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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmetauscher zur Abgaskühlung für ein Kraftfahrzeug nach
Anspruch 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers.
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Aus
der
DE 102 202
28 246 A1 der Anmelderin ist ein Abgaswärmeübertrager und ein Verfahren zu
seiner Herstellung bekannt. Demnach weist der Abgaswärmeübertrager
für Kraftfahrzeuge
ein Rohrbündel
bestehend aus Abgasrohren auf, die stirnseitig mit Rohrböden verschweißt sind
sowie einen Gehäusemantel,
der mit den Rohrböden
verschweißt ist.
Die Rohre, die Rohrböden
und der Gehäusemantel
werden in einer Spannvorrichtung gehalten. Der Gehäusemantel
und die Rohrböden
als auch die Rohre und die Rohrböden
werden stirnseitig in einer Aufspannung miteinander verschweißt. Die
Verschweißung
erfolgt durch mindestens einen Laserstrahl. Ein Rohr des Wärmetauschers
weist ein Rohrende auf, welches etwa bündig mit dem Rohrboden schließt und über eine
Schweißnaht
mit dem Rohrboden verbunden ist. Die Schweißnaht ist durchgeschweißt, d. h.
sie erstreckt sich über
die gesamte Dicke des Rohrbodens. Alternativ ist jedoch auch ein rei nes
Einschweißen
des Rohrendes möglich,
wobei die Naht eine geringere Einschweißtiefe aufweist. In gleicher
Weise sind sämtliche
Rohre mit dem Rohrboden durch eine Schweißnaht verbunden.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wärmetauscher zur Abgaskühlung der
eingangs genannten Art zu verbessern.
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Die
Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Es
wird ein Wärmetauscher
zur Abgaskühlung
für ein
Kraftfahrzeug mit zumindest einem Strömungskanal zur Durchströmung mit
einem ersten Medium, insbesondere Abgas, vorgeschlagen sowie mit
zumindest einem Boden mit zumindest einer Bodentiefe T zur Aufnahme
der Strömungskanäle, wobei
der zumindest eine Boden und der zumindest eine Strömungskanal
auf einer Verbindungstiefe t des Bodens stoffschlüssig verbunden
sind, wobei die Verbindungstiefe t kleiner als die Bodentiefe T
ist und der zumindest eine Boden zumindest eine Verjüngungsvorrichtung
zur Verjüngung
der Bodentiefe im Bereich der Verbindung des zumindest einen Bodens mit
dem zumindest einen Strömungskanal
aufweist.
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Der
zumindest eine Strömungskanal,
insbesondere die Strömungskanäle, können insbesondere als
Rohre ausgebildet sein und dienen zur Durchströmung mit einem ersten Medium,
insbesondere mit Abgas. Zumindest ein Boden zur Aufnahme der Strömungskanäle weist
eine Bodentiefe T auf. Der zumindest eine Boden kann den Wärmetauscher
insbesondere verschließen.
Der zumindest eine Boden, insbesondere zwei Böden, und der zumindest eine
Strömungskanal,
insbesondere mehrere Strömungskanäle, sind
auf einer Verbindungstiefe t des Bodens mit dem Boden stoffschlüssig verbunden.
Insbesondere können
die Strömungskanäle auf der
Verbindungstiefe t mit dem Boden durch Schweißen und/oder Löten und/oder
Kleben stoff schlüssig
verbunden sein. Die Verbindungstiefe t ist kleiner als die Bodentiefe
T.
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Der
zumindest eine Boden, insbesondere die zumindest zwei Böden, weisen
zumindest eine Verjüngungsvorrichtung
zur Verjüngung
der Bodentiefe im Bereich der Verbindung des zumindest einen Bodens
mit dem zumindest einen Strömungskanal
auf. Insbesondere kann durch die Verjüngungsvorrichtung, insbesondere
durch die zumindest einen Aussparung und/oder Nut mit der Tiefe
T-t, insbesondere die Verbindungstiefe t, auf der der zumindest
eine Strömungskanal,
insbesondere die Strömungskanäle, mit
dem zumindest einen Boden, insbesondere mit den Böden, stoffschlüssig verbunden
sind, im Wesentlichen festgelegt werden.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung verjüngt die Verjüngungsvorrichtung,
insbesondere eine Geometrieschräge,
den Boden auf die Verbindungstiefe t. Auf diese Weise kann die Verbindungstiefe
t besonders vorteilhaft definiert und/oder festgelegt werden.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass
der zumindest eine Boden und der zumindest eine erste Strömungskanal auf
der Verbindungstiefe t des Bodens durch Schweigen und/oder Löten verbunden
sind. Auf diese Weise kann besonders vorteilhaft eine dichte Verbindung zwischen
dem zumindest einen Boden, insbesondere den Böden, und dem zumindest einen
Strömungskanal,
insbesondere den Strömungskanälen, erzeugt werden.
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Weiterhin
kann besonders bevorzugt vorgesehen werden, dass der zumindest eine
Boden, zumindest eine Öffnung
zur Aufnahme zumindest eines Strömungskanals
aufweist. Auf diese Weise kann der zumindest eine Strömungskanal,
insbesondere die Strömungskanäle, besonders
vorteilhaft in den zumindest einen Boden, insbesondere in die Böden, eingesteckt
werden.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist die zumindest eine
Verjüngungsvorrichtung
als zumindest eine Aussparung ausgebildet, welche benachbart zu
der zumindest einen Öffnung
angeordnet. Auf diese Weise kann die Verbindungstiefe t des zumindest
einen Bodens mit dem zumindest einen Strömungskanal, insbesondere mit
den Strömungskanälen, besonders
vorteilhaft im Wesentlichen genau erzeugt werden.
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Weiterhin
kann besonders bevorzugt vorgesehen werden, dass die zumindest einen
Aussparung umlaufend um die zumindest eine Öffnung ausgebildet ist. Auf
diese Weise kann insbesondere im Verbindungsbereich des zumindest
einen Strömungskanals,
insbesondere der Strömungskanäle, mit
dem Boden im Wesentlichen überall
im Verbindungsbereich die gleiche Verbindungstiefe t sichergestellt
werden.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist die zumindest eine
Aussparung als Absatz und/oder als Fase ausgebildet. Auf diese Weise
kann die Verbindungstiefe t besonders vorteilhaft und kostengünstig erzeugt
werden, indem, insbesondere mittels eines abtragenden Fertigungsverfahrens,
insbesondere mittels Fräsen,
Erodieren usw. und/oder mittels eines umformenden Fertigungsverfahrens,
insbesondere mittels Prägen,
Pressen, Stanzen und/oder mittels eines urformenden Fertigungsverfahren,
insbesondere mittels Gießen,
Spritzgießen,
Druckgießen usw.,
erzeugt wird.
