DE102007059673A1 - Heat exchanger for heat exchange between a first fluid and a second fluid - Google Patents

Heat exchanger for heat exchange between a first fluid and a second fluid Download PDF

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Abstract

Es wird ein Wärmetauscher zum Wärmetauschen zwischen einem ersten Fluid, insbesondere einer Ladeluft oder einem Abgas, und einem zweiten Fluid, insbesondere einem Kühlmittel, angegeben, welcher aufweist: einen Block (9) zur voneinander getrennten und wärmetauschenden Führung des ersten und zweiten Fluids, welcher Block (9) eine Anzahl von dem ersten Fluid durchströmbarer Strömungskanäle aufweist; mindestens einen dem Block (9) zugeordneten Kasten (3), welcher mit den Strömungskanälen strömungsverbunden ist; und mindestens einen Boden (1), der mit einer oder mit mehreren Durchgangsöffnungen (7) zur Durchführung der Strömungskanäle zwischen dem Block (9) und dem Kasten (3) versehen ist; wobei ein Strömungskanal in Form eines Flachrohres (11) mit einer Rohrschmalseite (13) und einer Rohrbreitseite (15) gebildet ist und die Durchgangsöffnung (7) mindestens eine von einer zur Rohrachsrichtung (21) im Wesentlichen senkrechten Ebene (23) weggewölbte und im Abstand (25) zu der genannten Ebene verlaufende Begrenzungskontur (19) aufweist. Um Spannungen im Bereich des Übergangs von der Rohrschmalseite (17) zur Rohrbreitseite (15) zu minimieren, sieht die Erfindung vor, dass ein Abstandswert wenigstens an einem Übergang (27) zwischen der Rohrschmalseite (13) und der Rohrbreitseite (15) derart geringer als ein Abstandswert an der Rohrbreitseite (15) ist, dass Spannungen im Bereich des Übergangs (27) verringert sind, wobei mindestens an der Rohrbreitseite (15) und im Übergang (27) ...The invention relates to a heat exchanger for exchanging heat between a first fluid, in particular a charge air or an exhaust gas, and a second fluid, in particular a coolant, comprising: a block (9) for the separate and heat exchanging guidance of the first and second fluid, which Block (9) has a number of flow channels through which the first fluid can flow; at least one box (3) associated with the block (9), which is in fluid communication with the flow channels; and at least one floor (1) provided with one or more through holes (7) for passage of the flow channels between the block (9) and the box (3); wherein a flow channel in the form of a flat tube (11) with a pipe narrow side (13) and a tube broad side (15) is formed and the passage opening (7) at least one of the Rohrachsrichtung (21) substantially vertical plane (23) arched away and at a distance (25) to the said plane extending boundary contour (19). In order to minimize stresses in the region of the transition from the narrow pipe side (17) to the pipe broadside (15), the invention provides that a distance value at least at a transition (27) between the narrow pipe side (13) and the pipe broad side (15) is less than a distance value on the tube broad side (15) is that stresses in the region of the transition (27) are reduced, wherein at least on the tube broad side (15) and in the transition (27).

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher zum Wärmetausch zwischen einem ersten Fluid, insbesondere einer Ladeluft oder einem Abgas, und einem zweiten Fluid, insbesondere einem Kühlmittel, aufweisend: einen Block zu voneinander getrennten und wärmetauschenden Führung des ersten und zweiten Fluids, der einen oder mehrere von dem ersten Fluid durchströmbare Strömungskanäle aufweist; mindestens einen dem Block zugeordneten Kasten, welcher mit den Strömungskanälen strömungsverbunden ist; und mindestens einen Boden, der mit einer oder mit mehreren Durchgangsöffnungen zur Durchführung der Strömungskanäle zwischen dem Block und dem Kasten versehen ist; wobei wenigstens ein Strömungskanal in Form eines Flachrohres mit einer Rohrschmalseite und einer Rohrbreitseite gebildet ist. Die Erfindung betrifft weiter die Verwendung eines solchen Wärmetauschers als Ladeluftkühler zur direkten oder indirekten Kühlung von Ladeluft in einem Ladeluftzuführsystem für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs.The The invention relates to a heat exchanger for heat exchange between a first fluid, in particular a charge air or a Exhaust gas, and a second fluid, in particular a coolant, comprising: a block to separate and heat exchanging Guiding the first and second fluid, one or more flow channels through which the first fluid can flow having; at least one box associated with the block, which fluidly connected to the flow channels is; and at least one floor, with one or more Through openings for the passage of the flow channels between the block and the box; at least a flow channel in the form of a flat tube with a Pipe narrow side and a pipe broadside is formed. The invention further relates to the use of such a heat exchanger as intercooler for direct or indirect cooling of charge air in a charge air supply system for an internal combustion engine of a motor vehicle.

Wärmetauscher sind insbesondere bei der eingangs genannten mobilen Anwendung zumeist als Rohr-Wellrippen-Systeme aufgebaut und insbesondere in dem genannten Fall einer besonders hohen stochastischen Druck- und Temperaturwechselbeanspruchung ausgesetzt. Die genannten Wechselbeanspruchungen sind maßgeblich für die Lebensdauer eines Wärmetauschers. Insbesondere die Temperaturwechselbeanspruchung ist bei einem Wärmetauscher der eingangs genannten Art aufgrund der sich im Bereich der Rohrenden ergebenden besonders hohen mechanischen Spannungsamplituden die dominierende Belastungsart. Es hat sich gezeigt, dass es innerhalb des Blockes praktisch immer zu einer inhomogenen Temperaturverteilung mit einer dieser direkt zugeordneten inhomogenen Verteilung von Wärmedehnungen kommt; letzteres resultiert in einer Verspannung des Blockes. Hierbei können Wärmedehnungsunterschiede innerhalb des Blockes nicht nur in einer Rohrlängsrichtung auftreten, sondern existieren in der Regel auch quer dazu.heat exchangers are mostly in the mobile application mentioned in the beginning constructed as a pipe corrugated fin systems and in particular in said Case of a particularly high stochastic pressure and thermal cycling exposed. The mentioned alternating stresses are decisive for the life of a heat exchanger. Especially the thermal cycling is in a heat exchanger of the type mentioned above due to the in the region of the pipe ends resulting particularly high mechanical stress amplitudes the dominant load type. It has been shown to be within of the block practically always to an inhomogeneous temperature distribution with one of these directly assigned inhomogeneous distribution of Thermal expansions comes; the latter results in a tension of the block. This can be thermal expansion differences within the block not only in a tube longitudinal direction occur, but usually also exist across it.

Grundsätzlich ist es, beispielsweise aus GB 169,855 , bekannt, Rohrenden bei einem Wärmetauscher in einem Durchzug zu halten. Dazu offenbart GB 169,855 einen Durchzug mit einem Kragen, welcher an seinem von einer Bodenplatte abgewendeten Ende eine durch Zungen gebildete zahnförmige Kontur aufweist, in welcher ein Rohrende flexibel und federnd gehalten ist. Die genannten Zungen dienen einer lokalen Verlängerung des Durchzugs, um einer etwaigen plötzlich auftretenden Querschnittsänderung eines Rohres Rechnung zu tragen. Zwar lässt sich dadurch eine flexiblere und nachgiebigere Halterung von Rohren im Bereich des Durchzugs erreichen – letzteres führt jedoch lediglich zu einer pauschalen Entlastung einer Rohr-Boden-Verbindung, ohne den konkreten Spannungen im Bereich der Rohr-Boden-Verbindung entgegenzuwirken.Basically it is, for example GB 169,855 , known to keep pipe ends in a passage in a heat exchanger. For this purpose revealed GB 169,855 a passage with a collar, which has a tooth-shaped contour formed by tongues at its end facing away from a bottom plate, in which a pipe end is held flexible and resilient. The tongues mentioned serve a local extension of the passage in order to take into account any sudden change in cross section of a pipe. Although this makes it possible to achieve a more flexible and flexible retention of pipes in the area of the passage - the latter, however, only leads to a general relief of a pipe-floor connection, without counteracting the concrete stresses in the region of the pipe-floor connection.

Desgleichen sind in DE 33 16 960 , US 4,150,556 und JP 11051592 A weitere Möglichkeiten eines Durchzugs mit stufenartiger, abschnittsweise geradlinig verlaufender Kragenkontur zur Aufnahme eines Flachrohres angegeben, welche wiederum nur eine pauschale mechanische Verbesserung der Halterung für ein Flachrohr erreichen können.Likewise are in DE 33 16 960 . US 4,150,556 and JP 11051592 A further possibilities of a passage with stepped, partially rectilinear collar contour for receiving a flat tube specified, which in turn can only achieve a flat mechanical improvement of the holder for a flat tube.

In DE 39 10 357 A1 ist ein Durchzug offenbart, der zur Aufnahme eines Wärmetauscherrohres bestimmte hochgestellte Kragen mit ovalem Querschnitt aufweist. Zur Vermeidung von Rissen im Kragen, insbesondere bei großen Verhältnissen des größten Durchmessers zum kleinsten Durchmessers desselben, weist der Kragen im Bereich seiner kleinen Radien eine kleinere Höhe als im Bereich seiner größeren Radien auf. Dadurch soll das Einreißen des Kragens weitgehend ausgeschaltet werden, ohne dass dadurch eine wesentliche Leistungsverminderung des dort ebenfalls beschriebenen Wärmetauschers in Kauf genommen werden müsste. Auch dort ist eine im Wesentlichen stufenartige, abschnittsweise geradlinig verlaufende Kragenkontur vorgeschlagen, wobei eine Kragenhöhe auch in Übergangsbereichen zwischen dem kleinsten und dem größten Radius des ovalen Kragens zunimmt, wie insbesondere die 4, 7 und 9 der DE 39 10 357 A1 zeigen. Ein solcher Wärmetauscher ist insbesondere hinsichtlich der bei einem Innendruckwechsel und/oder Temperaturwechsel auftretenden Probleme infolge der zug- und biegeverursachenden Spannungen verbesserungswürdig.In DE 39 10 357 A1 a passage is disclosed, which has certain raised collar with an oval cross section for receiving a heat exchanger tube. To avoid cracks in the collar, especially in large ratios of the largest diameter to the smallest diameter thereof, the collar has a smaller height in the region of its small radii than in the region of its larger radii. As a result, the tearing of the collar should be largely eliminated, without thereby a significant reduction in performance of the heat exchanger also described there would have to be taken into account. There, too, a substantially step-like, sectionally rectilinear collar contour is proposed, wherein a collar height also increases in transition areas between the smallest and the largest radius of the oval collar, in particular the 4 . 7 and 9 of the DE 39 10 357 A1 demonstrate. Such a heat exchanger is in particular in view of the problems occurring in an internal pressure change and / or temperature change due to the tensile and bending-causing stresses in need of improvement.

Wünschenswert wäre es, die Dauerhaltbarkeit bei einem Wärmetauscher der eingangs genannten Art zu verbessern.Desirable it would be the durability in a heat exchanger to improve the type mentioned.

An dieser Stelle setzt die Erfindung an, deren Aufgabe es ist, einen Wärmetauscher anzugeben, bei dem die Dauerhaltbarkeit verbessert ist.At this point is the invention of whose task it is a Specify a heat exchanger in which improves the durability is.

