WÄRMEÜBERTRAGER

Beschreibung

Technisches Gebiet

[0001] Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager für einen Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einem Gehäuse und mit einer Mehrzahl von Rohren, welche von einem Abgas durchströmbar sind und von einem Kühlmittel umströmbar sind, wobei die Rohre innerhalb des Gehäuses angeordnet sind und das Gehäuse einen Kühlmitteleinlass und einen Kühlmittelauslass aufweist, wobei das Abgas und das Kühlmittel im Gegenstrom zueinander durch den Wärmeübertrager strömbar sind, wobei das Innenvolumen des Gehäuses in einen ersten Strömungsweg und einen zweiten Strömungsweg unterteilt ist und die Rohre innerhalb des zweiten Strömungsweges angeordnet sind, wobei der erste Strömungsweg einen Bypass zum zweiten Strömungsweg ausbildet.

Stand der Technik

[0002] In Kraftfahrzeugen werden Wärmeübertrager eingesetzt, um Abgas, welches vom Verbrennungsmotor kommt, zu kühlen. Hierzu wird zwischen dem in einem Abgasstrang strömenden Abgas und einem Kühlmittel ein Wärmeübertrag erzeugt, um Wärme von dem Abgas auf das Kühlmittel zu übertragen.

[0003] Das abgekühlte Abgas kann dem Verbrennungsmotor im Rahmen einer sogenannten Abgasrückführung wieder zugeführt werden. Durch die Beimengung von gekühltem Abgas zur Frischluft, welche zur Verbrennung in den Brennraum geführt wird, kann die Schadstoffemission des Verbrennungsmotors verringert werden.

[0004] Eine im Stand der Technik bekannte Bauform ist ein Rohrbündel-Wärmeübertrager. Das Abgas wird in diesem durch eine Mehrzahl von Rohren geführt, welche innerhalb eines Gehäuses angeordnet sind und mit einem Kühlmittel umströmt werden.

[0005] Aus der DE 10 2008 038 629 A1 ist ein Wärmeübertrager gemäß dem Obergriff von Anspruch 1 bekannt.

[0006] Die Vorrichtungen, welche aus dem Stand der Technik bekannt sind, können derart durchströmt werden, dass das Abgas und das Kühlmittel im Wesentlichen in gleiche Richtungen (Gleichstrom) strömen oder derart, dass das Abgas und das Kühlmittel in entgegengesetzte Richtungen (Gegenstrom) strömen. Aus der DE 10 2006 005 246 A1 ist ein Wärmeübertrager für einen Abgasstrang bekannt, welcher sowohl für eine Durchströmung im Gleichstrom als auch für eine Durchströmung im Gegenstrom verwendet werden kann.

[0007] Nachteilig an den Vorrichtungen im Stand der Technik ist insbesondere, dass es an der Einströmseite des Abgases in den Wärmeübertrager zu Überhitzungen kommen kann, welche zu einem Sieden des Kühlmittels innerhalb des Wärmeübertragers führen. Ein Sieden des Kühlmittels kann Schäden am Kühlmittelkreislauf verursachen und starkes Sieden senkt insgesamt den thermodynamischen Wirkungsgrad.

[0008] Aus der DE 10 2009 034 723 A1 ist ein Wärmeübertrager bekannt, welcher jeweils zwei Fluideinlässe für das Kühlmittel und einen Fluidauslass für das Kühlmittel vorsieht. Durch den zusätzlichen Fluideinlass kann die Kühlmittelverteilung an der Einströmseite des Abgases verbessert werden, wodurch dem Sieden des Kühlmittels entgegengewirkt werden kann.

[0009] Nachteilig an diesem Wärmeübertrager ist, dass zusätzliche Fluidanschlüsse vorgesehen werden müssen, wodurch der Aufbau des Wärmeübertragers komplexer wird und ein größerer Bauraum benötigt wird.

Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile

[0010] Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wärmeübertrager zu schaffen, der das Sieden des Kühlmittels an der Einströmseite des Abgases wirkungsvoll reduziert oder gänzlich vermeidet.

[0011] Die Aufgabe hinsichtlich des Wärmeübertragers wird durch einen Wärmeübertrager mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.

[0012] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager für einen Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem Gehäuse und mit einer Mehrzahl von Rohren, welche von einem Abgas durchströmbar sind und von einem Kühlmittel umströmbar sind, wobei die Rohre innerhalb des Gehäuses angeordnet sind und das Gehäuse einen Kühlmitteleinlass und einen Kühlmittelauslass aufweist, wobei das Abgas und das Kühlmittel im Gegenstrom zueinander durch den Wärmeübertrager strömbar sind, wobei das Innenvolumen des Gehäuses in einen ersten Strömungsweg und einen zweiten Strömungsweg unterteilt ist und die Rohre innerhalb des zweiten Strömungsweges angeordnet sind, wobei der erste Strömungsweg einen Bypass zum zweiten Strömungsweg ausbildet, wobei die Querschnittsfläche des ersten Strömungsweges zwischen 15% und 65%, bevorzugt zwischen 30% und 50%, der insgesamt vom Kühlmittel durchströmten Querschnittsfläche des Gehäuses beträgt, wobei die insgesamt vom Kühlmittel durchströmte Querschnittsfläche des Gehäuses durch die Querschnittsfläche des ersten Strömungsweges und die Querschnittsfläche des zweiten Strömungsweges abzüglich der von den Rohren eingenommenen Querschnittsfläche gebildet ist.

[0013] Ein Bypass für das Kühlmittel ist besonders vorteilhaft, um das Kühlmittel innerhalb des Gehäuses gezielt zu der Seite führen zu können, an welcher das Abgas in die Rohre eintritt. An der Einströmseite des Abgases weist das Abgas das höchste Temperaturniveau auf, wodurch das Kühlmittel in diesem Bereich stark erhitzt wird. Im Extremfall kann es zu starkem Sieden, sogenanntem Filmsieden, des Kühlmittels in diesem Bereich kommen, wodurch der Kühlmittelkreislauf beschädigt werden kann und die Kühlleistung insgesamt reduziert wird. Der Bypass führt vorteilhafterweise Kühlmittel direkt vom Kühlmitteleinlass zur Einströmseite des Abgases ohne vorher eine wesentliche Wärmemenge aufzunehmen.

