熱傳遞單元的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于內燃機（1），特別是機動車輛內燃機的排氣系統(tǒng)（5）的熱傳遞單元（7），具有用于運送內燃機（1）的熱排氣的至少一個加熱管（16），具有用于運送液體冷卻劑的至少一個冷卻管（17），具有用于由溫差產生電壓并設置在這種加熱管（16）和這種冷卻管（17）之間的至少一個熱電發(fā)生器（13），其中每個加熱管（16）、每個熱電發(fā)生器（13）、每個冷卻管（17）在堆疊方向（18）上相鄰并形成堆疊件（28），其中在每個加熱管（16）和/或在每個冷卻管（17）中，設置有至少一個支撐管（28），其將其自身支撐在沿著堆疊方向（18）彼此相對的相應管（16，17）的壁部分上。當至少兩個這種支撐管（28）在相應管（16，17）中橫切于它們的縱向（31）彼此相鄰設置時，它們通過不同的管長度和/或管端部（30）和/或管橫截面而彼此區(qū)分開來，從而獲得改進的能量效率。
【專利說明】熱傳遞單元
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于內燃機、特別是機動車輛內燃機的排氣系統(tǒng)的熱傳遞單元，其具有權利要求1前序部分的特征。
【背景技術】
[0002]DE102010022225A1公開了一種已知的熱傳遞單元，它包括運送內燃機熱排氣的多個加熱管、運送液態(tài)冷卻劑的多個冷卻管和用于由溫差產生電壓的多個熱電發(fā)生器，其中，每個熱電發(fā)生器都安裝在這種加熱管和這種冷卻管之間。此外，加熱管、熱電發(fā)生器和冷卻管沿堆疊方向彼此相鄰設置，并形成堆疊件。
[0003]熱電發(fā)生器通過利用所謂的塞貝克效應，可以把熱流轉變成電流或者把溫差轉變成電壓。這里，塞貝克效應的基礎是珀耳帖效應的反轉。因此，這種熱電發(fā)生器可以用于熱回收或者從熱量中提取電能，相應地，例如可用在內燃機、優(yōu)選機動車輛內燃機的排氣系統(tǒng)中，以提高內燃機或機動車輛的能量效率。
[0004]此外，為了提高熱電發(fā)生器與加熱管以及冷卻管之間的熱傳遞，習慣上是在堆疊方向上給堆疊件施加壓力。為了使加熱管和冷卻管在其橫截面不會縮進，已知的熱傳遞單元在加熱管和冷卻管中都設置了支撐結構，它從內部硬化了每個管。這樣的支撐結構也可以配置成管，即作為支撐管。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明處理的問題是提供開始提到的那類熱傳遞單元是一種改進的實施方式，其特征特別在于改進的能量效率。
[0006]本發(fā)明基于的整體思想是在相應的加熱管或冷卻管中設置多個這樣的支撐管，其中，至少兩個這樣的支撐管在幾何形狀上是不同的。已經表明，通過不同的幾何形狀，尤其是不同的管長和/或不同的管端和/或不同的管截面，以及在相應的加熱管或冷卻管內部的不同位置，用于排氣的導向流或控制流在相應的加熱管中得以實現(xiàn)，用于冷卻劑的在相應的冷卻管中實現(xiàn)。通過在冷卻管內或加熱管內的導向流，在相應管中的溫度分布均化，特別是橫向于流動方向。冷卻管和加熱管中均勻的溫度分布也會導致熱電發(fā)生器上均勻的熱負荷，因此，相應熱電發(fā)生器的熱電轉換效率也可以得到改善。
[0007]因為配有熱電發(fā)生器的這種熱傳單元內的冷卻管和加熱管通常具有比較平坦的橫截面，那么在相應管內橫切于流動方向實現(xiàn)了溫度梯度，特別是在熱電發(fā)生器的區(qū)域內，相應管的入口橫截面和/或出口橫截面顯著小于相應管的橫截面的時候。在安裝和配置以用于流體導向或流體引導的支撐管的幫助下，該溫度梯度得以減小。因此，在相應管內，橫切于相應介質的流動方向，可實現(xiàn)溫度的均化。
