DE102006005106A1

DE102006005106A1 - Wärmetauscher mit einer Anschlussplatte, insbesondere Ladeluftkühler

Info

Publication number: DE102006005106A1
Application number: DE102006005106A
Authority: DE
Inventors: Denis Dipl.-Ing. Bazika
Original assignee: Modine Manufacturing Co
Current assignee: Modine Manufacturing Co
Priority date: 2006-02-04
Filing date: 2006-02-04
Publication date: 2007-08-09
Also published as: US20070181105A1; US7617865B2; EP1830048A1; EP1830048B1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher mit einer Anschlussplatte (1), insbesondere Ladeluftkühler, der in einem Gehäuse (5) angeordnet ist, in das die Ladeluft einströmt, die der Ladeluft zugeordneten mit Rippen (13) versehenen Kanäle (3) des Ladeluftkühlers durchströmt und wieder ausströmt, wobei das Gehäuse (5) eine Montageöffnung (50) aufweist, in die der Wärmetauscher einsetzbar und mit seiner Anschlussplatte (1) zu befestigen ist, wobei der Körper (10) des Wärmetauschers im Inneren des Gehäuses (5) ebenfalls befestigt ist, und wobei der Ladeluftkühler Endkammern (2) für ein Kühlmittel aufweist, die mit Kühlmittelkanälen (4) in Verbindung stehen. Die Befestigung des Wärmetauchers im Gehäuse wird erfindungsgemäß dadurch verbessert, dass im Inneren des Gehäuses (5) zwischen zwei Endkammern (2) eine Leiste (20) ausgebildet ist, die sich über wenigstens einen wesentlichen Teil der Endkammerlänge (L) erstreckt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher mit einer Anschlussplatte, insbesondere einen Ladeluftkühler, der die weiteren Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist.

Ein aus Wärmetauscherplatten aufgebauter Ladeluftkühler, der eine Abschlussplatte aufweist und in einem Gehäuse angeordnet ist, ist aus DE 43 07 503 A1 bekannt, ohne dass dort Befestigungsmerkmale des Ladeluftkühlers im Gehäuse aufgezeigt wurden. Die Wärmetauscherplatten bilden dort die Kühlmittelkanäle und die Endkammern für das Kühlmittel aus.

In der erst kürzlich eingereichten deutschen Patentanmeldung mit der Anmeldenummer DE10 2005 058 769.0 wurden anstelle der Wärmetauscherplatten Flachrohre als Kühlmittelkanäle eingesetzt. Die Endkammern wurden mittels einfacher Rohre dargestellt, in denen die Flachrohre einmünden. Der Oberbegriff entspricht dieser Patentanmeldung wobei allerdings entweder Wärmetauscherplatten, wie in der erstgenannten Referenz oder Flachrohre vorhanden sein können, um die Kanäle zu bilden.

Ein Nachteil des Gegenstandes der früheren Anmeldung wird darin gesehen, dass es der Ladeluft gestattet wird, auch durch den Bereich zu strömen, wo sich die Endkammern für das Kühlmittel befinden. Dort ist der Wärmetausch nicht besonders intensiv.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Wärmetauscher mit den erwähnten Merkmalen derart weiterzubilden, dass die Befestigung und gleichzeitig auch die Wirksamkeit des Wärmetausches verbessert werden.

Die erfindungsgemäße Lösung erfolgt mit den Merkmalen aus dem Kennzeichen des Anspruchs 1.

Im Inneren des Gehäuses sind Leisten ausgebildet, die sich zwischen zwei Endkammern über wenigstens einen wesentlichen Teil ihrer Länge erstrecken. Dadurch wird erstens bewirkt, dass der Wärmetauscher kassettenartig ganz einfach von oben in das Gehäuse eingesetzt werden kann und damit befestigt ist. Ferner bewirken die Leisten, dass die beispielsweise Ladeluft nicht durch den Bereich strömen kann, in dem sich die Endkammern für das Kühlmittel befinden. In diesem Bereich ist der Wärmetausch nicht besonders intensiv, weil sich dort oft keine Rippen befinden. Die vorgeschlagene Lösung besitzt den weiteren Vorteil, dass sie deutlich größere Bautoleranzen zulässt.