Die Aufgabe wird durch einen Wärmetauscher mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 2 gelöst.The Task is performed by a heat exchanger with the features of claim 1 or 2 solved.

Bei einem Wärmetauscher nach der vorliegenden Erfindung ist ein Abstandswert wenigstens an einem Übergang zwischen der Rohrschmalseite und der Rohrbreitseite derart geringer als ein Abstandswert an der Rohrbreitseite, dass Spannungen im Bereich des Übergangs verringert sind. Vorteil hafterweise ist dabei mindestens an der Rohrbreitseite und im Übergang eine Änderung des Abstandswertes kontinuierlich.In a heat exchanger according to the present invention, a distance value is at least one Transition between the pipe narrow side and the pipe broadside so less than a distance value on the tube broad side, that voltages in the region of the transition are reduced. Favorable enough, at least on the tube broadside and in the transition, a change in the distance value continuously.

Die Spannungen im Bereich des Überganges können insbesondere dadurch verringert werden, dass der Abstandswert im gesamten Übergangsbereich zwischen der Rohrschmalseite und der Rohrbreitseite minimal ist. Bei den in der DE 39 10 357 A1 vorgeschlagenen Wärmetauschern ist der Abstandswert höchstens in Teilbereichen des Überganges zwischen kleinstem und größtem Durchmesser der ovalen Durchgangsöffnung minimal. In den übrigen Übergangsbereichen nimmt der Abstandswert hingegen zu, so dass die Durchzüge dort höhere Steifigkeiten aufweisen und dementsprechend Spannungen in den ovalen Rohren induzieren, die deren Dauerhaltbarkeit beeinträchtigen.The stresses in the region of the transition can be reduced in particular by the fact that the distance value in the entire transition region between the pipe narrow side and the pipe broadside is minimal. In the in the DE 39 10 357 A1 proposed heat exchangers, the distance value is minimal at most in partial areas of the transition between the smallest and largest diameter of the oval passage opening. In the other transition areas, however, the distance value increases, so that the passages there have higher stiffness and accordingly induce stresses in the oval tubes, which affect their durability.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass die durch Dehnungsunterschiede im Block hervorgerufenen Biegedeformationen besonders stark im Bereich einer Rohr-Boden-Verbindung bzw. einer Rohr-Kasten-Verbindung sind und entsprechend besonders dort zu hohen mechanischen Spannungen führen. Dabei hat die Erfindung erkannt, dass sich die höchsten Spannungen entlang des Rohrumfangs feststellen lassen, und zwar im Bereich des Übergangs zwischen der Rohrschmalseite und der Rohrbreitseite. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass eine Verringerung, insbesondere Minimierung, der Spannungen speziell im Bereich des Übergangs zu einer Vergrößerung der Lebensdauer des Wärmeübertauschers führt. Demgemäß sieht das Konzept der Erfindung vor, dass ein Abstandswert wenigstens an einem Übergang zwischen der Rohrschmalseite und der Rohrbreitseite derart geringer als ein Abstandswert an der Rohrbreitseite ist, dass Spannungen im Bereich des Übergangs verringert sind. Vorteilhaft ist dabei mindestens an der Rohrbreitseite und am Übergang eine Änderung des Abstandswerts kontinuierlich, so dass Spannungskonzentrationen durch Kerbwirkungen verringert oder vermieden werden. Einer gemäß der Erkenntnis der Erfindung vor allem im Übergangsbereich auftretenden Spannung wird durch die gezielte Verminderung des Abstandswerts am Übergang gemäß dem Konzept der Erfindung Rechnung getragen. Im Unterschied zu dem im Stand der Technik dargestellten Ansatz einer lediglich pauschalen Entlastung des gesamten Rohr-Boden-Verbindungsbereichs, sieht das Konzept der Erfindung vielmehr vor, in kontrollierter Weise, die Belastung des Übergangs als Bereich besonders hoher Spannung zu verringern. Vor allem wird durch das Konzept der Erfindung erreicht, dass die genannte hohe Spannung in einen Bereich niedriger Spannung verlagert wird, beispielsweise in den Seitenbereich eines Rohres.The Invention is based on the consideration that by strain differences In the block caused bending deformations particularly strong in the area a pipe-to-floor connection or a pipe-box connection and correspondingly especially there to high mechanical stresses to lead. In this case, the invention has recognized that the highest stresses along the circumference of the pipe in the area of the transition between the Pipe narrow side and the pipe broadside. The invention is based on Recognizing that a reduction, in particular minimization, the tension especially in the area of transition to a Increasing the life of the heat exchanger leads. Accordingly, the concept of the Invention that a distance value at least at one transition between the pipe narrow side and the pipe broadside so lower as a distance value on the pipe broadside is that stresses are reduced in the area of transition. Is advantageous at least at the tube broadside and at the transition a change of the distance value continuously, so that Stress concentrations reduced by notch effects or avoided become. One according to the knowledge of the invention especially in the transition region occurring voltage is by deliberately reducing the distance value at the transition according to the concept of the invention. Unlike the approach outlined in the prior art a merely blanket relief of the entire pipe-floor connection area sees the concept of the invention rather, in a controlled manner, the burden of transition as an area particularly high Reduce tension. Above all, the concept of the invention achieved that said high voltage in a range lower Stress is shifted, for example, in the side area of a Tube.

Hieraus ergibt sich vorteilhaft eine einfachere Geometrie einer Durchgangsöffnung. Bevorzugt lässt sich ein Boden bzw. ein Kasten gemäß dem Konzept der Erfindung auch mit sehr viel verringertem Aufwand im Vergleich zum Stand der Technik herstellen und die Prozesssicherheit beim Kassetieren von Kühlernetzen wesentlich verbessern. Insgesamt ist die Dauerhaltbarkeit eines Wärmetauschers gemäß dem Konzept der Erfindung verbessert. Die genannten Vorteile haben sich insbesondere bei gelöteten Wärmetauschern ergeben. Gleichwohl hat sich das Konzept der Erfindung auch bei geschweißten, geklebten oder in weiterer vorteilhafter Weise gefügten Wärmetauschern als wirksam erwiesen.From this advantageously results in a simpler geometry of a through hole. Preferably, a floor or a box according to the Concept of the invention also with much reduced effort in the Compared to the state of the art manufacture and the process safety improve significantly when Kassetieren radiator networks. Overall, the durability of a heat exchanger improved according to the concept of the invention. The mentioned advantages have been especially soldered Heat exchangers arise. Nevertheless, the concept has changed the invention also in welded, glued or in further advantageously joined heat exchangers proved effective.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen und geben im Einzelnen vorteilhafte Möglichkeiten an, das oben erläuterte Konzept der Erfindung im Rahmen der Aufgabenstellung, sowie hinsichtlich weiterer Vorteile zu realisieren.advantageous Further developments of the invention are the dependent claims to take in particular and give advantageous opportunities to, the above-explained concept of the invention in the context the task, as well as to realize other benefits.

Als besonders vorteilhaft hat sich das Konzept bei einem Block erwiesen, in welchem die Strömungskanäle durch eine von dem zweiten Fluid durchströmbare Kammer aufgenommen sind. Darüber hinaus kann das Konzept gemäß der Erfindung im Hinblick auf einen Kasten Anwendung finden, welcher einen Deckel aufweist, wobei der Deckel am Boden festgelegt ist. Das Konzept der Erfindung ist auch bezüglich eines integral mit dem Kasten gebildeten Bodens vorteilhaft. Bei einer solchen integralen, insbesondere einstückigen Ausbildung von Boden und Kasten kann eine Formgebung der Einheit im Zuge der Herstellung besonders günstig durch ein Innenhochdruck-Umformverfahren erfolgen.When the concept has proven particularly advantageous in the case of a block, in which the flow channels through one of The second fluid can be flowed through the chamber. In addition, the concept according to the Invention with regard to a box application find which having a lid, wherein the lid is fixed to the ground. The concept of the invention is also with respect to an integral with the bottom of the box is advantageous. In such an integral, in particular one-piece training of floor and box can be a shaping of the unit in the course of making special favorably carried out by a hydroforming process.

Vorzugsweise bei einem mit einem Deckel gebildeten Kasten ist eine Durchgangsöffnung als ein Durchzug gebildet, insbesondere als ein Durchzug mit einem Kragen, vorzugsweise mit einem zum Block hin orientierten Kragen. Diese Art eines Bodens hat sich als besonders leicht herstellbar erwiesen.Preferably in a box formed with a lid is a through hole formed as a passage, in particular as a passage with a Collar, preferably with a collar oriented towards the block. This type of soil has proven to be particularly easy to produce proved.

Vorzugsweise ist der Boden im wesentlichen flach ausgebildet und/oder die genannte Ebene bezeichnet im Wesentlichen die Bodenebene. Mit anderen Worten, es weist die Durchgangsöffnung mindestens eine, von einer zur Rohrachsrichtung im Wesentlichen senkrechten Bodenebene weg gewölbte und in Abstand zu der genannten Bodenebene verlaufende Begrenzungskontur auf.Preferably the floor is substantially flat and / or the said Level essentially refers to the ground level. In other words, it has the passage opening at least one, from one to the Rohrachsrichtung substantially vertical ground plane away arched and spaced from said floor level Boundary contour on.

Der Abstandswert lässt sich je nach Bedarf im Hinblick auf die zu erwartenden Spannungen im Bereich des Übergangs gemäß dem Konzept der Erfindung darstellen.Of the Distance value can be adjusted as needed the expected tensions in the area of transition represent according to the concept of the invention.

Vorzugsweise ist der Abstandswert, ausgehend von der Rohrbreitseite, erstmals im Übergang zwischen der Rohrschmalseite und der Rohrbreitseite, geringer als in dem Bereich der Rohrbreitseite. Vorzugsweise ist der Abstandswert auch im Bereich der Rohrschmalseite geringer, insbesondere konstant, als im Bereich der Rohrbreitseite. Dies führt zu einer besonders effektiven Verlagerung der am Übergang auftretenden Spannungen in den Bereich einer Rohrbreitseite.Preferably is the distance value, starting from the tube broadside, for the first time in the transition between the narrow side of the pipe and the pipe broadside, less than in the area of the pipe broadside. Preferably the distance value also in the region of the narrow pipe side less, in particular constant, as in the area of the pipe broadside. this leads to to a particularly effective relocation of the transition occurring stresses in the range of a pipe broadside.