[0008]根據一優(yōu)選的實施方式，在堆疊方向上的堆疊件施加有壓力，其支撐著相應加熱管、相應熱電發(fā)生器和相應冷卻管。此外，提供了這樣一種實施方式，其具有受壓堆疊件，從而相應支撐管具有圓形的管橫截面并且通過壓力而彈簧彈性形變。換句話說，該實施方式使用的支撐管起到彈簧的作用，以朝向外側推動相應冷卻管或加熱管內堆疊方向上相對設置的壁部分，通過上述做法以便產生作用到堆疊件上的壓力的反作用力。因此，特別是在壓力并不存在的堆疊件未加載的狀態(tài)下，該支撐管具有與壓力作用在堆疊件上的加載狀態(tài)下不同的橫截面。為此，支撐管不形成任何的剛性支撐結構，而是彈性的彈簧，以吸收堆疊件內的壓力。正因為如此，熱應力的改變可以特別地得到補償。在另一優(yōu)選的實施方式中，支撐管在相應冷卻管或加熱管內橫向于它們的縱向方向上彼此隔開。正因為如此，單個支撐管不彼此接觸。此外，根據一優(yōu)選實施方式，支撐管僅相對于它們的縱向徑向地接觸每個加熱管或冷卻管。
[0009]根據另一特別優(yōu)選的實施方式，支撐管在端側是開口的，并且設置在相應的加熱管或冷卻管中，以使排氣氣體或冷卻劑可圍繞它們流動并流過。因此，支撐管不僅通過它們的外輪廓，還通過它們的內輪廓對相應冷卻管或加熱管中的排氣氣體或冷卻劑形成了導向功能或控制功能，因為排氣氣體或冷卻劑可以流過它們。
[0010]實際上，每個支撐管的橫截面在圓周方向上是閉合的，因此，可以支持特別高的壓力。然而，原則上，可提供具有開口橫截面的至少一個支撐管，例如其可配置為C形。相應支撐管然后具有槽，該槽會持續(xù)地沿著整個管長度延伸。
[0011]進一步地，支撐管優(yōu)選具有徑向封閉的管壁。然而，原則上，這樣的實施方式是可能的，其中至少一個支撐管包括至少一個徑向開口，其穿過管壁，以使管內部流體連接到相應加熱管或冷卻管的內部。通過這些徑向開口，支撐管的彈簧功能和導流功能都可以調整，這些開口例如實現(xiàn)為圓形、槽形或穿孔。
[0012]根據另一優(yōu)選實施方式，至少一個這種支撐管在其外側包括至少一個平坦的圓周區(qū)域，其區(qū)域地將其自身支撐在相應的冷卻管或加熱管的相應管壁上。這里，優(yōu)選的變形是，每個支撐管包括兩個徑向相對定位的平坦圓周區(qū)域，該圓周區(qū)域區(qū)域地將其自身支撐在相應冷卻管或加熱管的壁部上。特別地，每個周緣區(qū)域可以是平坦的。特別地，支撐管尤其可具有圓形橫截面。圓形橫截面例如是圓形或橢圓形或卵圓形橫截面。通過這些平面，支撐管和相應加熱管或冷卻管之間的區(qū)域接觸是可能的，因此，能夠減小相應管壁的表面壓力。此外，這樣的區(qū)域接觸使支撐管和相應的加熱管或冷卻管之間改進的熱傳遞成為可能。在排氣或冷卻劑也流過支撐管的時候，這是特別有利的。
[0013]根據另一優(yōu)選實施方式，每個冷卻管或加熱管在其縱向端部包括入口區(qū)域和出口區(qū)域，它們在橫向于管縱向方向和堆疊方向的管橫向上延伸。入口連接件然后可在管的橫向方向上與這個入口區(qū)域連接。在這個出口區(qū)域，出口連接件可在與入口連接件相同或相反方向的管橫向上連接。通過這樣的設計，排氣或冷卻劑在橫向于相應管的縱向方向并因此橫向于相應管內的主要流動方向流入或排出。由此，每個堆疊件結構在縱向上是相對緊湊的。同時，這樣設計的支撐管的配置和幾何形狀可以用來以目標方式重新引導流入和流出的流體，使得在相應管內實現(xiàn)期望的、優(yōu)選均勻的溫度分布。
[0014]根據一有利的進一步的發(fā)展，支撐管可在其縱向上浸入入口區(qū)域或出口區(qū)域的不同深度。通過這一措施，可以以特別簡單的方式實現(xiàn)入口區(qū)域或出口區(qū)域上的期望的再定向。