[0014] Bevorzugt strömen das Kühlmittel und das Abgas im Gegenstrom zueinander, wodurch der mögliche Wärmeübertrag zwischen dem Abgas und dem Kühlmittel maximiert wird. Demnach tritt das Kühlmittel, welches den zweiten Strömungsweg durchströmt, durch das Umströmen der Rohre bereits in einen Wärmeübertrag mit dem Abgas, bevor es an der Einströmseite des Abgases ankommt. Die Wärmeaufnahmekapazität ist daher geringer als bei dem Kühlmittel, welches durch den Bypass beziehungsweise den ersten Strömungsweg direkt zur Einströmseite des Abgases strömt. Im Nachfolgenden werden die Bezeichnungen Bypass und erster Strömungsweg synonym verwendet.

[0015] Für das Kühlmittel ergeben sich vorteilhafterweise zwei Querschnittsflächen, deren Verhältnis einen wesentlichen Einfluss auf den entstehenden Druckverlust und auf die zur Erreichung einer bestimmten Kühlleistung erforderliche Kühlmittelmenge hat. Die erste Querschnittsfläche ist die Querschnittsfläche des Bypasses (A_B) beziehungsweise des ersten Strömungsweges, während die zweite Querschnittsfläche durch die gesamte vom Kühlmittel durchströmte Querschnittsfläche (A_T) innerhalb des Gehäuses gegeben ist, wobei hierzu die Querschnittsfläche des ersten Strömungsweges und die des zweiten Strömungsweges abzüglich der von den Rohren eingenommenen Querschnittsfläche zählen.

[0016] Bevorzugt liegt das Verhältnis der Querschnittsfläche A_B zur Querschnittsfläche A_T zwischen 15% und 65%, dabei besonders bevorzugt zwischen 30% und 50%. Es hat sich herausgestellt, dass unterschiedliche Wärmeübertrager, welche ein Verhältnis der Querschnittsflächen in diesem Bereich aufweisen, einen besonders niedrigen Kühlmittelbedarf haben, um eine vorgegebene Kühlleistung zu erreichen. Weiterhin ist der Druckverlust des Kühlmittels innerhalb des Gehäuses in einem solchen Größenbereich der Querschnittsflächen besonders niedrig.

[0017] Ein Wärmeübertrager mit den Merkmalen von Anspruch 1 ist daher besonders geeignet, um eine maximale Kühlleistung bei minimalem Druckverlust zu erzeugen. Wärmeübertrager mit diesen Merkmalen weisen somit eine besonders günstige Kühlcharakteristik auf.

[0018] Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die Rohre einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisen, wobei die Breite des Querschnitts jeweils zwischen 13mm und 17mm beträgt und die Höhe zwischen 4mm und 5mm beträgt.

[0019] Ein rechteckiger Querschnitt der Rohre ist besonders vorteilhaft in Verbindung mit einem ebenfalls rechteckigen Gehäusequerschnitt. In einer solchen Anordnung lassen sich die Rohre untereinander und zu dem Gehäuse auf einfache Weise beabstanden, so dass geeignete Spalte zwischen den Rohren und dem Gehäuse entstehen, um eine ausreichende Durchströmung mit dem Kühlmittel zu gewährleisten.

[0020] Besonders bevorzugt weisen die Rohre einen rechteckigen Querschnitt auf, welcher eine Breite zwischen 13mm und 17mm und eine Höhe zwischen 4mm und 5mm aufweist. Rohre dieser Dimension sind vorteilhaft, da sie ein sehr gutes Verhältnis von durchströmbaren Querschnitt zur Außenfläche aufweisen, welches insbesondere für Anwendungen in einem Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs vorteilhaft ist, um eine maximale Kühlleistung zu erreichen. Hierbei sind insbesondere die gewöhnlich zu erwartenden Abgastemperaturen von mehreren hundert Grad Celsius, die gewöhnlich vorherrschende Kühlmitteltemperatur und die nach der Abkühlung zu erreichende Abgastemperatur entscheidende Größen für die Auslegung des Wärmeübertragers.

[0021] Auch ist es zu bevorzugen, wenn die Rohre derart zueinander beabstandet angeordnet sind, dass die Mittelachsen der Rohre in der Breite um 14,5mm bis 18,5mm zueinander beabstandet sind und in der Höhe um 5,5mm bis 6,5mm zueinander beabstandet sind.

[0022] Eine Anordnung mit einer Teilung in der Breite von 14,5mm bis 18,5mm und mit einer Teilung in der Höhe von 5,5mm bis 6,5mm ist besonders vorteilhaft, um bei gegebenen Rohrgrößen, wie sie vorausgehend beschrieben wurden, jeweils ausreichende Spalte zwischen den zueinander benachbarten Rohren zu erreichen. Die Spaltgröße muss dabei ausreichend groß sein, um eine Stauung oder die Erzeugung eines zu hohen Druckverlustes zu vermeiden.

[0023] Auch ist es vorteilhaft, wenn der erste Strömungsweg thermisch isoliert gegenüber dem zweiten Strömungsweg und/oder dem Gehäuse und/oder den Rohren und/oder dem die Rohre umströmenden Kühlmittel ist.

[0024] Eine thermische Isolation ist besonders vorteilhaft, da sie dazu führt, dass das Kühlmittel, welches durch den Bypass beziehungsweise den ersten Strömungsweg strömt, thermisch von dem Kühlmittel im zweiten Strömungsweg und insbesondere von dem Abgas in den Rohren entkoppelt ist. Daher weist das Kühlmittel nach dem Ausströmen aus dem Bypass in den zweiten Strömungsweg im Bereich der Abgaseinströmseite eine besonders große Wärmeaufnahmekapazität auf, wodurch eine besonders große Kühlwirkung erzeugt werden kann und das Sieden des Kühlmittels wirksam verhindert werden kann.

[0025] Auch ist es zweckmäßig, wenn der Kühlmitteleinlass und die Einströmseite des Abgases in Haupterstreckungsrichtung der Rohre an gegenüberliegenden Endbereichen des Gehäuses angeordnet sind.

[0026] Durch die Anordnung des Kühlmitteleinlasses und der Einströmseite des Abgases an sich gegenüberliegenden Endbereichen wird ein Durchströmen des Wärmeübertragers im Gegenstrom erreicht. Dies ist besonders vorteilhaft, um einen möglichst großen Wärmeübertrag innerhalb des Wärmeübertragers realisieren zu können.

