JP6759319B2 - 熱回収デバイスおよび対応する製造プロセス - Google Patents

Description

本発明は、一般に、排気ラインのための熱回収デバイスに関する。

自動車両排気ラインは、図１に示すタイプの熱交換器を備え得る。このような熱交換器１は、複数の排気ガス循環管３を備える。これらの管は、それらの長手方向端部のそれぞれにおいてグレート５により保持される。筐体７は、管３およびグレート５の周囲に配置される。管３、グレート５および筐体７は、炉内において、ロウ付けにより互いに装着される。

各グレート５は、図２に示すように、本体１１に対して装着されるように、熱交換器の外部の方へ向けられた直立縁部９を備える。本体１１は、例えば、三方弁へと一体化されることにより、熱交換器の方へ、または熱交換器のバイパス管の方へ、選択的に排気ガスを向けることが可能となる。直立縁部９の端部リム１３は、本体１１上へのグレート５の溶接中に、筐体７にグレート５を固定するロウ付けが溶融しないように、グレート５と筐体７との間の接合部から十分に離さなければならない。

グレート５は、略矩形の形状を有する。グレート５は、平坦な金属シートから形成されてもよく、この金属シートの両側部は、折り曲げられてボウル形状になされ、したがって、直立縁部９を形成する。この金属シートは、次いで穿孔されて、管３を受け入れるためのオリフィスを形成する。

平坦な金属シートの成形中に、材料は、直立縁部９の各隅部において圧縮される。４つの隅部の内部の表面状態は良好ではない。ボウルの内部および外部の両方において、襞が見られ得る。

したがって、グレートの成形により、直立縁部９の各隅部において、良好な表面状態、または良好な寸法余裕を持たせることが不可能となる。

さらに、直立縁部９の側部の各々の良好な平坦性を得ることが困難となる。これは、４つの隅部における材料の弾性復帰に起因する。

さらに、図２に見られるように、交換器１は、本体１１内に配置されたバレルストレッチャ１５に装着され得る。直立縁部９は、バレルストレッチャ１５の内部に挿入される。

バレル延長は、材料の圧縮ではなく、伸長により得られるが、バレルストレッチャ１５の縁部は、成形中における材料の弾性復帰に起因して、決して平面にはならない。バレルストレッチャの縁部は、本体１１に画定された開口の面に対して垂直ではなく、アンダーカット角度は、約２°となる。

したがって、グレートの直立縁部９とバレルストレッチャ１５との間の遊びは、一定ではなく、平均で０．５ｍｍよりも大きく得る。

図２に示す構成においては、直立縁部９およびバレルストレッチャ１５を突合せ溶接することが考えられ得る。

排気分野において、従来から使用される溶接方法は、ＭＡＧ（Metal Active Gas（金属活性ガス））である。このような溶接方法を用いると、直立縁部とバレルストレッチャとの間の大きな遊びが、欠陥を生じさせる、または穴すら生じさせる場合がある。

重ね溶接の場合には、直立縁部９およびバレルストレッチャ１５を互いに越えさせることが必要となる。しかし、直立縁部９の長さは、隅部の材料の圧縮が一定の限度を超えると不可能になるという事実により制限される。

同様に、バレルストレッチャは、その材料の最大許容伸長に関連して、最大長さを有する。

さらに、ＭＡＧ方法は、いくつかの知られた欠点を有しており、それらの欠点の中で最大の欠点は、溶接対象のパーツを変形させることである。なぜならば、これらのパーツは高温へと加熱され、かつ、局所的に加熱されるからである。

この欠点は、弁本体に干渉することなくフラップの軸が回転し得るために、および弁が良好な封止レベルを有するために、良好な最終形状を有しなければならない弁本体に対して、熱交換器１が強固に装着されなければならない場合に、特に致命的となる。

こうした背景において、本発明は、上記の欠点を有しない熱回収デバイスを提案することを目的とする。

この目的のために、本発明は、排気ラインのための熱回収デバイスであって、このデバイスは、排気ガス循環通路を内側に画定する本体と、熱交換器とを備え、熱交換器は、
−近位開口を画定する近位縁部を有する筐体と、
−筐体の内部に延在する複数の排気ガス循環管と、
−近位開口内に配置された少なくとも１つのグレートであって、オリフィスが中に配置された壁部を備え、各管は、オリフィスのうちの１つに係合し、グレートに装着された近位端部を有し、グレートは、壁部の周囲に延在し、壁部から熱交換器の内部の方へ突出する直立縁部をさらに有し、直立縁部は、筐体に強固に装着される、少なくとも１つのグレートと
を備え、
−グレートの壁部は、本体の方へ向けられた平面をオリフィスの周囲に有し、
−本体は、平面に対して押し付けられる平坦な縁部により画定された開口を有し、
−平面および平坦な縁部が、排気ガスに対して気密になるように、互いに対して強固に装着される、熱回収デバイスに関する。

