DE10146258A1

DE10146258A1 - Wärmetauscher und gehäuseartige Halterung für den Wärmetauscher

Info

Publication number: DE10146258A1
Application number: DE10146258A
Authority: DE
Inventors: Matthias Banzhaf; Karsten Emrich; Daniel Hendrix
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 2001-09-20
Filing date: 2001-09-20
Publication date: 2003-04-17
Also published as: EP1296108A2; EP1296108A3; ATE550619T1; EP1296108B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System mit einem Wärmetauscher (10), insbesondere einem Kühler für ein Kraftfahrzeug, und mit einer gehäuseartigen Halterung (12) für den Wärmetauscher (10), wobei die gehäuseartige Halterung (12) eine Einschuböffnung (14) aufweist, durch die der Wärmetauscher (10) in die gehäuseartige Halterung (12) einschiebbar ist. DOLLAR A Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Wärmetauscher (10) eine Verschlussfläche (16) aufweist, die die Einschuböffnung (14) nach dem Einschieben des Wärmetauschers (10) verschließt. DOLLAR A Weiterhin betrifft die Erfindung einen Wärmetauscher (10) sowie eine gehäuseartige Halterung (12) zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen System.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System mit einem Wärmetauscher, insbesondere einem Kühler für ein Kraftfahrzeug, und mit einer gehäuseartigen Halterung für den Wärmetauscher, wobei die gehäuseartige Halterung eine Einschuböffnung aufweist, durch die der Wärmetauscher in die gehäuseartige Halterung einschiebbar ist. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Wärmetauscher sowie eine gehäuseartige Halterung zur Verwendung in dem erfindungsgemäßen System.

Die gattungsgemäßen Systeme und ihre Bestandteile werden ohne darauf beschränkt zu sein beispielsweise im Zusammenhang mit der Ladeluftkühlung eingesetzt. Die bekannten in diesem Zusammenhang verwendeten gehäuseartigen Halterungen weisen eine komplizierte Form auf, um die Ladeluft- und die Kühlmittelführung zu ermöglichen. Die bekannten gehäuseartigen Halterungen sind unabhängig vom Wärmetauscher zumindest zweiteilig ausgeführt. Daher sind sowohl die gehäuseartigen Halterungen als auch die an diese angepassten Wärmetauscher relativ kostenintensiv und kompliziert, was häufig durch erforderliche Halterungen und Dichtflächen begründet ist, die zur gegenseitigen Abdichtung von gehäuseartiger Halterung und Wärmetauscher erforderlich sind. Ein weiteres beim Stand der Technik auftretendes Problem besteht darin, dass die gehäuseartigen Halterungen häufig keinen hohen Druckbelastungen standhalten, was insbesondere durch die mehrteilige Ausführung bedingt sein kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäßen Systeme beziehungsweise deren Bestandteile derart weiterzubilden, dass sie kostengünstig hergestellt und montiert sowie auch bei hohen Druckbelastungen eingesetzt werden können.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüche.

Das erfindungsgemäße System baut auf dem gattungsgemäßen Stand der Technik dadurch auf, dass der Wärmetauscher eine Verschlussfläche aufweist, die die Einschuböffnung nach dem Einschieben des Wärmetauschers verschließt. Die gehäuseartige Halterung kann den Wärmetauscher dabei in ähnlicher Weise aufnehmen, wie ein Rahmen ein Dia beziehungsweise ein Projektor einen Diarahmen. Dies ermöglicht es beispielsweise den Wärmetauscher mit einer einzigen umlaufenden Verbindungsfläche gegenüber der gehäuseartigen Halterung abzudichten. Weiterhin kann die gehäuseartige Halterung einstückig ausgebildet werden, so dass sie auch hohen Druckbelastungen gewachsen ist.

Bei bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Systems ist weiterhin vorgesehen, dass die Verschlussfläche eine Flächennormale aufweist, die sich nach dem Einschieben des Wärmetauschers in die gehäuseartige Halterung senkrecht zu einer Gasdurchströmungsrichtung erstreckt, in der der Wärmetauscher im Betrieb zur Kühlung eines Kühlmediums von einem Gas durchströmt wird. In diesem Zusammenhang ist es beispielsweise möglich, dass die Einschuböffnung bezogen auf die montierte gehäuseartige Halterung in deren Oberseite gebildet ist. Der Wärmetauscher kann in an sich bekannter Weise voneinander durch Lamellen beabstandete Rohre aufweisen, durch die das Kühlmedium strömt. Zwischen den Lamellen strömt dabei im Betrieb ein Gas, beispielsweise Luft.