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Ferner
kann vorgesehen sein, dass der Wärmetauscher
eine Anzahl von Strömungskanälen aufweist,
die als Flachrohre ausgebildet sind. Die Flachrohre können besonders
vorteilhaft mittels eines umformenden Fertigungsverfahrens und/oder
mittels eines stoffschlüssigen
Verbindungsverfahrens und/oder mittels eines umformenden Fertigungsverfahrens,
wie beispielsweise Strangpressen, kostengünstig gefertigt werden.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausführung weisen die Flachrohre
turbulenzerzeugende Elemente auf. Auf diese Weise kann der Wärmeübergang, insbesondere
die Wärmeübertragung,
zwischen dem ersten Medium, insbesondere Abgas und einem zweiten
Medium, insbesondere einem Kühlmedium, insbesondere
einer wasserhaltigen Kühlflüssigkeit und/oder
Luft besonders vorteilhaft verbessert werden.
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Ferner
kann vorgesehen sein, dass der Wärmetauscher,
zumindest ein Gehäuse
mit zumindest einer Gehäusewand,
zur Aufnahme des zumindest einen Bodens und/oder der Flachrohre
aufweist.
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Weiterhin
kann besonders bevorzugt vorgesehen werden, dass die zumindest eine Öffnung,
insbesondere die Öffnungen,
benachbart zur Gehäusewand
angeordnet ist. Auf diese Weise können undichte Verbindungen
zwischen Flachrohr und Boden besonders vorteilhaft verhindert werden.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist der Wärmetauscher
als U-Flow-Wärmetauscher
ausgebildet. Unter "U-Flow-Wärmetauscher" ist dabei ein Wärmetauscher
zu verstehen, bei dem das erste Medium, insbesondere Abgas, auf
einer Seite in den Wärmetauscher
eintreten kann, den Wärmetauscher durchströmt und am
Ende des Wärmetauschers
in zumindest einen Strömungskanal
strömt,
der im Wesentlichen die Form eines U beschreibt, den Wärmetauscher
im Wesentlichen in entgegengesetzter Richtung durchläuft und
an derselben Seite des Wärmetauschers
aus dem Wärmetauscher
austritt, an der er in den Wärmetauscher
eingetreten ist. Auf diese Weise kann insbesondere ein Boden besonders vorteilhaft
eingespart werden, wobei die Kosten des Wärmetauschers besonders vorteilhaft
gesenkt werden.
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Eine
weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass
der Wärmetauscher zumindest
zwei Böden
aufweist und/oder als I-Flow-Wärmetauscher
ausgebildet ist.
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Ferner
wird ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers nach einem der
Ansprüche
1 bis 12 vorgeschlagen, wobei der zumindest eine Strömungskanal
mit dem zumindest einen Boden auf der Verbindungstiefe t des Bodens
stoffschlüssig
verbunden wird.
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Der
zumindest eine Strömungskanal,
insbesondere die Strömungskanäle, insbesondere
das zumindest eine Rohr, insbesondere die Rohre wie Flachrohre und/oder
Rundrohre und/oder Ovalrohre und/oder Rechteckrohre, können mit
dem zumindest einen Boden, insbesondere mit zwei Böden, auf
der Verbindungstiefe t des Bodens stoffschlüssig, insbesondere durch Schweißen wie
Laserstrahlschweißen und/oder
Elektronenstrahlschweißen,
Löten,
Kleben usw., verbunden werden.
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Ferner
kann vorgesehen sein, dass der zumindest eine Strömungskanal,
insbesondere die Strömungskanäle, insbesondere
das zumindest eine Flachrohr, insbesondere die Flachrohre, auf der
Verbindungstiefe t mit dem Boden durch Schweißen und/oder Löten verbunden
werden. Auf diese Weise kann eine besonders dichte sowie festigkeitssteigernde
und/oder langlebige Verbindung zwischen dem zumindest einen Boden,
insbesondere den Böden,
und dem zumindest einen Strömungskanal,
insbesondere dem zumindest einen Flachrohr, hergestellt werden.
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Weiterhin
kann besonders bevorzugt vorgesehen werden, dass die Strömungskanäle, insbesondere
die Flachrohre, in die Öffnungen
des zumindest einen Bodens zumindest abschnittsweise eingebracht
werden und in einem ersten Arbeitsvorgang, insbesondere in einem
Heftarbeitsvorgang, zumindest abschnittsweise stoffschlüssig mit
dem zumindest einen Boden verbun den werden. Auf diese Weise können die
Strömungskanäle zunächst besonders vorteilhaft
derart mit dem Boden verbunden werden, dass sie zumindest abschnittsweise
mit dem Boden fixiert sind.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausführung werden die Flachrohre
in einem zweiten Arbeitsvorgang, insbesondere in einem Fertigarbeitsvorgang, zumindest
abschnittsweise stoffschlüssig
mit dem einen Boden, insbesondere mit den Böden, verbunden. Auf diese Weise
werden die Strömungskanäle, insbesondere
die Flachrohre, besonders vorteilhaft dicht mit dem zumindest einen
Boden, insbesondere mit den Böden,
verbunden.
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Weiterhin
kann besonders bevorzugt vorgesehen werden, dass beim ersten Arbeitsvorgang und/oder
beim zweiten Arbeitsvorgang zumindest ein Laserstrahl neben zumindest
einer Vorschubbewegung zumindest eine Pendelbewegung ausführt, welche
im Wesentlichen zu einer Vorschubrichtung senkrecht liegt. Auf diese
Weise können
die Strömungskanäle, insbesondere
die Flachrohre, besonders vorteilhaft dicht und sicher mit dem zumindest einen
Boden, insbesondere den Böden,
verbunden werden.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen
und aus der Zeichnung. Die Gegenstände der Unteransprüche beziehen
sich sowohl auf den erfindungsgemäßen Wärmetauscher zur Abgaskühlung für ein Kraftfahrzeug,
sowie auf das erfindungsgemäße Verfahren
zur Herstellung eines Wärmetauschers.
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Der
Wärmetauscher
kann ein Abgaskühler und/oder
ein Ladeluftkühler
und/oder ein Kühlmittelkühler und/oder
ein Kondensator für
eine Klimaanlage und/oder ein Ölkühler und/oder
ein Verdampfer für eine
Klimaanlage und/oder ein Gaskühler
für eine
Klimaanlage sein.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert, wobei
eine Beschränkung
der Erfindung hierdurch nicht erfolgen soll.