Im Rahmen einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Verlaufskurve der Begrenzungskontur eine Funktion einer umfänglichen Abmessungen der Durchgangsöffnung ist. Als Abmessung einer Durchgangsöffnung kann insbesondere eine Länge einer Durchgangsöffnung – entsprechend der Rohrbreitseite – und/oder eine Breite einer Durchgangsöffnung – entsprechend einer Rohrschmalseite – dienen. Das Konzept der Erfindung sieht vor, dass die Polynomfunktion derart gebildet ist, dass Spannungen im Bereich des Übergangs verringert, vorzugsweise minimiert, sind. Es hat sich gezeigt, dass eine Verlaufskurve in Form einer Polynomfunktion mindestens des zweiten Grades vorteilhaft ist. Damit kann am Übergang eine Änderung des Abstandswertes gemäß dem Konzept der Erfindung kontinuierlich sein. Vorzugsweise liegt der Grad der Polynomfunktion unterhalb von 5, das heißt die Polynomfunktion hat nicht mehr als 4 Extrema.in the Within the scope of a particularly preferred development of the invention provided that a trajectory of the boundary contour a function a circumferential dimensions of the through hole. As a dimension of a passage opening can in particular a length of a passage opening - accordingly the pipe broadside - and / or a width of a passage opening - accordingly a narrow pipe side - serve. The concept of the invention provides that the polynomial function is formed such that stresses reduced in the region of the transition, preferably minimized, are. It has been shown that a trajectory in the form of a Polynomial function of at least the second degree is advantageous. In order to can change the distance value at the transition in accordance with the concept of the invention continuously be. Preferably, the degree of polynomial function is below of 5, that is, the polynomial function has no more than 4 extremes.

Konkret können unterschiedlichste Begrenzungskonturen gemäß dem Konzept der Erfindung zur lokalen Verringerung der Spannungen im Bereich des Übergangs dienen. Vorzugsweise nimmt der Abstandswert im Bereich der Rohrbreitseite, bevorzugt genau, einen Maximalwert an, vorzugsweise in der Mitte der Rohrbreitseite. Dadurch ergibt sich ein besonders großes Spannungsverlagerungsmoment. In einer weiteren Weiterbildung kann im Bereich einer Rohrbreitseite genau ein Minimalwert durch einen Abstandswert angenommen werden, insbesondere in der Mitte der Rohrbreitseite. Mit anderen Worten, hat der Abstandswert in diesem Fall genau zwei Maxima auf einer Seite, insbesondere jeweils zwischen der Seitenmitte und dem Übergang zur Rohrschmalseite. Darüber hinaus kann der Maximalwert des Abstandswertes je nach zu erwartender Spannungsbelastung festgelegt werden. Vorzugsweise liegt ein Maximalwert des Abstandswerts im Bereich des 0,2- bis 1,5-fachen der lichten Breite der Durchgangsöffnung – entsprechend der Rohrschmalseite. Besonders vorteilhaft sind hier Maximalwerte im Bereich des 0,5- bis 1,0-fachen der lichten Breite.Concrete can use a wide variety of limiting contours according to the Concept of the invention for locally reducing the stresses in the Serve the area of transition. Preferably, the distance value increases in the region of the pipe width side, preferably exactly, a maximum value at, preferably in the middle of the pipe broadside. This results a particularly large stress relocation moment. In a further development can in the range of a pipe broadside exactly one minimum value is assumed by a distance value, especially in the middle of the pipe broadside. In other words, In this case, the distance value has exactly two maxima on one Page, especially between the middle of the page and the transition to the narrow side of the pipe. In addition, the maximum value of the distance value according to the expected stress load become. Preferably, a maximum value of the distance value is in Range of 0.2 to 1.5 times the clear width of the passage opening - accordingly the narrow side of the pipe. Maximum values are particularly advantageous here in the range of 0.5 to 1.0 times the clear width.

Darüber hinaus können unterschiedliche Varianten von Begrenzungskonturen bei einer Durchgangsöffnung kombiniert werden. Nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung weist eine Durchgangsöffnung auf gegenüberliegenden Seiten unterschiedliche Varianten von Begrenzungskonturen auf. Beispielsweise kann eine erste Variante einer Begrenzungskontur genau einen Maximalwert eines Abstandswertes aufweisen, während eine zweite Variante einer Begrenzungskontur genau einen Minimalwert eines Abstandswerts aufweist oder einen konstanten Wert eines Abstandswertes. Darüber hinaus kann eine erste Variante einer Begrenzungskontur genau einen Minimalwert eines Abstandswertes aufweisen und die zweite Variante einer Begrenzungskontur einen konstanten Wert eines Abstandswertes aufweisen. Derartige asymmetrische Ausbildungen einer Durchgangsöffnung haben sich als vorteilhaft erwiesen, wenn auch die zu erwartende Spannungsbelastung eine Asymmetrie aufweist.About that In addition, different variants of limiting contours be combined at a through hole. After a Embodiment of the present invention has a through hole opposite sides different variants of Boundary contours on. For example, a first variant a boundary contour exactly one maximum value of a distance value while a second variant of a boundary contour has exactly one minimum value of a distance value or one constant value of a distance value. In addition, can a first variant of a boundary contour exactly one minimum value a distance value and the second variant of a boundary contour have a constant value of a distance value. such have asymmetrical formations of a through hole proved to be advantageous, albeit the expected stress load has an asymmetry.

So hat sich beispielsweise gezeigt, dass das Konzept der Erfindung besonders wirksam für Eckrohre und/oder für in einem Randbereich eines Blockes angeordnete Rohre ist.So For example, it has been shown that the concept of the invention especially effective for corner pipes and / or for in an edge region of a block arranged pipes.

Die Erfindung hat sich als besonders vorteilhaft hinsichtlich von Wärmetauschern als so genannte Rohr-Wellrippen-Systeme erwiesen. Vorzugsweise weist dazu ein Strömungskanal ein Wärmeleitelement in Form einer an einer Kanalinnenseite angebrachten, insbesondere angelöteten Innenrippe und/oder ein Wärmeleitelement in Form einer an einer Kanalaußenseite angebrachten, insbesondere angelöteten Außenrippe auf. Die Rippen werden auch als Wellrippen bezeichnet. Vorzugsweise kann der Block darüber hinaus eine Strömungsleiteinrichtung, insbesondere eine Turbulenzeinrichtung aufweisen.The Invention has proven to be particularly advantageous in terms of heat exchangers proven as so-called pipe corrugated systems. Preferably to a flow channel, a heat-conducting in shape a mounted on a channel inside, in particular soldered Inner fin and / or a heat-conducting element in the form of a attached to a channel outside, in particular soldered Outside rib on. The ribs are also called corrugated ribs. Preferably, the block may further comprise a flow guide, in particular have a turbulence device.

Die Erfindung führt in besonders bevorzugter Weise auf einen Wärmetauscher in Form eines direkten oder indirekten Ladeluftwärmetauschers, insbe sondere Kühlers oder in Form eines Abgas-Wärmetauschers, insbesondere Kühlers.The Invention leads in a particularly preferred manner to a Heat exchangers in the form of a direct or indirect charge air heat exchanger, in particular special cooler or in the form of an exhaust gas heat exchanger, in particular Cooler.

In besonders bevorzugter Weise lässt sich das Konzept der vorliegenden Erfindung im Rahmen der Verwendung des Wärmetauschers der oben beschriebenen Art für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, also ganz allgemein im mobilen Bereich, einsetzen.In Particularly preferably, the concept of present invention in the context of the use of the heat exchanger of the type described above for an internal combustion engine a motor vehicle, so in general in the mobile field use.

Bevorzugt ist eine Gesamtbegrenzungskontur der Durchgangsöffnung bzw. Durchgangsöffnungen wenigstens im gesamten Übergangsbereich zwischen einer Rohrschmalseite und einer Rohrbreitseite knickfrei. Damit wird vermieden, dass Spannungen durch Kerbwirkungen erhöht werden.Prefers is an overall boundary contour of the through hole or passage openings at least in the entire transition region kink-free between a pipe narrow side and a pipe wide side. This avoids that stresses are increased by notch effects become.

Vorteilhafterweise kann die Gesamtbegrenzungskontur im Bereich der Rohrbreitseite im Wesentlichen trapezförmig ausgebildet sein. Solche Durchgangsöffnungen sind besonders einfach herzustellen. Darüberhinaus weisen entsprechende Wärmetauscher eine hohe Dauerhaltbarkeit sowie eine gute Kassetierbarkeit auf.advantageously, can the total boundary contour in the area of the pipe width side in Be formed substantially trapezoidal. Such through holes are particularly easy to manufacture. In addition, show corresponding heat exchanger high durability as well as a good Kassetierbarkeit on.

Als besonders günstig haben sich dabei Flanken mit einem Steigungswinkel im Bereich von 5° bis 75°, insbesondere im Bereich von 10° bis 60° und ganz besonders im Bereich von 15° bis 45° erwiesen. Sie stellen einen optimalen Kompromiss zwischen einer ausreichenden Abstützung der Strömungskanäle und einer Reduzierung der in diesen induzierten Spannungen dar.When Flanks with a pitch angle are particularly favorable in the range of 5 ° to 75 °, especially in the range from 10 ° to 60 ° and especially in the field from 15 ° to 45 ° proved. They represent an optimal Compromise between a sufficient support of the Flow channels and a reduction in these induced voltages.

Der Abstandswert der Gesamtbegrenzungskontur zu einer zur Rohrachsrichtung im wesentlichen senkrechten Ebene stellt längs des Umfanges der Durchgangsöffnung allgemein eine Funktion y(x) einer Koordinate x in Umfangsrichtung der Durchgangsöffnung dar.Of the Distance value of the total boundary contour to one to the Rohrachsrichtung in the substantially vertical plane is along the circumference the passage opening is generally a function y (x) of a Coordinate x in the circumferential direction of the through hole.

Sowohl aus fertigungstechnischen als auch aus festigkeitstheoretischen Gründen hat es sich als besonders günstig erwiesen, wenn diese Funktion y(x) abschnittsweise definiert ist, wobei für jeden Abschnitt k gilt:

Figure 00100001
Both for manufacturing and strength-theoretical reasons, it has proven to be particularly favorable if this function y (x) is defined in sections, wherein for each section k:
Figure 00100001

Dabei bezeichnet Σi=0 nk in üblicher Weise die Summe von i = 0 bis nk und nk die Ordnung des Polynoms im Abschnitt k. Vorteilhafterweise können sich diese Ordnungen in den verschiedenen Abschnitten unterscheiden. So können gerade bzw. schräge Abschnitte, die Polynomen nullten bzw. ersten Grades entsprechen, mit Abschnitten höheren Grades abwechseln. Umgekehrt hat es sich als günstig erwiesen, dass die Polynome jeweils höchstens den fünften Grad aufweisen, da ansonsten die Begrenzungskontur zu wellig wird.In this case, Σ i = 0 nk denotes in the usual way the sum of i = 0 to nk and nk the order of the polynomial in the section k. Advantageously, these orders may differ in the different sections. Thus, straight or oblique sections which correspond to polynomials zero and first degree, respectively, alternate with sections of higher degree. Conversely, it has proved to be favorable that the polynomials each have at most the fifth degree, since otherwise the boundary contour becomes wavy.

Besonders vorteilhaft gehen die abschnittsweise definierten Funktionen an den Abschnittsgrenzen stetig, bevorzugt ein- oder mehrfach stetig differenzierbar ineinander über, wie dies beispielsweise bei kubischen oder B-Splines der Fall ist.Especially The section-wise defined functions are advantageous the section boundaries steadily, preferably one or more times continuously differentiable into each other, as for example with cubic or B-splines the case is.

xi bezeichnet in üblicher Weise die ite Potenz von x, x0k die Koordinate am Beginn eines Abschnittes k und x1k die Koordinate am Ende des Abschnittes k. Die Koeffizienten aik, bik, ωik, φik sind konstant und für jeden Abschnitt k vorgegeben.x i denotes in the usual way the ite power of x, x 0k the coordinate at the beginning of a section k and x 1k the coordinate at the end of the section k. The coefficients a ik , b ik , ω ik , φ ik are constant and predetermined for each section k.