[0015]在另一有利的進一步發(fā)展中，至少一個支撐管可包括至少一個傾斜的管端，其中相應管端是傾斜的，從而位于相應管端的管開口面對入口連接件或出口連接件。例如，面向入口連接件的管開口可以支撐從入口區(qū)域到入口側管端的相應支撐管中的流體再定向。與此類似，面向出口連接件的管開口可以支撐從出口側管端的相應支撐管中流出的出口區(qū)域中流體的再定向。
[0016]在再一優(yōu)選的實施方式中，相應的加熱管或冷卻管可以半殼設計制造，使得它包括兩個半殼體，例如上殼體和下殼體。然后，支撐管實際上只固定在兩個半殼體中的一個上。對熱傳遞單元來說，這將導致特別簡單的生產過程。
[0017]半殼體的設計也可以特別地進行構造，以使每個半殼體包括一半的入口連接件和一半的出口連接件，以便使連接件僅在兩半殼體裝配時完成。
[0018]在另一替代性實施方式中，相應加熱管或冷卻管可實現(xiàn)為分段設計，其中，包括入口連接件的端片和連接出口連接件的端片在面端連接到包括支撐管的管狀或夾套形中心片上。
[0019]根據另一優(yōu)選實驗方式，支撐管線性延伸并且與相應加熱管或冷卻管內相應冷卻管或加熱管的縱向相平行。這導致了一個特別容易實現(xiàn)的實施方式。替代性地，也可以想到一實施方式，其中至少一個支撐管不線性延伸和/或不平行于加熱管或冷卻管的縱向方向。例如，這種支撐管可以沿蜿蜒形狀或鋸齒形狀延伸。
[0020]實際上，每一個支撐管本身具有在相應管的縱向方向上恒定的橫截面。然而，原則上，也可想到這樣一個實施方式，其中，至少一個支撐管的管橫截面在管的縱向方向上是變化的。例如，這種支撐管可以具有圓形的端部橫截面，它穩(wěn)定地合并成中間的橢圓形或卵形截面。通過其橫截面幾何形狀在管縱向上變化的支撐管，特別地，支撐力、優(yōu)選彈簧力會在相應的加熱管或冷卻管縱向方向上變化，例如為了使這些與相應管的相應變形特征相適應。
[0021]本發(fā)明更重要的特征和優(yōu)點，可由從屬權利要求、附圖及參照附圖的相關附圖描述得到。
[0022]應當理解的是，上述有待在下文中進行解釋的特征，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，不僅應用在相應的所述組合中，而且可用于其他組合或單獨使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]本發(fā)明的優(yōu)選示范性實施方式已顯示在附圖中，并且在以下的描述中更詳細地解釋，其中，相同的附圖標記表示相同或相似或功能相同的部件。
[0024]每個示意性的表明:
[0025]圖1為極其簡化的內燃機的類電路圖示意圖，內燃機的排氣系統(tǒng)包括一個熱傳遞單元。
[0026]圖2為極其簡化的熱傳遞單元的縱截面，具有以簡單形式表示的加熱管和冷卻管。
[0027]圖3為上面設置有熱電發(fā)生器的這種加熱管或冷卻管的側視圖。
[0028]圖4為加熱管和冷卻管的等軸視圖，具有透明顯示的熱電發(fā)生器和透明顯示的壁。
[0029]圖5為管橫截面的等軸視圖。
[0030]圖6為管縱截面的俯視圖。[0031]圖7為管縱截面的等軸視圖。
[0032]圖8是未加載狀態(tài)下管的簡化橫截面圖。
[0033]圖9為負載狀態(tài)下來自圖8的管橫截面圖。
[0034]圖10為另一實施方式的管橫截面圖。
[0035]圖11為另一實施方式的管縱截面的俯視圖。
【具體實施方式】
[0036]根據圖1，優(yōu)選使用在機動車輛中內燃機I包括包含多個燃燒室3的發(fā)動機組2、用于為燃燒室3提供新鮮空氣的新鮮空氣系統(tǒng)4、和用于從燃燒室3中排出排氣的排氣系統(tǒng)