[0027] Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die Rohre an ihrer Innenfläche und/oder an ihrer Außenfläche turbulenzerzeugende Mittel aufweisen.

[0028] Turbulenzerzeugende Mittel, wie beispielsweise Winglets oder Rippen, sind besonders vorteilhaft, um eine Verwirbelung des Abgases und/oder des Kühlmittels zu erzeugen. In turbulenten Strömungen kann ein größerer Wärmeübertrag erzielt werden als in laminaren Strömungen. Außerdem können Stauungen des Kühlmittels und die dadurch entstehenden Bereiche hoher Temperatur reduziert werden oder vollständig vermieden werden.

[0029] Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass die Einströmrichtung und/oder die Ausströmrichtung des Kühlmittels jeweils eine Normale zur Hauptdurchströmungsrichtung der Rohre bildet.

[0030] Eine solche Anordnung des Kühlmitteleinlasses und des Kühlmittelauslasses ist besonders bevorzugt, um eine möglichst kompakte Bauform zu erhalten. Weiterhin ist es vorteilhaft, da insbesondere durch eine Einströmrichtung des Kühlmittels, welche als Normale zur Hauptdurchströmungsrichtung der Rohre ausgerichtet ist, eine vorteilhafte Verteilung des Kühlmittels über den gesamten Querschnitt des Gehäuses erreicht werden kann. Die Ausbreitungsrichtung des Kühlmittels liegt hier in direkter Verlängerung der Einströmrichtung, wodurch das Kühlmittel keine oder nur unwesentliche Umlenkungen erfahren muss, um sich vollständig über den Querschnitt des Gehäuses zu verteilen.

[0031] Weiterhin ist es besonders vorteilhaft, wenn der erste Strömungsweg an einer der Innenflächen des Gehäuses ausgebildet ist und durch eine Wandung von dem zweiten Strömungsweg abgetrennt ist.

[0032] Eine Anordnung des ersten Strömungsweges beziehungsweise des Bypasses an einer der Innenflächen des Gehäuses ist vorteilhaft, um den Bypass räumlich getrennt von den durch das Gehäuse verlaufenden Rohren auszuführen. Dies dient der einfacheren Strömungsführung und reduziert weiterhin den Wärmeübertrag von den Rohren beziehungsweise dem darin strömenden Abgas auf das Kühlmittel im Bypass.

[0033] Auch ist es zu bevorzugen, wenn die Wandung eine oder mehrere Öffnungen aufweist, welche jeweils einen Kühlmittelübertritt zwischen dem ersten Strömungsweg und dem zweiten Strömungsweg bilden.

[0034] Bevorzugt ist ein Übertritt des Kühlmittels aus dem zweiten Strömungsweg in den ersten Strömungsweg beziehungsweise von dem ersten Strömungsweg in den zweiten Strömungsweg durch Öffnungen in der den Bypass begrenzenden Wandung möglich. Auf diese Weise kann das Kühlmittel leicht zwischen den beiden Strömungswegen ausgetauscht werden. Bevorzugt sind die Öffnungen im Bereich des Kühlmitteleinlasses und des Kühlmittelauslasses angeordnet.

[0035] Auch ist es vorteilhaft, wenn der Kanal eine kürzere Erstreckung entlang der Haupterstreckungsrichtung der Rohre aufweist als das Innere des Gehäuses, wobei die offenen Endbereiche des Kanals frei in das Innenvolumen des Gehäuses münden.

[0036] Durch eine kürzere Erstreckung des Kanals im Vergleich zum Inneren des Gehäuses kann sichergestellt werden, dass die offenen Endbereiche des Kanals nicht an den das Innenvolumen des Gehäuses begrenzenden Wandungen anliegen, wodurch ein Fluidübertritt vom zweiten Strömungsweg in den Bypass erschwert werden könnte. Alternativ zu den frei in das Innenvolumen mündenden Endbereichen kann der Kanal auch Öffnungen aufweisen, welche den Fluidübertritt zwischen den Strömungswegen ermöglichen.

[0037] Darüber hinaus ist es zweckmäßig, wenn das Kühlmittel vom Kühlmitteleinlass durch den ersten Strömungsweg in den zweiten Strömungsweg strömbar ist und/oder, wenn das Kühlmittel aus dem ersten Strömungsweg durch den zweiten Strömungsweg zum Kühlmittelauslass strömbar ist.

[0038] Je nach Lage des Kühlmitteleinlasses relativ zum Bypass, kann das Kühlmittel entweder vom Kühlmitteleinlass direkt in den zweiten Strömungsweg strömen und von dort durch die Öffnung in den Bypass oder direkt vom Kühlmitteleinlass in den Bypass und durch die Öffnung in den zweiten Strömungsweg. Der Kühlmittelauslass ist bevorzugt auf der dem Bypass gegenüberliegenden Seite des Gehäuses angeordnet, um zu erreichen, dass das Kühlmittel aus dem Bypass in jedem Fall durch die Öffnung in den zweiten Strömungsweg überströmt, bevor es aus dem Kühlmittelauslass ausströmt. Auf diese Weise wird die zusätzliche Kühlung der Abgaseinströmseite, welche an dem Endbereich des Wärmeübertragers angeordnet ist der auch den Kühlmittelauslass aufweist, gewährleistet.

[0039] Auch ist es vorteilhaft, wenn die Rohre endseitig in Rohrböden aufgenommen sind, welche den vom Kühlmittel durchströmbaren Bereich des Gehäuses in einer Richtung entlang der Hauptdurchströmungsrichtung der Rohre begrenzen.

[0040] Rohrböden sind vorteilhaft, um eine Aufnahme für die Rohre zu bilden und weiterhin eine Begrenzung des vom Kühlmittel durchströmten Bereichs im Gehäuse zu erreichen. An den Rohrböden, welche bevorzugt fluiddicht mit dem Gehäuse verbunden sind, können Diffusoren oder andere Elemente angebunden werden, welche insbesondere die Zuleitung und Ableitung des Abgases in die Rohre hinein beziehungsweise aus den Rohren heraus begünstigen.