Dabei stellt der Term Σi=0 nk bik sin(ωik·x + φik) eine Fourier-Reihe nk-ten Grades dar, durch die vorteilhaft sanfte, knickfreie Konturen angenähert werden können.In this case, the term Σ i = 0 nk b ik sin (ω ik x + φ ik ) is a Fourier series nk-th degree through which advantageous gentle, kink-free contours can be approximated.

Natürlich können einige oder alle Koeffizienten des Polynom- oder des Fourier-Anteils in einem oder mehreren Abschnitten identisch null sein, insbesondere also die Funktion wenigstens abschnittsweise auch eine reine Polynomfunktion bzw. reine Fourierreihe sein.Naturally can use some or all of the polynomial or coefficient identical to the Fourier component in one or more sections be zero, in particular so the function at least partially also be a pure polynomial function or pure Fourier series.

Flachrohre eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers können beispielsweise einen im Wesentlichen rechteckigen oder ovalen Querschnitt aufweisen. Gleichermaßen können beispielsweise die Rohrschmalseiten gekrümmt und die Rohrbreitseiten gerade sein.flat tubes a heat exchanger according to the invention For example, they may be substantially rectangular or oval cross-section. Likewise For example, the narrow sides of the tube curved and the tube broad sides just be.

Bei Flachrohren mit im Wesentlichen rechteckigem Querschnitt wird als Übergangsbereich zwischen Rohrschmalseite und Rohrbreitseite insbesondere eine Ecke bzw. ein Eckradius bezeichnet, wo Rohrschmalseite und Rohrbreitseite einander treffen. Bei gekrümmten Rohrschmal- und/oder Rohrbreitseiten kann der Übergangsbereich insbesondere den Bereich bezeichnen, in dem sich Rohrschmal- und Rohrbreitseite einander senkrecht zu ihrer jeweiligen Erstreckungsrichtung annähern. So kann bei einem Flachrohren mit im Wesentlichen ovalen Querschnitt im Wesentlichen der Bereich zwischen dem kleinsten und dem größten Durchmesser oder, bevorzugt, der Bereich als Übergangsbereich betrachtet werden, in dem der Durchmesser geringer als 80% des größten und größer als 120% des kleinsten Durchmessers ist.at Flat tubes with a substantially rectangular cross-section is used as a transition region between pipe narrow side and pipe broadside in particular a corner or a corner radius, where narrow side of the pipe and pipe broadside meet each other. For curved pipe narrow and / or pipe wide sides the transition region may in particular designate the region in which pipe narrow and pipe broadside each other perpendicular to approximate their respective extension direction. So can in a flat tube with a substantially oval cross section in Essentially the area between the smallest and the largest Diameter or, preferably, the range as a transition region be considered, in which the diameter is less than 80% of the largest and greater than 120% of the smallest diameter is.

Während sich die Erfindung als besonderes nützlich zur Verwendung des Wärmetauschers gemäß der oben beschriebenen Art erweist und in diesem Sinne zu verstehen und während die Erfindung im Folgenden im Detail anhand von Beispielen aus dem mobilen Bereich beschrieben ist, so versteht sich, dass die vorliegende Erfindung ebenfalls nützlich im Rahmen von nicht mobilen Anwendungen ist oder bei Anwendungen im mobilen Bereich, die hier vorliegend nicht konkret beschrieben sind und welche außerhalb der hier explizit genannten Bereiche liegen. Beispielsweise kann das vorgestellte Konzept ebenso Anwendung finden für einen Wärmetauscher als Zuheizer zur Innenraumerwärmung eines Kraftfahrzeugs oder als Ölkühler, insbesondere zur Kühlung von Motoröl und/oder Getriebeöl, oder als Kältemittelkühler oder Kältemittelkondensator in einem Kältemittelkreislauf einer Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs.While the invention has been found to be particularly useful for the use of the heat exchanger of the type described above and to be understood in that sense, and while the invention is described in detail below by way of examples from the mobile field, it will be understood that the present invention also is useful in the context of non-mobile applications or applications in the mobile area, which are not specifically described here and which are outside of the areas explicitly mentioned here. For example, the presented concept also apply to a heat exchanger as a heater for the interior heating of a motor vehicle or as an oil cooler, in particular for cooling engine oil and / or gear oil, or as a refrigerant cooler or refrigerant in a refrigerant circuit of an air conditioning system of a motor vehicle.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Diese soll die Ausführungsbeispiele nicht maßgeblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend Form und Details einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder Details der im Folgenden gezeigten und beschriebenen Ausführungsform. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sind ausschließlich auch alle innerhalb der genannten Grenzen liegenden Werte als Grenzwerte offenbart und beansprucht.embodiments The invention will now be described below with reference to the drawing. These the embodiments should not be relevant rather, the drawing is where explanatory useful, in a schematized and / or slightly distorted form. With regard to additions from the drawing directly recognizable teachings will be relevant to the state of the art Technology directed. It should be noted that manifold Modifications and changes regarding form and details an embodiment can be made without deviating from the general idea of the invention. In the the above description, in the drawing and in the claims disclosed features of the invention can both individually as well as in combination for the development of the invention be essential. The general idea of the invention is not limited on the exact shape or details of the shown below and described embodiment. For specified rated ranges are exclusively all within the limits mentioned lying values as limits disclosed and claimed.

In vorteilhafter Detailgestaltung der Erfindung ist im Bereich der Begrenzungskontur eine Einführschräge zum vereinfachten Einsetzendes Flachrohres vorgesehen. Durch solche Einführschrägen, die von Durchzügen nach dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt sind, kann das Einsetzen des Tauscherrohrs vereinfacht und insbesondere eine Beschädigung der Begrenzungskontur im Zuge des Einsetzens vermieden werden.In Advantageous detail of the invention is in the field of Boundary contour an insertion bevel for simplified Inserting flat tube provided. Through such insertion bevels, that of prior art punctures in principle are known, the insertion of the exchanger tube can be simplified and in particular damage to the boundary contour in Course of insertion can be avoided.

Weiterhin vorteilhaft ist im Bereich der Begrenzungskontur eine Berührfläche zur flächigen Verlötung mit dem Flachrohr vorgesehen. Hierdurch wird die Verlötung insgesamt verbessert und Ausschuss durch fehlerhafte Lötstellen deutlich verringert.Farther advantageous in the area of the boundary contour is a contact surface provided for surface soldering with the flat tube. This will improve overall soldering and rejects significantly reduced by faulty solder joints.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung springt ein die Begrenzungskontur aufweisender Durchzug vom Boden ausgehend nach innen zum Kasten hin vor. Eine solche Orientierung des Durchzugs ist besonders gut geeignet, im Sinne einer einfachen Herstellung mit einer integrierten oder einstückigen Ausführung von Boden und Kasten kombiniert zu werden. Zur weiter vereinfachten Herstellung der Durchzüge mit erfindungsgemäßer Begrenzungskontur ist es dabei vorteilhaft vorgesehen, dass der Durchzug in einem Endbereich eine Abwinkelung des Bodens übergreift.at a preferred embodiment of the invention jumps a draft having the boundary contour starting from the ground inward towards the chest. Such orientation of the passage is particularly well suited, in the sense of a simple production with an integrated or one-piece design to be combined of ground and box. To further simplified Production of the passages with inventive Boundary contour, it is advantageously provided that the Draft in one end region overlaps a bending of the soil.

Zum weiteren Verständnis der Erfindung werden nun in Bezug auf die Figuren der Zeichnung bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung erläutert. Die Zeichnung zeigt in:To the Further understanding of the invention will now be related On the figures of the drawing preferred embodiments of the invention explained. The drawing shows in:

1: das Beispiel eines Bodens mit einem Durchzug bei einem Wärmetauscher gemäß dem Stand der Technik; 1 : the example of a floor with a passage in a heat exchanger according to the prior art;

2: das Beispiel eines Bodens mit einem Durchzug gemäß dem Konzept der Erfindung bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform eines Wärmetauschers; 2 the example of a floor with a passage according to the concept of the invention in a particularly preferred embodiment of a heat exchanger;

3: eine perspektivische Darstellung eines Kastens mit Boden und eingesetzten Flachrohren bei einem Wärmetauscher gemäß der in 2 gezeigten besonders bevorzugten Ausführungsform; 3 : A perspective view of a box with bottom and inserted flat tubes in a heat exchanger according to the in 2 shown particularly preferred embodiment;

4A: das Beispiel einer Vergleichsberechnung einer Spannungsverteilung bei einem Durchzug gemäß 1 (Ansicht A) im Vergleich zu 2 (Ansicht B), wobei die Durchzüge gezeigt sind; 4A : the example of a comparison calculation of a stress distribution in a draft according to 1 (View A) compared to 2 (View B), with the passages shown;

4B: das Beispiel von 4A ohne Durchzüge. 4B : the example of 4A without passages.

5: ein weiteres Beispiel eines Bodens mit einer abgewandelten Ausführung eines Durchzugs gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines Wärmetauschers; 5 FIG. 2 shows another example of a floor with a modified embodiment of a pull-through according to a further preferred embodiment of a heat exchanger; FIG.

6: ein weiteres Beispiel eines Bodens mit einer abgewandelten Ausführung eines Durchzugs bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines Wärmetauschers; 6 FIG. 2 shows another example of a floor with a modified embodiment of a pull-through in a further preferred embodiment of a heat exchanger; FIG.

7: ein Beispiel eines gekrümmten Bodens bei einem Wärmetauscher gemäß einer alternativen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; 7 an example of a curved bottom in a heat exchanger according to an alternative preferred embodiment of the invention;

8: ein weiteres Beispiel eines gekrümmten Bodens, welcher vorliegend integral mit einem Kasten bei einer alternativen bevorzugten Ausführungsform eines Wärmetauschers gebildet ist; 8th FIG. 4 shows another example of a curved bottom, which is presently formed integrally with a box in an alternative preferred embodiment of a heat exchanger; FIG.

9: ein weiteres Beispiel eines Bodens mit einer abgewandelten Ausführung eines Durchzugs gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform eines Wärmetauschers; 9 FIG. 2 shows another example of a floor with a modified embodiment of a pull-through according to a further preferred embodiment of a heat exchanger; FIG.

10: ein weiteres Beispiel eines Bodens gemäß einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers; 10 a further example of a floor according to another embodiment of a heat exchanger according to the invention;

11: ein weiteres Beispiel eines Bodens gemäß einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers; und 11 a further example of a floor according to another embodiment of a heat exchanger according to the invention; and

12: ein weiteres Beispiel eines Bodens gemäß einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers. 12 : Another example of a floor according to another embodiment of a heat exchanger according to the invention.