したがって、本発明では、グレートは、図１とは反対の方向に曲げられる。これにより、管を受け入れるオリフィスを囲むグレートの平面において本体とグレートとの間を連結することが可能となる。したがって、本体の開口の周囲におけるバレル延長はもはや不要となり、本体とグレートとの間の連結は、互いに対して平行な２つの平面においてなされる。

有利には、これにより、ロウ付け方法、またはレーザ溶接方法のいずれかにより、グレートおよび本体を固定することが可能となる。

これらの方法は、パーツのかなりの加熱を必要とせず、したがって、本体の変形のリスクを最小限に抑えるので、有利である。

グレートの平面および本体の平坦な縁部の良好な平面度を得ることは、図１および図２のデバイスにおけるバレル延長または直立縁部の形状をモニタリングするよりも容易である。

さらに、直立縁部の高さは、図１および図２における高さよりも大幅に低い。なぜならば、図１および図２における直立縁部の高さをバレルストレッチャの自由縁部まで延在させる必要性がないからである。熱交換器の筐体との接合部を提供することのみが必要である。グレートの製造はより容易であり、変形はより目立たない。

熱回収デバイスは、個別に考慮される、または技術的に考え得るあらゆる組み合わせによる、以下の特徴のうちの１以上も有し得る。
−平面および平坦な縁部は、レーザ溶接またはロウ付けにより、互いに対して強固に装着される。
−グレートの直立縁部は、筐体の近位縁部に対して強固に装着され、グレートの壁部は、筐体の外部の方へオフセットされる。
−平面は、閉じた輪郭を有し、少なくとも２ミリメートルの幅を有する。
−筐体は、第１の直線状断面を有する中央管状部分を備え、近位開口は、第１の断面より大きな第２の断面を有する。
−筐体の近位縁部は、中央管状部分から広がる管状セグメントにより中央管状部分に連結され、管状セグメントは、グレートに沿って熱伝達流体循環チャネルを画定する。
−筐体は、熱伝達流体入口および熱伝達流体出口を有し、熱伝達流体入口は、中央管状部分内に配置され、中央管状部分は、熱伝達流体入口から熱伝達流体循環チャネルまでグレートに沿って延在する、筐体の外部の方へ突出するゾーンを有する。
−管は、管同士の間、および管と筐体との間に所定の間隔を維持するスペーサを形成する隆起部を有し、筐体と接触する隆起部はすべて、グレートに沿って熱伝達流体循環チャネルの外部に位置する。
−平面は、第１の面内に延在し、オリフィスは、平面に隣接するリッジにより囲まれ、リッジは、第１の面に対して平行であり、かつ、第１の面に対して熱交換器の内部の方へオフセットされる第２の面内に延在する。

第２の態様によれば、本発明は、上記の特徴を有するデバイスを製造するための方法であって、
−ロウ付けにより、筐体、管、およびグレートを互いに組み付けるステップと、
−レーザ溶接またはロウ付けにより、グレートの平面および本体の平坦な縁部を互いに装着するステップと
を含む、方法に関する。

本発明の他の特徴および利点は、参考のために、および非限定的に、以下に提供される本発明の詳細な説明から明らかになろう。

本発明によらない熱交換器の断面図である。 本体に装着された、図１の熱交換器の一端部の断面図である。 本発明による熱回収デバイスの熱交換器の分解図である。 組立状態にある、図３の熱交換器の長手方向断面図である。 本体に装着された、図３および図４の熱交換器の一端部の断面図である。 図３から図５の熱交換器の斜視図である。 代替的な実施形態のための熱交換器の底面図である。 図３および図４の熱交換器のグレートのうちの１つの一部の拡大断面図である。 図８のグレートの斜視図である。

熱回収デバイス１７は、排気ライン、典型的には、熱機関を備える車両の排気ラインに一体化されるように設けられる。車両は、例えば自動車両であり、典型的には、車またはトラックである。

熱回収デバイス１７は、排気ライン中を循環する排気ガスから熱エネルギーの一部を回収するために設けられる。このように回収された熱エネルギーは、例えば熱機関の温度上昇を加速させるために、または車室を加温するために、車両に搭載されて使用される。