[0041] Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen und in der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschrieben.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

[0042] Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1

zwei Schnittansichten eines Wärmeübertragers, wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist,

Fig. 2

zwei Schnittansichten eines alternativ ausgestalteten Wärmeübertragers, wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist,

Fig. 3

zwei Schnittansichten eines Wärmeübertragers, wobei im Inneren des Gehäuses ein Bypass zum Hauptströmungsweg des Kühlmittels angeordnet ist,

Fig. 4

zwei Schnittansichten eines Wärmeübertragers gemäß Figur 3, wobei der Kühlmitteleinlass auf der gleichen Seite des Gehäuses angeordnet ist, wie der Kühlmittelauslass,

Fig. 5

ein Diagramm, welches auf der X-Achse das Verhältnis der Querschnittsfläche des Bypasses im Verhältnis zu der gesamten vom Kühlmittel durchströmten Querschnittsfläche des Wärmeübertragers darstellt und auf der Y-Achse die prozentuale Reduktion des Kühlmittelbedarfs, und

Fig. 6

ein Diagramm, welches auf der X-Achse das Verhältnis der Querschnittsfläche des Bypasses im Verhältnis zu der gesamten vom Kühlmittel durchströmten Querschnittsfläche des Wärmeübertragers darstellt, wobei auf der Y-Achse der jeweils entstehende Druckverlust aufgetragen ist.

Bevorzugte Ausführung der Erfindung

[0043] Die nachfolgenden Figuren 1 bis 4 zeigen jeweils zwei Ansichten eines Wärmeübertragers. Im linken Teil der Figuren ist jeweils eine Ansicht dargestellt, bei welcher die Rohre als Flächennormale zur Zeichnungsebene ausgerichtet sind. Der Blick des Betrachters ist entlang der Haupterstreckungsrichtung der Rohre gerichtet. Im rechten Teil der Figuren ist jeweils ein Längsschnitt durch den Wärmeübertrager dargestellt.

[0044] Die Figur 1 zeigt einen Wärmeübertrager 1, welcher ein Gehäuse 2 aufweist. Durch das Gehäuse 2 verlaufen mehrere Rohre 3. Die Rohre 3 ragen links und rechts über das Gehäuse 2 hinaus und sind endseitig vorzugsweise von Rohrböden aufgenommen, welche das Gehäuse 2 nach links und rechts abschließen.

[0045] Die Rohre 3 können von einem Abgas durchströmt werden. Mit dem Bezugszeichen 4 ist die Einströmseite gekennzeichnet, von welcher Abgas in die Rohre einströmen kann. Am rechten Endbereich der Rohre 3 ist mit dem Bezugszeichen 7 die Ausströmseite gekennzeichnet. In alternativen Ausgestaltungen können an der Einströmseite und der Ausströmseite zusätzlich Diffusoren angeordnet sein, welche das Einströmen des Abgases in die Rohre hinein und das Ausströmen des Abgases aus den Rohren heraus unterstützt.

[0046] Das Gehäuse 2 weist rechts an der oben liegenden Wandung einen Kühlmitteleinlass 5 auf. Dieser kann beispielsweise durch eine Öffnung in der Gehäusewandung oder durch einen Anschlussstutzen gebildet sein. Durch den Kühlmitteleinlass 5 kann ein Kühlmittel in das Gehäuse 2 einströmen. Am linken Ende an der unteren Gehäusewandung ist ein Kühlmittelauslass 6 angeordnet, durch welchen das Kühlmittel aus dem Gehäuse 2 ausströmen kann. Das Gehäuse 2 wird von der rechten Seite vom Kühlmitteleinlass 5 hin zur linken Seite zum Kühlmittelauslass 6 mit Kühlmittel durchströmt. Die Rohre 3 werden hierbei von dem Kühlmittel umströmt, während sie von dem Abgas durchströmt werden.

[0047] Der Strömungsweg für das Kühlmittel im Inneren des Gehäuses 2 ist mit dem Bezugszeichen 8 gekennzeichnet.

[0048] Im linken Teil der Figur 1 ist zu erkennen, dass das Kühlmittel von oben durch den Kühlmitteleinlass 5 in das Gehäuse 2 einströmt und nach unten durch den Kühlmittelauslass 6 aus dem Gehäuse 2 ausströmt. Die Hauptdurchströmungsrichtung des Abgases in den Rohren 3 und die Hauptdurchströmungsrichtung des Kühlmittels in dem Strömungsweg 8 innerhalb des Gehäuses sind gegensinnig zueinander im sogenannten Gegenstrom ausgebildet.

[0049] Die Rohre 3 sind in drei Dreierreihen übereinander angeordnet, wobei sich jeweils zwischen den Rohren 3 und den Innenwandungen des Gehäuses 2 Spalte ergeben, welche von dem Kühlmittel durchströmt werden können. Die Anzahl und Anordnung der Rohre ist beispielhaft und kann in alternativen Ausführungen beliebig variiert werden.

[0050] Die Figur 1 und die nachfolgende Figur 2 stellen Wärmeübertrager dar, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind.

[0051] Figur 2 zeigt einen Wärmeübertrager 1, wie er bereits in Figur 1 gezeigt wurde. Im Unterschied zur Figur 1 ist der Kühlmitteleinlass 9 nicht an der oberen Außenwandung des Gehäuses 2 angeordnet, sondern wie der Kühlmittelauslass 6 auch an der unteren Außenwandung. Dies ist auch im linken Teil der Figur 2 zu erkennen.

[0052] Der übrige Aufbau des Wärmeübertragers 1 der Figur 2 stimmt mit dem Aufbau des Wärmeübertragers 1 der Figur 1 überein. Für identische Elemente sind identische Bezugszeichen verwendet worden.

[0053] Figur 3 zeigt eine Ansicht eines Wärmeübertragers 20. Ähnlich dem Wärmeübertrager 1 der Figur 1 ist am rechten Endbereich an der oberen Außenwandung des Gehäuses 2 ein Kühlmitteleinlass 5 angeordnet und an der unteren Außenwandung am linken Endbereich ein Kühlmittelauslass 6. Das Gehäuse 2 weist im Inneren einen ersten Strömungsweg 22 auf und einen zweiten Strömungsweg 21.

