(57)【要約】  本発明は内燃機関用、特に自動車の内燃機関用の排ガス装置であって、凝縮水集合領域（１１）を備えた排ガス非貫流領域（３）と、排ガス貫流領域（２）とが設けられている形式のものに関する。凝縮水（１２）の不都合な作用を減じるために、本発明では、凝縮水集合領域（１１）を排ガス貫流領域（２）と、熱を伝達するように接続する熱伝達装置（１３）が設けられている。
2013519029.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関用、特に自動車の内燃機関用の排ガス装置であって、
凝縮水集合領域（１１）を有する、少なくとも１つの排ガス非貫流領域（３）と、
少なくとも１つの排ガス貫流領域（２）と、
前記凝縮水集合領域（１１）を前記排ガス貫流領域（２）に熱を伝達するように接続する熱伝達装置（１３）と、
を備えることを特徴とする排ガス装置。
【請求項２】
前記熱伝達装置（１３）は、少なくとも１つの熱伝達体（１５）を有し、該熱伝達体（１５）は、一方側では、前記排ガス貫流領域（２）と熱を伝達するように接続されていて、かつ他方側では前記凝縮水集合領域（１１）と熱を伝達するように接続されている、請求項１記載の排ガス装置。
【請求項３】
前記熱伝達体（１５）は、熱伝導材料から成っている、又は熱伝導管（１８）である、請求項２記載の排ガス装置。
【請求項４】
前記熱伝達体（１５）は、前記凝縮水集合領域（１１）の内部（３３）に熱伝達構造体（３６）を有し、かつ／又は
前記熱伝達体（１５）は、排ガス貫流領域（２）の内部（３５）に熱伝達構造体（３７）を有し、かつ／又は
前記熱伝達体（１５）は、前記凝縮水集合領域（１１）の内部（３３）を外側（２５）から隔てる、前記凝縮水集合領域（１１）の壁（３２）を貫通し、かつ／又は
前記熱伝達体（１５）は、前記排ガス貫流領域（２）の内部（３５）を外側（２４）から隔てる、前記排ガス貫流領域（２）の壁（３４）を貫通している、請求項２又は３記載の排ガス装置。
【請求項５】
前記熱伝達装置（１３）は、前記排ガス貫流領域（２）の外側（２４）と前記凝縮水集合領域（１１）の外側（２５）とに配置されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の排ガス装置。
【請求項６】
前記熱伝達装置（１３）は、断熱体（２７）及び／又は風防体（２８）及び／又はスプラッシュガード（２９）を有する、請求項１から５までのいずれか１項記載の排ガス装置。
【請求項７】
前記熱伝達装置（１３）は、少なくとも１つの２形態体（３１）を有し、該２形態体（３１）は、それ自体の温度に関連して少なくとも２つの異なった幾何学形状を取り、この少なくとも２つの形状は、所定の温度未満では、前記排ガス貫流領域（２）から前記熱伝達装置（１３）を介して前記凝縮水集合領域（１１）への熱伝達を行い、かつこの熱伝達が所定の温度以上では中断されるように、選択されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の排ガス装置。
【請求項８】
前記２形態体（３１）は、請求項２記載の熱伝達体（１５）に組み込まれている、又は
前記２形態体（３１）は、前記凝縮水集合領域（１１）に組み込まれている、又は
前記２形態体（３１）は、前記排ガス貫流領域（２）に組み込まれている、請求項７記載の排ガス装置。
【請求項９】
前記排ガス非貫流領域（３）は、アクティブなマフラ（６）であり、該マフラ（６）のハウジング（７）は、前記凝縮水集合領域（１１）を有し、特に接続管（９）が設けられていて、該接続管（９）を介して前記ハウジング（７）は、空気伝送音を伝達すべく前記排ガス貫流領域（２）に接続されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の排ガス装置。
【請求項１０】
前記排ガス貫流領域（２）は、排気管（４）である、請求項１から９までのいずれか１項記載の排ガス装置。
【請求項１１】
前記熱伝達装置（１３）は、前記凝縮水集合領域（１１）と前記排ガス貫流領域（２）との間における熱伝達（１４）を変化させるための調節装置（３８）を有し、該調節装置（３８）は、特に熱伝達体（１５）と共働する、請求項１から１０までのいずれか１項記載の排ガス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関用、特に自動車の内燃機関用の排ガス装置に関する。
【０００２】