Zusätzlich oder alternativ kann im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen System vorgesehen sein, dass der Wärmetauscher nach dem Einschieben in die gehäuseartige Halterung derart gegenüber der gehäuseartigen Halterung abgedichtet wird, dass im Betrieb zwischen dem Wärmetauscher und der gehäuseartigen Halterung im Wesentlichen kein Gas durchströmt, das dazu vorgesehen ist, durch den Wärmetauscher gekühlt zu werden. Die Abdichtung zwischen der gehäuseartigen Halterung und dem Wärmetauscher kann dabei beispielsweise durch ein formschlüssiges Anliegen von geeigneten Flächen dieser Bestandteile erzielt werden. Zusätzlich oder alternativ können geeignete Dichtmittel eingesetzt werden.

Jeder Wärmetauscher, der zur Verwendung mit einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems geeignet ist, fällt in den Schutzbereich der zugehörigen Ansprüche.

Bei dem Wärmetauscher kann weiterhin vorgesehen sein, dass er einen Kühlmediumeinlassstutzen und einen Kühlmediumauslassstutzen aufweist, und dass der Kühlmediumeinlassstutzen und/oder der Kühlmediumauslassstutzen an der Verschlussfläche angeordnet und/oder durch diese hindurchgeführt ist. Insbesondere wenn sowohl der Kühlmediumeinlassstutzen als auch der Kühlmediumauslassstutzen an der Verschlussfläche angeordnet beziehungsweise durch diese hindurch geführt sind, sind an der gehäuseartigen Halterung keine kompliziert abzudichtenden Durchführungen für den Kühlmediumeinlassstutzen und den Kühlmediumauslassstutzen erforderlich.

Insbesondere im vorstehend erläuterten Zusammenhang kann bei dem erfindungsgemäßen Wärmetauscher weiterhin vorgesehen sein, dass der Kühlmediumeinlassstutzen und/oder der Kühlmediumauslassstutzen mit der Verschlussfläche verlötet ist. Die entsprechenden Lötstellen können dabei bereits bei der Herstellung des Wärmetauschers vorgesehen werden, so dass diesbezüglich bei der Zusammenführung von Wärmetauscher und gehäuseartiger Halterung keine weiteren Schritte erforderlich sind.

Bei bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Wärmetauschers ist weiterhin vorgesehen, dass die Verschlussfläche eine Seitenfläche des Wärmetauschers bildet. In diesem Fall kann die Einschuböffnung sich beispielsweise über die gesamte Breite der gehäuseartigen Halterung erstrecken, deren Breite vorzugsweise an die Breite des Wärmetauschers angepasst ist.

Im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Wärmetauscher kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Verschlussfläche den Wärmetauscher nach Art eines Kragens erweitert. Eine derartige kragenartige Erweiterung erleichtert die gegenseitige Abdichtung von Wärmetauscher beziehungsweise Verschlussfläche und Einschuböffnung beziehungsweise gehäuseartiger Halterung. Zusätzlich oder alternativ ist es denkbar, die Begrenzungsfläche der Einschuböffnung und die Verschlussfläche in Napfscheibe-Rippe-Bauweise vorzusehen. Die Verbindung von gehäuseartiger Halterung und Wärmetauscher beziehungsweise Verschlussfläche kann beispielsweise durch Schweißen und/oder Schrauben erfolgen.

Gegebenenfalls kann im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Wärmetauscher vorgesehen sein, dass er zumindest an einigen seiner Umfangsseiten Dichtmittel zur Abdichtung gegenüber der gehäuseartigen Halterung aufweist. Bei diesen Dichtmitteln handelt es sich vorzugsweise um umlaufende Dichtmittel, die an die Form der Einschuböffnung angepasst sein können.

Der erfindungsgemäße Wärmetauscher kann ohne darauf beschränkt zu sein ein Kühlmittelkühler, ein Luftvorwärmer, ein Ladeluftkühler, ein Ladeluftvorkühler oder ein Ladeluftzusatzkühler sein.