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Es
zeigen
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1:
eine isometrische Darstellung eines Wärmetauschers, insbesondere
eines Abgaswärmetauschers,
mit einem Metallgehäuse,
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2:
einen Boden eines Wärmetauschers, insbesondere
eines Abgaswärmetauschers,
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3:
eine Schnittdarstellung durch einen Boden, mit dem Flachrohre stoffschlüssig verbunden sind,
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4:
eine schematische Darstellung eines Bodens eines Wärmetauschers,
insbesondere eines Abgaswärmetauschers,
der benachbart zu vier Öffnungen
des Bodens jeweils eine Aussparung aufweist,
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5:
eine isometrische Darstellung eines Wärmetauschers, insbesondere
eines Abgaswärmetauschers,
mit einem Kunststoffgehäuse
und einem Bypass als I-Flow-Wärmetauscher
ausgebildet,
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6:
eine isometrische Darstellung eines Wärmetauschers, insbesondere
eines Abgaswärmetauschers
mit einem Kunststoffgehäuse
als U-Flow-Wärmetauscher
ausgebildet und
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7:
eine Schnittdarstellung des Wärmetauschers
aus 6.
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1 zeigt
eine isometrische Darstellung eines Wärmetauschers 1, insbesondere
eines Abgaswärmetauschers
mit einem Wärmetauschergehäuse 2 aus
Metall.
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Im
dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der Wärmetauscher 1 ein
Abgaswärmetauscher
zur Kühlung
von rückgeführtem Abgas
für einen
Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs. Der Wärmetauscher 1 kann
in einem anderen Ausführungsbeispiel ein
Ladeluftkühler
und/oder ein Kühlmittelkühler und/oder
ein Ölkühler und/oder
ein Kondensator für eine
Klimaanlage und/oder ein Verdampfer für eine Klimaanlage und/oder
ein Gaskühler
für eine
Klimaanlage sein.
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Der
Wärmetauscher 1 weist
ein Wärmetauschergehäuse 2 auf.
Das Wärmetauschergehäuse 2 ist
aus Metall ausgebildet, insbesondere aus Edelstahl oder aus Aluminium.
Das Wärmetauschergehäuse 2 ist
insbesondere mittels eines umformenden Fertigungsverfahrens, wie
beispielsweise Pressen oder Stanzen, hergestellt. Das Wärmetauschergehäuse 2 nimmt
nicht dargestellte Rohre, insbesondere Flachrohre auf, in denen
ein erstes Medium M1 ausströmt.
Das erste Medium M1 ist insbesondere Abgas. In einem anderen Ausführungsbeispiel
kann das erste Medium M1 Ladeluft oder Kältemittel einer Klimaanlage
oder Öl
für ein
Getriebe eines Kraftfahrzeugs oder Kühlmittel, wie beispielsweise
eine wasserhaltige Kühlflüssigkeit,
oder CO2 sein. Das Wärmetauschergehäuse 2 weist
im dargestellten Ausführungsbeispiel
einen Eintrittsstutzen für
den Eintritt eines zweiten Mediums M2 und einen Austrittsstutzen 6 für den Austritt
eines zweiten Mediums M2 auf. In einem anderen Ausführungsbeispiel
können
der Eintrittsstutzen 5 und der Austrittsstutzen 6 vertauscht sein.
In einem anderen Ausführungsbeispiel
weist der Wärmetauscher 1,
insbesondere der Abgaswärmetauscher,
mehr als einen Eintrittsstutzen 5 für das zweite Medium M2 und/oder
mehr als einen Austrittsstutzen 6 für den Austritt des zweiten
Mediums M2 auf. Das zweite Medium M2 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel
ein Kühlmedium,
insbe sondere eine wasserhaltige Kühlflüssigkeit und/oder Luft. In
einem anderen Ausführungsbeispiel
ist das zweite Medium M2 Ladeluft und/oder Abgas oder Öl oder Kältemittel für eine Klimaanlage
und/oder CO2. Das Wärmetauschergehäuse 2 ist
derart ausgebildet, dass es einen im Wesentlichen quaderförmigen Wärmetauschergehäusemittenabschnitt 7 aufweist,
an den sich auf beiden Seiten jeweils ein Gehäuseseitenabschnitt 8 anschließt. Der
Wärmetauschergehäusemittenabschnitt 7 weist
eine geringere, im dargestellten Ausführungsbeispiel nicht näher bezeichnete
Breite auf, die geringer ist, als die nicht näher bezeichnete Breite der
Gehäuseseitenabschnitte 8.
Der Gehäusemittenabschnitt 7 geht
in den Gehäuseseitenabschnitt 8 derart über, dass
ein nicht näher
bezeichneter Übergangabschnitt
des Wärmetauschergehäuses den Gehäusemittenabschnitt 7 mit
dem jeweiligen Gehäuseseitenabschnitt 8 verbindet.
Der Verbindungsabschnitt ist im dargestellten Ausführungsbeispiel
als im Wesentlichen pyramidenstumpfartiges Gebilde einer im Wesentlichen
vierseitigen Pyramide mit abgeschrägten Kanten ausgebildet. Im
dargestellten Ausführungsbeispiel
weist der Gehäusemittenabschnitt 7 und/oder
der jeweilige Gehäuseseitenabschnitt 8 einen
im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf. In einem anderen Ausführungsbeispiel
weist der Gehäusemittenabschnitt 7 und/oder
der Gehäuseseitenabschnitt 8 einen
runden und/oder vieleckigen und/oder elliptischen und/oder sternförmigen Querschnitt
oder einen Querschnitt mit der Kombination der zuvor genannten Formen
auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der Wärmetauscher 1 als I-Flow-Wärmetauscher
ausgebildet, d. h. auf der Medieneintrittsseite M1E des ersten Mediums
M1 tritt erstes Medium in den Wärmetauscher 1 ein,
durchströmt
diesen und verlässt
den Wärmetauscher
auf der Medienaustrittsseite M1A. Die nicht näher bezeichneten Flachrohre
sind jeweils in eine Öffnung 4 des
Bodens 3 eingesteckt und mit diesem stoffschlüssig beispielsweise
durch Löten,
Schweißen, Kleben
usw. verbunden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein I-Flow-Wärmetauscher
mit zwei Böden 3 dargestellt.