燃料の燃焼時には燃焼水が発生し、この燃焼水は、例えば冬期走行運転時に、排ガス装置の構成部材において問題を生ぜしめることがある。燃料の組成に応じて、燃焼により、消費される燃料の量に比較可能な所定量の燃焼水が遊離する。自動車の通常の中負荷運転では、通常、この発生した燃焼水は高温の排ガスと一緒に蒸気として排ガス装置を介して吹き出される。しかしながら冬期及び冬期に近い移行時期では、露点を下回り、排ガス装置内に液状の燃焼水の溜まることがある。例えば自動車における内燃機関の排ガスの露点は、燃焼法に応じて約２０℃〜６０℃である。従ってこのような温度では、排ガス装置内に凝縮水の集まることがある。このことは実地においては、排ガスと接触していて、排ガス装置の周囲条件に基づいて前記温度を下回っている、排ガス装置におけるすべての構成部材において、凝縮水集合を形成させる。今日の排ガス装置の多くの構成部材は、短い運転時間の後で、通常著しく高い温度になるので、形成された凝縮水は短時間後に蒸発し、擦過する排ガスによって運ばれることができる。しかしながら特に短区間運転では、外気温が低い場合に、より多くの凝縮水集合の形成されることがあり、この凝縮水集合は排ガス装置内において凝縮水溜めを形成することがある。それというのは、高温の排ガス装置区分から低温の排ガス装置区分への蒸気圧差によって、燃焼水は常に運ばれて沈積し、これにより水は排ガス装置の最も低い箇所に集まって、そこで前記凝縮水溜めを形成するからである。このような凝縮水溜めにおける問題は、酸を形成する排ガス成分又は他の排ガス成分を有する凝縮水の濃度が高くなることであり、これによって、このような凝縮水集合もしくはこのような凝縮水溜めが形成される排ガス装置部分には、持続的に腐食負荷が加えられる。ゆえに、このような繰り返し発生する排ガス装置の腐食負荷を減じるために、様々な措置が講じられる。そのために例えば最も低い箇所に、例えば最後のマフラにおけるアウトレットパイプを低く設置することによって、高温の排ガスを効果的に導くことが可能である。これによって集まった凝縮水は、排ガス流と一緒に運ばれ、排ガス流によって加熱され、かつ場合によっては蒸発する。
【０００３】
しかしながら最後のマフラにおけるアウトレットパイプを最も低いポイントにおいて低く設置することが構造的に不可能である場合には、凝縮水を、吸込み管を用いてウォータジェットポンプのように吸い込んで、排ガス装置から外に運び出すことを、試すことができる。そのためには付加的に主管における管入口に絞りが導入され、この場合大きな排ガス流量時に圧力を低下させ、これによって凝縮水集合と排気管内を流れる排ガスとの間に大きな圧力差を発生させて、集まっている凝縮水を排ガス流によって連行することができる。このような手段は通常、内燃機関の中負荷から高負荷の範囲においてしか有効でないという欠点がある。通常は、短時間のフルロードによって凝縮水集合を搬出することができる。しかしながら多くの場合、市街地走行もしくは近距離走行におけるストップ・アンド・ゴー走行時には、この際に発生する圧力差は凝縮水集合を完全に搬出するのに十分ではない。
【０００４】
このような措置が講じられていないと、例えばリヤマフラが、車両リヤ及び高位にある終端管に向かって通常斜めに取り付けられていることに基づいて、相応に低い外気温時に凝縮水によって満たされてしまう、という現象の発生することがある。これによって、排ガス装置のこの部分における凝縮水の激しい揺れや波立ちによる騒音が発生し、最悪の場合には凝縮水の逆流や持続的な霜の発生もしくは相応に低い温度時に、氷の栓による凍結によって排ガス装置の摩耗することがある。
【０００５】
このような状況は、例えば、管を介して接続されたヘルムホルツ共鳴器の共振空洞又はアクティブな騒音減衰装置の、スピーカを有する空間が存在する場合のように、排ガス装置に新型の構成部材が存在している場合に、特に不都合である。このようなエレメント、つまりヘルムホルツ共鳴器の共振空洞やアクティブな騒音減衰装置の空間は、排ガスによって必ずしも貫流されないので、排ガスによって徐々に不都合にかつゆっくりと加熱される。しかしながら前記エレメントは、排ガス装置の排ガス貫流領域と同様に、排ガス及びその中に含有された燃焼水にさらされ、自動車の相応な運転状態、ひいてはこれに伴う低温時には、前記室や空間に凝縮水の集まることがある。従って通常、排ガス装置のこのような構成部材を、その最低位ポイントから高温の排ガス管に向かって常に勾配もしくは傾斜が形成されるように、配置することが試みられており、このような配置形式では、発生した凝縮水を流出させることができ、これにより凝縮水を可能な限り完全に排ガス装置から、もしくは前記構成部材から排出することができる。しかしながらこの配置形式は、このような構成部材に関して、また該構成部材に接続された排ガス装置の構成部材に関して、車両における不都合な取付け位置を生ぜしめることがある。これによって、排ガス装置からの凝縮水集合の排出が必要であることに基づいて、排ガス装置の構成自由度が制限されてしまう。