Jede gehäuseartige Halterung, die zur Verwendung mit dem erfindungsgemäßen System beziehungsweise mit dem erfindungsgemäßen Wärmetauscher ausgelegt ist, fällt in den Schutzbereich der zugehörigen Ansprüche.

Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen gehäuseartigen Halterung kann vorgesehen sein, dass sie Führungsmittel aufweist, die den Wärmetauscher beim Einschieben in die gehäuseartige Halterung führen. Diese Führungsmittel können beispielsweise durch eine oder mehrere Innenwände der gehäuseartigen Halterung gebildet sein. Zusätzlich oder alternativ können Stege, Nuten und dergleichen vorgesehen werden.

Bei der erfindungsgemäßen gehäuseartigen Halterung ist vorzugsweise weiterhin vorgesehen, dass sie Halterungsmittel aufweist, die den Wärmetauscher nach dem Einschieben in die gehäuseartige Halterung haltern. Diese Halterungsmittel, die gegebenenfalls ganz oder teilweise identisch mit den Führungsmitteln sein können, können beispielsweise ebenfalls durch eine oder mehrere Innenwände der gehäuseartigen Halterung und/oder Stege, Nuten und dergleichen gebildet sein.

Bei bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen gehäuseartigen Halterung ist vorgesehen, dass sie einen Gaseinlassstutzen und/oder einen Gasauslassstutzen zum Ein- und/oder Auslassen von Gas aufweist, das im Betrieb zur Kühlung eines Kühlmediums durch den Wärmetauscher strömt. Der Gaseinlassstutzen und/oder der Gasauslassstutzen können beispielsweise einen runden sich in Richtung auf den Wärmetauscher zu konisch erweiternden Durchmesser aufweisen. Weiterhin können Nuten, Wulste und dergleichen vorgesehen sein, mit deren Hilfe beispielsweise Schläuche an dem Gaseinlassstutzen und/oder dem Gasauslassstutzen befestigt werden können.

Bei bestimmten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen gehäuseartigen Halterung kann weiterhin vorgesehen sein, dass sie einen Gaseinlassstutzen auf einer Seite des Wärmetauschers und einen Gasauslassstutzen auf einer anderen Seite des Wärmetauschers aufweist. In diesem Fall muss das im Betrieb zur Kühlung eines Kühlmediums durch den Wärmetauscher strömende Gas nicht umgelenkt werden, so dass sich ein besonders niedriger Strömungswiderstand ergibt.

Weiterhin kommen Ausführungsformen der gehäuseartigen Halterung in Betracht, bei denen vorgesehen ist, dass diese einen Gaseinlassstutzen und einen Gasauslassstutzen aufweist, die derart angeordnet sind, dass sich ein im Wesentlichen Z-förmiger Gasstrom ergibt. Zu diesem Zweck können der Gaseinlassstutzen und der Gasauslassstutzen beispielsweise auf unterschiedlichen Seiten des Wärmetauschers mit versetzter Höhe angeordnet werden.

Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen gehäuseartigen Halterung kann weiterhin vorgesehen sein, dass sie einen Gaseinlassstutzen und einen Gasauslassstutzen aufweist, die auf der gleichen Seite des Wärmetauschers angeordnet sind.

Insbesondere in diesem Zusammenhang kann bei der gehäuseartigen Halterung weiterhin vorgesehen sein, dass sie Gasumlenkmittel aufweist, die die Strömungsrichtung von bereits durch einen Abschnitt des Wärmetauschers geströmtem Gas derart umlenken, dass das bereits durch den einen Abschnitt des Wärmetauschers geströmte Gas durch einen anderen Abschnitt des Wärmetauschers strömt. Die Gasumlenkmittel können beispielsweise durch eine oder mehrere geeignet geformte Innenwände der gehäuseartigen Halterung gebildet sein. Die Gasumlenkmittel ermöglichen es beispielsweise, eine zweistufige Ladeluftkühlung zu verwirklichen.

Weiterhin kann bei der gehäuseartigen Halterung vorgesehen sein, dass sie Gasumlenkmittel aufweist, die die Strömungsrichtung von bereits durch den Wärmetauscher geströmtem Gas um ungefähr 180° umlenken.