Ein Wärmetauscher gemäß dem Konzept der Erfindung ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform in Form eines Ladeluftkühlers zur direkten Ladeluftkühlung realisiert und dient zum Wärmetausch zwischen einer Ladeluft und einem Kühlmittel, vorzugsweise Luft. Dazu weist der Wärmetauscher einen ein Kühlernetz umfassenden Block zur voneinander getrennten wärmetauschenden Führung der Ladeluft und des Kühlmittels auf. Der Block hat dazu eine Anzahl mit Ladeluft durchströmbarer Strömungskanäle, welche zusätzlich ein Wärmeleitelement in Form einer an einer Kanalinnenseite angebrachten Innenrippe und ein Wärmeleitelement in Form einer an einer Kanalaußenseite angebrachten Außenrippe aufweisen. Eine solche in der Regel aus einer wechselnden Übereinanderanordnung von Rohren und wärmeübertragenden Wellrippen bestehende Anordnung wird auch als Kühlernetz bezeichnet. Ein mit den Strömungskanälen strömungsverbundener Kasten ist dem Block zugeordnet, wobei ein Boden zwischen dem Block und dem Kasten mit einer oder mit mehreren Durchgangsöffnungen zur Durchführung der Strömungskanäle zwischen dem Block und dem Kasten versehen ist.One Heat exchanger according to the concept of the invention is in accordance with a preferred embodiment in the form of a charge air cooler for direct charge air cooling realized and used for heat exchange between a charge air and a coolant, preferably air. For this purpose, the Heat exchanger comprising a radiator network Block for separate heat exchanging leadership the charge air and the coolant. The block has to a number of flow channels through which charge air can flow, which in addition a heat-conducting element in the form an inner rib attached to a channel inside and a heat conducting element in the form of a mounted on a channel outside outer rib exhibit. Such usually from a changing superposition consisting of pipes and heat-transmitting corrugated fins Arrangement is also referred to as a radiator network. One with the flow channels flow-connected Box is assigned to the block, with a floor between the block and the box with one or more through holes for the passage of the flow channels is provided between the block and the box.

Ein so genannter Durchzug mit zum Kühlernetz orientierten Kragen 17' – wie er in 1 gezeigt ist – kann vor allem für mobile Anwendungen wie dem diskutierten Ladeluftkühler für Nutzfahrzeuge eingesetzt werden. Grundsätzlich kann hierdurch die im Stand der Technik bekannte Verbesserung des Kraftschlusses durch Reduzierung des sog. Bodenüberstandes – angegeben als halbe Differenz zwischen Rohrtiefe t und Bodentiefe T – vorteilhaft zur Steigerung der Innendruckwechselfestigkeit genutzt werden. Eine Möglichkeit zur Reduzierung der Spannungen im Bereich des Übergangs 27' von der Rohrschmalseite 13 zur Rohrbreitseite 15 lässt sich gemäß dem Konzept der Erfindung dadurch erreichen, dass am Übergang 27' – wie in 2 beispielhaft erläutert und anhand von 4A, 4B demonstriert – zwischen der Rohrschmalseite 13 und der Rohrbreitseite 15 ein Abstandswert derart geringer als ein Abstandswert 25 an der Rohrbreitseite 15 gewählt ist, dass Span nungen (4A, 4B, Ansicht A) im Bereich des Übergangs 27', 27 verringert sind (siehe im Vergleich 4A, 4B, Ansicht B).A so-called passage with the radiator mesh oriented collar 17 ' - as he is in 1 is shown - can be used especially for mobile applications such as the discussed intercooler for commercial vehicles. In principle, the known in the prior art improvement of the frictional connection by reducing the so-called. Bodenüberstandes - given as half the difference between tube depth t and depth T - are advantageously used to increase the internal pressure cycle resistance. A way to reduce the stresses in the transition area 27 ' from the narrow side of the pipe 13 to the tube broadside 15 can be achieved according to the concept of the invention in that at the transition 27 ' - as in 2 exemplified and based on 4A . 4B demonstrated - between the narrow side of the pipe 13 and the pipe broadside 15 a distance value is less than a distance value 25 on the pipe broadside 15 is selected, that stresses ( 4A . 4B , View A) in the area of the transition 27 ' . 27 are reduced (see in comparison 4A . 4B , View B).

Dementsprechend ist eine Anordnung eines nicht näher dargestellten Wärmetauschers 10 gemäß dem Konzept der Erfindung in 3 in einer perspektivischen Ansicht gezeigt. 3 zeigt dazu den Deckel 5 des Kastens 3, wobei der Deckel 5 am genannten Boden 1 festgelegt ist. Der Boden sieht mehrere in 2 näher bezeichnete Durchgangsöffnungen 7 vor, welche zur Durchführung der Strömungskanäle zwischen dem nicht weiters dargestellten Block 9 und dem Kasten 3 vorgesehen sind. Wie in 3 zu erkennen, sind Strömungskanäle in Form von Flachrohren 11 gebildet, wobei ein Flachrohr 11 eine Rohrschmalseite 13 und eine Rohrbreitseite 15 aufweist. Bei der Ausführungsform der 2 und 3 ist an den Rohrenden der Rohre 11 ein Boden 1 mit mehreren Durchgangsöffnungen 7 jeweils in Form eines Durchzugs zur Aufnahme eines Rohres 11 angeordnet, die den Block 9 mit den beidseits des Blockes 9 angeordneten Sammelkästen 3 – von denen hier nur einer gezeigt ist – verbinden.Accordingly, an arrangement of a heat exchanger, not shown 10 in accordance with the concept of the invention in 3 shown in a perspective view. 3 shows the lid 5 of the box 3 , where the lid 5 on the floor mentioned 1 is fixed. The floor looks several in 2 closer passage openings 7 before, which for carrying out the flow channels between the not further shown block 9 and the box 3 are provided. As in 3 can be seen, flow channels in the form of flat tubes 11 formed, with a flat tube 11 a narrow pipe side 13 and a pipe broadside 15 having. In the embodiment of the 2 and 3 is at the pipe ends of the pipes 11 a floor 1 with several through holes 7 each in the form of a passage for receiving a pipe 11 arranged the block 9 with the two sides of the block 9 arranged collecting boxes 3 - of which only one is shown here - connect.

Ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Rohrbodens ist in 7 und eines Kastens ist in 8 gezeigt, welche weiter unten beschrieben werden.An alternative embodiment of a tube plate is shown in FIG 7 and a box is in 8th shown which will be described below.

Bei allen Ausführungsformen sind Flachrohre vorgesehen. Vorliegend ist ein Flachrohr 11 als Rechteckrohr ausgebildet. Darüber hinaus kann in einer anderen Ausführungsform der Querschnitt eines Rohres variiert sein. So kann ein Querschnitt annähernd rechteckig sein, annähernd oval oder beispielsweise auch ein rechteckiger Querschnitt mit gekrümmter Schmalseite sein.In all embodiments, flat tubes are provided. In the present case is a flat tube 11 designed as a rectangular tube. Moreover, in another embodiment, the cross-section of a tube may be varied. Thus, a cross section may be approximately rectangular, approximately oval or, for example, a rectangular cross section with a curved narrow side.

Der in 2 in Ansicht A perspektivisch und in Ansicht B als Schnitt nochmals dargestellte Rohrboden 1 weist die Durchgangsöffnung 7 in Form eines Durchzuges mit einem zum Block 9 orientierten Kragen 17 auf. Der Kragen 17 der Durchgangsöffnung 7 ist zum Block 9 hin durch eine Begrenzungs kontur 19 begrenzt, wobei die Begrenzungskontur 19 von einer zur Rohrachsrichtung 21 im Wesentlichen senkrechten Ebene 23 weg gewölbt ist und in Abstand 25 zu der genannten Ebene 23 verläuft. Der Abstand 25 ist in der in 2 dargestellten Ausführungsform vorliegend der entsprechend der Durchgangsöffnungslänge t in der Mitte der Rohrbreitseite 15 gebildete Maximalabstand. Bei der in 2 dargestellten Ausführungsform nimmt der Abstand 25 somit im Bereich der Rohrbreitseite 15 genau einen Maximalwert als Maximalabstand 25 an.The in 2 in view A in perspective and in view B as a section once again shown tube sheet 1 has the passage opening 7 in the form of a passage with one to the block 9 oriented collar 17 on. The collar 17 the passage opening 7 is to the block 9 through a boundary contour 19 limited, the boundary contour 19 from one to the Rohrachsrichtung 21 essentially vertical plane 23 is arched away and in distance 25 to the mentioned level 23 runs. The distance 25 is in the in 2 illustrated embodiment according to the passage opening length t in the middle of the pipe broadside 15 formed maximum distance. At the in 2 illustrated embodiment, the distance increases 25 thus in the area of the pipe broadside 15 exactly one maximum value as the maximum distance 25 at.

Gemäß dem Konzept der Erfindung ist der Abstandswert am Übergang 27 zwischen der Rohrschmalseite 13 und der Rohrbreitseite 15 derart geringer als ein Abstandswert 25 an der Rohrbreitseite 15, dass Spannungen im Bereich des Übergangs 27 verringert sind. Wie in 2, Ansicht A, besser zu erkennen, ist auch vorgesehen, dass an der Rohrbreitseite 15 und im Übergang 27 eine Änderung des Abstandswertes 25 kontinuierlich verläuft. Mit anderen Worten, es wird der Rohrdurchzug in Form des Kragens vorliegend lokal, vom Übergang 27 ausgehend, kontinuierlich derart erhöht, dass die Maximalspannung am Übergang 27 minimiert ist.According to the concept of the invention, the distance value is at the transition 27 between the narrow side of the pipe 13 and the pipe broadside 15 less than a distance value 25 on the pipe broadside 15 that tensions in the area of transition 27 are reduced. As in 2 , View A, to better recognize, is also provided that on the tube broadside 15 and in transition 27 a change in the distance value 25 runs continuously. In other words, it will be the pipe passage in the form of the collar present locally, the transition 27 starting, continuously increased so that the maximum voltage at the transition 27 is minimized.

Die in 2 dargestellte Ausführungsform hat die in Ansicht B von 4A, 4B grafisch, als Ergebnis einer Finite-Elemente-Berechnung für den unteren Rohrabschnitt wiedergegebene Spannungsverteilung zur Folge. 4A zeigt das Ergebnis mit Boden 1, 1', 4B ohne. Die Spannungsverteilung in Ansicht B ist das Ergebnis der hinsichtlich der Minimierung der Spannungsverteilung ausgelegten Verlaufskurve der Begrenzungskontur 19 und zwar konkret der Minimierung der Spannung im Bereich des Übergangs 27. 4A, 4B ist deutlich zu entnehmen, dass die Spannungen im Bereich des Übergangs 27 – dort um die Verlaufskurve der Begrenzungskontur 19 herum – überwiegen, während sie im Bereich des Maximalabstandes 25 vergleichsweise gering sind.In the 2 illustrated embodiment has the in view B of 4A . 4B graphically, as a result of a finite element calculation for the lower tube section reproduced stress distribution result. 4A shows the result with ground 1 . 1' . 4B without. The stress distribution in view B is the result of the contour curve designed for minimizing the stress distribution of the boundary contour 19 Specifically, the minimization of the voltage in the transition area 27 , 4A . 4B It can be seen clearly that tensions in the area of transition 27 - There to the curve of the boundary contour 19 around - outweigh, while in the range of the maximum distance 25 are comparatively low.