In einem anderen Ausführungsbeispiel
weist der Wärmetauscher 1 nur
einen Boden 3 auf. Der Wärmetauscher ist in diesem Fall ein U-Flow-Wärmetauscher.
Der Medieneintritt M1E und der Medienaustritt M1A sind bei einem
U-Flow-Wärmetauscher
auf derselben Seite. Das erste Medium M1 strömt dabei in einem ersten Bereich
des Bodens in erste Öffnungen 4 und
verlässt
den Wärmetauscher
in einem anderen Bereich des Bodens durch andere Öffnungen 4.
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2 zeigt
einen Boden eines Wärmetauschers,
insbesondere eines Abgaswärmetauschers. Gleiche
Merkmale sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in 1.
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Im
dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der Boden 3 aus einem Metall, insbesondere aus Edelstahl
oder in einem anderen Ausführungsbeispiel
aus Aluminium ausgebildet. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist der Boden 3 aus
einem Faserverbundwerkstoff oder aus einem wärmebeständigen Kunststoff oder aus
Keramik ausgebildet.
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Der
Boden 3 weist einen Bodenrahmen 20 auf, der im
Wesentlichen umlaufend um den Boden 3 ausgebildet ist.
Der Bodenrahmen 20 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel
einteilig mit dem Boden 3 ausgebildet. In einem anderen
Ausführungsbeispiel ist
der Bodenrahmen mit dem Boden 3 stoffschlüssig, insbesondere
durch Löten,
Schweißen,
Kleben usw. verbunden. Der Rahmen 20 ist in einem anderen Ausführungsbeispiel
derart ausgebildet, dass er mittels eines umformenden Fertigungsverfahrens
wie beispielsweise Biegen oder Bördeln
aus dem Boden 3 ausgebildet wird. Der Bodenrahmen 20 ist
im Wesentlichen senkrecht zu einer nicht näher bezeichneten Bodenfläche 3 angeordnet.
Der Bodenrahmen 20 kann aber auch zur besseren Einführung in
das Wärmetauschergehäuse 2 einen
Winkel zwischen 70° und
120°, insbesondere
zwischen 75° und
110°, insbesondere
zwischen 80° und
105°, insbesondere zwischen
85° und
100° zur
nicht näher
bezeichneten Bodenfläche
des Bodens 3 aufweisen.
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Der
Boden 3 weist eine Anzahl von Langlöchern auf. Die Langlöcher sind
als Öffnungen 4 ausgebildet.
Die Öffnungen 4 sind
im Wesentlichen rechteckig ausgebildet. In einem anderen Ausführungsbeispiel
können
die Öffnungen 4 als
runde, ellipsenförmige,
vielleckige Öffnungen
oder Öffnungen aus
der Kombination der zuvor genannten Formen ausgebildet sein. Insbesondere
können
die im Wesentlichen rechteckigen Öffnungen abgerundete Ecken
aufweisen.
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Die Öffnungen 4 sind
rasterartig angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist der Boden
drei Reihen auf, welche im Wesentlichen benachbart zueinander angeordnet
sind und jeweils zwölf Öffnungen 4 aufweisen.
Benachbart zu den drei Reihen mit den jeweils zwölf Öffnungen 4 ist jeweils eine
weitere Reihe mit jeweils zehn Öffnungen 4 angeordnet.
Die Reihen mit den jeweils zehn Öffnungen sind
im Wesentlichen parallel zu den Reihen mit den jeweils zwölf Öffnungen
angeordnet. In einem anderen Ausführungsbeispiel weist der Boden
drei Reihen mit 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 oder mehr
als 12 Öffnungen
auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist
der Boden 3 eine im Wesentlichen achteckige Form auf. In
einem anderen Ausführungsbeispiel weist
der Boden eine im Wesentlichen quadratische oder eine viereckige
oder eine vielleckige oder eine runde oder eine im Wesentlichen
ellipsenförmige oder
eine sternförmige
oder eine Form aus der Kombination der zuvor genannten Formen auf.
Zwischen benachbarten Öffnungen 4 sind
an der schmalen Seite der benachbarten Öffnungen 4 zweite
Bodenstege 23 ausgebildet. An der Längsseite sind zwischen benachbarten Öffnungen 4 erste
Bodenstege 22 ausgebildet.
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3 zeigt
eine Schnittdarstellung durch einen Boden 3 mit einer Verjünungsvorrichtung,
mit dem Flachrohre stoffschlüssig
verbunden sind. Gleiche Merkmale sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen
wie in den vorherigen Figuren.
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Die
Flachrohre 21 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel
aus Metall, insbesondere aus Edelstahl oder aus Aluminium ausgebildet.
Die Flachrohre 21 weisen eine Flachrohrwand 30 auf.
Aus der Flachrohrwand 30 sind erste turbulenzerzeugende Elemente 31 und/oder
zweite turbulenzerzeugende Elemente 33. Ferner können Turbulenzeinlagen 32 in die
Flachrohre 21 zumindest abschnittsweise eingeschoben werden
und mit der Flachrohrwand 30 zumindest abschnittsweise
stoffschlüssig,
insbesondere durch Löten,
Schweißen,
Kleben usw., verbunden werden.
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In
einem anderen Ausführungsbeispiel
können
auch nur Turbulenzeinlagen 32 in die Flachrohre 21 eingeschoben
und mit diesen stoffschlüssig,
insbesondere durch Schweißen,
Löten,
Kleben usw., verbunden werden.
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Der
Boden 3 weist eine Verjüngungsvorrichtung
auf. Der Boden 3 weist eine Bodeninnenseite 38 und
eine Bodenaußenseite 39 auf.
Ferner weist der Boden eine Bodentiefe T auf. Die Verbindungstiefe
t ist die Tiefe, auf der das Flachrohr 21 stoffschlüssig mit
dem Boden 3 verbunden ist.
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Die
erste Verbindung 40 stellt den Stand der Technik dar. Hierbei
ist das Flachrohr 21 über
die gesamte Tiefe des Bodens T stoffschlüssig, insbesondere durch Schweißen wie
Laserschweißen
oder Löten
oder Kleben usw. mit dem Boden 3 verbunden. Die Bodentiefe
T ist in diesem Fall gleich der Verbindungstiefe t. Die erste Schweißnaht 34 stellt
die stoffschlüssige
Verbindung des Flachrohrs 21 mit dem Boden 3 dar.
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Im
Fall der zweiten Verbindung 41 ist das Flachrohr 21 in
die Bodenöffnung 4 eingesteckt
und auf der Verbindungstiefe t mit dem Boden 3 verbunden.