Bei bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen gehäuseartigen Halterung ist vorgesehen, dass diese einstückig gebildet ist. Je nach dem aus welchem Material die gehäuseartige Halterung hergestellt wird, kommen zu diesem Zweck beispielsweise Spritzguss, Tiefziehverfahren oder auch allgemeine Gussverfahren in Betracht.

Bei bestimmten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen gehäuseartigen Halterung kann vorgesehen sein, dass diese einen Anschlussflansch aufweist, der zur Befestigung eines Ladergehäuses vorgesehen ist. In diesem Fall kann der Anschlussflansch am Gaseinlassstutzen der gehäuseartigen Halterung gebildet sein.

Weiterhin kommen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen gehäuseartigen Halterung in Betracht, bei denen diese Bestandteil eines Ladergehäuses ist. Beispielsweise ist es möglich, das Ladergehäuse einstückig an einen Gaseinlassstutzen der gehäuseartigen Halterung anzuformen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der zugehörigen Zeichnungen noch näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems;
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt der Darstellung von Fig. 1, der die gegenseitige Lage von Einschuböffnung und Verschlussfläche veranschaulicht;
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen gehäuseartigen Halterung, die für das in den Fig. 1 und 2 dargestellte System verwendet werden kann;
Fig. 4 eine perspektivische teilweise geschnittene Ansicht der gehäuseartigen Halterung von Fig. 3;
Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wärmetauschers, der für das in den Fig. 1 und 2 dargestellte System verwendet werden kann;
Fig. 6 eine perspektivische teilweise geschnittene Ansicht des Wärmetauschers von Fig. 5;
Fig. 7 einen vergrößerten Ausschnitt der Darstellung von Fig. 6, der eine kragenartige Erweiterung der Verschlussfläche veranschaulicht;
Fig. 8 eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems, bei der ein Gaseinlassstutzen und ein Gasauslassstutzen auf einer Seite des Wärmetauschers angeordnet sind;
Fig. 9 eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems, bei der ein Gaseinlassstutzen und ein Gasauslassstutzen auf unterschiedlichen Seiten des Wärmetauschers derart angeordnet sind, dass sich eine Z-förmige Gasströmungsrichtung ergibt;
Fig. 10 eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems, bei dem die gehäuseartige Halterung einen Flansch zur Befestigung an einem Lader aufweist; und
Fig. 11 eine fünfte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems, bei dem die gehäuseartige Halterung integral mit einem Ladergehäuse gebildet ist.
Fig. 1 zeigt eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems. Dabei ist ein Wärmetauscher 10 durch eine in einer gehäuseartigen Halterung 12 vorgesehene Einschuböffnung 14 in die gehäuseartige Halterung 12 eingeschoben. Der Wärmetauscher 10 weist eine Verschlussfläche 16 auf, deren Abmessungen an diejenigen der Einschuböffnung 14 angepasst sind. Die Verschlussfläche 16 weist eine Flächennormale 18 auf, die sich senkrecht zu einer Gasdurchströmungsrichtung 20 erstreckt, in der der Wärmetauscher 10 im Betrieb zur Kühlung eines Kühlmediums 22 von einem Gas durchströmt wird, beispielsweise von Luft. Das den Wärmetauscher 10 im Betrieb durchströmende Gas tritt dabei durch einen Gaseinlassstutzen 34 ein, der einstückig mit der gehäuseartigen Halterung gebildet ist und einen kreisförmigen sich in Richtung auf den Wärmetauscher 10 zu konisch erweiternden Durchmesser ausweist. Nachdem das Gas zwischen Lamellen des Wärmetauschers 10 hindurchgeströmt ist, tritt es durch einen Gasauslassstutzen 40 aus der gehäuseartigen Halterung 12 aus. An der Verschlussfläche 16 des Wärmetauschers 10 ist ein Kühlmediumeinlassstutzen 24 und ein nicht dargestellter Kühlmediumauslassstutzen vorgesehen. Das Kühlmedium 22 wird dabei senkrecht zur Gasdurchströmungsrichtung 20 und zur Flächennormale 18 der Verschlussfläche 16 durch den Wärmetauscher 10 geführt, wie dies durch den entsprechenden Pfeil angedeutet ist. Die gehäuseartige Halterung 12 weist Führungs- und Halterungsmittel 30, 32 auf, die bezogen auf die Gasdurchströmungsrichtung 20 durch die Seitenwände 30 und die Vorder- und Rückseiten 32, der gehäuseartigen Halterung 12 gebildet sind. Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems sind der Gaseinlassstutzen 34 und der Gasauslassstutzen 40 auf verschiedenen Seiten des Wärmetauschers 10 jedoch gegenüberliegend angeordnet, was für das im Betrieb durch den Wärmetauscher 10 strömende Gas einen besonders niedrigen Strömungswiderstand ergibt.