[0054] Im zweiten Strömungsweg 21 sind die Rohre 3 angeordnet. Der erste Strömungsweg 22 kann, wie in den Figuren 3 und 4 dargestellt, durch einen Kanal 23 gebildet sein, welches oberhalb der Rohre 3 innerhalb des Gehäuses 2 angeordnet ist und eine räumliche Trennung des ersten Strömungsweges 22 vom zweiten Strömungsweg 21 erzeugt. Alternativ kann der erste Strömungsweg beispielsweise auch durch eine Wandung, welche zwischen zwei sich gegenüberliegenden Innenflächen des Gehäuses verläuft, vom zweiten Strömungsweg abgetrennt werden.

[0055] In der Figur 3 ist zwischen dem Kanal 23 und dem Gehäuse 2 am rechten Endbereich des Gehäuses 2 ein Freiraum 24 und am linken Endbereich ein Freiraum 25 ausgebildet. Durch diese Freiräume 24, 25, welche durch eine Beabstandung des Kanalendes zur Gehäuseinnenwandung gebildet sind, kann Kühlmittel zwischen dem ersten Strömungsweg 22 und dem zweiten Strömungsweg 21 strömen.

[0056] In einer alternativen Ausführung kann sich der Kanal, welcher den ersten Strömungsweg begrenzt, auch über die gesamte Länge des Gehäuses erstrecken. Dann weist der Kanal vorteilhafterweise Öffnungen in einer seiner Wandungen auf, weiche ein Überströmen des Fluids zwischen den Strömungswegen erlauben. Weiterhin kann durch Öffnungen in den Wandungen auch eine Fluidkommunikation des Kanals mit dem Kühlmitteleinlass und dem Kühlmittelauslass erzeugt werden.

[0057] Figur 3 zeigt, dass das Kühlmittel entlang des Kühlmitteleinlasses 5 in das Gehäuse 2 einströmt und dort vertikal nach unten in den zweiten Strömungsweg 21 strömt und auch in den ersten Strömungsweg 22 strömt. Das Kühlmittel im zweiten Strömungsweg 21 umströmt die Rohre 3, wodurch ein Wärmeübertrag zwischen dem in den Rohren 3 strömenden Abgas und dem Kühlmittel erzeugt wird. Das Kühlmittel im ersten Strömungsweg 22 strömt hingegen im Wesentlichen thermisch entkoppelt innerhalb des als Bypass fungierenden ersten Strömungsweges 22 nach links und tritt dort endseitig aus dem Kanal 23 aus. Das Kühlmittel aus dem ersten Strömungsweg 22 und dem zweiten Strömungsweg 21 strömt schließlich in einer Richtung quer zur Hauptdurchströmungsrichtung der Rohre 3 nach unten und durch den Kühlmittelauslass 6 aus dem Gehäuse 2 aus.

[0058] Das Kühlmittel im ersten Strömungsweg 22 wird somit direkt an die Einströmseite 4 der Rohre 3 geleitet und nimmt dort die Wärme des Abgases auf. Da das durch den ersten Strömungsweg 22 geströmte Kühlmittel eine höhere Wärmeaufnahmekapazität aufweist als das Kühlmittel, welches bereits an den Rohren 3 entlang durch den zweiten Strömungsweg 21 geströmt ist, kann eine besonders gute Abkühlung an der Einströmseite 4 des Abgases erreicht werden.

[0059] Im linken Teil der Figur 3 ist der rechteckige Querschnitt des Kanals 23, welcher den Bypass für das Kühlmittel bildet, zu erkennen. Der Kanal 23 ist oberhalb der Rohre 3 mit einem Abstand zu den Rohren 3 im Gehäuse 2 angeordnet. Weiterhin ist die Aufteilung des Gehäuses 2 in den ersten Strömungsweg 22 und den zweiten Strömungsweg 21 zu erkennen.

[0060] Die Querschnittsfläche des Kanals 23 beziehungsweise des ersten Strömungsweges 22 ist mit A_B bezeichnet. Die gesamte innere Querschnittsfläche des Gehäuses 2, welche von dem Kühlmittel durchströmt wird, wird als A_T bezeichnet. Die Querschnittsfläche A_T ist durch die Querschnittsfläche des ersten Strömungsweges 22 und des zweiten Strömungsweges 21 abzüglich der Querschnittsfläche des Rohres 3 gebildet. Bevorzug ist das Verhältnis von A_B zu A_T zwischen 15% und 65%. Besonders bevorzugt liegt es dabei zwischen 30% und 50%. Die Vorteile eines solchen Verhältnisses werden in der nachfolgenden Figur 5 näher erläutert.

[0061] Figur 4 zeigt eine alternative Ausführungsform des Wärmeübertragers 20, wobei der Kühlmitteleinlass 9 und der Kühlmittelauslass 6 an der unteren Außenwandung des Gehäuses 2 angeordnet sind. Der Wärmeübertrager 20 der Figur 4 ist analog der Figur 2 ausgeführt, wobei im Inneren des Gehäuses 2 ebenfalls ein Kanal 23 als Bypass für das Kühlmittel angeordnet ist.

[0062] Durch die unterschiedliche Anordnung des Kühlmitteleinlasses 9 wird auch die Durchströmung der Strömungswege 22, 21 beeinflusst. In Figur 4 strömt das Kühlmittel durch den Kühlmitteleinlass 9 von unten in den zweiten Strömungsweg 21 und dort einerseits nach links und andererseits weiter nach oben und durch den Freiraum 24 in den erste Strömungsweg 22. Am Ende des Kanals 23 strömt das Kühlmittel im Bereich der Einströmseite 4 durch den Freiraum 25 an die Rohre 3, wodurch eine starke Kühlung der Rohre 3 erzeugt werden kann. Das Kühlmittel strömt schließlich über den Kühlmittelauslass 6 aus dem Gehäuse 2.

[0063] Im linken Teil der Figur 4 ist die Anordnung des Kühlmitteleinlasses 9 und des Kühlmittelauslasses 6 an der unteren Außenwandung des Gehäuses 2 zu erkennen. Die beiden Querschnittsflächen A_B und A_T sind wie in der vorausgegangenen Figur 3 ausgebildet.