図３から図５に示す熱回収デバイス１７は、排気ガス循環通路２１を内側において画定する本体１９（図５）と、熱交換器２３とを備える。

本体１９は、開口２５を有し、循環通路２１は、この開口２５を介して熱交換器２３と連通する。

本体１９は、例えば弁本体である。この場合に、弁は、典型的には三方弁であり、本体１９は、少なくとも１つの排気ガス入口と２つの出口とを有し、これらすべては、循環通路２１と流体連通する。入口は、熱機関の燃焼チャンバの出口において排気ガスを捕獲するコレクタと流体連通状態にある。出口のうちの一方は、開口２５を構成し、熱交換器２３の排気ガス循環側と連通する。他方の出口は、熱交換器のバイパス管へと繋がる。図５では、１つの開口２５のみが示されている。

代替的には、本体１９は、排気ガス循環管であり、熱交換器は、前記管上に迂回路的に取り付けられる。

図３から図５に示すように、熱交換器２３は、筐体２７と、筐体２７の内部に延在する複数の排気ガス循環管２９とを備える。

管２９は、開口２５を介して循環通路２１と流体連通する。

筐体２７は、近位開口３３を画定する近位縁部３１を有する。

また、筐体２７は、遠位開口３７を画定する遠位縁部３５を備える。近位縁部３１および遠位縁部３５は、閉じた輪郭を有する。

また、熱交換器２３は、近位開口３３内に配置された少なくとも１つのグレート３９を備える。グレート３９は、オリフィス４３が中に配置される壁部４１を備える。

各管２９は、オリフィス４３のうちの１つの中に配置されグレート３９に装着された近位端部４５を有する。

有利には、熱交換器２３は、遠位開口３７内に配置された別のグレート４７を備える。この別のグレート４７は、オリフィス５１が中に配置される壁部４９を備える。各管２９は、オリフィス５１のうちの１つに係合されこの別のグレート４７に装着された遠位端部５３を有する。

典型的には、グレート３９およびこの別のグレート４７は、すべての点において同一である。したがって、グレート３９のみを以下において詳細に説明する。

好ましくは、管２９は直線状であり、近位端部４５から遠位端部５３まで長手方向に延在する。

例えば、管２９は、長手方向に対して垂直である横方向面中に、管２９の長手方向全長にわたって一定の実質的に矩形の断面を有する。この断面は、横方向Ｔに沿って長い。長手方向Ｌおよび横方向Ｔは、図３に示される。

したがって、各管２９は、互いに対向側に位置し、剪断縁部５９により互いに連結された２つの大面５５、５７を有する。これらの大面５５、５７は、長手方向Ｌおよび横方向Ｔを含む面内に実質的に延在する。これらの面は、図３において具現化された上昇方向Ｅに対して垂直である。

有利には、いずれの管２９も、上昇方向に沿って積層される。換言すれば、熱交換器２３は、横方向面内において単一の管しか備えない。

したがって、各管２９は、熱交換器２３の全横幅にわたり実質的に延在する。管２９は、所与の管の大型ベース５５が上昇方向に沿った積層内で直下の管の大型ベース５７の向かいに配置されるように積層される。

フィン６１が、各管２９の内部に配置され、それによりガス側における熱交換が促進される。フィン６１は、例えばアコーディオンの形状に折り曲げられ管２９の内部に挿入された金属シートの形態などに作製される。

グレート３９および４７のオリフィス４３および５１は、管２９のオリフィスと対をなす形状を有する。したがって、これらのオリフィス４３および５１は、横方向に長い形状を有し、グレートの実質的に全幅にわたり延在する。これらのオリフィス４３および５１は、単一のカラム内に配置される。

グレート３９は、壁部４１の周囲に延在し壁部４１から熱交換器２３の内部の方へ突出する直立縁部６０を備える。

図示する例では、壁部４１は、丸隅部を有する実質的に矩形である。結果として、直立縁部６０は、互いに対して実質的に平行であり、横方向Ｔに沿って延在する２つのセグメント６１と、互いに対して実質的に平行であり、上昇方向Ｅに沿って延在する２つのセグメント６３とを備える。好ましくは、２つのセグメント６１は、互いに対して平行であり、横方向Ｔに沿って延在する。好ましくは、２つのセグメント６３は、互いに対して平行であり、上昇方向Ｅに沿って延在する。セグメント６１および６３は、湾曲部分により互いに連結される。

直立縁部６０は、長手方向Ｌに沿って突出する。図４に示すように、直立縁部６０は、筐体２７の前記近位縁部３１内に係合し、近位縁部３１は、直立縁部６０の外表面に対して押し付けられる。直立縁部６０は、筐体２７に対して強固に装着される。より具体的には、近位縁部３１は、直立縁部６０上にロウ付けされる。

