste Endstellung (vgl. Fig. 4a) vorgespannt ist. In dieser Ausgestaltung ist das Strömungsleitelement 11 in Abhängigkeit des Strömungsimpulses des Kühlmittels 6 entgegen der Federkraft der Feder 17 bis in eine gemäß der Fig. 4b dargestellte zweite Endstellung verstellbar. Eine derartige Möglichkeit der Verstellung bietet den großen Vorteil, dass bei einem geringen Kühlmittelvolumenstrom ein optimales Anströmen und damit Kühlen des eingangsseitigen Bodens 4 erreichbar ist, wogegen bei einem hohen Kühlmittelvolumenstrom eine Begrenzung des Druckverlustes durch Ausweichen des schwenkbar gelagerten Strömungsleitelementes 11 erreicht wird.

[0025] Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Strömungsleitelement 11 einseitig am Kühlmittelrohr 14 angebunden und strömungsimpulsabhängig zwischen einer ersten und zweiten Endstellung verstellbar. Es ist somit nicht um die Achse A schwenkbar ausgebildet, sondern kann lediglich aufgrund seiner federnden Ausbildung in Abhängigkeit des Strömungsimpulses des Kühlmittels 6 verbogen werden. Das Strömungsleitelement 11 ist somit in der Art eines einseitig angebundenen Federbleches ausgebildet. Eine derartige Strömungsleiteinrichtung 10 kann gänzlich auf die Feder 17 verzichten und ist deshalb besonders bevorzugt. Auch diese Ausführungsform bietet den großen Vorteil, dass bei einem geringen Kühlmittelvolumenstrom ein optimales Anströmen und damit Kühlen des eingangsseitigen Bodens 4 erreichbar ist, wogegen bei einem hohen Kühlmittelvolumenstrom eine Begrenzung des Druckverlustes durch elastisches Verbiegen des einseitig angebundenen Strömungsleitelementes 11 erreicht wird. Ein derartiges federndes Strömungsleitelement 11 lässt sich vergleichsweise einfach und kostengünstig als Blechstanzteil herstellen und ist deshalb prädestiniert für den Einsatz in dem erfindungsgemäßen Abgaswärmetauscher 1. Durch die Form des Strömungsleitelements 11 bzw. das Material, kann direkt auf die zum Verbiegen aufzubringende Kraft Einfluss genommen werden, so dass über diese Parameter die Strömung vergleichsweise einfach einstellbar ist. Eine Anbindung des Strömungsleitelements 11 an das Kühlmittelrohr 14 kann dabei in einfacher Weise stoffschlüssig, beispielsweise mittels Schweißen oder Löten, erfolgen, wobei auch ein Kleben oder eine sonstige mechanische Verbindung, beispielsweise ein Verclipsen oder Verpressen denkbar sind. Besonders letztere sind dabei vorteilhaft, da kein Wärmeintrag erfolgt und daher kein Verzug zu befürchten ist.

[0026] Betrachtet man schließlich noch die Fig. 5a bis 5c, so kann man bei diesen eine Strömungsleiteinrichtung 10 erkennen, die an einem Zuführstutzen 18 angeordnet ist. Das in den Zuführstutzen 18 eingesetzte Strömungsleitelement 11 kann dabei einen nahezu beliebigen Öffnungswinkel β sowie eine beliebige Orientierung aufweisen. Der Öffnungswinkel β ist hinsichtlich seiner Größe und Ausrichtung auf eine entsprechende Anwendung anzupassen, wobei der Öffnungswinkel β zwischen 90 und 310°, insbesondere zwischen 140° und 230° liegen kann. Zusätzlich kann das Strömungsleitelement 11 zusätzliche, nicht gezeigte Öffnungen zur gezielten Regulierung der Abströmung und der Menge des Kühlmittels 6 besitzen. Diese Öffnungen können auch als Schlitze und/oder Bohrungen ausgeführt sein. Insbesondere kann bei den gezeigten Ausführungsformen des Strömungsleitelementes 11 auch eine Richtungsänderung des Kühlmittelstroms 6 beim Eintritt in das Gehäuse 7 erzwungen werden, wobei die Richtungsänderung zwischen 0° < α < 90°, vorzugsweise zwischen 15° < α < 42° beträgt. Die Länge L des Strömungsleitelements 11 kann dabei 2mm < L < 30mm, insbesondere 2mm < L < 10mm betragen.