【０００６】
ゆえに本発明の課題は、排ガス非貫流領域において凝縮水集合が生じる排ガス装置のために、改善された構成を提供することであり、すなわち凝縮水集合の不都合な作用を減じることができ、しかも同時に、排ガス非貫流領域の配置形式に対する構成自由度がより多く得られるような構成を提供することである。また、この場合特に安価な解決策が有利である。
【０００７】
この課題を解決するために本発明の構成では、請求項１記載のようにした。すなわち本発明による、内燃機関用、特に自動車の内燃機関用の排ガス装置では、凝縮水集合領域を有する、少なくとも１つの排ガス非貫流領域と、少なくとも１つの排ガス貫流領域と、凝縮水集合領域を排ガス貫流領域と熱を伝達するように接続する熱伝達装置と、を備える。
【０００８】
本発明の別の有利な態様は、請求項２以下に記載されている。
【０００９】
本発明は次の一般的な思想に基づいている。すなわち本発明では、凝縮水集合領域を有する排ガス非貫流領域と、排ガス貫流領域とを備える排ガス装置において、熱伝達装置を備え、該熱伝達装置は、凝縮水集合領域を排ガス貫流領域と熱を伝達するように接続している。排ガス装置の運転時もしくは排ガス装置を備えた内燃機関の運転時に、排ガス貫流領域は、内燃機関の高温の燃焼排ガスによって貫流され、これによって排ガス貫流領域は加熱される。熱伝達装置を用いて、加熱された排ガス貫流領域から、熱は凝縮水集合領域に伝達されることができる。これによって、凝縮水集合領域に集まっている凝縮水を加熱すること、もしくは蒸発させることができる。これによって液状の凝縮水における不都合な影響を、回避することができる。同時に、排ガス貫流領域に対する、排ガス非貫流領域の配置形式のための有利な可能性が得られる。熱伝達装置は熱伝達によって働くので、熱伝達装置は外部エネルギなしで、特に電気エネルギなしで作動することができる。熱伝達装置ではその代わりに、排出される排ガス中に含まれる熱エネルギが使用される。これによって特に本発明の解決策は、特に安価に実現することができる。
【００１０】
本発明の有利な態様では、熱伝達装置が少なくとも１つの熱伝達体を有しており、該熱伝達体が一方側では、排ガス貫流領域と熱を伝達するように接続されていて、かつ他方側では凝縮水集合領域と熱を伝達するように接続されている。好ましくは、熱伝達体は熱を、特にもっぱら熱伝導によって伝達する。このような熱伝達体は単純な棒材、管又はこれに類したものによって形成することができる。
【００１１】
例えば熱伝達体は、例えば銅又はアルミニウムもしくは銅合金又はアルミニウム合金製の熱伝導材料から成っている。択一的に熱伝達体は熱伝導管によって形成されてもよい。ヒートパイプとも呼ぶことができるこのような熱伝導管は、通常、凝縮水領域と蒸発領域と搬送領域とを有していて、この搬送領域は凝縮水領域と蒸発領域とを、蒸気路と凝縮水路とを介して接続している。特に搬送領域は、凝縮水を凝縮水領域から蒸発領域に運ぶために毛管構造体を有している。このような熱伝導管は、幾何学形状が同じ熱伝導材料製の物体に比べて３倍〜４倍大きな熱伝導率を有している。このようにして、凝縮水領域の極めて効果的な加熱を実現することができる。
【００１２】
別の有利な態様では、熱伝達体が、凝縮水集合領域の内部に熱伝達構造体を有しており、これによって熱伝達体から凝縮水への熱伝達が改善される。付加的に又は択一的に、熱伝達体は、排ガスから熱伝達体への熱伝達を改善するために、排ガス貫流領域の内部に熱伝達構造体を有している。この熱伝達構造体を実現するために、熱伝達体は、凝縮水集合領域の内部を外側から隔てる、凝縮水集合領域の壁を貫通していてよい。付加的に又は択一的に、熱伝達体は、排ガス貫流領域の内部を外側から隔てる、排ガス貫流領域の壁を貫通している。各熱伝達構造体は、排ガス貫流領域と凝縮水領域との間の間隔を橋渡しする通常の熱伝達体とは異なり、例えば、著しく拡大された表面積によって特徴付けられており、このような表面積の拡大は例えば、リブ及び／又はフィン又はこれに類したものを用いて達成することができる。