Die Verbindung des Flachrohrs 21 mit dem Boden 3 ist
stoffschlüssig,
insbesondere durch Schweißen
wie Laserschweißen,
Löten usw.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel
ist das Flachrohr 21 durch die zweite Schweißnaht 35 mit
dem Boden 3 stoffschlüssig
mittels Schweißen
verbunden. Die Schweiß naht 35 ist
umlaufend um das gesamte Flachrohr herum. In einem anderen Ausführungsbeispiel
können
Schweißnähte 35 abschnittsweise
um das Flachrohr 21 herum ausgebildet sein.
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Im
Fall der dritten Verbindung 42 weist der Boden 3 eine
Verjüngungsvorrichtung
auf. Die Verjüngungsvorrichtung
ist im dargestellten Ausfürhungsbeispiel
als eine Aussparung ausgebildet, die umlaufend um den Boden herum
ausgebildet sein kann. In einem anderen Ausführungsbeispiel sind mehrere
Aussparungen um die Öffnung 4 herum
ausgebildet. Die erste Aussparung 36 ist im Wesentlichen
kegelförmig
ausgebildet. Ein anderes Ausführungsbeispiel
stellt die zweite Aussparung 37 dar. Sie ist eine Nut,
die im Wesentlichen einen rechteckigen, insbesondere quadratischen,
Querschnitt aufweist. Die erste Aussparung 36 und/oder
die zweite Aussparung 37 können umlaufend oder abschnittsweise ausgebildet
sein. Die erste Aussparung 36 und/oder die zweite Aussparung 37 vergrößern den Öffnungsquerschnitt
der Öffnung 4.
Die Aussparung, insbesondere die erste Aussparung 36 und/oder
die zweite Aussparung 37, können beispielsweise mittels
eines umformenden Fertigungsverfahrens wie Stanzen, Pressen usw.
oder mittels eines abtragenden Fertigungsverfahrens wie beispielsweise
Bohren, Senken, Fräsen,
Drehen usw. oder mittels eines umformenden Fertigungsverfahrens
direkt bei der Herstellung des Bodens 3 eingebracht werden.
Durch das Einbringen der Aussparung, insbesondere der ersten Aussparung 36 und/oder
der zweiten Aussparung 37, kann die Verbindungstiefe t, über die
der Boden 3 mit dem zumindest einen Flachrohr 21 verbunden
ist, im Wesentlichen genau festgelegt werden. Durch die Erzeugung
der Aussparung 36, 37 mit der Tiefe T-t wird die
Verbindungstiefe t erzeugt. Beim Prozess des stoffschlüssigen Verbindens,
insbesondere des Schweißens
oder Lötens
oder Klebens usw., muss der Boden 3 nur noch auf der gesamten
Tiefe t mit den Flachrohren verbunden werden. Insbesondere ist beim
Schweißen über die
gesamte Verbindungstiefe t ein einfaches Durchschweißen möglich. Im Bereich
der Aussparung 36, 37 erfolgt dann keine Verbindung
mehr zwischen Flachrohr 21 und Boden 3.
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4 zeigt
eine schematische Darstellung eines Bodens 3, der mit Flachrohren 21 stoffflüssig verbunden
ist. Gleiche Merkmale sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen
wie in den vorherigen Figuren.
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In
der schematischen Darstellung von 4 sind in
die Öffnungen 4 des
Bodens 3 Flachrohre 21 eingesteckt und mit dem
Boden stoffschlüssig,
insbesondere durch Schweißen,
Löten,
Kleben usw. verbunden. Versuche haben ergeben, dass insbesondere
in Bereichen 55 Risse auftreten können, die zu Undichtigkeiten
führen
können,
wodurch beispielsweise Kühlmittel,
insbesondere zweites Medium M2 und/oder erstes Medium M1, insbesondere
Abgas, an Rissstellen austreten kann. Ferner haben Versuche gezeigt,
dass bei Verbindungstiefen t kleiner als die Bodendicke T und bei
Aussparungen 36, 37, die im Wesentlichen benachbart
zu den Öffnungen 4 bei der
ersten Flachrohrverbindung 51, bei der zweiten Flachrohrverbindung 52,
bei der dritten Flachrohrverbindung 53 und bei der vierten
Flachrohrverbindung 54 eine Rissbildung in den Bereichen 55 verhindern. In
einem anderen Ausführungsbeispiel
sind Aussparungen 36, 37 bei allen Öffnungen 4 oder
in einem anderen Ausführungsbeispiel
bei mehr als einer Flachrohrverbindung jeweils eine Aussparung 36, 37 in
den Boden 3 eingebracht. In einem anderen Ausführungsbeispiel
sind bei den Flachrohrverbindungen 51, 52, 53, 54 keine
Aussparungen vorgesehen, sondern es liegt lediglich eine Verbindungstiefe
t kleiner der Bodendicke T vor. In einem anderen Ausführungsbeispiel
ist in dem Boden 3 keine Aussparung 36, 37 eingebracht
und zumindest ein Flachrohr 21 ist mit dem Boden auf eine
Verbindungstiefe t kleiner der Bodendicke T stoffschlüssig, insbesondere
durch Schweißen,
Löten,
Kleben usw., mit dem Boden 3 verbunden. In einem anderen
Ausführungsbeispiel können alle
Flachrohre 21 auf einer Verbindungstiefe t kleiner als
der Bodentiefe T mit dem Boden 3 verbunden sein.
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Durch
die geringere Verbindungstiefe t, insbesondere durch die geringere
Einschweißtiefe, und/oder
durch die Aussparung bzw. Verjüngung 36, 37 im
Boden 3, wird die Dauerfestigkeit und die Dauerhaltbarkeit
des Wärmetauschers 1,
insbesondere des Abgaswärmetauschers,
erhöht.
Ferner wird die Arbeitszeit zum stoffschlüssigen Verbinden der Flachrohre 21 mit
dem zumindest einen Boden 3 durch die geringere Verbindungstiefe
t verringert. Für eine
Qualitätskontrolle,
beispielsweise mittels eines Kamerasystems, kann die Schweißnahtwurzel
besonders vorteilhaft kontrolliert werden.
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Besonders
bevorzugt wird ein CO2-Laser verwendet.