Fig. 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Darstellung von Fig. 1, der die gegenseitige Lage von Einschuböffnung 14 und Verschlussfläche 16 veranschaulicht. Der Darstellung von Fig. 2 ist insbesondere zu entnehmen, dass die Verschlussfläche 16 zur Abdichtung gegenüber der gehäuseartigen Halterung 12 einen Kragen 28 aufweist, der sich ausgehend von einem zur Flächennormalen 18 parallelen Abschnitt der Verschlussfläche 16 senkrecht zur Flächennormalen 18 erstreckt. Die Verschlussfläche 16 ist somit in die Einschuböffnung 14 eingepasst, die durch Wände der gehäuseartigen Halterung 12 begrenzt wird, die sich an den Gaseinlassstutzen 34 und den Gasauslassstutzen 40 anschließen beziehungsweise die diese bilden oder mitbilden. In Fig. 2 sind weiterhin Kanäle 54 des Wärmetauschers 10 zu erkennen, durch die das Kühlmittel 22 (in Fig. 2 nicht dargestellt) senkrecht zur Flächennormale 18 und zur Gasdurchströmungsrichtung 20 (in Fig. 2 nicht dargestellt) strömt.
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Darstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen gehäuseartigen Halterung 12, die für das in den Fig. 1 und 2 dargestellte System verwendet werden kann. Die in Fig. 3 dargestellte gehäuseartige Halterung 12 ist einstückig ausgeführt und weist in ihrem oberen Bereich eine Einschuböffnung 14 auf, die sich im Wesentlichen über die gesamte Oberseite erstreckt. Die Seiten sowie die Vorder- und Rückwand der gehäuseartigen Halterung 12 bilden Führungs- und Halterungsmittel 30, 32, die dazu vorgesehen sind, einen durch die Einschuböffnung 14 eingeschobenen Wärmetauscher beim Einschieben zu Führen und anschließend zu Haltern. Der Gaseinlassstutzen 34 und der Gasauslassstutzen 40 sind bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform derart angeordnet, dass sie sich nach dem Einschieben eines Wärmetauschers 10 (in Fig. 3 nicht dargestellt) auf unterschiedlichen Seiten von diesem befinden.
Fig. 4 zeigt eine perspektivische teilweise geschnittene Ansicht der gehäuseartigen Halterung 12 von Fig. 3. Fig. 4 ist insbesondere zu entnehmen, dass der Gaseinlassstutzen 34 und der Gasauslassstutzen 40 gegenüberliegend angeordnet sind, was ein besonders niedrigen Strömungswiderstand für das Gas ergibt, das im Betrieb durch den Wärmetauscher beziehungsweise zwischen dessen Lamellen hindurchströmt. Der Darstellung von Fig. 4 ist weiterhin zu entnehmen, dass der Rand der Einschuböffnung 14 stufenartig ausgebildet ist, was die Abdichtung gegenüber der Verschlussfläche des Wärmetauschers erleichtert. Fig. 4 ist weiterhin zu entnehmen, dass die die Führungs- und Halterungsmittel 30, 32 bildenden Seitenwände der gehäuseartigen Halterung 12 im Wesentlichen rechtwinklig zueinander mit abgerundeten Ecken ausgebildet sind.
Fig. 5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Wärmetauschers 10, der für das in den Fig. 1 und 2 dargestellte System verwendet werden kann. Der dargestellte Wärmetauscher 10 ist dazu vorgesehen, von oben in die Einschuböffnung der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten gehäuseartigen Halterung eingeschoben zu werden. Der Wärmetauscher 10 weist einen Kühlmediumeinlassstutzen 24 und einen Kühlmediumauslassstutzen 26 auf. Sowohl der Kühlmediumeinlassstutzen 24 als auch der Kühlmediumauslassstutzen 26 ist auf der Verschlussfläche 16 angeordnet, die die obere Seitenwand des Wärmetauschers 10 bildet. Die Flächennormale der Verschlussfläche 16 ist mit 18 bezeichnet. Die Verschlussfläche 16 weist einen Kragen 28 auf, dessen Abmessungen beispielsweise derart gewählt werden können, dass er formschlüssig in den stufenförmig ausgebildeten Rand der Einschuböffnung 14 (in Fig. 5 nicht dargestellt) der gehäuseartigen Halterung 12 (in Fig. 5 nicht dargestellt) eingeschoben werden kann.
Fig. 6 zeigt eine perspektivische teilweise geschnittene Ansicht des Wärmetauschers 10 von Fig. 5. Fig. 6 ist insbesondere zu entnehmen, dass die Flächennormale 18 der Verschlussfläche 16 des Wärmetauschers 10 sich senkrecht zur Gasdurchströmungsrichtung 20 erstreckt, in der der Wärmetauscher 10 im Betrieb zur Kühlung eines Kühlmediums 22 von einem Gas durchströmt wird. Das Kühlmedium 22 tritt durch den Kühlmediumeinlassstutzen 24 in den Wärmetauscher 10 ein und durch den Kühlmediumauslassstutzen 26 aus den Wärmetauscher 10 aus.
Fig. 7 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt der Darstellung von Fig. 6, der eine kragenartige Erweiterung der Verschlussfläche 16 veranschaulicht. Fig. 7 ist insbesondere zu entnehmen, wie der Kühlmediumauslassstutzen 26 durch die Verschlussfläche 16 geführt ist, die die Oberseite des Wärmetauschers 10 bildet. Die einstückig ausgebildete Verschlussfläche 16 beziehungsweise deren Kragen 28 ist deckelartig und formschlüssig in beziehungsweise auf dem Wärmetauscher 10 angeordnet, um dessen Oberseite zu bilden. Der dargestellte Wärmetauscher 10 ist kostengünstig herstellbar wobei die Montage des erfindungsgemäßen Systems einfach durch Einschieben des Wärmetauschers 10 in die gehäuseartige Halterung vorgenommen werden kann.