5。此外，內燃機I配備有冷卻回路6，在其幫助下發(fā)動機組2可以被冷卻。這里，很明顯，冷卻回路6中可提供這里并未顯示的散熱器(可能的話結合有風扇)，以能夠適當地冷卻在冷卻回路6中運送的冷卻劑。用于冷卻發(fā)動機組2的冷卻回路6也可被稱為發(fā)動機冷卻回路或主冷卻回路。除了該主冷卻回路6，任選地可設置這里未顯示的一獨立的冷卻回路，其可被稱為二級冷卻回路，并特別地具有其自己的散熱器、任選的自己的風扇和獨立的冷卻劑。與主冷卻回路相比，二級冷卻回路特別地可在不同的溫度水平下運行。
[0037]內燃機I另外配備有熱交換器或熱傳遞單元7，它的殼體8包括一冷卻劑入口 9、一冷卻劑出口 10、一加熱介質入口 11和一加熱介質出口 12。熱傳遞單元7經由其加熱介質入口 11和其加熱介質出口 12流體結合到排氣系統(tǒng)5或排氣系統(tǒng)5的排氣管線15中，其中熱傳遞單元7中的排氣作為熱介質或熱流體。此外，熱傳遞單元7經由其冷卻劑入口 9和其冷卻劑出口 10結合到冷卻回路6中，其冷卻劑也作為熱傳遞單元7中的冷卻液和冷流體。在所示的實施例中，熱傳遞單元7這樣結合到主冷卻回路6中。在一替代性實施方式中，熱傳遞單元7也可以結合到上面提到的二級冷卻回路中。
[0038]熱傳遞單元7還包括至少一個熱電發(fā)生器13，在熱傳遞單元7的內部，其以熱傳遞方式結合到熱流體和冷流體上。在殼體8上，另外形成電氣連接件14，它們適當地電連接到相應的熱電發(fā)生器13上。
[0039]根據圖2所示，熱傳遞單元7包括多個用于攜帶熱流體(即排氣)的加熱管16、多個攜帶冷流體(即冷卻劑)的冷卻管17和多個熱電發(fā)生器13，在堆疊方向18上每一個熱電發(fā)生器設置在加熱管16和冷卻管17之間。每個熱電發(fā)生器13都包括一暖側19和一冷側20，在堆疊方向18上它們彼此遠離。熱電發(fā)生器13、加熱管16和冷卻管17的配置形成了堆疊件21，其中每個熱側19面對加熱管16，每個冷側20面對冷卻管17。在圖2的實施例中，每個熱導層22在堆疊方向18上被設置在相應的熱電發(fā)生器13和相應的管16、管17之間，熱導層優(yōu)選是石墨箔，它在下面同樣被標注為22。
[0040]在圖2中，在沒有更詳細標示的中間空間，只有每個單一熱電發(fā)生器13是明顯的，它在堆疊方向18上位于兩相鄰的管16、17之間。很顯然，在堆疊件21的縱向方向23 (例如在圖3中通過雙箭頭示出，在圖2中垂直于繪圖平面)上的相應的中間空間中，多個這樣的熱電發(fā)生器13可以一個接一個的設置。因此，圖3和圖4示出了這樣的實施方式，其中純粹的示例性地而不是限制一般性地，三個這種的熱電發(fā)生器13都一個接一個地設置在堆疊的縱向方向23上。
[0041]根據圖2，堆疊件21根據堆疊方向18上的箭頭24支撐，因此管16、管17利用預負載將其自身通過石墨箔22支撐在相應的熱電發(fā)生器13上。圖2例子中的預負載力24在預負載裝置25的幫助下實現(xiàn)，該預負載裝置設置在熱傳遞單元7的殼體8中，或者在所示實施例中，通過熱傳遞單元7的殼體8本身來形成。預負載裝置25特別包括兩個端板或端底部26，它們在堆疊方向18上設置在堆疊件21的兩側，堆疊方向18在它們之間容納堆疊件21。這里,每一個端板26與堆疊件21的最外面的管16、管17接觸。此外,端板26可在這里未顯示的拉伸錨的幫助下彼此支撐，因此，在堆疊方向18上取向的預負載力24產生并傳送到堆疊件21上。預負載力24定向產生一個壓力，它同樣在下文中標示為24。
[0042]為了使堆疊件21的支撐不會導致加熱管16和冷卻管17凹進，可在每個管16、17的內部空間27中設置支撐結構，然而這并未顯示在圖2和3中。根據圖4-11，該支撐結構通過多個支撐管(28和28a，28和28b，以及28和28c)形成。這里顯示的實施例，相應的管16、17，因此是這種加熱管16或這種冷卻管17，純粹示例性地而沒有限制一般性地，包括正好三個這種的支撐管28。每個支撐管28在堆疊方向18上將其自身支撐在彼此相對的相應管16和17的壁部分29上。顯然，三個支撐管28具有不同的幾何形狀。