【００１３】
本発明の別の態様では、熱伝達装置は、排ガス貫流領域の外側と凝縮水集合領域の外側とに配置されている。このように構成されていると、熱伝達装置は、排ガス貫流領域と凝縮水領域との間における間隔を直接的かつ短い経路で、つまり排ガス装置の、排ガスにさらされる領域外において、橋渡しすることができる。
【００１４】
本発明の別の態様では、熱伝達装置が断熱体を有しており、これによって熱伝達を特に効果的にかつ損失なしに実現することができる。付加的に又は択一的に、熱伝達装置は風防体及び／又はスプラッシュガードを有していてよい。熱伝達装置が、排ガスにさらされる領域の外に配置されている場合には、基本的に、熱伝達装置は、排ガス装置を備えた車両の走行風及び／又は飛沫水にさらされるという可能性がある。走行風にさらされることや、飛沫水がかかるということは、熱伝達装置を冷却する原因、つまり熱を奪う原因となり、これによって熱伝達装置の効果は減じられてしまう。相応な風防体もしくは相応なスプラッシュガードを設置することによって、このようなおそれを減じることができ、これによって熱伝達装置の効果は改善される。
【００１５】
本発明の別の有利な態様では、熱伝達装置が、少なくとも１つの２形態体を有しており、この２形態体は、該２形態体がそれ自体の温度に関連して少なくとも２つの異なった幾何学形状を取ることによって特徴付けられている。この場合好ましくは、２形態体の少なくとも２つの形状及び２形態体の温度依存性は、所定の温度未満では、排ガス貫流領域から熱伝達装置を介して凝縮水集合領域への熱伝達を行い、かつこの熱伝達が所定の温度以上では中断されるように、選択されている。このように構成されていると、例えば、凝縮水が蒸発した後に、凝縮水集合領域が過熱することを回避することができる。
【００１６】
例えば、２形態体が所定の温度未満において取る第１の形状においては、一方では排ガス貫流領域と熱伝達装置との間における連続した固体による接触が生ぜしめられ、かつ他方では、熱伝達装置と凝縮水集合領域との間における連続した固体による接触が生ぜしめられる。この第１の形状とは異なり、２形態体が所定の温度以上において取る第２の形状では、前記連続した接触は中断されている。例えば、熱伝達装置と、排ガス貫流領域との間における連続した接触が中断されているか、又は熱伝達装置と凝縮水集合領域との間における連続した接触が中断されているか、又は熱伝達装置の内部における連続した接触が中断されている。このような連続した接触が中断されるや否や、直接的な熱の流れが中断され、これにより熱伝達が著しく減じられ、例えば対流による著しく僅かな熱伝達へと減じられる。
【００１７】
相応に別の有利な態様では、上に述べた２形態体が、さらに上に述べた熱伝達体に組み込まれている。同様に２形態体を凝縮水集合領域に組み込むことも可能である。択一的に２形態体を、排ガス貫流領域に組み込むことも、同様に可能である。このような２形態体は例えばバイメタル体として形成することも又は形状記憶合金体として形成することも可能である。
【００１８】
本発明の別の有利な態様では、排ガス非貫流領域が、アクティブなマフラであり、該マフラのハウジングが凝縮水集合領域を有している。アクティブなマフラは通常少なくとも１つのスピーカを、騒音を消滅もしくは低減するために逆相波形音を発生させるために有している。
【００１９】
このようなアクティブなマフラのハウジングは、好ましくは、空気伝送音を伝達するための接続管を介して、排ガス貫流領域に接続されている。この場合アクティブなマフラは、排ガスと共に導かれる騒音を減じるために利用することができる。アクティブなマフラと排ガス貫流領域との間にこのような接続部が存在しない場合には、アクティブなマフラが例えば、新鮮空気装置を介して生ぜしめられる騒音を低減するために使用されるようになっている態様で十分である。
【００２０】
アクティブなマフラの代わりに、排ガス非貫流領域は、例えばヘルムホルツ共鳴器の共振空洞によって形成されてもよい。このような排ガス非貫流領域の別の構成も同様に可能である。
【００２１】
本発明の有利な態様では、排ガス貫流領域が排気管であり、この排気管は、この排気管は、基本的に、内燃機関に接続された排ガスマニホルドと周囲に向かって開放した終端管との間において排ガス装置の任意の箇所に位置することができる。択一的に、排ガス貫流領域は排ガス装置の任意の構成部材であってよく、例えば排ガスマニホルド、排ガスターボチャージャのタービン、触媒装置、微粒子フィルタ又は終端管であってよい。