Darüber
hinaus können
auch andere Laser verwendet werden. Der Vorschubbewegung des Lasers
ist eine Pendelbewegung des Lasers überlagert. Die Pendelbewegung
erfolgt im Wesentlichen in senkrechter Richtung zur Vorschubrichtung
des Lasers. Die Flachrohre 21 werden in die Öffnungen 4 des
Bodens eingesteckt. Die Flachrohre 21 der zumindest einen
Bodenreihe, insbesondere die zwei Böden 3, und/oder das
Wärmetauschergehäuse 2 werden
in eine Vorrichtung eingespannt. Zunächst werden die Flachrohre 21 und
der zumindest eine Boden 3 in einem ersten Arbeitsvorgang
geheftet. Dabei werden die Flachrohre 21 und der Boden 3 auf einer
geringen Tiefe miteinander verbunden. In einem anschließenden zweiten
Arbeitsgang, insbesondere einem Fertigarbeitsgang, verschweißt der Laserstrahl
die Flachrohre 21 mit dem zumindest einen Boden 3 auf
der gesamten Verbindungstiefe t.
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Der
Boden 3 wird mit dem Wärmetauschergehäuse 2 stoffschlüssig, insbesondere
durch Schweißen
wie Laserstrahlschweißen
und/oder Elektronenstrahlschweißen,
Löten,
Kleben usw., und/oder formschlüssig
mittels Biegens, Falzens, Bördelns
usw. verbunden. Dabei werden der zumindest eine Boden 3 und
das Wärmetauschergehäuse 2 auf
einer Umfangsnaht UN, insbesondere auf einer Umfangsschweißnaht, miteinander
verbunden. Der Pfeil gibt die Richtung an, in der insbesondere ein
Laserstrahl den zumindest einen Boden 3 mit dem Wärmetauschergehäuse 2 verbindet.
In einer anderen Ausführungsform
verschweißt
ein Laserstrahl den zumindest einen Boden 3 und das Wärmetauschergehäuse 2 in
entgegengesetzter Pfeilrichtung oder sowohl in Pfeilrichtung als
auch entgegen der Pfeilrichtung.
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Der
zumindest eine Strömungskanal,
insbesondere die Strömungskanäle, insbesondere
das zumindest eine Rohr 51, 52, 53, 54,
insbesondere die Rohre wie Flachrohre 51, 52, 53, 54 und/oder
Rundrohre und/oder Ovalrohre und/oder Rechteckrohre, und/oder die
anderen nicht näher
bezeichneten Rohre wie Flachrohre und/oder Rundrohre und/oder Ovalrohre
und/oder Rechteckrohre werden mit dem zumindest einen Boden 3,
insbesondere mit zwei Böden 3,
insbesondere auf der Verbindungstiefe t des Bodens 3 stoffschlüssig, insbesondere
durch Schweißen
wie Laserstrahlschweißen
und/oder Elektronenstrahlschweißen,
Löten,
Kleben usw., verbunden. Dabei verweißt ein Strahl, insbesondere
ein Laserstrahl, zumindest eine Rohr 51, 52, 53, 54,
insbesondere die Rohre wie Flachrohre 51, 52, 53, 54 und/oder
Rundrohre und/oder Ovalrohre und/oder Rechteckrohre, und/oder die
anderen nicht näher
bezeichneten Rohre wie Flachrohre und/oder Rundrohre und/oder Ovalrohre
und/oder Rechteckrohre entlang der Pfeilrichtung der Rohrbodenverbindungsnaht
RBN und/oder entgegen der Pfeilrichtung der Rohrbodenverbindungsnaht
RBN.
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Das
Verschweißen
der Umfangsnaht UN erfolgt dabei in einem ersten Ausführungsbeispiel
vor dem Verschweißen
des zumindest einen Rohres 51, 52, 53, 54,
insbesondere der Rohre wie Flachrohre 51, 52, 53, 54 und/oder
Rundrohre und/oder Ovalrohre und/oder Rechteckrohre, und/oder die
anderen nicht näher
bezeichneten Rohre wie Flachrohre und/oder Rundrohre und/oder Ovalrohre
und/oder Rechteckrohre entlang und/oder entgegen der Rohrbodenverbindungsnaht
RBN.
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Das
Verschweißen
der Umfangsnaht UN erfolgt in einem zweiten Ausführungsbeispiel nach dem Verschweißen des
zumindest einen Rohres 51, 52, 53, 54,
insbesondere der Rohre wie Flachrohre 51, 52, 53, 54 und/oder
Rundrohre und/oder Ovalrohre und/oder Rechteckrohre, und/oder die
anderen nicht näher
bezeichneten Rohre wie Flachrohre und/oder Rundrohre und/oder Ovalrohre
und/oder Rechteckrohre entlang und/oder entgegen der Rohrbodenverbindungsnaht
RBN.
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Bei
einem dritten Ausführungsbeispiel
erfolgen das Verschweißen
zumindest eines Teils der Umfangsnaht UN und das Verschweißen zumindest eines
Rohres 51, 52, 53, 54 oder zumindest
eines Bereichs zumindest einer Rohrbodenverbindungsnaht RBN, insbesondere
der Rohre wie Flachrohre 51, 52, 53, 54 und/oder
Rundrohre und/oder Ovalrohre und/oder Rechteckrohre, und/oder der
anderen nicht näher
bezeichneten Rohre wie Flachrohre und/oder Rundrohre und/oder Ovalrohre
und/oder Rechteckrohre entlang und/oder entgegen der Rohrbodenverbindungsnaht
RBN abwechselnd.
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5 zeigt
eine isometrische Darstellung eines anderen Wärmetauschers 16, insbesondere
eines Abgaswärmetauschers
mit einem Kunststoffgehäuse 61 und
einem Bypass 62. Gleiche Merkmale sind mit den gleichen
Bezugszeichen versehen wie in den vorherigen Figuren.
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Der
Wärmetauscher 60,
insbesondere der Abgaswärmetauscher,
ist ein I-Flow-Wärmetauscher, d.
h. erstes Medium M1, insbesondere Abgas, strömt zuerst über die Medientrittsseite M1E
in den Wärmetauscher 60 ein
und verlässt
den Wärmetauscher durch
die Medienaustrittsseite M1A. Der Wärmetauscher 60 weist
ein Wärmetauschergehäuse 61 auf. Das
Wärmetauschergehäuse 61 ist
mit nicht näher bezeichneten
Verstärkungsrippen 67,
die einteilig mit dem Wärmetauschergehäuse 61 ausgeführt sind, verstärkt. Das
Gehäuse 61 weist
einen nicht näher bezeichneten
ersten Flansch und einen nicht näher bezeichneten
zweiten Flansch auf. Der erste nicht näher be zeichnete Flansch weist
eine Anzahl, insbesondere vier, nicht näher bezeichnete erste Flanschverbindungsöffnungen
zum Durchstecken von Verbindungselementen, wie beispielsweise Schrauben, auf.