[0043]在圖4中，三個支撐管28具有不同的管長度。此外，一個支撐管28a通過傾斜的兩個端部30不同于另外的支撐管28b和28c。在圖5-7、10和11顯示的實施方式中，支撐管28還通過不同的管橫截面而不同。例如，一個支撐管28c具有圓形的管橫截面，而兩個另外的支撐管28a和28b都具有橢圓的管橫截面。這里，支撐管28a通過其長軸將其自身支撐在壁部分29上的橢圓橫截面中，而支撐管28b通過短軸將其自身支撐在壁部分29上的橢圓橫截面中。
[0044]支撐管28在相應管16、17內部在橫切它們縱向31的方向上彼此相隔(縱向31由雙箭頭表示)，并平行于堆疊件的縱向23，使它們彼此不接觸。此外，支撐管28都具有在圓周方向封閉的橫截面。此外，支撐管28在端側面是開口的。因此，每個支撐管28在其管端部30具有管開口 32。特別是實際上，支撐管28設置在相應得到管16、17的內部，以便排氣或冷卻劑能夠繞它們并通過它們流動?？赡艿牧鲃油ǖ涝趫D6中通過箭頭33示例性地示出。
[0045]在圖4所示的實施方式中，支撐管28都包括彼此徑向相對設置的兩個平坦的圓周區(qū)域34中。在堆疊件21或相應管16、17的支撐狀態(tài)下，支撐管28利用這些平的圓周區(qū)域34區(qū)域性地將其自身支撐在相應管16、17的壁部29上。
[0046]在圖3-7和11的實施方式中，相應的管16、17在其縱向端部35包括有入口區(qū)域36和出口區(qū)域37。入口區(qū)域36和出口區(qū)域37相對于管縱向31彼此相對進行設置，并都沿著管橫向38延伸，該橫向38橫切于縱向31并橫切于堆疊方向18延伸。入口連接件39在管橫向38上連接到入口區(qū)域36。同樣，出口連接件40沿著管橫向38連接到出口區(qū)域37。在實施例中，入口連接件39和出口連接件49在相同方向上取向，使得它們位于相應管16、17的相同側面。特別從圖4、6、7和11來看，很明顯地，支撐管28沿著它們的縱向31浸入到入口區(qū)域36中和出口區(qū)域37中不同的深度。一個支撐管28具有傾斜的管端部30，從而一個管開口 31面對入口連接件39，另一個管開口 32面對出口連接件40。與此相反，其它支撐管28b和28c的管開口 32沿著管的縱向31 (即軸向)取向。
[0047]在圖4-7的實施方式中,支撐管28在相應的管16、17中直線延伸并平行于堆疊方向23，該堆疊方向與相應管16、17的縱向一致。[0048]根據圖8-9顯而易見的是，每個管16、17例如可制造成半殼體設計，使得每個管
16、17包括兩個半殼體42、43。根據圖8和圖9中選定的標示，兩個半殼體42、43也可稱為上殼體42和下殼體43。兩個半殼體42、43在它們的邊緣以固定方式彼此連接。在圖8和9中相應的連接區(qū)域標示為44。連接區(qū)域44例如可通過焊接連接或通過法蘭連接而構造。實際上，半殼體42、43可根據圖6和圖7來制造，使得它們都包括有一半的入口連接件39和一半的出口連接件40，以便在將兩個半殼體42、43組裝到每個管16、17上時，完成相應的連接件39和40。
[0049]可替代地，也能想到分段設計，其例如包括兩個端片和一個中間片。一方面，端片每個都通過入口區(qū)域36和入口連接件39形成，另一方面，通過出口區(qū)域37和出口連接件40形成。在面端部軸向連接有兩端片的中間片限定出管狀體或夾套體，其中設置有支撐管28。
[0050]管16、17整體設計為平管，使得它們具有流體可流過的平坦橫截面。因此，管16、17的流體可流過的相應橫截面在管橫向方向38上比堆疊方向18上要大。