グレート３９の壁部４１は、筐体２７の外部の方へオフセットされる。この壁部４１は、長手方向Ｌに沿ってオフセットされる。すなわち、壁部４１は、筐体２７の内部には位置せず、筐体２７の近位端部３１を長手方向に越えて位置することになる。

グレート３９の壁部４１は、本体１９の方へ曲げられた平面６５をオリフィス４３の周囲に有する。

典型的には、平面６５は、所定の平面内に延在する。この平面は、長手方向Ｌに対して垂直であり、したがって横方向Ｔおよび上昇方向Ｅを含む。

平面６５は、オリフィス４３の全周囲に延在する。したがって、平面６５は閉じた輪郭を有する。

平面６５は、例えば２ｍｍ〜５ｍｍの間などの、少なくとも２ｍｍの幅を有する。この幅は、直立縁部６０と壁部４１との間の接合ライン６７に対して垂直な方向に沿って測定される。換言すれば、この幅は、直立縁部６０のセグメント６１に沿った上昇方向Ｅに沿って、および直立縁部６０のセグメント６３に沿った横方向Ｔに沿って測定される。

平面６５は、図示する例では、直立縁部６０と壁部４１との間の接合ライン６７まで、すなわち壁部４１の外側縁部まで延在する。

開口２５は、本体１９の壁部において切り欠かれる。

典型的には、開口２５は、好ましくは０．３未満の平面度を有する壁部の実質的に平面的なゾーン６８中において切り欠かれる。この平面的なゾーン６８は、一方の側においては循環通路２１の内部を画定し、したがって排気ガスと直接接触する。対向側では、この平面的なゾーン６８は、熱交換器のグレート３９と接触する。

本体１９の開口２５は、平面６５に対して押し付けられる平坦な縁部６９により画定される。

したがって、平坦な縁部６９は、一方の側では平面６５と接触しており、平面６５の反対側では本体１９中を循環する排気ガスと接触する。

平面６５および平坦な縁部６９は、排気ガスに対して気密状になるように、互いに対して強固に装着される。

平面６５および平坦な縁部６９は、互いに対して直接装着される。

平面６５および平坦な縁部６９は、レーザ溶接またはロウ付けにより互いに対して強固に装着される。

平面的なゾーン６８は、本体１９に対するグレート３９の位置を調節することが可能になるように、平坦な縁部６９の周囲に起伏部を有しない。

別のグレート４７もまた、熱交換器の両端部の位置の互いに対する調節が可能になるように、平坦なゾーンの上に取り付けられる点に留意されたい。

平坦な縁部６９は、平面６５に対して押し付けられる平面的な外表面７１を熱交換器２３に向かって有する。

この平面的な外表面７１は、平面内に延在し、前記平面は、図示する例では長手方向Ｌに対して垂直である。

縁部６９は閉じた輪郭を有し、開口２５の周囲の全てにわたり延在する。

開口２５は、すべてのオリフィス４３が前記開口２５と直線をなして位置するようなサイズおよび形状を有する。管２９の近位端部４５は、グレート３９を越えて突出し、図５に示すように開口２５の若干内部に貫通する。

また、熱交換器２３は、管２９とグレート３９との間の連結部を補強するように配置された補強グレート７３を備える。熱交換器２３は、有利には、管２９と別のグレート４７との間の連結部を補強するように配置された別の補強グレート７５を備える。グレート７３およびグレート７５は、同一であり、したがって以下ではグレート７３のみを説明する。

補強グレート７３は、アパーチャ７７が中に配置されているプレートである。アパーチャ７７は、ネック７９により画定され（図５）、それぞれが管２９のうちの１つの近位端部４５によって挿通される。アパーチャ７７はそれぞれ、オリフィス４３のうちの１つの向かいに配置される。ネック７９は、管２９上にロウ付けされる。補強プレートの外縁縁部８１と、アパーチャ７７同士の間に位置するフィールド８３とが、壁部４１の内表面上にロウ付けされる。

図示する例では、筐体２７の近位縁部３１および遠位縁部３５は、それらの２つの対向側に位置する長手方向端部に位置する。

筐体２７は、２つの半殻体８５、８７により作製される。半殻体８５、８７は、２つの長手方向ライン８９に沿ってロウ付けにより互いに対して固定される（図６）。

各半殻体８５、８７は、長手方向Ｌに対して垂直な平面内においてＵ字形状断面を有する。

筐体２７は、第１の直線状断面を有する中央管状部分９１を備え、近位開口３３は、この第１の断面よりも大きな第２の断面を有する（図４）。同様に、遠位開口３７は、第１の断面よりも大きな、および典型的には第２の断面と同等である断面を有する。