[0064] In den Figuren 3 und 4 weisen die Rohre 3 und der Kanal 23 einen rechteckförmigen Querschnitt auf. Dies ist besonders im Zusammenspiel mit dem ebenfalls rechteckförmigen Querschnitt des Gehäuses 2 vorteilhaft, um eine gleichmäßige Anordnung der Rohre 3 im Inneren des Gehäuses 2 zu erreichen. In alternativen Ausführungsformen können die Querschnittsformen der Rohre, des Kanals und des Gehäuses auch abweichen. Die in den Figuren 3 und 4 gezeigte Ausgestaltung ist beispielhaft und besitzt insbesondere hinsichtlich der Geometrie der einzelnen Elemente, der Materialwahl und der Anordnung der Elemente relativ zueinander keinen beschränkenden Charakter.

[0065] Die Figur 5 zeigt ein Diagramm 30. Auf der X-Achse 31 ist das Verhältnis zwischen den Querschnittsflächen A_B und A_T in Prozent aufgetragen. Die X-Achse zeigt Verhältnisse von 0% im Schnittpunkt der Achsen 31, 32 und maximal 90%. Die Y-Achse 32 zeigt prozentual die Reduktion des Kühlmittelbedarfs zum Erreichen einer definierten Abgastemperatur. Die Y-Achse 32 zeigt Werte von 0% Kühlmittelreduktion am Schnittpunkt der Achsen 31, 32 bis zu maximal 35% Reduktion. Auf der Y-Achse 32 sind insbesondere keine absoluten Werte aufgetragen, sondern jeweils relative Werte für die einzelnen Wärmeübertrager 33 bis 36.

[0066] In dem Diagramm 30 sind Messwerte für vier unterschiedliche Wärmeübertrager 33, 34, 35 und 36 für unterschiedliche Verhältnisse von A_B zu A_T dargestellt. Die Wärmeübertrager 33 bis 36 sind jeweils im Gegenstrom durchströmt. Weiterhin können sich die Wärmeübertrager 33 bis 36 jeweils durch weitere geometrische Gestaltungen unterscheiden. So können beispielsweise die Rohranzahl, der Querschnitt der Rohre, die Ausgestaltung der Innen- und Außenwände der Rohre oder die Beabstandung der Rohre zueinander variieren.

[0067] Es ist zu erkennen, dass insbesondere bei einem Verhältnis von A_B zu A_T oberhalb von 15% und unterhalb von 65% die prozentuale Reduktion des Kühlmittelbedarfs erhöht ist im Vergleich zu den Verhältnissen von A_B zu A_T unterhalb von 15% und oberhalb von 65%. Das Verhältnis von 15% ist durch die gestrichelte Linie mit dem Bezugszeichen 50 markiert. Das Verhältnis von 65% ist mit der gestrichelten Linie mit dem Bezugszeichen 51 markiert.

[0068] Insbesondere bei einem Verhältnis von A_B zu A_T im Bereich von 30% bis 50% ist die prozentuale Reduktion des Kühlmittelbedarfs besonders hoch. Das Verhältnis von 30% ist mit der gestrichelten Linie mit dem Bezugszeichen 52 markiert und das Verhältnis von 50% mit der gestrichelten Linie mit dem Bezugszeichen 53. Die Markierung der Verhältnisse 15%, 30%, 50% und 65% gilt mit denselben Bezugszeichen 50, 52, 53 und 51 auch für die nachfolgende Figur 6.

[0069] Daraus folgt, dass bei einem Verhältnis der Querschnittsflächen von A_B zu A_T im Bereich von 30% bis 50% eine besonders starke Reduktion des Kühlmittelbedarfs für unterschiedliche Wärmeübertrager 33 bis 36 erreicht werden kann. Dies führt zu einem besonders effizienten Betrieb der jeweiligen Wärmeübertrager 33 bis 36 mit einem hohen thermodynamischen Wirkungsgrad.

[0070] Die prozentuale Reduktion des Kühlmittelbedarfs für die einzelnen Wärmeübertrager 33 bis 36 folgt mit ansteigendem Verhältnis zwischen A_B und A_T einer kuppelförmigen nach oben gewölbten Kurve im Diagramm 30. Bei einem geringen Verhältnis von A_B zu A_T unterhalb von 15% ist die Kühlmittelreduktion besonders niedrig und nimmt hin zu einem Verhältnis zwischen 30% und 50% zu. Oberhalb von 50% nimmt die Kühlmittelreduktion schließlich wieder ab.

[0071] Figur 6 zeigt ein Diagramm 40, wobei auf der X-Achse 41 das Verhältnis von A_B zu A_T in Prozent aufgetragen ist und auf der Y-Achse 42 der Druckverlust in Prozent. In dem Diagramm 40 sind ebenfalls Messwerte für vier Wärmeübertrager 33, 34, 35 und 36 dargestellt. Die X-Achse 41 bildet analog der X-Achse 31 der Figur 5 einen Wertebereich von Verhältnissen von 0% im Schnittpunkt der Achsen 41, 42 und maximal 90% am rechten Ende der X-Achse 41 ab. Die Y-Achse 42 zeigt prozentual den jeweils am Wärmeübertrager 33 bis 36 entstehenden Druckverlust. Die Y-Achse 42 zeigt Werte von 0% Druckverlust am Schnittpunkt der Achsen 41, 42 bis zu maximal 120% Druckverlust am oberen Endbereich der Y-Achse 42. Die Y-Achse 42 zeigt insbesondere keine absoluten Werte, sondern über die prozentuale Darstellung relative Werte der einzelnen Wärmeübertrager 33 bis 36 zueinander.

[0072] Es ist zu erkennen, dass der Druckverlust in einem Bereich, in welchem das Verhältnis von A_B zu A_T zwischen 15% und 65% liegt, niedriger ist als oberhalb von 65% und unterhalb von 15%. Der Bereich, in welchem das Verhältnis von A_B zu A_T zwischen 30% und 50% liegt, weist die niedrigsten Werte für den Druckverlust auf.

[0073] Wärmeübertrager, welche ein Verhältnis der Querschnittsflächen von 15% bis 65% und dabei bevorzugt von 30% bis 50% aufweisen, sind daher besonders gut geeignet, um mit einem möglichst geringen Kühlmittelbedarf bei einem möglichst geringen Druckverlust einen hohen thermodynamischen Wirkungsgrad zu erzielen. Auch sind Wärmeübertrager dieser Art geeignet, um eine hohe Kühlleistung zu erzeugen.