[0051]圖8顯示了壓力24不存在時存在的未加載狀態(tài)。值得注意的是，每個管16、17的壁45彎曲向外部。在圖8的實施例中，支撐管28都具有橢圓橫截面，其長軸在堆疊方向18上取向。在圖8和9的實施例中，支撐管28例如都通過焊接連接46僅固定到兩個半殼體42、43之一上，在此固定到底部殼體43上。在圖8和9的實施例中，三個所示的支撐管28都固定到相同的半殼體42、43上，在此即底部殼體43上。此外還能想到一實施方式，其中不同的支撐管28固定到不同的半殼體42，43上。
[0052]此外，圖8中支撐管28示例性地尺度化，使得在未加載狀態(tài)下它們也能接觸相對設置的上殼體42。根據圖9，在產生壓力24形成加載的狀態(tài)下，在堆疊方向18彼此相對設置的壁部分29，都優(yōu)選是平的，其中每個都位于垂直于堆疊方向18的平面內。在該狀態(tài)下，支撐管28通過壓力24彈簧彈性地變形。例如，能夠縮短橢圓形橫截面的長軸，而同時增大橢圓形橫截面的短軸。根據圖9，在預加載狀態(tài)下，支撐管28的橫截面基本上是圓的。因為支撐管28以及相應的管16、17通過壓力24彈性變形，它們在不存在壓力24時能夠再次返回到根據圖8的未加載狀態(tài)。
[0053]支撐管28例如可由不銹鋼制成。每個加熱管16例如同樣由鋼材料制成。每個冷卻管17例如由輕金屬材料制成。純粹示例性地，圖10顯示了這種冷卻管或加熱管16、17的另一實施方式，其包括四個支撐管28或28a、28b、28c和28d。在圖11所示的實施方式中，冷卻或加熱管16、17包括四個其他的支撐管28或286、281288和2811。此處，圖10顯示了一變形，其中單個的支撐管28具有不同的直徑。支撐管28a具有圓形的橫截面，支撐管28b具有帶水平長軸的橢圓形橫截面。相反，支撐管28c具有帶垂直長軸的橢圓形橫截面，其中，在這種情況下，另外假如支撐管28c相對其橫截面的尺寸非常小，那么只有當壓力24產生時，它與相對設置的兩壁部分29相接觸，在圖10的狀態(tài)下并不是這種情況。在每個冷卻管16、17中，存在至少一個支撐管28時，在壓力24產生前它接觸兩個壁部分29，同時存在至少一個支撐管28，只有在壓力24產生時才接觸兩個壁部分29，以給定方式能夠產生特定的壓力分配。冷卻管或加熱管16、17內部的壓力分布也能通過同時使用帶圓形橫截面的支撐管28和帶橢圓橫截面的支撐管28以給定方式進行影響。
[0054]在圖11中，具有較復雜橫截面的支撐管28，另外顯示為支撐管28d，此處在實施例中其以八字的形狀實現(xiàn)。通過橫截面的幾何形態(tài)，特別通過使用的半徑，能夠以給定方式調整相應支撐管28的彈性效果。
[0055]根據圖11，支撐管28也能設置在非平行和直線地延伸的冷卻管或加熱管16、17中。例如，支撐管28e能夠在管的縱向31和41上蛇形延伸。由此，支撐效果以及流體導向效果都能以給定方式受影響。
[0056]根據圖11，至少一個支撐管28f在其管端部30之間也可包括至少一個側面的或徑向的開口 47。在該實施例中，顯示了四個槽形的開口 47。這種開口 47也可實現(xiàn)為其他的開口橫截面或穿孔的形式。通過這種開口 47，相應支撐管28的彈性特性和相應支撐管的流體導向效果能以給定方式改變。
[0057]根據圖11，至少一個支撐管28也具有在其縱向31上變化的橫截面。例如，在支撐管28g情況下，橫截面從一個管端部30直到大約管的中間隨著增加的距離而增大，之后再次減小，直到另一管端部30。同時，這里也發(fā)生了形狀改變，例如從一個管端部30的圓形，經過管中間的橢圓形，再到另一管端部30的圓形。該措施也可用于支撐功能和流體導向功能的給定影響。
[0058]最后，具有支撐管28h的圖11顯示了一變形，其中至少一個支撐管28沿著其整個長度具有一個槽28，即在橫截面外形中具有中斷。為此，支撐管28具有開口的、基本上C形的橫截面。該措施也可用于支撐功能和流體導向功能的給定影響。