【００２２】
本発明の別の有利な態様では、熱伝達装置が、凝縮水集合領域と排ガス貫流領域との間における熱伝達を変化させるための調節装置を有している。このように構成されていると、熱伝達を制御するための別のパラメータを考慮することが可能になる。例えばセンサ装置を介して温度センサを用いて、調節装置を相応に操作して適正な時機に熱伝達を減じるもしくは中断することによって、凝縮水集合領域の過熱を回避することができる。さらに例えば水分センサのようなセンサ装置を用いて、凝縮水集合領域における凝縮水の存在を監視することができ、これによって凝縮水が存在しない場合における熱伝達の開始を回避すること、及び／又は、凝縮水が完全に蒸発している場合に熱伝達を減じることもしくは中断することができる。調節装置を操作するために有利には、センサからの信号を考慮する相応な制御装置が設けられている。調節装置の操作時に考慮することができる別のパラメータとしては、例えば現在の機関運転状態、現在の車両運転状態、周囲温度、及び例えば雨もしくは飛沫水のような気象状況が挙げられる。そのために例えば前記制御装置は、排ガス装置を備えた内燃機関を操作するために設けられた機関制御装置に接続されていてもよい。特に前記制御装置はバスシステムを介して、特にＣＡＮバスを介して機関制御装置と通信することができる。調節装置は、熱伝達の接続・遮断もしくは作動・不作動を実施できるように構成されていてもよい。例えばそのために調節装置は熱伝達体と共働することができ、これによって熱伝達体を少なくとも２つの相対位置の間において、つまり凝縮水集合領域に関連した相対位置と排ガス貫流領域に関連した相対位置との間において、移動調節することができる。一方の相対位置において、凝縮水集合領域から熱伝達体を介して排ガス貫流領域への、連続した固体による接触が生ぜしめられている。他方の相対位置では、この連続した固体による接触は中断されている。さらに調節装置が熱伝達のために少なくとも１つの中間位置を実現するように、つまり減じられてはいるが、完全には中断されていない熱伝達を行う中間位置を実現するように、調節装置を構成することが可能である。特に任意の複数の中間位置を段階的に又は無段階式に実現することが可能である。例えば熱伝達体は、凝縮水集合領域と不動に結合された端部区分と、排ガス貫流領域に不動に結合された端部区分との間に、可動の中央区分を有することができ、この中央区分は接触面を介して両端部区分と接続している。中央区分を両端部区分に対して横方向に移動調節するために、調節装置は熱伝達体の中央区分と連結されていることができる。両端部区分に対する中央区分の相対位置に応じて、両端部区分と中央区分との間における熱伝達のために利用される接触面の大きさが変化させられる。これによって熱伝達量をいわば無段階式に任意に変化させることができる。
【００２３】
もちろん、断熱体及び／又は風防体及び／又はスプラッシュガードが存在している場合には、調節装置はまた付加的に、断熱体及び／又は風防体及び／又はスプラッシュガードと共働することができる。
【００２４】
本発明のその他の重要な特徴及び利点は、請求項２以下、図面及び図面を参照した実施形態の説明に記載されている。
【００２５】
さらにまた、上に述べた特徴及び以下に記載の特徴は、本発明の枠を逸脱することなしに、記載された組合せにおいてのみならず、他の組合せにおいて使用することも又は独立して使用することも可能である。
【００２６】
次に図面を参照しながら本発明の有利な実施の形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】アクティブなマフラの領域における排ガス装置を概略的に示す図である。
【図２】熱伝達装置の領域における排ガス装置の１実施形態を示す図である。
【図３】熱伝達装置の領域における排ガス装置の別の実施形態を示す図である。
【図４ａ】熱伝達装置の領域に２形態体を備えた１実施形態を示す図であって、第１の状態を示す図である。
【図４ｂ】図４ａに示した実施形態の第２の状態を示す図である。
【図５ａ】熱伝達装置の領域に２形態体を備えた別の実施形態を示す図であって、第１の状態を示す図である。
【図５ｂ】図５ａに示した実施形態の第２の状態を示す図である。