[0074] Über das Verhältnis der Querschnittsflächen A_B zu A_T wird insbesondere die Dimension des Bypasses relativ zur gesamten vom Kühlmittel durchströmten Fläche bestimmt. Wie die Diagramme 30, 40 der Figuren 5 und 6 zeigen, ist bevorzugt ein Verhältnis von A_B zu A_T zwischen 30% und 50% zu erreichen, um einen möglichst hohen thermodynamischen Wirkungsgrad bei einem möglichst geringen Kühlmittelbedarf und einem möglichst geringen Druckverlust zu erreichen. Ein geringer Druckverlust ist vorteilhaft, da die zur Förderung des Kühlmittels benötigte Pumpleistung geringer ausfallen kann, wodurch die entsprechende Pumpe vorzugsweise kleiner dimensioniert werden kann.

Ansprüche

1. Wärmeübertrager (20) für einen Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs, mit einem Gehäuse (2) und mit einer Mehrzahl von Rohren (3), welche von einem Abgas durchströmbar sind und von einem Kühlmittel umströmbar sind, wobei die Rohre (3) innerhalb des Gehäuses (2) angeordnet sind und das Gehäuse (2) einen Kühlmitteleinlass (5, 9) und einen Kühlmittelauslass (6) aufweist, wobei das Abgas und das Kühlmittel im Gegenstrom zueinander durch den Wärmeübertrager (20) strömbar sind, wobei das Innenvolumen des Gehäuses (2) in einen ersten Strömungsweg (22) und einen zweiten Strömungsweg (21) unterteilt ist und die Rohre (3) innerhalb des zweiten Strömungsweges (21) angeordnet sind, wobei der erste Strömungsweg (22) einen Bypass zum zweiten Strömungsweg (21) ausbildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Querschnittsfläche (A_B) des ersten Strömungsweges (22) zwischen 15% und 65%, bevorzugt zwischen 30% und 50%, der insgesamt vom Kühlmittel durchströmten Querschnittsfläche (A_T) des Gehäuses (2) beträgt, wobei die insgesamt vom Kühlmittel durchströmte Querschnittsfläche (A_T) des Gehäuses (2) durch die Querschnittsfläche (A_B) des ersten Strömungsweges (22) und die Querschnittsfläche des zweiten Strömungsweges (21) abzüglich der von den Rohren (3) eingenommenen Querschnittsfläche gebildet ist.

2. Wärmeübertrager (20) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (3) einen rechteckförmigen Querschnitt aufweisen, wobei die Breite des Querschnitts jeweils zwischen 13mm und 17mm beträgt und die Höhe zwischen 4mm und 5mm beträgt.

3. Wärmeübertrager (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (3) derart zueinander beabstandet angeordnet sind, dass die Mittelachsen der Rohre (3) in der Breite um 14,5mm bis 18,5mm zueinander beabstandet sind und in der Höhe um 5,5mm bis 6,5mm zueinander beabstandet sind.

4. Wärmeübertrager (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Strömungsweg (22) thermisch isoliert gegenüber dem zweiten Strömungsweg (21) und/oder dem Gehäuse (2) und/oder den Rohren (3) und/oder dem die Rohre (3) umströmenden Kühlmittel ist.

5. Wärmeübertrager (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmitteleinlass (5, 9) und die Einströmseite (4) des Abgases in Haupterstreckungsrichtung der Rohre (3) an gegenüberliegenden Endbereichen des Gehäuses (2) angeordnet sind.

6. Wärmeübertrager (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (3) an ihrer Innenfläche und/oder an ihrer Außenfläche turbulenzerzeugende Mittel aufweisen.

7. Wärmeübertrager (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einströmrichtung und/oder die Ausströmrichtung des Kühlmittels jeweils eine Normale zur Hauptdurchströmungsrichtung der Rohre (3) bildet.

8. Wärmeübertrager (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Strömungsweg (22) an einer der Innenflächen des Gehäuses (2) ausgebildet ist und durch eine Wandung von dem zweiten Strömungsweg (21) abgetrennt ist oder durch einen Kanal (23) vom zweiten Strömungsweg (21) abgetrennt ist.

9. Wärmeübertrager (20) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandung eine oder mehrere Öffnungen aufweist, welche jeweils einen Kühlmittelübertritt zwischen dem ersten Strömungsweg (22) und dem zweiten Strömungsweg (21) bilden.

10. Wärmeübertrager (20) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (23) eine kürzere Erstreckung entlang der Haupterstreckungsrichtung der Rohre (3) aufweist als das Innere des Gehäuses (2), wobei die offenen Endbereiche des Kanals (23) frei in das Innenvolumen des Gehäuses (2) münden.

11. Wärmeübertrager (20) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittel vom Kühlmitteleinlass (5, 9) durch den ersten Strömungsweg (22) in den zweiten Strömungsweg (21) strömbar ist und/oder, dass das Kühlmittel aus dem ersten Strömungsweg (22) durch den zweiten Strömungsweg (21) zum Kühlmittelauslass (6) strömbar ist.

Claims

1. A heat exchanger (20) for an exhaust gas line of a motor vehicle, with a housing (2) and with a plurality of tubes (3) through which an exhaust gas can flow and around which a coolant can flow, wherein the tubes (3) are arranged within the housing (2) and the housing (2) has a coolant inlet (5, 9) and a coolant outlet (6), wherein the exhaust gas and the coolant can flow through the heat exchanger (20) in counter-current with respect to one another, wherein the internal volume of the housing (2) is separated into a first flow path (22) and a second flow path (21) and the tubes (3) are arranged within the second flow path (21), wherein the first flow path (22) forms a bypass to the second flow path (21), characterised in that the cross-sectional area (A_B) of the first flow path (22) is between 15% and 65%, preferably between 30% and 50%, of the total cross-sectional area (A_T) of the housing (2) through which the coolant can flow, wherein the total cross-sectional area (A_T) of the housing (2) through which the coolant flows is formed by the cross-sectional area (A_B) of the first flow path (22) and the cross-sectional area of the second flow path (21) minus the cross-sectional area occupied by the tubes (3).

2. The heat exchanger (20) according to claim 1, characterised in that the tubes (3) have a rectangular cross-section, wherein the width of the cross-section is between 13 mm and 17 mm, respectively, and the height is between 4 mm and 5 mm.