Fig. 8 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems, bei der ein Gaseinlassstutzen 38 und ein Gasauslassstutzen 42 auf einer Seite des Wärmetauschers 10 angeordnet sind. Die gehäuseartige Halterung 12 weist bei dieser Ausführungsform einen Gaseinlassstutzen 36 auf, der auf der gleichen Seite des Wärmetauschers 10 angeordnet ist wie der Gasauslassstutzen 42. Bezogen auf die Darstellung von Fig. 8 tritt das im Betrieb zur Kühlung eines Kühlmediums durch den Wärmetauscher 10 strömende Gas durch den Gaseinlassstutzen 36 in die gehäuseartige Halterung 12 ein und durchströmt den unteren Abschnitt des Wärmetauschers 10. Anschließend wird das Gas durch Gasumlenkmittel 48 um ungefähr 180° derart umgelenkt, dass es erneut durch den Wärmetauscher 10 strömt, und zwar durch dessen oberen Bereich, um anschließend durch den Gasauslassstutzen 42 auszutreten.
Fig. 9 zeigt eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems, bei der ein Gaseinlassstutzen 38 und ein Gasauslassstutzen 44 auf unterschiedlichen Seiten des Wärmetauschers 10 derart angeordnet sind, dass sich eine Z-förmige Gasströmungsrichtung ergibt. Bezogen auf Fig. 9 weist die gehäuseartige Halterung 12 einen nach unten gerichteten Gaseinlassstutzen 38 und einen auf der anderen Seite des Wärmetauschers 10 angeordneten nach oben gerichteten Gasauslassstutzen 44 auf. Durch diese Anordnung ergibt sich eine ungefähr Z-förmige Gasdurchströmungsrichtung 46.
Fig. 10 zeigt eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems, bei dem die gehäuseartige Halterung 12 einen Flansch 50 zur Befestigung eines Laders oder Abgasturboladers/Kompressors 52 aufweist. Die in Fig. 10 darstellte Ausführungsform kann beispielsweise zur Ladeluftvorkühlung eingesetzt werden. Bei dieser Ausführungsform weist die gehäuseartige Halterung 12 auf der rechten Seite eines Wärmetauschers 10 einen Gasauslassstutzen 40 auf. Auf der linken Seite des Wärmetauschers 10 weist die gehäuseartige Halterung 12 einen Anschlussflansch 50 auf, der dazu vorgesehen ist, die Verbindung mit einem Ladergehäuse 52 zu ermöglichen. Vorzugsweise weist auch das Ladergehäuse 52 einen Flansch auf, der an den Anschlussflansch 50der gehäuseartigen Halterung 12 angepasst ist. In diesem Fall kann die Verbindung des Ladergehäuses 52 und der gehäuseartigen Halterung 12 beispielsweise mittels durch beide Flansche geführte Schrauben erfolgen.
Fig. 11 zeigt eine fünfte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems, bei dem die gehäuseartige Halterung 12 integral mit einem Ladergehäuse 52 gebildet ist. Auch die in Fig. 11 dargestellte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems kann beispielsweise zur Ladeluftvorkühlung eingesetzt werden, insbesondere im Zusammenhang mit einer zweistufigen Ladeluftkühlung. Bei dieser Ausführungsform ist die gehäuseartige Halterung 12 integral mit dem Ladergehäuse 52 verbunden, das auf der linken Seite des Wärmetauschers 10 angeordnet ist. Rechts vom Wärmetauscher 10 befindet sich ein Gasauslassstutzen 40, wobei die Gasdurchströmungsrichtung 20 durch einen entsprechenden Pfeil veranschaulicht ist.
Zur Herstellung der gehäuseartigen Halterung beziehungsweise zur Verbindung der gehäuseartigen Halterung mit dem Wärmetauscher können alle geeigneten Fügeverfahren eingesetzt werden. Die in den Figuren veranschaulichten Gasdurchströmungsrichtungen stellen lediglich Beispiele dar und es ist möglich, für jeden Anwendungsfall optimierte Gasdurchströmungsrichtungen zu verwirklichen. Der Wärmetauscher kann beispielsweise in Napfscheibe-Rippe-Bauweise ausgeführt werden. Ohne dass dies eine Einschränkung darstellen soll ist es beispielsweise denkbar, dass die gehäuseartige Halterung und gegebenenfalls eine ihr zugeordnete Seitenlasche aus Stahl gebildet sind und bei der Montage mit dem Wärmetauscher verschraubt werden. Die Erfindung ermöglicht eine einteilige, einfach aufgebaute, druckfeste, mit Fügeflächen/Dichtflächen versehene gehäuseartige Halterung, die eine geringere Versagensempfindlichkeit aufweist und die mit einem einfach und kostengünstig herstellbaren Wärmetauscher verwendet werden kann. Vorzugsweise bildet ein Seitenteil die Verschlussfläche des Wärmetauschers und somit einen Teil des Druckgehäuses. Weiterhin ergeben sich einfache Möglichkeiten zur Gas- beziehungsweise Luftführung in der gehäuseartigen Halterung. Die Kühlmittelanschlüsse in Form von einem Kühlmediumeinlassstutzen und einem Kühlmediumauslassstutzen können auf einer Seite angeordnet werden, ohne Durchführungen, die doppelt abgedichtet werden müssen.
Die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihre Äquivalente zu verlassen.