[0059]通過使用本發(fā)明提出的具有不同幾何形狀的彼此不同的多個支撐管28，用于排氣或冷卻劑的流體控制或流體導向能夠分別在相應的平的加熱管16或冷卻管17中實現(xiàn)，這也導致了在相應管16、17內部沿著管的橫向38有均勻的溫度分布。
【權利要求】
1.一種用于內燃機(I)、特別是機動車輛內燃機的排氣系統(tǒng)(5)的熱傳遞單元， -具有至少一個加熱管(16 )，用于運送內燃機(I)的熱排氣， -具有至少一個冷卻管(17),用于傳導液體冷卻劑， -具有至少一個熱電發(fā)生器(13)，用于由溫差產生電壓，其設置在該加熱管(16)和該冷卻管(17)之間， -其中每個加熱管(16)、每個熱電發(fā)生器(13)、每個冷卻管(17)在堆疊方向(18)上相鄰并形成堆疊件(21)， -其中在每個加熱管(16)和/或在每個冷卻管(17)中，設置有至少一個支撐管(28),其將其自身支撐在沿著堆疊方向(18)彼此相對的每個管(16，17)的壁部分(29)上， 其特征在于，至少兩個這種支撐管(28)在相應的管(16，17)中橫切于它們的縱向(31)彼此相鄰設置，它們通過不同的管長度和/或管端部(30)和/或管橫截面而彼此區(qū)別開來。
2.根據權利要求1所述的熱傳遞單元，其特征在于，堆疊件(21)沿著堆疊方向(18)加載有壓力(24),它將每個加熱管(16)、每個熱電發(fā)生器(13)和每個冷卻管(17)支撐在一起，且其中每個支撐管(28)具有圓形管橫截面并通過壓力(24)彈簧彈性地變形。
3.根據權利要求1或2所述的熱傳遞單元，其特征在于，支撐管(28)在每個冷卻管和加熱管(16，17)內部彼此相隔。
4.根據權利要求1-3任一項所述的熱傳遞單元，其特征在于，支撐管(28)在端側面上是開口的且設置在相應的加熱管或冷卻管(16，17)中，以便排氣或冷卻劑能夠圍繞它們并通過它們流動。
5.根據權利要求1-4任一項所述的熱傳遞單元，其特征在于，至少一個這種支撐管(28)在其外部包括至少一個平的圓周區(qū)域(34)，該支撐管將其自身局部地支撐在相應冷卻管或加熱管(16，17)的相應壁部分上。
6.根據權利要求1-5任一項所述的熱傳遞單元，其特征在于，每個冷卻管或加熱管(16，17)在其縱向端部(35)具有入口區(qū)域(36)和出口區(qū)域(37)，它們在管橫向方向(38)上延伸，橫切于管的縱向(41)并橫切于堆疊方向(18), 其中，入口連接件(39)在管橫向方向(38)上連接到入口區(qū)域(36)，出口連接件(40)在管橫向方向(38)上連接到出口區(qū)域(37)。
7.根據權利要求6所述的熱傳遞單元，其特征在于，支撐管(28)在縱向(31)上浸入到入口區(qū)域(36)和/或出口區(qū)域(37)中不同的深度。
8.根據權利要求6或7所述的熱傳遞單元，其特征在于，至少一個支撐管(28)具有至少一個傾斜的管端部(30)，以便相應管端部(30)的管開口(32)面對入口連接件(39)或出口連接件(40)。
9.根據權利要求1-8任一項所述的熱傳遞單元，其特征在于，每個加熱管或冷卻管(16,17)都以半殼體設計制造，其中支撐管(28)都僅緊固到兩個半殼體(42，43)之一上。
10.根據權利要求1-9任一項所述的熱傳遞單元，其特征在于，支撐管(28)在相應冷卻管或加熱管(16，17)內部直線延伸并平行于相應冷卻管或加熱管(16，17)的縱向(42)。
【文檔編號】F01N3/05GK103628955SQ201310365552
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年8月20日 優(yōu)先權日:2012年8月20日
【發(fā)明者】約爾格·厄斯特勒, 冬明, 阿尼卡·伯克爾, 安格拉·黑特爾, 阿努爾夫·施皮特, 恩維爾·庫佩約維克 申請人:埃貝斯佩歇廢氣技術合資公司