これを目的として、筐体２７の近位縁部３１は、中央管状部分９１から広がる管状セグメント９３により中央管状部分９１に連結される。

同様に、筐体２７の遠位縁部３５は、中央管状部分９１からフレア状をなす別の管状セグメント９５により中央管状部分９１に連結される。

管状セグメント９３は、グレート３９に沿って熱伝達流体循環チャネル９７を画定する。同様に、管状セグメント９５は、別のグレート４７と接触する熱伝達流体循環チャネル９８を画定する。

循環チャネル９７により、さらにチャネル９８により熱伝達流体に与えられる通過断面は、図１に示す熱交換器における通過断面よりも大幅に大きい。

これは、熱交換器のいくつかの構造的配置の結果として生じる。

まず、壁部４１の平面６５は、本発明においては、図１の熱交換器におけるよりも著しく幅広である。実際に、この平面６５は、本発明においては意図的に幅広に作製されて、平面６５上における平坦な縁部６９の良質な気密装着を可能にする。

さらに、強調して上述したように、本発明において、壁部４１は、筐体２７の外部の方へオフセットされる。図１の熱交換器では、管の受け入れオリフィスが中に配置された壁部が、筐体７の内部に配置される。

この大きな通路セクション９７は、グレート３９と接触する熱伝達流体流量を上昇させることが可能であるため、特に有利となる。典型的には、グレート３９は、熱交換器の内部の排気ガス入口に配置される。しかし、排気ラインにおいて使用される熱交換器は、決して沸点に達してはならない。沸騰が最も致命的となるこのゾーンは、排気ガス入口側に、すなわち排気ガスが最高温度にあるゾーンに常に位置する。沸騰した場合には、熱伝達流体は蒸気に変わり、熱交換器の入口における熱交換は、局所的にガス間のものとなる。その結果、交換器の表面温度は、迅速に上昇し、排気ガスの温度に近づき得る（例えば約８５０℃）。これは、熱衝撃および温度勾配を局所的に生じさせて、熱交換器の様々な構成要素を互いに固定するロウ付けにおける破損、ひいては漏れを生じさせる。

したがって、このタイプの熱交換器では、グレート３９内の熱伝達流体流量が沸騰リスクを防止するのに十分多量なものとなることが重要となる。

筐体２７は、熱伝達流体入口９９と、熱伝達流体出口１０１とを有する（図３および図６）。

図示する例では、熱伝達流体入口９９および出口１０１は、半殻体８７中に構成される。熱伝達流体入口９９および出口１０１は、横並びに配置され、互いに対して長手方向にオフセットされる。入口９９はグレート３９の側に配置され、出口１０１はグレート４７の側に配置される。換言すれば、熱伝達流体入口９９は、排気ガス入口に向かって位置し、熱伝達流体出口１０１は、排気ガス出口に向かって位置する。

熱伝達流体入口９９は、筐体２７の中央管状部分９１に位置する。有利には、および図７に示すように、中央管状部分９１は、熱伝達流体入口９９から熱伝達流体循環チャネル９７までグレート３９に沿って延在する、筐体２７の外部の方へ突出するゾーン１０３を有する。

ゾーン１０３は、図３から図５に示されない。

より具体的には、筐体２７は、上昇方向Ｅに対して実質的に垂直である２つの大面１０５および１０７と、横方向Ｔに対して実質的に垂直であり面１０５および１０７を互いに連結する２つの側面１０９とを有する。熱伝達流体入口９９および典型的には熱伝達流体出口１０１は、側面１０９の一方に配置される。突出ゾーン１０３は、有利には大面１０７上に配置される。突出ゾーン１０３は、図７に示すようにほぼ三角形形状を有する。突出ゾーン１０３は、熱伝達流体入口９９から熱伝達流体入口９９の対向側の側面１０９まで横方向に延在する。長手方向に沿って測定される突出ゾーン１０３の幅は、熱伝達流体入口９９から熱伝達流体入口９９の対向側の側面１０９に向かって縮小する。

有利には、突出ゾーン１０３は、近位端部３１の高さと実質的に同等である高さにわたり中央管状部分９１の中央ゾーン１１１に対して突出する。

突出ゾーン１０３により、熱伝達流体入口９９において熱伝達流体を収集し、優先的に循環チャネル９７にこの熱伝達流体を向けることが可能となる。これは、熱交換器の入口における冷却を促進し、沸騰リスクを限定する。