【図６ａ】熱伝達装置の領域に２形態体を備えたさらに別の実施形態を示す図であって、第１の状態を示す図である。
【図６ｂ】図６ａに示した実施形態の第２の状態を示す図である。
【図７】１つの熱伝達構造体を備えた熱伝達装置の１実施形態を示す図である。
【図８】１つの熱伝達構造体を備えた熱伝達装置の別の実施形態を示す図である。
【図９】２つの熱伝達構造体を備えた熱伝達装置の１実施形態を示す図である。
【図１０】熱伝達装置の領域における排ガス装置のさらに別の実施形態を示す図である。
【００２８】
図１に示すように、内燃機関（図示せず）の運転中に排ガスを排出するために働く排ガス装置１は、排ガスによって貫流される少なくとも１つの領域、つまり排ガス貫流領域２と、排ガスによって貫流されない少なくとも１つの領域、つまり排ガス非貫流領域３とを有している。排ガス貫流領域２は、例えば排気管４である。排ガス装置１もしくは内燃機関の運転時に排ガス貫流領域２において導かれる排ガス流５は、図１に矢印によって示されている。
【００２９】
排ガス非貫流領域３は、図示の実施形態ではアクティブなマフラ６として形成されており、このマフラ６は、内部に少なくとも１つのスピーカ８が配置されているハウジング７を有している。アクティブなマフラ６がここにおけるように、排ガス流５において連行される騒音を減衰するために設けられている場合には、ハウジング７は接続管９を介して、排ガスを導く領域２に、つまりここでは排気管４に接続されていて、空気伝送音の伝達が可能である。図１においては、スピーカ８によって生ぜしめられた逆相波形音（Gegenschall）１０が、矢印で示されており、この逆相波形音１０は、接続管９を介して、排ガス貫流領域２内にまで伝搬する。
【００３０】
排ガス非貫流領域３は、凝縮水集合領域１１を有しており、この凝縮水集合領域１１には、例えば内燃機関もしくは排ガス装置１の運転時に好ましくは、排ガス非貫流領域３内において形成され得る凝縮水１２を集めることができる。
【００３１】
図示の実施形態では凝縮水集合領域１１は、アクティブなマフラ６のハウジング７内に形成されている。好ましくは、凝縮水集合領域１１はハウジング７の内部もしくは排ガス非貫流領域３の内部において、低い箇所に位置しており、その結果凝縮水１２は重力によって移動させられて凝縮水集合領域１１内に達する。
【００３２】
図示の排ガス装置１はさらに、熱伝達装置１３を備えており、この熱伝達装置１３は、凝縮水集合領域１１を排ガス貫流領域２と、つまりここでは排気管４と、熱を伝達するように接続するように、設計されている。相応な熱伝達は図１において矢印１４によって示されている。
【００３３】
図１〜図１０に示すように、熱伝達装置１３は少なくとも１つの熱伝達体１５を有している。各熱伝達体１５は一方の側において箇所１６で排ガス貫流領域２と、つまりここでは排気管４と、熱を伝達するように接続されていて、かつ他方の側において箇所１７で凝縮水集合領域１１と、熱を伝達するように接続されている。さらに熱伝達体１５は有利には、内部において熱伝達１４が少なくとも部分的に熱伝導体を用いて行われるように、設計されている。
【００３４】
例えば熱伝達体１５は、凝縮水集合領域１１と、排ガス貫流領域２との間の間隔を橋渡しするために、縦長にもしくはロッド形状に形成されている。
【００３５】
熱伝達体１５は好ましくは熱伝導材料から成っていてよく、特に図２に示すように中実体として形成されている。適宜な熱伝導材料としては、周知のように銅又はアルミニウム又は相応な銅合金もしくはアルミニウム合金が挙げられる。
【００３６】
択一的に、図３に示す熱伝達体１５は熱伝導管１８によって形成されている。ヒートパイプとも呼ばれるこのような熱伝導管１８は、通常のように、排ガス貫流領域２に接続された蒸発領域１９と、凝縮水集合領域１１に接続された凝縮領域２０と、この凝縮領域２０と蒸発領域１９との間に配置された搬送領域２１とを有している。この搬送領域２１は、熱伝導管１８の蒸発した作業媒体を蒸発領域１９から凝縮領域２０へと流す少なくとも１つの蒸気通路２２と、凝縮した作業媒体を凝縮領域２０から蒸発領域１９に戻す少なくとも１つの凝縮路２３とを有している。特に凝縮路２３は通常のように、毛管状の構造体を用いて実現されている。それぞれの作業媒体及び／又は熱伝導管１８の内部における負圧を選択することによって、熱伝導管１８が蒸発領域１９から凝縮領域２０への効果的な熱輸送を実現する温度範囲を、正確に調節することができ、有利である。
【００３７】