Vor allem aber zeigen 4A, 4B in Ansicht B, dass sich durch eine Auslegung der Verlaufskurve der Begrenzungskontur 19 die Spannungsverteilung im Vergleich zu einer Ausführung nach dem Stand der Technik in Ansicht A, wie sie in 1 gezeigt ist – minimieren lässt. Im vorliegenden Fall wird dies erreicht durch eine kreisbogenartige Begrenzungskontur 19, die – bzw. deren Abstandswerte – am Übergang 27 kontinuierlich abnehmend in den Umfangsbereich entlang der Rohrschmalseite 13 – d. h. den Bereich der Breite der Durchgangsöffnung 7 – einläuft. Grundsätzlich kann durch eine gesamtumfängliche kontinuierliche Änderung der Abstandswerte ein auf die konkrete Spannungsverteilung angepasster Konturverlauf erreicht werden und dadurch die Spannung minimiert werden. Vorliegend ist in 2, Ansicht A, zu erkennen, dass ein Abstandswert entlang der Breite der Durchgangsöffnung 7 ebenfalls geringer als ein Abstandswert 25 an der Rohrbreitseite 15 ist. Auch dieser Umstand ging in die Berechnungen, wie sie in 4A, 4B, Ansicht B, gezeigt sind, ein.But above all, show 4A . 4B in view B, that is due to an interpretation of the curve of the boundary contour 19 the stress distribution compared to a prior art embodiment in view A, as in 1 shown - can minimize. In the present case, this is achieved by a circular arc-like boundary contour 19 , the - or their distance values - at the transition 27 continuously decreasing in the peripheral area along the narrow side of the pipe 13 - That is the range of the width of the passage opening 7 - enters. In principle, a contour progression adapted to the specific stress distribution can be achieved by an overall circumferential change of the distance values, thereby minimizing the stress. Present is in 2 View A, that a distance value along the width of the through hole 7 also less than a distance value 25 on the pipe broadside 15 is. Also this circumstance went into the calculations, as in 4A . 4B , View B, are shown.

Grundsätzlich ist es möglich, je nach zu verringerndem Spannungsfeld eine mit einer beliebigen Anzahl lokaler Maxima versehene Verlaufskurve vorzusehen – dies mit der Maßgabe, dass der Abstand 25 zwischen einer Verlaufskurve der Begrenzungskontur 19 und der Bodenebene 23 zwischen den Durchzügen auch noch im Bereich des Übergangs 27 kontinuierlich abnimmt und minimal ist. Die in allen Figuren gemäß dem Konzept der Erfindung dargestellten Begrenzungskonturen 19 lassen sich über ihre Verlaufskurve formal durch ein oder mehrere, dann abschnittsweise definierte Polynome und/oder Fourierreihen der Ordnung nk beschreiben. Bei reinen Polynomfunktionen gibt (nk – 1) = m die Zahl der lokalen Maxima in einem Abschnitt k an: y = ank·xnk + ank-1·xnk-1 ... + a1·x + b. In principle, it is possible, depending on the voltage field to be reduced, to provide a characteristic curve provided with an arbitrary number of local maxima - with the proviso that the distance 25 between a trajectory of the boundary contour 19 and the ground level 23 between the passages also in the area of the transition 27 decreases continuously and is minimal. The limiting contours shown in all figures according to the concept of the invention 19 can be formally described by one or more, then sectionally defined, polynomials and / or Fourier series of the order nk via their curve. For pure polynomial functions, (nk - 1) = m gives the number of local maxima in a section k: y = a nk .x nk + a nk-1 .x nk-1 ... + a 1 · X + b.

Durch eine geeignete Wahl der Koeffizienten ai (mit i = 1...nk) und b lässt sich die angestrebte Position der lokalen Maxima der Verlaufskurve der Begrenzungskontur 19 und deren Ausdehnung in Richtung der Koordinate y je nach zu reduzierendem Spannungsfeld festlegen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung werden die genannten Parameter derart angepasst, dass der maximale Abstand 25 zwischen der Verlaufskurve der Abstandskontur 19 und der Bodenebene 23 im Bereich zwischen dem 0,2-fachen bis 1,5-fachen der lichten Breite der Durchgangsöffnung 7 liegt. Die Breite h ist in 1, Ansicht A, beispielhaft dargestellt. Mit Hilfe einer derartig speziell angepassten Durchzugsgeometrie wird erreicht, dass die aus dem Temperaturwechsel resultierende Biegelast – wie in 4A, 4B dargestellt – im Vergleich zu einer in 1 dargestellten Ausgangsgeometrie zu größeren Anteilen entlang der Rohrbreitseite und zu einem geringeren Anteil im Bereich der am höchsten belasteten Übergänge 27 angreift. Somit wird eine insgesamt gleichmäßigere Verteilung der Belastung entlang des Rohrumfanges, d. h. der Rohrschmalseiten 13 und der Rohrbreitseiten 15 erreicht.By a suitable choice of the coefficients a i (with i = 1... Nk) and b, the desired position of the local maxima of the contour curve of the limiting contour can be determined 19 and determine their extent in the direction of the coordinate y according to the stress field to be reduced. In an advantageous embodiment, the parameters mentioned are adapted such that the maximum distance 25 between the curve of the distance contour 19 and the ground level 23 in the range between 0.2 times to 1.5 times the clear width of the passage opening 7 lies. The width h is in 1 , View A, shown by way of example. With the help of such a specially adapted passage geometry is achieved that resulting from the change in temperature bending load - as in 4A . 4B shown - compared to an in 1 shown output geometry to larger proportions along the tube broad side and to a lesser extent in the region of the highest loaded transitions 27 attacks. Thus, an overall more uniform distribution of the load along the pipe circumference, ie the narrow sides of the pipe 13 and the tube broadsides 15 reached.

Es hat sich gezeigt, dass eine derartige belastungsangepasste Auslegung des Konturverlaufs vor allem im Hinblick auf unterschiedliche Rohrlängen (wie z. B. 64 mm oder 50 mm), insbesondere im Verhältnis zu einer Rohrbreite (wie z. B. 8 mm), oder Kühlerbreiten (abhängig von der Anzahl der Rohre), effektiv zu einer Minimierung von Spannungen im Bereich des Übergangs 27 führt. Abstandswerte oberhalb von 1 mm oder 2 mm sind bevorzugt.It has been shown that such a load-adapted design of the contour profile above all With regard to different tube lengths (such as 64 mm or 50 mm), in particular in relation to a tube width (such as 8 mm), or radiator widths (depending on the number of tubes), effectively to a minimization of tensions in the area of transition 27 leads. Distance values above 1 mm or 2 mm are preferred.

5 zeigt eine variierte Ausführungsform gemäß dem Konzept der vorliegenden Erfindung. In der in 5 gezeigten Ausführungsform weist eine Durchgangsöffnung 7 auf gegenüberliegenden Seiten 31, 33 unterschiedliche Varianten von Begrenzungskonturen 19A, 19B auf. Eine erste Variante einer Begrenzungskontur 19A entspricht der in 2 diskutierten, welche genau einen Maximalwert eines Abstandswertes 25 aufweist. Eine zweite Variante einer Begrenzungskontur 19B hat einen konstanten Wert eines Ab standswertes, welcher unterhalb der des Abstandswertes 25 liegt und im Wesentlichen dem der Rohrschmalseite 13 entspricht. Am Übergang 27 zwischen der Rohrschmalseite 13 und der Rohrbreitseite 15 ist der Abstandswert 25 wiederum derart geringer als ein Abstandswert an der Rohrbreitseite 15, dass Spannungen im Bereich des Übergangs 27 verringert sind. Zudem ist eine Änderung des Abstandswertes 25 an der Rohrbreitseite 15 als auch am Übergang 27 kontinuierlich. 5 shows a variant embodiment according to the concept of the present invention. In the in 5 shown embodiment has a through hole 7 on opposite sides 31 . 33 different variants of limiting contours 19A . 19B on. A first variant of a boundary contour 19A corresponds to the in 2 discussed exactly what a maximum value of a distance value 25 having. A second variant of a boundary contour 19B has a constant value of a distance value which is below that of the distance value 25 lies and essentially the pipe narrow side 13 equivalent. At the transition 27 between the narrow side of the pipe 13 and the pipe broadside 15 is the distance value 25 in turn, so less than a distance value on the tube broadside 15 that tensions in the area of transition 27 are reduced. There is also a change in the distance value 25 on the pipe broadside 15 as well as at the transition 27 continuously.

6 zeigt noch eine weitere variierte Ausführungsform eines Bodens 1 mit Durchgangsöffnung 7, bei der auf gegenüberliegenden Seiten 31, 33 unterschiedliche Varianten von Begrenzungskonturen 19C, 19D vorgesehen sind. Die erste Variante 19C ähnelt der in 2 beschriebenen, weist jedoch keine kontinuierliche Änderung des Abstandswertes 25 am Übergang 27 auf. Dagegen hat die zweite Variante der Begrenzungskontur 19D genau einen Minimalwert eines Abstandswertes, und zwar in der Mitte 35 der Rohrbreitseite 15. Mit anderen Worten, die zweite Variante der Begrenzungskontur 19D hat genau zwei Maxima 37A, 37B auf einer Seite 33, nämlich zwischen der Seitenmitte 35 und dem Übergang 27. Auch dadurch lässt sich eine erhebliche Reduzierung der Spannungsverteilung erreichen. Sowohl die in 5 als auch in 6 gezeigte Ausführungsform weist also eine einseitige Ausführung einer Begrenzungskontur 19A, 19D gemäß dem Konzept der Erfindung auf. Die in 5 gezeigte Begrenzungskontur 19B könnte in einer anderen Ausführungsform ebenso durch eine Begrenzungskontur 19D ersetzt werden. Die in 6 gezeigte Begrenzungskontur 19C könnte ebenso durch eine Begrenzungskontur 19a ersetzt werden. 6 shows yet another variant embodiment of a soil 1 with passage opening 7 , on opposite sides 31 . 33 different variants of limiting contours 19C . 19D are provided. The first variant 19C resembles the in 2 However, there is no continuous change in the distance value 25 at the transition 27 on. In contrast, the second variant of the boundary contour 19D exactly a minimum value of a distance value, in the middle 35 the pipe broadside 15 , In other words, the second variant of the boundary contour 19D has exactly two maxima 37A . 37B on one side 33 between the page center 35 and the transition 27 , This also makes it possible to achieve a considerable reduction of the stress distribution. Both the in 5 as well as in 6 embodiment shown thus has a one-sided design of a boundary contour 19A . 19D according to the concept of the invention. In the 5 shown boundary contour 19B could in another embodiment also by a limiting contour 19D be replaced. In the 6 shown boundary contour 19C could also by a limiting contour 19a be replaced.