有利には、筐体２７は、熱伝達流体出口１０１から熱伝達流体循環チャネル９８まで別のグレート４７に沿って延在する別の突出ゾーン１１２も備える（図７）。

突出ゾーン１１２は、長手方向Ｌに対して垂直である熱交換器の正中面に対して突出ゾーン１０３と対称をなす。

管２９は、管２９同士の間、および管２９と筐体２７との間に所定の間隔を維持するスペーサを形成する隆起部１１３を有する。これらの隆起部１１３は、管の大面５５および５７の上に分布する。

図示する例では、各大面５５、５７は、約１０個の隆起部１１３を有する。

隆起部１１３は、管２９の外部の方へ突出する。これらの隆起部１１３は、管２９を構成する金属の変形により得られる。

筐体２７と接触する隆起部１１３はすべて、グレート３９に沿った熱伝達流体循環チャネル９７の外部に、および典型的には、別のグレート４７に沿った熱伝達流体循環チャネル９８の外部にも位置する。

これは、筐体２７と隆起部１１３との間の機械強度にとって好都合である。

好ましくは、これらの隆起部は、突出ゾーン１０３の外部および突出ゾーン１１２の外部にも位置する。

典型的には、管２９の大面５５の上に形成された隆起部１１３は、前記同管２９の大面５７上に形成された隆起部１１３の向かいに位置する。「向かいに」とは、上昇方向Ｅに沿って互いに対向側にあることを意味する。同様に、所与の管２９上に形成された隆起部１１３は、図４に示すように上昇方向Ｅに沿って別の管２９の隆起部１１３の延長部内に位置する。換言すれば、すべての管２９が、隆起部１１３が上昇方向Ｅに沿ってカラム内で積層を形成するように、それらの２つの対向側に位置する大面５５、５７の上に同一構成を有する前記隆起部１１３を有する。これは、熱交換器２３の剛性を上昇させることにおいて有利である。

本発明の別の有利な態様によれば、グレート３９の平面６５は、第１の面Ｐ１内に延在し、オリフィス４３は、平面６５に隣接するリッジ１１５により囲まれ、リッジ１１５は、第１の面Ｐ１に対して平行であり、かつ、第１の面Ｐ１に対して熱交換器２３の内部の方へオフセットされる第２の面Ｐ２内に延在する。これは、図８に示されている。

リッジ１１５は、オリフィス４３の全外縁部にわたり延在する。リッジ１１５は、閉じた輪郭を有し、平面６５の内側に隣接する。リッジ１１５は、段により平面６５から分離される。

したがって、熱交換器２３のロウ付け中に、ロウ付け材料が平面６５の上に広がることは不可能となる。ロウ付け材料は、平面６５からリッジ１１５を分離させる段によって保持される。

別の態様によれば、本発明は、上述の熱回収デバイス１７を製造するためのプロセスに関する。

この製造プロセスは、以下のステップ、すなわち
−ロウ付けすることによって筐体２７、管２９、およびグレート３９を互いに組み付けるステップと、
−レーザ溶接またはロウ付けにより、グレート３９の平面６５と本体１９の平坦な縁部６９とを互いに装着するステップと
を含む。

典型的には、組み付けるステップでは、別のグレート４７は、筐体２７および管２９へのロウ付けにより組み付けられる。

さらに、有利には、補強グレート７３、７５は、同ステップにおいて管２９およびグレート３９、４７へのロウ付けによって組み付けられる。

また、この組付けステップにより、筐体２７の半殻体８５、８７を互いに固定することが可能となる。

上述のように、筐体２７は、直立縁部６０上への近位縁部３１のロウ付けによりグレート３９に組み付けられる。

管２９同士は、ロウ付けにより互いに組み付けられ、前記ロウ付けは、好ましくは隆起部１１３においてなされる。

管２９は、筐体２７上への、およびより具体的には筐体２７の中央管状部分９１上への隆起部１１３のロウ付けにより筐体２７に対して組み付けられる。

ロウ付けステップは、有利には炉内において実施される。

平坦な縁部６９上への平面６５の装着がレーザ溶接により実施される場合に、この溶接は、平坦な縁部６９を通過する透過性によってなされる。溶接ラインは、閉じた輪郭を有し、開口２５の全外縁部にわたり延在する。

装着がロウ付けにより実施される場合に、ロウ付けペーストは、平坦な縁部６９と平面６５との間に置かれる。ロウ付けペーストは、例えば炉内に本体１９および熱交換器２３を配置することなどにより溶融される。この場合には、平面６５および平坦な縁部６９のロウ付けは、熱交換器の種々の要素を互いにロウ付けすることにより組立と同時に実施され得る。