[0027] Mit der erfindungsgemäßen Strömungsleiteinrichtung 10 bzw. dem erfindungsgemäßen Strömungsleitelement 11 kurz auch "Baffle" genannt, kann eine gelenkte Kühlmittelströmung innerhalb des Gehäuses 7 erzwungen werden, wodurch insbesondere siedegefährdete Bereiche, wie beispielsweise der eingangsseitige Boden 4 besser gekühlt werden können. Durch die bessere Kühlung des Bodens 4 kann die Lebensdauer des erfindungsgemäßen Abgaswärmeübertragers 1 gesteigert werden. Durch den Umstand, dass die Strömungsleiteinrichtung 10 beispielsweise im Kühlmittelrohr 14 bzw. im Zuführstutzen 18 angeordnet ist, kann das Gehäuse 7 des Abgaswärmeübertragers 1 unverändert bleiben, so dass für die Herstellung weiterhin dieselben Werkzeuge verwendet werden können.

Ansprüche

1. Abgaswärmeübertrager (1),

- mit einem Rohrbündel (2) mit abgasführenden Rohren (3), wobei das Rohrbündel (2) eingangsseitig und ausgangsseitig jeweils in einem Boden (4,5) gefasst ist,

- mit einem, von einem Kühlmittel (6) durchströmten Gehäuse (7), welches das Rohrbündel (2) umschließt, stirnseitig durch die beiden Böden (4,5) begrenzt ist und einen Kühlmitteleinlass (8) und einen Kühlmittelauslass (9) aufweist,

- wobei im Bereich des Kühlmitteleinlasses (8) eine Strömungsleiteinrichtung (10) vorgesehen ist, die das Kühlmittel (6) an siedegefährdete Stellen des Gehäuses (7), nämlich an den eingangsseitigen Boden (4), lenkt,

- wobei die Strömungsleiteinrichtung (10) wenigstens ein Strömungsleitelement (11) aufweist,

- wobei das wenigstens eine Strömungsleitelement (11) derart ausgebildet ist, dass es eine Richtungsänderung der Kühlmittelströmung (6) von ca. 0° < α < 90°, insbesondere von ca. 15° < α < 42°, erzwingt,

- wobei die Strömungsleiteinrichtung (10) an einem Kühlmittelrohr (14) angeordnet ist, welches in den Kühlmitteleinlass (8) mündet, oder

- wobei die Strömungsleiteinrichtung (10) an einem Zuführstutzen (18) angeordnet ist, der mit dem Kühlmitteleinlass (8) verbunden ist,

dadurch gekennzeichnet,

- dass das wenigstens eine Strömungsleitelement (11) elastisch verbiegbar und/oder schwenkbar ausgebildet ist,

- dass das Strömungsleitelement (11) einseitig am Kühlmittelrohr (14) angebunden, in der Art eines Federblechs ausgebildet und strömungsimpulsabhängig zwischen einer ersten und zweiten Endstellung verstellbar ist, oder

- dass das Strömungsleitelement (11) schwenkbar gelagert und mittels einer Feder (17) in eine erste Endstellung vorgespannt und in Abhängigkeit des Strömungsimpulses des Kühlmittels (6) entgegen der Feder (17) bis in eine zweite Endstellung verstellbar ist.

2. Abgaswärmeübertrager nach Anspruch 1, erste Alternative im Oberbegriff,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Strömungsleiteinrichtung (10) einstückig mit dem Kühlmittelrohr (14) ausgebildet ist oder mit diesem verschweißt, verlötet oder verschraubt ist.

3. Abgaswärmeübertrager nach Anspruch 1, erste Alternative im Oberbegriff oder nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Kühlmittelrohr (14) und die Strömungsleiteinrichtung (10) als metallisches Gussteil ausgebildet sind.

4. Abgaswärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Strömungsleiteinrichtung (10) wenigstens ein Strömungsleitelement (11) aufweist, welches rinnenförmig ausgebildet ist.

5. Abgaswärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass das wenigstens eine Strömungsleitelement (11) eine Eingriffslänge von 2,0 mm < L < 30,0 mm, insbesondere eine Länge von ca. 2,0 mm < L < 10,0 mm, aufweist, über welche es in das Gehäuse (7) eingreift.

Claims

1. Exhaust gas transformer (1),

- having a tube bundle (2) with exhaust gas-conducting tubes (3), wherein the tube bundle (2) is set in a base (4, 5) respectively on the input side and output side,

- having a housing (7) through which a coolant (6) flows, said housing encloses the tube bundle (2), is delimited on the front end by the two bases (4, 5) and has a coolant inlet (8) and a coolant outlet (9),

- wherein, in the region of the coolant inlet (8), a flow guide device (10) is provided which deflects the coolant (6) at points of the housing (7) at risk of boiling, namely at the input-side base (4),

- wherein the flow guide device (10) has at least one flow guide element (11),

- wherein the at least one flow guide element (11) is designed such that it forces a change of direction of the coolant flow (6) from approx. 0° < α < 90°, in particular from approx. 15° < α < 42°,

- wherein the flow guide device (10) is arranged on a coolant tube (14), which opens into the coolant inlet (8), or

- wherein the flow guide device (10) is arranged on a supply support (18), which is connected to the coolant inlet (8),

characterised in that
the at least one flow guide element (11) is designed so as to be elastically bendable and/or pivotable,

- the flow guide element (11) is connected on one side to the coolant tube (14), is designed in the manner of a spring sheet and is adjustable between a first and a second end position depending on the flow pulse, or

- the flow guide element (11) is pivotably mounted and is pre-tensioned by means of a spring (17) into a first end position and is adjustable as a function of the flow pulse of the coolant (6) counter to the spring (17) until reaching a second end position.