Die in 1, 2, 3, 5 und 6 gezeigten Ausführungsformen weisen einen zum Block 9 hin orientierten Durchzug mit Kragen 17 auf. Aus diesem Grund wird der Durchzug auch als ein "umgedrehter Durchzug" bezeichnet. Charakteristisch für die Geometrie des Durchzuges ist, dass ein Kragen 17 "nach außen", also zum Block 9 hin orientiert ist. Im Unterschied zum Stand der Technik (1) ist hier eine gewölbte Begrenzungskontur 19, 19A, 19B, 19C, 19D vorgesehen, d. h. eine Begrenzungskontur, welche nicht parallel zur Bodenebene 23 verläuft. Vielmehr ist ein Abstandswert 25 der Begrenzungskontur 19 des jeweils dargestellten Durchzugs 17 von der Bodenebene des Bodens 1 eine Funktion einer Umfangskoordinate X, vorliegend der Längenkoordinate der Rohrbreitseite 15. Die Verlaufskurve der Begrenzungskontur 19 ist ihrerseits eine Funktion der Längenkoordinate X (2). Charakteristisch für den Durchzug 17 ist weiterhin, dass der Abstand 25 des Kragens 17 von der Bodenebene 23 zwischen den Durchzügen im Bereich des Übergangs 27 zwischen Rohrschmalseite 13 und Rohrbreitseite 15, d. h. im Bereich der "Eckradien" der Durchzüge sich kontinuierlich verringernd am kleinsten ist und der maximale Abstand 25 entlang der Breitseite 15, vorliegend in der Mitte derselben, ganz allgemein jedoch irgendwo entlang der Breitseite 15 – je nach zu reduzierendem Spannungsfeld – zu liegen kommt. Vorteilhaft ist in der Regel die Mitte der Breitseite 15. Der in dem Ausführungsbeispiel der 2 dargestellte Kurvenverlauf der Begrenzungskontur 19 ist gekennzeichnet durch ein lokales Maximum des Abstandes 25 von der Bodenebene 23 zwischen den Durchzügen.In the 1 . 2 . 3 . 5 and 6 shown embodiments have a block 9 down-oriented draft with collar 17 on. For this reason, the draft is also referred to as an "upturned draft". Characteristic of the geometry of the draft is that a collar 17 "outwards", ie to the block 9 oriented. In contrast to the prior art ( 1 ) here is a curved boundary contour 19 . 19A . 19B . 19C . 19D provided, ie a boundary contour, which is not parallel to the ground plane 23 runs. Rather, it is a distance value 25 the boundary contour 19 of each illustrated passage 17 from the ground level of the soil 1 a function of a circumferential coordinate X, in this case the length coordinate of the tube broadside 15 , The trajectory of the boundary contour 19 is itself a function of the length coordinate X ( 2 ). Characteristic of the passage 17 is that the distance 25 of the collar 17 from the ground level 23 between the passages in the area of the transition 27 between narrow side of the pipe 13 and pipe broadside 15 , ie in the area of the "corner radii" of the passages continuously decreasing is the smallest and the maximum distance 25 along the broadside 15 present in the middle of the same, but quite generally somewhere along the broadside 15 - depending on reducing voltage field - comes to rest. Advantageous is usually the middle of the broadside 15 , In the embodiment of the 2 illustrated curve of the boundary contour 19 is characterized by a local maximum of the distance 25 from the ground level 23 between the passages.

7 zeigt eine alternative Realisierung des Konzeptes der Erfindung im Rahmen einer Ausführungsform, welche einen gekrümmten Boden 41 für ein Flachrohr 11 vorsieht. Auch in dem in 7 gezeigten Fall weist die Durchgangsöffnung 7 eine von einer zur Rohrachsrichtung 21 im Wesentlichen senkrechten Ebene 23 weg gewölbte und in Abstand zu der genannten Ebene 23 verlaufende Begrenzungskontur 19E, 19F auf, welche auf gegenüberliegenden Seiten 31, 33 einer Rohrlängsseite 15 identisch als Kontur des insgesamt kreisförmig gebildeten Rohrbodens vorliegt. Bei dieser besonders einfachen Ausführungsform entfällt somit die Notwendigkeit, einen Kragen 17 wie bei den in 2, 3, 5 und 6 gezeigten Ausführungsformen vorzusehen. 7 shows an alternative realization of the concept of the invention in the context of an embodiment, which has a curved bottom 41 for a flat tube 11 provides. Also in the in 7 shown case has the through hole 7 one from one to the Rohrachsrichtung 21 essentially vertical plane 23 arched away and in distance to said plane 23 extending boundary contour 19E . 19F on, which on opposite sides 31 . 33 a tube longitudinal side 15 identical as a contour of the total circularly formed tube sheet is present. In this particularly simple embodiment, thus eliminating the need for a collar 17 as with the in 2 . 3 . 5 and 6 to provide embodiments shown.

8 zeigt eine weitere besonders einfach herzustellende Ausführungsform eines Bodens 51, welcher vorliegend integral mit einem Luftkasten 53 für ein Flachrohr 11 gebildet ist. Bei dieser Ausführungsform entfällt vor allem die Notwendigkeit, einen in 2, 3, 5, 6 gezeigten Boden 1 mit einem Deckel 5 eines Kastens 3 verlöten zu müssen. Somit kann bei den in 7 und 8 gezeigten Ausführungsformen eine gesteigerte Dauerhaltbarkeit eines Ladeluftkühlers und der Entfall von Mehrkosten verursachenden Zusatzmaßnahmen, wie Eckrohrhülsen oder Verstärkungsschuhen, mit einem besonders verringerten Herstellungsaufwand kombiniert werden. 8th shows a further particularly easy to manufacture embodiment of a floor 51 , which in the present case is integral with an air box 53 for a flat tube 11 is formed. In this embodiment, the need for an in 2 . 3 . 5 . 6 shown ground 1 with a lid 5 a box 3 to have to solder. Thus, with the in 7 and 8th embodiments shown an increased durability of a charge air cooler and the omission of additional costs causing Zu set measures, such as Eckrohrhülsen or reinforcing shoes, are combined with a particularly reduced manufacturing costs.

Variierte Ausgestaltungen wie in 5 oder 6 können also auch nur entlang einer einzigen Rohrbreitseite 15 mit einem Durchzug in Form eines Kragens gemäß dem Konzept der Erfindung versehen werden. Insbesondere ist in 6 ein Durchzug zu sehen, bei dem die die Begrenzungskontur kennzeichnende Verlaufskurve mehr als ein lokales Maximum aufweist. 7 zeigt einen, wie erläutert, gekrümmten Boden 1, bei dem der zuvor beschriebene hinsichtlich Biegebelastung vorteilhafte Kurvenverlauf im Boden selbst realisiert ist. In prinzipiell ähnlicher Weise wirkt auch die in 8 dargestellte Ausführungsform, bei welcher ein Kasten 53 und ein Boden 51 ein integrales Bauteil bilden. Sämtlichen Darstellungen ist gemein, dass die gekrümmten Kurvenverläufe durch ein Polynom, wie oben dargestellt, beschrieben bzw. angenähert werden können und dabei gewährleisten, dass im Übergang ein Abstandswert kontinuierlich abnimmt und gegebenenfalls seinen niedrigsten Wert annimmt. Insbesondere für die in 7 und 8 dargestellten Lösungen aber auch für die in den anderen vorherigen Figuren dargestellten Lösungen sind deutlich komplexere Verlaufskurven als die in den Bildern dargestellten Kreisbögen denkbar. Die in Bezug auf 1 ausgeführten Nachteile werden vermieden.Varyed embodiments as in 5 or 6 So you can only along a single pipe broadside 15 be provided with a passage in the form of a collar according to the concept of the invention. In particular, in 6 to see a draft, in which the characteristic curve of the boundary contour has more than a local maximum. 7 shows a, as explained, curved bottom 1 , in which the previously described in terms of bending load curve in the ground itself is realized. In a basically similar way, the in 8th illustrated embodiment in which a box 53 and a floor 51 form an integral component. All representations have in common that the curved curves can be described or approximated by a polynomial, as shown above, thereby ensuring that in the transition, a distance value continuously decreases and possibly assumes its lowest value. In particular for the in 7 and 8th Solutions shown but also for the solutions shown in the other previous figures are clearly more complex curves than the circular arcs shown in the pictures conceivable. In relation to 1 running disadvantages are avoided.

9 zeigt in 2 entsprechender Weise eine weitere variierte Ausführungsform eines Bodens 1 mit Durchgangsöffnung 7. Der in 2 gezeigten Ausführung entsprechende Merkmale sind durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet, so dass nachfolgend nur auf die Unterschiede zu dieser Ausführung eingegangen wird. 9 shows in 2 corresponding manner, a further varied embodiment of a soil 1 with passage opening 7 , The in 2 corresponding features are indicated by like reference numerals, so that will be discussed below only on the differences from this embodiment.

Die in 9 gezeigt Ausführung weist eine Gesamtbegrenzungskontur 19 auf, die, wie in Ansicht B der 9 gut zu erkennen, im Bereich der Rohrbreitseite 15 im Wesentlichen trapezförmig ausgebildet ist.In the 9 shown embodiment has a Gesamtbegrenzungskontur 19 which, as in view B of the 9 easy to recognize, in the area of the pipe broadside 15 is formed substantially trapezoidal.

In einem mittleren Abschnitt der Rohrbreitseite 15 verläuft die Kontur 19 daher im Wesentlichen parallel zu der zur Rohrachsrichtung 21 senkrechten Ebene 23, so dass ein Abstand y(x) zwischen der Kontur 19 und der Begrenzungslinie in diesem Abschnitt durch ein Polynom nullten Grades der Koordinate x in Umfangsrichtung beschrieben wird.In a middle section of the pipe broadside 15 the contour runs 19 therefore substantially parallel to the tube axis direction 21 vertical plane 23 , leaving a distance y (x) between the contour 19 and the boundary line in this section is described by a zero-degree polynomial of the coordinate x in the circumferential direction.

Vor den Übergangsbereichen 27, die bei dem im Wesentlichen rechteckförmigen Querschnitt der Durchgangsöffnung 7 durch die kleinen Eckradien gebildet werden, in denen Rohrbreit- und Rohrschmalseiten aufeinander treffen, geht die Kontur 19 jeweils stetig differenzierbar in einen sinusförmigen Verlauf über und läuft aus diesem wiederum stetig differenzierbar in einen ebenfalls im Wesentlichen zur Ebene 23 parallelen Abschnitt aus, der sich über einen Teil der einen Rohrbreitseite, die ganze daran angrenzende Rohrschmalseite und einen Teil der gegenüberliegenden anderen Rohrbreitseite erstreckt, so dass der Abstandswert y(x) in diesem gesamten Abschnitt und damit insbesondere im gesamten Übergangsbereich zwischen Rohrschmal- und Rohrbreitseite minimal ist. Unter einem stetig differenzierbaren Übergang wird hier ein Übergang zwischen Funktionen mit gleichem Steigungswinkel verstanden.Before the transition areas 27 that at the substantially rectangular cross-section of the through hole 7 formed by the small corner radii, in which Rohrbreit- and pipe narrow sides meet, the contour goes 19 each continuously differentiable in a sinusoidal shape and runs from this again continuously differentiable in a likewise substantially to the plane 23 parallel portion extending over a part of the one pipe broad side, the whole pipe narrow side adjacent thereto and a part of the opposite other pipe broad side, so that the distance value y (x) in this entire section and thus in particular in the entire transition region between pipe narrow and pipe broadside is minimal. A continuously differentiable transition is understood to mean a transition between functions with the same pitch angle.