熱回収デバイス１７および対応する製造プロセスは、複数の変形形態をとることが可能である。

筐体２７の遠位開口３７内に配置されたグレート４７は、近位開口３３内に配置されたグレートとは異なるタイプのものであることが可能である。

管２９は、必ずしも上述の形状を有するとは限らない。管２９は、円形断面、楕円形断面、または任意の他の適切な断面を有し得る。これらの管は、必ずしも直線状ではなく、代替的に湾曲状である。この場合には、筐体２７の遠位開口３７は、近位開口３３の長手方向において向かい側に必ずしも配置されない。

熱伝達流体は、典型的には液体である。代替的には、熱伝達流体は、別のタイプの流体である。

熱交換器２３は、熱交換器の中心横断面に対して必ずしも対称ではない。熱交換器２３は、別のグレート４７と接触する熱伝達流体の循環チャネル９８を備えなくても、および／または突出ゾーン１１２を備えなくてもよい。

グレート３９の壁部４１は、あらゆるタイプの形状を有し得る。この壁部４１は、必ずしも矩形ではない。代替的には、この壁部４１は、円形もしくは楕円形であり、または任意の他の適切な形状を有する。

この場合に、本体１９内に配置された開口２５もまた、矩形形状を有しない。開口２５は、典型的にはグレート３９の形状に対応する、およびより具体的には壁部４１の形状に対応する形状を有する。

筐体２７に対してグレート３９を装着するために、直立縁部６０は、必ずしも筐体２７の近位縁部３１の内部に係合されない。代替的には、直立縁部６０は、グレート３９の直立縁部６０内に係合される筐体２７の近位縁部３１である。

筐体２７は、互いに組み付けられた２つの半殻体８５、８７から必ずしも作製されない。筐体２７は、長手方向軸の周囲に金属シートを巻きつけることにより、またはチューブセグメントを変形させることにより得られ得る。

管２９は、熱交換器２３の内部にあらゆるタイプの様々な方法で配置され得る。特に、上述のように１つだけではなく、横方向において互いに隣接する複数の管２９を配置することが可能である。

平面６５は、単一の面内に必ずしも延在しない。平面６５は、互いに対して平行な複数の面内に配置された、または互いに対して傾斜された複数の平面的なゾーンを備え得る。これらの場合においては、平坦な縁部６９は、平面６５と実質的に同一の形状を有する。いずれの場合においても、平坦な縁部６９および平面６５は、開口２５を囲み全てのオリフィス４３、５１を囲む閉じた輪郭を有するゾーンにわたり互いに接触する。このゾーンは、好ましくはレーザ溶接またはロウ付けにより、平面６５および平坦な縁部６９を互いに装着させることを可能にするのに十分な幅を有する。

１ 熱交換器、３ 排気ガス循環管、５ グレート、７ 筐体、９ 直立縁部、１１ 本体、１３ 端部リム、１５ バレルストレッチャ、１７ 熱回収デバイス、１９ 本体、２１ 排気ガス循環通路、２３ 熱交換器、２５ 開口、２７ 筐体、２９ 排気ガス循環管、３１ 近位縁部，近位端部、３３ 近位開口、３５ 遠位縁部、３７ 遠位開口、３９ グレート、４１ 壁部、４３ オリフィス、４５ 近位端部、４７ グレート、４９ 壁部、５１ オリフィス、５３ 遠位端部、５５ 大面，大型ベース、５７ 大面，大型ベース、５９ 剪断縁部、６０ 直立縁部、６１ フィン，セグメント、６３ セグメント、６５ 平面、６７ 接合ライン、６８ 平面的なゾーン、６９ 平坦な縁部、７１ 平面的な外表面、７３ 補強グレート、７５ 補強グレート、７７ アパーチャ、７９ ネック、８１ 外縁縁部、８３ フィールド、８５ 半殻体、８７ 半殻体、９１ 中央管状部分、９３ 管状セグメント、９５ 管状セグメント、９７ 熱伝達流体循環チャネル，大きな通路セクション、９８ 熱伝達流体循環チャネル、９９ 熱伝達流体入口、１０１ 熱伝達流体出口、１０３ 突出ゾーン、１０５ 面、１０７ 大面、１０９ 側面、１１１ 中央ゾーン、１１２ 突出ゾーン、１１３ 隆起部、１１５ リッジ、Ｐ１ 第１の面、Ｐ２ 第２の面

Claims (10)