図１〜図１０の図示から分かるように、熱伝達装置１３は、好ましくは次のように、すなわち熱伝達装置１３が排ガス貫流領域２の外側面２４と凝縮水集合領域１１の外側面２５とに位置するように、配置されている。これによって熱伝達装置１３は、排ガスにさらされる排ガス装置１の領域の外側に位置することになる。これによって特に熱伝達装置１３は、排ガス装置１の周囲２６の内部に位置することになる。
【００３８】
周囲２６への熱損失を減じるために、熱伝達装置１３は図２及び図３に示すように、断熱体２７が、熱伝達体１５を接続箇所１６と接続箇所１７との間において完全に取り囲んでいる。
【００３９】
付加的に又は択一的に、図２及び図３に示すように、熱伝達装置１３を矢印３０で示された走行風や飛沫水による負荷に対して保護するために、風防体２８及び／又はスプラッシュガード２９が設けられていてよい。
【００４０】
特に熱伝達体１５もしくは熱伝導管１８及び断熱体２７及び風防体２８もしくはスプラッシュガード２９に関係する上に述べた態様が、基本的には任意に、以下に記載の実施形態と組合せ可能であることは、明らかである。
【００４１】
図４〜図６に示す特殊な実施形態では、熱伝達装置１３は少なくとも１つの２形態体（Zweiformkoerper）３１を備えて形成されている。このような形状変化物体である２形態体３１は、例えばバイメタルを用いて又は形状記憶合金を用いて実現することができ、温度に関連して少なくとも２つの異なった幾何学形状を取ることができるという特性を有している。
【００４２】
図４ａ及び図４ｂでは２形態体３１は熱伝達体１５に組み込まれている。相応にここでは熱伝達体１５は少なくとも、図４ａ及び図４ｂに示された２つの異なった幾何学形状を有する。
【００４３】
図５ａ及び図５ｂに示す実施形態では、２形態体３１は凝縮水集合領域１１に、つまり凝縮水集合領域１１の壁３２内に組み込まれていて、この壁３２は凝縮水集合領域１１の内部３３を外側２５から隔てている。従って図５ａ及び図５ｂには、壁３２もしくは２形態体３１の２つの異なった形状もしくは状態が示されている。
【００４４】
図６ａ及び図６ｂに示す実施形態では、２形態体３１は、排ガス貫流領域２に、つまり排ガス貫流領域２の壁３４に組み込まれていて、この壁３４は、排ガス貫流領域２の内部３５を外側２４から隔てている。図６ａ及び図６ｂには、壁３４もしくは２形態体３１の２つの異なった形状もしくは状態が示されている。
【００４５】
それぞれの２形態体３１の設計は、好ましくは次のように行われる。すなわちこの場合、図４ａ、図５ａ及び図６ａに示された、所定の温度未満で生じる第１の状態において、２形態体３１は第１の形状を取り、この第１の形状は、排ガス貫流領域２から凝縮水集合領域１１への所望の熱伝達１４を可能にする。特にこの第１の状態において、排ガス貫流領域２から熱伝達装置１３を介して凝縮水集合領域１１へと通じる連続した固体よる接触が生ぜしめられており、これによってつまり一方では熱伝達装置１３と排ガス貫流領域２との間の接触が得られ、かつ他方では熱伝達装置１３と凝縮水集合領域１１との間における接触が得られる。
【００４６】
所定の温度以上で生じる第２の状態において、２形態体３１は、図４ｂ、図５ｂ及び図６ｂに示された第２の形状を取る。この第２の状態において、排ガス貫流領域２から熱伝達装置１３を介して凝縮水集合領域１１へと通じる熱伝達１４は中断されている。特にこの場合、連続した固体による接触は中断されている。図４ｂに示すように２形態体３１が組み込まれている熱伝達体１５は、凝縮水集合領域１１から離れるように変形されているので、熱伝達体１５と凝縮水集合領域１１との間における相応な熱伝達箇所１７はもはや存在していない。この形態では熱伝達体１５は、排ガス貫流領域２と結合されている。別の択一的な実施形態では、熱伝達体１５は凝縮水集合領域１１と結合されていて、図４ｂに示された第２の状態において、排ガス貫流領域２から離れるようになっている。
【００４７】
図５ｂに示した実施形態では、壁３２によって形成された２形態体３１は第２の形状を取っていて、この第２の形状により、壁３２と熱伝達装置１３との間には間隔が生ぜしめられ、その結果この実施形態においても相応な接触箇所１７はなくなっている。
【００４８】
図６ｂに示した状態では、２形態体３１を形成する壁３４は熱伝達装置１３から離れていて、これによって相応な接触箇所１６は消滅している。
【００４９】