Im Wesentlichen parallel zu dem nicht näher bezeichneten ersten Flansch
ist ein erster Boden 63 angeordnet. Der erste Boden 63 berührt zumindest
abschnittsweise den ersten Flansch. Der erste Boden 63 weist
eine Anzahl von Öffnungen 4 und
eine Bypass-Öffnung 64 auf.
Ferner weist der Boden 63 eine Anzahl, insbesondere vier
erste Bodenverbindungsöffnungen
zum Durchstecken von Verbindungselementen, wie beispielsweise Schrauben,
auf.
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Das
Wärmetauschergehäuse 61 ist
aus Kunststoff oder aus einem Faserverbundwerkstoff ausgebildet.
Insbesondere wird das Wärmetauschergehäuse 61 mittels
eines urförmigen
Fertigungsverfahrens, wie beispielsweise Spritzgießen, insbesondere
Kunststoffspritzgießen,
hergestellt. Der Wärmetauscher 60 weist
einen weiteren Boden 3 auf. Der zweite Boden 3 berührt einen
zweiten nicht näher
bezeichneten Flansch zumindest abschnittsweise. Ebenso weist der
zweite Boden 3 Bodenverbindungsöffnungen zum Durchstecken von
Verbindungselementen, wie beispielsweise Schrauben, auf. Der Boden 3,
insbesondere die beiden Böden 3,
weisen ferner eine Bypassöffnung 64 auf.
Ein Bypass dient zum Bypassen von beispielsweise Abgas um den Kühler herum,
so dass das durch den Bypass geleitete Abgas nicht gekühlt wird.
Der erste Boden und der erste Flansch bzw. der zweite Boden und
der zweite Flansch werden durch nicht dargestellte Verbindungselemente
verbunden. Ferner kann der zumindest eine Boden 3 mit dem
nicht näher
bezeichneten Flansch, beispielsweise mittels einer Wellschschlitzbördelung
verbunden werden.
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Mittels
eines nicht dargestellten Bypassventils kann der Wärmetauscher 60 entweder
vollständig durch
den Bypass 62 über
die Bypassöffnung 64 und die
nicht dargestellte zweite Bypassöffnung
im Bereich des zweiten Bodens durchströmt werden. Ferner kann der
Wärmetauscher 60 vollständig über die Strömungskanäle, insbesondere
die Rohre, insbesondere die Flachrohre 21, mit dem ersten
Medium M1, insbesondere Abgas, durchströmt werden. Ferner weist das
Wärmetauschergehäuse einen
Eintrittsstutzen 65 zum Eintritt eines Kühlmediums,
insbesondere des zweiten Mediums M2, auf sowie einen Austrittsstutzen 66.
Der Eintrittsstutzen 65 und/oder der Austrittsstutzen 66 sind
im dargestellten Ausführungsbeispiel
im Wesentlichen rohrförmig ausgebildet.
In einem anderen Ausführungsbeispiel können der
Eintrittsstutzen 65 und/oder der Austrittsstutzen 66 als
Rohrbogenabschnitt ausgebildet sein. Der Eintrittsstutzen 65 und/oder
der Austrittsstutzen 66 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel
im Wesentlichen einen kreisförmigen
Querschnitt auf. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann der Eintrittsstutzen 65 und/oder
der Austrittsstutzen 66 einen im Wesentlichen rechteckförmigen und/oder
ellipsenförmigen
und/oder vieleckigen Querschnitt oder einen Querschnitt aus der
Kombination der zuvor genannten Formen aufweisen.
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6 zeigt
eine isometrische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels
eines Abgaswärmetauschers,
insbesondere eines U-Flow-Wärmetauschers.
Gleiche Merkmale sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie
in den vorherigen Figuren.
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Über den
Eintrittsstutzen 65 wird dem Wärmetauschergehäuse 71 des
Wärmetauschers 70 zweites
Medium M2, insbesondere das Kühlmedium zugeführt und über den
Austrittsstutzen 66 aus dem Gehäuse 71 wieder abgeführt. In
einem anderen Ausführungsbeispiel
können
der Eintrittsstutzen 65 und der Austrittsstutzen 66 gerade
umgekehrt ausgebildet sein. Das Wärmetauschergehäuse 71 ist
aus einem bedingt wärmebeständigen Material,
insbesondere Kunststoff, ausgebildet. Der Eintrittsstutzen 65,
der Austrittsstutzen 66 und der Befestigungsabschnitt 73 sind
einteilig mit dem Gehäuse 71 ausgebildet.
Der Eintrittsstutzen 65 und/oder der Austrittsstutzen 66 und/oder
der Befestigungsabschnitt 73 sind insbesondere durch Spritz gießen eines
Kunststoffs ausgebildet. Aus dem Wärmetauschergehäuse 71 sind
Versteifungsstreben bzw. Verstärkungsrippen 67 ausgebildet.
Die Verstärkungsrippen 67 sind
insbesondere einteilig mit dem Gehäuse 71 ausgebildet. Die
Verstärkungsrippen 67 sind
im Wesentlichen parallel zueinander und/oder im Wesentlichen senkrecht
zueinander angeordnet. Ferner können
Versteifungsstreben 67 einen Winkel im Wesentlichen von 0° bis 90° aufweisen.
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Der
Boden 3 weist Öffnungen 4 auf.
Die Öffnungen 4 sind
im Wesentlichen als ovale Langlöcher ausgebildet.
In die Öffnungen 4 werden
insbesondere nicht dargestellte Rohre, insbesondere Flachrohre,
mit beispielsweise Winglets, eingesteckt und mit dem Boden 3 stoffschlüssig, insbesondere
durch Schweißen,
Löten,
Kleben usw., verbunden. Die Öffnungen 4 sind
in einer Anzahl von Rohröffnungsreihen
angeordnet, wobei die Rohröffnungsreihen
im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet sind. Der Boden 3 ist
im Wesentlichen quadratisch und mit abgerundeten Ecken ausgebildet.
In einer anderen nicht dargestellten Ausführungsform weist der Boden eine
runde, eine ovale oder eine andere Form oder eine Kombination der
zuvor genannten Formen auf. Aus dem Boden sind im dargestellten
Ausführungsbeispiel
Zungen ausgebildet, die im Wesentlichen in Richtung M1A ausgebildet
sind. Mittels beispielsweise eines Bördelverfahrens, insbesondere
durch Wellschlitzbördeln,
werden die Zungen derart umgeformt, dass sie mit einem nicht sichtbaren
Bund des Gehäuses 71 formschlüssig verbunden
sind.