Claims

1. System mit einem Wärmetauscher (10), insbesondere einem Kühler für ein Kraftfahrzeug, und mit einer gehäuseartigen Halterung (12) für den Wärmetauscher (10), wobei die gehäuseartige Halterung (12) eine Einschuböffnung (14) aufweist, durch die der Wärmetauscher (10) in die gehäuseartige Halterung (12) einschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (10) eine Verschlussfläche (16) aufweist, die die Einschuböffnung (14) nach dem Einschieben des Wärmetauschers (10) verschließt.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussfläche (16) eine Flächennormale (18) aufweist, die sich nach dem Einschieben des Wärmetauschers (10) in die gehäuseartige Halterung (12) senkrecht zu einer Gasdurchströmungsrichtung (20) erstreckt, in der der Wärmetauscher (10) im Betrieb zur Kühlung eines Kühlmediums (22) von einem Gas durchströmt wird.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (10) nach dem Einschieben in die gehäuseartige Halterung (12) derart gegenüber der gehäuseartigen Halterung (12) abgedichtet wird, dass im Betrieb zwischen dem Wärmetauscher (10) und der gehäuseartigen Halterung (12) im Wesentlichen kein Gas durchströmt, das dazu vorgesehen ist, durch den Wärmetauscher (10) gekühlt zu werden.