図７に示した実施形態では、熱伝達体１５は凝縮水集合領域１１の内部３３に熱伝達構造体３６を有している。この熱伝達構造体３６は凝縮水１２への熱導入を改善する。この場合熱伝達体１５は壁３２を貫通している。
【００５０】
図８に示した実施形態では、熱伝達体１５は、排ガス貫流領域２の内部３５に熱伝達構造体３７を有しており、この熱伝達構造体３７は、排ガス流５から熱伝達体１５への熱伝達を改善する。この場合熱伝達体１５は壁３４を貫通している。
【００５１】
図９に示した実施形態では、熱伝達体１５は、凝縮水集合領域１１の内部３３にも排ガス貫流領域２の内部３５にも、それぞれ１つの熱伝達構造体３６；３７を有している。この場合熱伝達体１５は壁３２と壁３４の両方を貫通している。
【００５２】
図１０に示した実施形態では熱伝達装置１３は調節装置３８を有しており、この調節装置３８を用いて、排ガス貫流領域２から凝縮水集合領域１１への熱伝達１４を変化させることができる。図示の形態では調節装置３８はピストンシリンダユニット又はスピンドル駆動装置として形成されている。しかしながら基本的には、電気式及び／又は空気力式及び／又は液圧式に作動する任意の調節装置を使用するが可能である。図１０の実施形態では調節装置３８は熱伝達体１５と連結されていて、この熱伝達体１５の移動調節によって熱伝達１４を変化させることができる。図示の実施形態では熱伝達体１５は３つの部分から構成されていて、つまりこの熱伝達体１５は、排ガス貫流領域２に不動に結合された第１の端部区分３９と、凝縮水集合領域１１に不動に結合された第２の端部区分４０と、中央区分４１とを有している。この中央区分４１は両端部区分３９，４０に対して調節装置３８を用いて移動調節可能であり、このことは図１０に二重矢印によって示されている。これによって接触面４２の有効寸法を変化させることができ、これによって熱伝達１４に対して直接的な影響が与えられる。図１０の状態において中央区分４１は、５０％よりも多く、両端部区分３９，４０の整合面から側方に外へと移動させられており、これによって有効な接触面４２は著しく小さくなっている。基本的には、調節装置３８が中央区分４１を完全に、両端部区分３９，４０の整合面から側方に引き出すように構成されていてもよく、これによって、接触面４２は値０に減じられる。言い換えれば、両端部区分３９，４０と中央区分４１との間における固体による接触はこの場合中断されている。同様に調節装置３８は中央区分４１を、この中央区分４１が両端部区分３９，４０の面と整合するように、つまり面一になるように、両端部区分３９，４０の間に位置させることができ、これによって接触面４２、ひいては熱伝達１４は最大になる。この実施形態においても基本的には、中央区分４１は任意の中間位置を取ることができる。
【００５３】
調節装置３８を操作するために図１０では、好ましくは制御装置４３が設けられており、この制御装置４３は制御ライン４４を介して調節装置３８を制御することができる。図示の実施形態では、制御装置４３と共働するセンサ装置が設けられている。このセンサ装置は図示の実施形態では水分センサ４５を有しており、この水分センサ４５を用いて、凝縮水集合領域１１に凝縮水１２が存在しているか否かを検出することができる。相応な信号ライン４６が水分センサ４５を制御装置４３と接続している。センサ装置の温度センサ４７は凝縮水集合領域１１における温度を監視し、信号ライン４８を介して制御装置４３と接続している。さらに制御装置４３は例えばデータバス４９を介して、排ガス装置１を備えた内燃機関を運転するための機関制御装置（図示せず）と接続されていてよい。このようになっていると特に、熱伝達装置１３、特にこれによって得られる熱伝達１４を、任意のパラメータに関連して制御もしくは調節することが可能になる。例えば制御装置４３は機関運転状態及び／又は車両運転状態及び／又は外気温を考慮することができる。今日の自動車は通常、ウインドシールドワイパ装置を制御するためのレインセンサを備えているので、制御装置４３はデータバス４９を介して、飛沫水が熱伝達１４を減じているか否か考慮することもできる。図示のセンサ装置４５，４７を介して、例えば熱伝達の不要な作動もしくは接続を、凝縮水１２が存在しない場合に回避することができる。さらに凝縮水集合領域１１の過熱を回避することが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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