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7 zeigt
eine Schnittdarstellung A-A eines Wärmetauschers 70 aus
der 6. Gleiche Merkmale sind mit den gleichen Bezugszeichen
wie in den vorherigen Figuren versehen.
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Der
Wärmetauscher 70 ist
als U-Flow-Wärmetauscher
ausgebildet, d. h. erstes Medium M1, insbesondere Abgas, strömt in Richtung
der Strömungsrich tung
des ersten Mediums M1E über
Bodenöffnungen 4 durch
den Boden 3 in erste Flachrohre 21, durchströmt diese,
tritt in ein Umlenkelement 74 ein, tritt bei einem zweiten
Boden 3 in andere Flachrohre 21 ein, durchströmt diese
und verlässt den
Wärmetauscher 70 durch Öffnungen 4 im
ersten Boden 3. Zuführstutzen 65 und
Abwehrstutzen 66 können
in einem anderen Ausführungsbeispiel
auch umgekehrt angeordnet sein. Ferner können der Eintrittsstutzen 65 und/oder
der Austrittsstutzen 66 versetzt zueinander, beispielsweise
auf verschiedenen Seiten des Gehäuses 71,
angeordnet sein. Der Eintrittsstutzen 65 und/oder der Austrittsstutzen 66 weisen
eine nicht näher
bezeichnete Nase auf, die insbesondere umlaufend um den Eintrittsstutzen 65 und/oder
um den Austrittsstutzen 66 ausgebildet ist. Die nicht näher bezeichnete
Nase dient insbesondere als Rastelement für beispielsweise zumindest
ein Schlauchelement, welches mit dem Eintrittsstutzen 65 und/oder
dem Austrittsstutzen 66 verbunden ist. Der Boden 3 ist
insbesondere durch einen Umformprozess, insbesondere durch Stanzen
und/oder Prägen
hergestellt. Der Boden 3 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel
formschlüssig,
insbesondere durch Schrauben, mit dem Wärmetauschergehäuse 71 verbunden.
In einem anderen Ausführungsbeispiel
ist der Boden durch einen Umformprozess, beispielsweise Bördeln, insbesondere
Wellschlitzbördeln,
mit dem Gehäuse 71 verbunden.
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In
das Gehäuse 71 ist
eine nicht näher
bezeichnete Nut, insbesondere umlaufend, eingebracht. In die Nut
ist ein Dichtelement 72, insbesondere ein O-Ring, einbringbar
bzw. eingebracht.
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Das
Dichtelement 72 ist beispielsweise ein Gummi-Element. In
einer anderen nicht dargestellten Ausführung wird das Dichtelement 72 durch
Einbringen, insbesondere Einspritzen, eines Dichtmaterials in die
nicht näher
bezeichnete Nut eingebracht. Im nicht näher bezeichneten Gehäuseinneren
des Gehäuses 71 sind
eine Mehrzahl von Rohren 21, insbesondere aus Stahl, vorzugsweise
aus Edelstahl, eingebracht und derart angeordnet, dass benachbarte Rohre 21 im
Wesentlichen parallel zueinander und in Richtung M1A bzw. M1E angeordnet
sind. In anderen Ausführungen
sind neben Edelstahl auch andere Materialen, insbesondere Metalle,
wie Stahl oder Aluminium, oder Faserverbundwerkstoffe für die Rohre 21 verwendbar.
Die Rohre 21 weisen erste turbulenzerzeugende Elemente 31 bzw.
zweite turbulenzerzeugende Elemente 33 auf, wie beispielsweise
Noppen oder Winglets. Ferner können
in die Rohre 21 Turbulenzeinlagen, wie beispielsweise umgeformte
Turbulenzbleche, insbesondere aus Edelstahl oder aus einem anderen
Material wie Aluminium oder aus einem anderen Stahl eingebracht
und/oder mit den Rohren 21 stoffschlüssig, insbesondere durch Schweißen, Löten, Kleben
usw., verbunden werden. Die ersten turbulenzerzeugenden Elemente 31 und/oder
die zweiten turbulenzerzeugenden Elemente 33 sind beispielsweise
durch ein umformendes Fertigungsverfahren wie beispielsweise Stanzen
oder Prägen,
von der Rohrwand in das Rohrinnere ausgebildet und/oder von der
Rohrwand nach außen
in Richtung eines benachbarten Rohres 21 ausgebildet. Die
turbulenzerzeugenden Elemente 31, 33 bzw. die
Turbulenzeinlage 32 verbessern insbesondere die Wärmeübertragung
und/oder den Wärmeübergang
zwischen dem ersten Medium M1, insbesondere dem Abgas, und dem zweiten
Medium M2, insbesondere dem Kühlmedium.
Die turbulenzerzeugenden Elemente 31, 33 stützen darüber hinaus
benachbarte Rohre 21 gegeneinander ab und/oder gewährleisten den
Abstand zwischen benachbarten Rohren 21. Die Rohre 21 sind
durch Öffnungen 4 im
Boden 3 in den Boden 3 eingesteckt und mit diesem
stoffschlüssig, insbesondere
durch Schweißen,
Löten,
Kleben usw. und/oder formschlüssig
verbunden. Im Gehäuseinneren
ist ein Umlenkelement 64 im Wesentlichen schalenförmig ausgebildet
und bewirkt die Umlenkung der Strömungsrichtung des ersten Mediums
M1 im Wesentlichen um 180°.
In einer anderen Ausführung
bewegt das Umlenkelement die Umlenkung der Strömungsrichtung des ersten Mediums
M1 um einen Winkel von 0° bis
180°. Das
Umlenkelement 74 weist eine nicht näher bezeichnete Aufnahme des Gehäuses auf
und ist mit dieser formschlüssig und/oder
stoffschlüssig
verbunden. Fer ner weist das Gehäuse 71 einen
Gehäusesteg 75 auf.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel
ist der Gehäusesteg 75 einteilig
mit dem Gehäuse 71 ausgebildet.
Der Gehäusesteg 75 bildet
einen Anschlag für
ein nicht dargestelltes Strömungsstauelement,
welches insbesondere die Beströmung
eines vorderen Rohrbereichs der Rohre 21 mit dem zweiten
Medium M2 bewirkt. In einem anderen Ausführungsbeispiel stellt der Gehäusesteg 75 selbst
das Stauelement dar.
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Die
Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele
sind beliebig miteinander kombinierbar. Die Erfindung ist auch für andere
als die gezeigten Gebiete einsetzbar.