4. Wärmetauscher (10) zur Verwendung in dem System nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

5. Wärmetauscher (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass er einen Kühlmediumeinlassstutzen (24) und einen Kühlmediumauslassstutzen (26) aufweist, und dass der Kühlmediumeinlassstutzen (24) und/oder der Kühlmediumauslassstutzen (26) an der Verschlussfläche (16) angeordnet und/oder durch diese hindurchgeführt ist.

6. Wärmetauscher (10) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmediumeinlassstutzen (24) und/oder der Kühlmediumauslassstutzen (26) mit der Verschlussfläche (16) verlötet ist.

7. Wärmetauscher (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussfläche (16) eine Seitenfläche des Wärmetauschers (10) bildet.

8. Wärmetauscher (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussfläche (16) den Wärmetauscher (10) nach Art eines Kragens (28) erweitert.

9. Wärmetauscher (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass er zumindest an einigen seiner Umfangsseiten Dichtmittel zur Abdichtung gegenüber der gehäuseartigen Halterung (12) aufweist.

10. Wärmetauscher (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass er ein Kühlmittelkühler, ein Luftvorwärmer, ein Ladeluftkühler, ein Ladeluftvorkühler oder ein Ladeluftzusatzkühler ist.

11. Gehäuseartige Halterung (12) zur Verwendung in dem System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, insbesondere wenn der Wärmetauscher (10) nach einem der Ansprüche 5 bis 10 ausgebildet ist.

12. Gehäuseartige Halterung (12) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sie Führungsmittel (30, 32) aufweist, die den Wärmetauscher (10) beim Einschieben in die gehäuseartige Halterung (12) führen.

13. Gehäuseartige Halterung (12) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass sie Halterungsmittel (30, 32) aufweist, die den Wärmetauscher (10) nach dem Einschieben in die gehäuseartige Halterung (12) haltern.

14. Gehäuseartige Halterung (12) nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Gaseinlassstutzen (34; 36; 38) und/oder einen Gasauslassstutzen (40; 42; 44) zum Ein- und/oder Auslassen von Gas aufweist, das im Betrieb zur Kühlung eines Kühlmediums (22) durch den Wärmetauscher (10) strömt.

15. Gehäuseartige Halterung (12) nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Gaseinlassstutzen (34; 38) auf einer Seite des Wärmetauschers (10) und einen Gasauslassstutzen (40; 44) auf einer anderen Seite des Wärmetauschers (10) aufweist.

16. Gehäuseartige Halterung (12) nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Gaseinlassstutzen (38) und einen Gasauslassstutzen (44) aufweist, die derart angeordnet sind, dass sich ein im Wesentlichen Z-förmiger Gasstrom (46) ergibt.

17. Gehäuseartige Halterung (12) nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Gaseinlassstutzen (36) und einen Gasauslassstutzen (42) aufweist, die auf der gleichen Seite des Wärmetauschers (10) angeordnet sind.

18. Gehäuseartige Halterung (12) nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass sie Gasumlenkmittel (48) aufweist, die die Strömungsrichtung von bereits durch einen Abschnitt des Wärmetauschers (10) geströmtem Gas derart umlenken, dass das bereits durch den einen Abschnitt des Wärmetauschers (10) geströmte Gas durch einen anderen Abschnitt des Wärmetauschers (10) strömt.

19. Gehäuseartige Halterung (12) nach einem der Ansprüche 11 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass sie Gasumlenkmittel (48) aufweist, die die Strömungsrichtung von bereits durch den Wärmetauscher (10) geströmtem Gas um ungefähr 180° umlenken.

20. Gehäuseartige Halterung (12) nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass sie einstückig gebildet ist.

21. Gehäuseartige Halterung (12) nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Anschlussflansch (50) aufweist, der zur Befestigung eines Ladergehäuses (52) vorgesehen ist.

22. Gehäuseartige Halterung (12) nach einem der Ansprüche 11 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass sie Bestandteil eines Ladergehäuses (52) ist.