Weitere Merkmale ergeben sich aus den Ansprüchen.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels, das in den beiliegenden Figuren abgebildet ist, erläutert. Weitere, möglicherweise auch wichtige Merkmale und Vorteile sind in der folgenden Beschreibung enthalten.
Die 1 zeigt den Wärmetauscher im Gehäuse gemäß der früheren Anmeldung.
Die 2 und 3 zeigen den Wärmetauscher im Gehäuse gemäß der vorliegenden Erfindung in einer Ansicht bzw. in einem Schnitt.
Der Wärmetauscher im gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Ladeluftkühler mit dem die Ladeluft mittels Kühlflüssigkeit eines nicht gezeigten Kraftfahrzeugmotors gekühlt wird.
Der Ladeluftkühler weist eine zweiteilige Anschlussplatte 1 auf, die über den Körper 10 des Wärmetauschers übersteht. Das aus Kunststoff bestehende Gehäuse 5 weist eine Öffnung 50 auf. Am Rand dieser Öffnung 50 befinden sich Befestigungsöffnungen, die mit korrespondierenden Öffnungen 7 in der Anschlussplatte 1 eine erste Befestigung erlauben. Dazu wird auf die 1 verwiesen.
Der Körper 10 des Wärmetauschers, besteht im gezeigten Ausführungsbeispiel aus Wärmetauscherplatten und aus Rippen 13. Zwei Wärmetauscherplatten bilden zwischen sich jeweils einen Kühlmittelkanal 4. Zwischen zwei Paaren von Wärmetauscherplatten befindet sich jeweils ein Kanal 3 für die zu kühlende Ladeluft. In diesen Kanälen 3 sind Rippen 13 angeordnet worden. Durch die Formgebung der Wärmetauscherplatten wurden auch Endkammern 2 für das Kühlmittel ausgebildet.
Bei einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel sind Flachrohre und beabstandete Endkammern aus Rohren vorgesehen, wie es in der früheren Anmeldung mit der Nr. DE10 2005 058 769.0 gezeigt und beschrieben wurde. Auf diese Anmeldung wird ausdrücklich verwiesen. Ihr Inhalt soll als an dieser Stelle offenbart angesehen werden, denn dieser Vorschlag ist mit den gleichen Vorteilen dort anwendbar und auch dafür vorgesehen.
In den 2 und 3 wurden Pfeile eingezeichnet, die die Durchströmung auf der Kühlmittelseite und auf der Ladeluftseite (Blockpfeile) anzeigen. Wie daraus zu erkennen ist, strömt das Kühlmittel über einen Anschlussstutzen in der Anschlussplatte 1 in eine Endkammer 2 ein und auf einem Hinweg und einem parallelen Rückweg durch die Kühlmittelkanäle 4, um den Wärmetauscher über eine andere Endkammer 2 zu verlassen. Der Hinweg und der Rückweg sind jeweils durch eine nicht gezeigte Flusstrennung voneinander getrennt. Zwischen dem Hinweg und dem Rückweg muss eine Strömungsverbindung am Ende der Flusstrennung bestehen, die nicht detailliert gezeigt ist, die allerdings auch zum Stand der Technik gehören kann. Diese Strömungsverbindung wird als Verbindung zwischen zwei weiteren nicht deutlich gezeigten Endkammern 2 angesehen, die an der gegenüberliegenden Seite des Wärmetauschers angeordnet sind. Die Endkammerlänge L wurde in der 2 angedeutet. Sie entspricht etwa der Höhe des Wärmetauschers.
Das Gehäuse 5 besitzt zwei Wände 51, 52 deren Abstand voneinander nicht wesentlich größer ist als die Länge des Wärmetauschers, was aus den 2 und 3 gut erkennbar ist. Die 3 zeigt einen Schnitt gemäß der Linie III-III aus der 2, also in einer durch die Öffnung 50 gehenden Ebene unterhalb der Anschlussplatte 1. An diesen gegenüberliegenden Wänden 51 und 52 des Gehäuses 5 wurde jeweils einen Leiste 20 ausgebildet. Die Leisten 20 erstrecken sich vertikal zur Ebene der Öffnung 50, also in Einsetzrichtung des Wärmetauschers, in das Gehäuse 5 hinein. Ihre Länge entspricht etwa der Länge der erwähnten Endkammern 2. Zwischen den Endkammern 2 befindet sich ein gewisser Freiraum, so dass die Leiste 20 dort ohne weiteres hineinpasst. Im Ausführungsbeispiel wurde der Querschnitt der Leisten 20 etwas konisch bzw. in Richtung auf die Mitte des Gehäuses 5 dünner werdend ausgebildet und somit der Form des erwähnten Freiraumes angepasst. Demnach ist der Wärmetauscher allein durch das Einsetzen und durch die vorne beschriebene erste Befestigung des Öffnungsrandes 50 mit der Anschlussplatte 1 ausreichend und stabil befestigt. Die Leisten 20 sperren den Durchströmweg der Ladeluft im Bereich der Endkammern 2 im Wesentlichen ab und konzentrieren den Ladeluftstrom somit auf den hoch effizienten Bereich des Wärmetauschers, in dem sich die Rippen 13 befinden.
Der Wärmetauscher kann im Übrigen durchaus ein gewisses Spiel im Gehäuse 5 haben, weshalb dieser Vorschlag größere Toleranzen auf der Gehäuseseite und/oder auf der Wärmetauscherseite zulässt.

Claims

Wärmetauscher mit einer Anschlussplatte (1), insbesondere Ladeluftkühler, der in einem Gehäuse (5) angeordnet ist, in das die Ladeluft einströmt, die der Ladeluft zugeordneten mit Rippen (13) versehenen Kanäle (3) des Ladeluftkühlers durchströmt und wieder ausströmt, wobei das Gehäuse (5) eine Montageöffnung (50) aufweist, in die der Wärmetauscher einsetzbar und mit seiner Anschlussplatte (1) zu befestigen ist, wobei der Körper (10) des Wärmetauschers im Inneren des Gehäuses (5) ebenfalls befestigt ist, und wobei der Ladeluftkühler Endkammern (2) für ein Kühlmittel aufweist, die mit Kühlmittelkanälen (4) in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren des Gehäuses (5) zwischen zwei Endkammern (2) wenigstens eine Leiste (20) ausgebildet ist, die sich wenigstens über einen wesentlichen Teil der Endkammerlänge (L) erstreckt.
Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Leiste (20) vorgesehen ist, die sich zwischen zwei anderen Endkammern (2) befindet, wobei die eine Leiste (20a) an einer Wand (51) des Gehäuses (5) und die zweite Leiste (20b) an der gegenüberliegenden Wand (52) des Gehäuses (5) angeordnet ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Leisten (20) in Einsetzrichtung des Wärmetauschers erstrecken.
Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Leisten (20) so weit in einen Freiraum zwischen zwei Endkammern (2) hinein erstrecken, dass ein nicht intensiv am Wärmeaustausch beteiligter Bereich des Wärmetauschers im Wesentlichen nicht von der beispielsweise Ladeluft durchströmbar ist.
Wärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leisten (20) eine konische Querschnittsform aufweisen können.