1. 排気ライン用の熱回収デバイスであって、前記熱回収デバイス（１７）は、排気ガス循環通路（２１）を内側に画定する本体（１９）と、熱交換器（２３）とを備え、前記熱交換器（２３）は、
   −近位開口（３３）を画定する近位縁部（３１）を有する筐体（２７）と、
   −前記筐体（２７）の内部に延在する複数の排気ガス循環管（２９）と、
   −前記近位開口（３３）内に配置された少なくとも１つのグレート（３９）であって、前記グレート（３９）は、オリフィス（４３）が中に配置された壁部（４１）を備え、前記排気ガス循環管（２９）それぞれは、前記オリフィス（４３）のうちの１つに係合し、前記グレート（３９）に装着された近位端部（４５）を有し、前記グレート（３９）は、前記壁部（４１）の周囲に延在し、前記壁部（４１）から前記熱交換器（２３）の内部の方へ突出する直立縁部（６０）をさらに有し、前記直立縁部（６０）は、前記筐体（２７）に強固に装着される、少なくとも１つのグレート（３９）と
   を備え、
   −前記グレート（３９）の前記壁部（４１）は、前記本体（１９）の方へ向けられた平面（６５）を前記オリフィス（４３）の周囲に有し、
   −前記本体（１９）は、前記本体（１９）の壁部における平面的なゾーン（６８）に切り欠かれかつ前記平面（６５）に対して押し付けられる平坦な縁部（６９）により画定された開口（２５）を有し、
   −前記平面（６５）および前記平坦な縁部（６９）は、排気ガスに対して気密になるように、互いに対して強固に装着され、
   前記平面的なゾーン（６８）が、前記本体（１９）に対する前記グレート（３９）の位置を調節することが可能になるように、前記平坦な縁部（６９）の周囲に起伏部を有していない、熱回収デバイス。
2. 前記平面（６５）および前記平坦な縁部（６９）は、レーザ溶接またはロウ付けにより、互いに対して強固に装着される、請求項１に記載のデバイス。
3. 前記グレート（３９）の前記直立縁部（６０）は、前記筐体（２７）の前記近位縁部（３１）に対して強固に装着され、前記グレート（３９）の前記壁部（４１）は、前記筐体（２７）の外部の方へオフセットされる、請求項１または２に記載のデバイス。
4. 前記平面（６５）は、閉じた輪郭を有し、少なくとも２ミリメートルの幅を有する、請求項１から３のいずれか一項に記載のデバイス。
5. 前記筐体（２７）は、第１の直線状断面を有する中央管状部分（９１）を備え、前記近位開口（３３）は、前記第１の直線状断面より大きな第２の断面を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載のデバイス。
6. 前記筐体（２７）の前記近位縁部（３１）は、前記中央管状部分（９１）から広がる管状セグメント（９３）により前記中央管状部分（９１）に連結され、前記管状セグメント（９３）は、前記グレート（３９）に沿って熱伝達流体循環チャネル（９７）を画定する、請求項５に記載のデバイス。
7. 前記筐体（２７）は、熱伝達流体入口（９９）および熱伝達流体出口（１０１）を有し、前記熱伝達流体入口（９９）は、前記中央管状部分（９１）内に配置され、前記中央管状部分（９１）は、前記筐体（２７）の外部の方へ突出するゾーン（１０３）を有し、前記筐体は、前記熱伝達流体入口（９９）から前記熱伝達流体循環チャネル（９７）まで前記グレート（３９）に沿って延在する、請求項６に記載のデバイス。
8. 前記排気ガス循環管（２９）は、前記排気ガス循環管（２９）同士の間、および前記排気ガス循環管（２９）と前記筐体（２７）との間に所定の間隔を維持するスペーサを形成する隆起部（１１３）を有し、前記筐体（２７）と接触する前記隆起部（１１３）はすべて、前記グレート（３９）に沿って前記熱伝達流体循環チャネル（９７）の外部に位置する、請求項６または７に記載のデバイス。
9. 前記平面（６５）は、第１の面（Ｐ１）内に延在し、前記オリフィス（４３）は、前記平面（６５）に隣接するリッジ（１１５）により囲まれ、前記リッジ（１１５）は、前記第１の面（Ｐ１）に対して平行であり、かつ、前記第１の面（Ｐ１）に対して前記熱交換器（２３）の内部の方へオフセットされる第２の面（Ｐ２）内に延在する、請求項１から８のいずれか一項に記載のデバイス。
10. 請求項１から９のいずれか一項に記載のデバイスを製造するための方法であって、
    −ロウ付けにより、前記筐体（２７）、前記排気ガス循環管（２９）および前記グレート（３９）を互いに組み付けるステップと、
    −レーザ溶接またはロウ付けにより、前記グレート（３９）の前記平面（６５）および前記本体（１９）の前記平坦な縁部（６９）を互いに装着するステップと
    を含む、方法。