3. The heat exchanger (20) according to one of the preceding claims, characterised in that the tubes (3) are arranged spaced apart from each other in such a manner that the central axes of the tubes (3) are spaced apart from each other by 14.5 mm to 18.5 mm in width and are spaced apart from each other by 5.5 mm to 6.5 mm in height.

4. The heat exchanger (20) according to one of the preceding claims, characterised in that the first flow path (22) is thermally insulated from the second flow path (21) and/or the housing (2) and/or the tubes (3) and or the coolant flowing around the tubes (3) .

5. The heat exchanger (20) according to one of the preceding claims, characterised in that the coolant inlet (5, 9) and the inflow side (4) of the exhaust gas are arranged in the main extension direction of the tubes (3) in opposite end regions of the housing (2) .

6. The heat exchanger (20) according to one of the preceding claims, characterised in that the tubes (3) have turbulence-generating means on their inner face and/or on their outer face.

7. The heat exchanger (20) according to one of the preceding claims, characterised in that the inflow direction and/or the outflow direction of the coolant respectively forms a normal to the main throughflow direction of the tubes (3).

8. The heat exchanger (20) according to one of the preceding claims, characterised in that the first flow path (22) is formed on one of the inner faces of the housing (2) and is separated from the second flow path (21) by a wall or is separated from the second flow path (21) by a channel (23).

9. The heat exchanger (20) according to claim 8, characterised in that the wall has one or more openings which respectively form a coolant crossing between the first flow path (22) and the second flow path (21).

10. The heat exchanger (20) according to claim 8, characterised in that the channel (23) has a shorter extension along the main extension direction of the tubes (3) than the interior of the housing (2), wherein the open end regions of the channel (23) end freely in the internal volume of the housing (2).

11. The heat exchanger (20) according to one of the preceding claims, characterised in that the coolant can flow from the coolant inlet (5, 9) through the first flow path (22) into the second flow path (21) and/or that the coolant can flow out of the first flow path (22) through the second flow path (21) to the coolant outlet (6).

Revendications

1. Echangeur de chaleur (20) pour un circuit de gaz d'échappement d'un véhicule automobile, ledit échangeur de chaleur comprenant un carter (2) et une pluralité de tubes (3) qui peuvent être traversés par des gaz d'échappement et qui peuvent être baignés par un liquide de refroidissement, où les tubes (3) sont disposés à l'intérieur du carter (2), et le carter (2) présente une entrée de liquide de refroidissement (5, 9) et une sortie de liquide de refroidissement (6), où les gaz d'échappement et le liquide de refroidissement peuvent s'écouler à travers l'échangeur de chaleur (20) en ayant un flux de circulation opposé l'un par rapport à l'autre, où le volume intérieur du carter (2) est subdivisé en une première voie d'écoulement (22) et en une deuxième voie d'écoulement (21), et les tubes (3) sont disposés à l'intérieur de la deuxième voie d'écoulement (21), où la première voie d'écoulement (22) forme une dérivation pour la deuxième voie d'écoulement (21),
caractérisé en ce que la surface de section (A_B) de la première voie d'écoulement (22) est comprise entre 15 % et 65 %, de préférence entre 30 % et 50 % de la surface de section (A_T) du carter (2), ladite surface de section étant traversée en totalité par le liquide de refroidissement, où la surface de section (A_T) du carter (2), traversée en totalité par le liquide de refroidissement, est formée par la surface de section (A_B) de la première voie d'écoulement (22) et par la surface de section de la deuxième voie d'écoulement (21), diminuée de la surface de section prise par les tubes (3).

2. Echangeur de chaleur (20) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tubes (3) présentent une section de forme rectangulaire, où la largeur de la section est comprise à chaque fois entre 13 mm et 17 mm, la hauteur étant comprise entre 4 mm et 5 mm.

3. Echangeur de chaleur (20) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les tubes (3) sont disposés en étant à distance les uns des autres, de manière telle que les axes médians des tubes (3) soient de 14,5 mm à 18,5 mm à distance les uns des autres dans le sens de la largeur, et soient de 5,5 mm à 6,5 mm à distance les uns des autres dans le sens de la hauteur.

4. Echangeur de chaleur (20) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première voie d'écoulement (22) est thermiquement isolée par rapport à la deuxième voie d'écoulement (21) et / ou par rapport au carter (2) et / ou par rapport aux tubes (3) et / ou par rapport au liquide de refroidissement en circulation autour des tubes (3).

5. Echangeur de chaleur (20) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'entrée de liquide de refroidissement (5, 9) et le côté de flux entrant (4) des gaz d'échappement sont disposés, dans la direction d'étendue principale des tubes (3), au niveau de zones d'extrémités opposées du carter (2).

6. Echangeur de chaleur (20) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les tubes (3), au niveau de leur surface intérieure et / ou au niveau de leur surface extérieure, présentent des moyens produisant des turbulences.

7. Echangeur de chaleur (20) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la direction de flux entrant et / ou la direction de flux sortant du liquide de refroidissement forme à chaque fois une normale par rapport à la direction de circulation principale des tubes (3).

8. Echangeur de chaleur (20) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première voie d'écoulement (22) est configurée au niveau de l'une des surfaces intérieures du carter (2) et est séparée de la deuxième voie d'écoulement (21), par une paroi, ou bien est séparée de la deuxième voie d'écoulement (21), par un conduit (23).

9. Echangeur de chaleur (20) selon la revendication 8, caractérisé en ce que la paroi présente une ou plusieurs ouvertures qui forme(nt) à chaque fois un passage pour le liquide de refroidissement en circulation entre la première voie d'écoulement (22) et la deuxième voie d'écoulement (21).

10. Echangeur de chaleur (20) selon la revendication 8, caractérisé en ce que le conduit (23), le long de la direction d'étendue principale des tubes (3), présente une étendue plus courte que celle de l'intérieur du carter (2), où les zones d'extrémités ouvertes du conduit (23) débouchent librement dans le volume intérieur du carter (2).

11. Echangeur de chaleur (20) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le liquide de refroidissement provenant de l'entrée de liquide de refroidissement (5, 9) peut s'écouler dans la deuxième voie d'écoulement (21) en passant par la première voie d'écoulement (22) et / ou en ce que le liquide de refroidissement sortant de la première voie d'écoulement (22) peut s'écouler jusqu'à la sortie de liquide de refroidissement (6) en passant par la deuxième voie d'écoulement (21).

Zeichnung