2. Exhaust gas transformer according to claim 1, first alternative in the preamble,
characterised in that
the flow guide device (10) is designed integrally with the coolant tube (14) or is welded, soldered or screwed therewith.

3. Exhaust gas transformer according to claim 1, first alternative in the preamble or according to claim 2,
characterised in that
the coolant tube (14) and the flow guide device (10) are designed as a metallic cast part.

4. Exhaust gas transformer according to any one of the preceding claims,
characterised in that
the flow guide device (10) has at least one flow guide element (11) which is designed in a channel shape.

5. Exhaust gas transformer according to any one of the preceding claims,
characterised in that
the at least one flow guide element (11) has an engagement length of 2.0 mm < L < 30.0 mm, in particular a length of approx. 2.0 mm < L < 10.0 mm, via which it engages into the housing (7).

Revendications

1. Échangeur de chaleur de gaz d'échappement (1)

- avec un faisceau de tubes (2) avec des tubes véhiculant des gaz d'échappement (3), dans lequel le faisceau de tubes (2) est contenu côté entrée et côté sortie respectivement dans un fond (4, 5),

- avec un boîtier (7) traversé par un agent de refroidissement (6), qui renferme le faisceau de tubes (2), est délimité côté frontal par les deux fonds (4, 5) et présente une entrée d'agent de refroidissement (8) et une sortie d'agent de refroidissement (9),

- dans lequel un dispositif de guidage d'écoulement (10), qui dirige l'agent de refroidissement (6) à des endroits à risque d'ébullition du boîtier (7), à savoir au fond côté entrée (4), est prévu dans la zone de l'entrée d'agent de refroidissement (8),

- dans lequel le dispositif de guidage d'écoulement (10) présente au moins un élément de guidage d'écoulement (11),

- dans lequel l'au moins un élément de guidage d'écoulement (11) est réalisé de sorte qu'il oblige un changement de direction de l'écoulement d'agent de refroidissement (6) d'environ 0° < α < 90°, en particulier d'environ 15° < α < 42°,

- dans lequel le dispositif de guidage d'écoulement (10) est agencé au niveau d'un tube d'agent de refroidissement (14), qui débouche dans l'entrée d'agent de refroidissement (8), ou

- dans lequel le dispositif de guidage d'écoulement (10) est agencé au niveau d'une tubulure d'alimentation (18), qui est reliée à l'entrée d'agent de refroidissement (8),

caractérisé en ce

- que l'au moins un élément de guidage d'écoulement (11) est réalisé de manière élastiquement déformable et/ou pivotante,

- que l'élément de guidage d'écoulement (11) est attaché d'un côté au tube d'agent de refroidissement (14), réalisé à la manière d'une tôle à ressort et réglable en fonction de l'impulsion d'écoulement entre une première et deuxième position finale, ou

- que l'élément de guidage d'écoulement (11) est logé de manière pivotante et précontraint au moyen d'un ressort (17) dans une première position finale et réglable en fonction de l'impulsion d'écoulement de l'agent de refroidissement (6) à l'encontre du ressort (17) jusque dans une deuxième position finale.

2. Échangeur de chaleur de gaz d'échappement selon la revendication 1, première variante du préambule,
caractérisé en ce
que le dispositif de guidage d'écoulement (10) est réalisé d'un seul tenant avec le tube d'agent de refroidissement (14) ou est soudé, brasé ou vissé avec celui-ci.

3. Échangeur de chaleur de gaz d'échappement selon la revendication 1, première variante du préambule ou selon la revendication 2
caractérisé en ce
que le tube d'agent de refroidissement (14) et le dispositif de guidage d'écoulement (10) sont réalisés en tant que pièce coulée métallique.

4. Échangeur de chaleur de gaz d'échappement selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce
que le dispositif de guidage d'écoulement (10) présente au moins un élément de guidage d'écoulement (11), qui est réalisé en forme de gouttière.

5. Échangeur de chaleur de gaz d'échappement selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce
que l'au moins un élément de guidage d'écoulement (11) présente une longueur de prise de 2,0 mm < L < 30,0 mm, en particulier une longueur d'environ 2,0 mm < L < 10,0 mm, sur laquelle il entre en prise dans le boîtier (7).

Zeichnung