Die durch die sinusförmigen Abschnitte gebildeten Flanken 100 der im Wesentlichen trapezförmigen Begrenzungskontur 19 weisen im Mittel einen Steigungswinkel σ von ungefähr 20° auf. Der Abstand 101 zwischen dem Übergangsbereich 27 und dem Maximalwert des Abstandswertes 25 entspricht im Ausführungsbeispiel der lichten Höhe h des Durchzuges.The flanks formed by the sinusoidal sections 100 the substantially trapezoidal boundary contour 19 have on average a pitch angle σ of about 20 °. The distance 101 between the transition area 27 and the maximum value of the distance value 25 corresponds in the embodiment of the clear height h of the passage.

10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, das eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels aus 9 darstellt. In der gezeigten seitlichen Draufsicht ist hierbei die Begrenzungskontur 19 nicht sichtbar, sondern als gestrichelte Line eingezeichnet. Der in der seitlichen Draufsicht den Durchzug einhüllende und die Begrenzungskontur 19 etwas überragende Rand 102 ist keine Begrenzungskontur im Sinne der Erfindung, sondern ein äußerer Rand einer Einführschräge 103, die zur besseren Einsetzbarkeit der Tauscherrohre im Zuge der Herstellung des Wärmetauschers vorgesehen ist. Die Einführschräge 103 hat als in Einsetzrichtung der Rohre untere Begrenzung die Begrenzungskontur 19 und bildet eine nach außen vom Rohr weg geneigt verlaufende Fläche oder Phase, deren äußere Berandung der Rand 102 ist. 10 shows a further embodiment, which is a modification of the embodiment 9 represents. In the lateral plan view shown here is the boundary contour 19 not visible, but drawn as a dashed line. The enveloping in the lateral plan view and the limiting contour 19 slightly overhanging edge 102 is not a boundary contour in the sense of the invention, but an outer edge of an insertion bevel 103 , which is provided for better usability of the exchanger tubes in the course of the production of the heat exchanger. The insertion bevel 103 has as limiting in the insertion direction of the tubes lower boundary contour 19 and forms an outwardly inclined from the tube surface or phase whose outer boundary of the edge 102 is.

Eine Solche Einführschräge 103 kann in der gezeigten oder ähnlichen Form zweckmäßig bei jedem der vorstehend und nachstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele vorgesehen sein. Als Begrenzungskontur 19 im Sinne der Erfindung ist dabei die Berührlinie des Durchzugs zu verstehen, mit der der Durchzug an der Rohrwandung anliegt und verlötet ist. Durch den Verlauf dieser das Tauscherrohr berührenden Begrenzungskontur 19 ist somit die Krafteinleitung vom Tauscherrohr in den Boden, zum Beispiel bedingt durch thermische Ausdehung, maßgeblich beeinflusst.Such an insertion bevel 103 may be conveniently provided in the illustrated or similar form in each of the above and below described embodiments of the invention. As a boundary contour 19 In the context of the invention, the contact line of the passage is to be understood, with which the passage abuts against the pipe wall and is soldered. Through the course of this the exchanger tube contacting boundary contour 19 Thus, the introduction of force from the exchanger tube in the soil, for example due to thermal expansion, significantly influenced.

Zur Sicherstellung einer guten und insbesondere flächigen Verlötung schließt sich im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Berührfläche 104 an die Begrenzungskontur 19 an, wie sie allgemein aus der Gestaltung von herkömmlichen Durchzügen für Wärmetauscher bekannt ist. Eine solche Berührfläche 104 kann je nach Anforderungen bei jedem der vorstehend und nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispiele vorgesehen sein. Eine Breite der Berührfläche 104 kann dabei zweckmäßig über den Verlauf der Begrenzungs kontur 19 variieren, je nachdem welche lokalen Kräfte im verlöteten Zustand während des Betriebs an der jeweiligen Position zu erwarten sind. Ebenso kann die Breite der Berührfläche je nach Position unterschiedlich ausgelegt sein, um auch an kritischen Stellen ein zuverlässiges Verteilen des Lots während des Lötprozesses zu gewährleisten.To ensure a good and especially surface soldering closes in the present embodiment, a contact surface 104 to the boundary contour 19 as is generally known in the design of conventional heat exchanger passages. Such a contact surface 104 may be provided as required in each of the embodiments described above and below. A width of the contact surface 104 can be useful over the course of the boundary contour 19 vary depending on which local forces are to be expected in the soldered state during operation at the respective position. Likewise, the width of the contact surface can be designed differently depending on the position, in order to ensure a reliable distribution of the solder during the soldering process even at critical points.

Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach 9 ist in 10 die senkrecht zur Rohrachse orientierte Bezugsebene 23 auf Höhe des Endes des in den Durchzug eingesetzten Tauscherrohrs 15 positioniert. Durch eine solche Definition der Position der Bezugsebene 23 ist auch für in umgekehrter Richtung orientierte Durchzüge (siehe etwa nachfolgend beschriebene Ausführungsbeispiele gemäß 11 und 12) eine korrekte Definition des Abstandswertes 25 im Sinne der Erfindung gewährleistet.In contrast to the embodiment according to 9 is in 10 the reference plane oriented perpendicular to the tube axis 23 at the level of the end of the exchanger tube used in the passage 15 positioned. By such a definition of the position of the reference plane 23 is also for in the reverse direction oriented passages (see about embodiments described below according to 11 and 12 ) a correct definition of the distance value 25 guaranteed within the meaning of the invention.

Der geometrische Verlauf der Begrenzungskontur 19 des Ausführungsbeispiels nach 10 entspricht derjenigen des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels nach 9.The geometric course of the boundary contour 19 of the embodiment according to 10 corresponds to that of the embodiment described above 9 ,

11 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem ein Boden 1 einen vom Block weg nach innen vorspringenden Durchzug 105 aufweist. 11 shows a further embodiment of the invention, in which a floor 1 a passage projecting inward from the block 105 having.

Der Durchzug hat ausgehend von einer im Wesentlichen ebenen Oberfläche 106 des Bodens 1 zunächst eine Einführschräge 103, die zur Vereinfachung des Einführens der Tauscherrohre insbesondere in den Bereichen der kurzen Seiten besonders breit ist.The draft has starting from a substantially flat surface 106 of the soil 1 first an insertion bevel 103 , which is particularly wide to simplify the insertion of the exchanger tubes, especially in the areas of the short sides.

Das Ende der Einführschräge 103 wird durch eine Begrenzungskontur 19 gebildet, die an der Rohrwand eines eingesetzten Tauscherrohrs berührend anliegt. Erfindungsgemäß und analog den vorhergehenden Ausführungsbeispielen weist die Begrenzungskontur einen Bereich 27 in der Nähe des Ü bergangs von den langen Seiten des Durchzugs zu den kurzen Seiten auf, in dem ein Abstandswert von einer (nicht dargestellten) Bezugsebene stetig monoton kleiner wird. Die Bezugsebene verläuft senkrecht zu der Rohrachse durch das Ende des in den Durchzug eingesetzten Rohrs.The end of the insertion bevel 103 is through a boundary contour 19 formed, which bears against the tube wall of an inserted exchanger tube touching. According to the invention and analogous to the previous embodiments, the boundary contour has an area 27 in the vicinity of the transition from the long sides of the passage to the short sides, in which a distance value from a reference plane (not shown) becomes progressively monotonically smaller. The reference plane is perpendicular to the tube axis through the end of the tube inserted into the passage.

Ähnlich dem Ausführungsbeispiel nach 10 schließt sich an die Begrenzungskontur 19 eine Berührfläche 104 an, die sich von der Begrenzungskontur 19 in Richtung des Rohrendes erstreckt und eine verbesserte flächige Verlötung des Durchzugs mit dem Rohr ermöglicht.Similar to the embodiment according to 10 joins the boundary contour 19 a touch surface 104 that is different from the boundary contour 19 extends in the direction of the pipe end and allows an improved surface soldering of the passage with the pipe.

Der in 11 gezeigte Boden kann ein Ausschnitt aus einer integrierten, insbesondere einstückigen Ausführung von Boden und Kasten sein. Insbesondere kann die integrierte Einheit aus Kasten und Boden mittels eines Innenhochdruck-Umformverfahrens hergestellt werden. Dabei kann in einem ersten Schritt ein Rohling mittels Innenhochdruck-Umformung bearbeitet werden, wonach in einem zweiten Schritt die Durchzüge 105 von außen eingeschossen werden. Gerade bei einer solchen Ausführung von integriertem Kasten und Boden ist es im Interesse einer einfachen Herstellung entsprechend zweckmäßig, dass die Durchzüge nach innen vorspringen.The in 11 The floor shown can be a section of an integrated, in particular one-piece design of floor and box. In particular, the integrated unit can be made of box and floor by means of a hydroforming process. In this case, a blank can be processed by means of hydroforming in a first step, after which in a second step, the passages 105 be injected from the outside. Especially in such an embodiment of an integrated box and floor, it is appropriate in the interests of ease of manufacture that the passages project inwardly.

12 zeigt eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels aus 11, bei dem ebenfalls ein nach innen gerichteter Durchzug 105 mit einer Einführschräge 103, einer erfindungsgemäß geformten Begrenzungskontur 19 und einer an die Begrenzungskontur 19 anschließenden Berührfläche 104 vorliegt. 12 shows a modification of the embodiment 11 , in which also an inward passage 105 with an insertion bevel 103 , An inventive contour contour 19 and one to the boundary contour 19 subsequent contact surface 104 is present.

Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel nach 11 ist der Durchzug nicht in einem ebenen Bereich des Bodens 1 angeordnet, sondern durchgreift zwei Abwinkelungen 107. Die Abwinklungen 107 des Bodens überdecken dabei mit den geneigten Bereichen 27 der Begrenzungskontur 19 und entsprechen auch in ihrem Winkel diesen Bereichen 27. Durch das Vorsehen solcher abgewinkelter Bereiche 107 wird daher die Herstellung der Durchzüge mit erfindungsgemäßem Verlauf der Begrenzungskontur 19 vereinfacht und ein Ausschuss der Produktion reduziert. Zudem unterstützen die Abwinkelungen 107 die Steifigkeit und Druckfestigkeit des Bodens.In contrast to the embodiment according to 11 the draft is not in a level area of the ground 1 arranged, but passes through two bends 107 , The bends 107 of the soil cover with the inclined areas 27 the boundary contour 19 and also correspond in their angle to these areas 27 , By providing such angled areas 107 Therefore, the production of the passages with inventive course of the boundary contour 19 simplified and reduced a scrap of production. In addition, the bends support 107 the rigidity and compressive strength of the soil.

Ebenso wie im Ausführungsbeispiel nach 11 ist der Boden des Beispiels nach 12 besonders geeignet, als integrierte einstückige Einheit mit einem Kasten ausgebildet zu sein und kann auf die gleiche vorstehend beschriebene Weise hergestellt werden.As in the embodiment according to 11 is the bottom of the example after 12 particularly suitable to be formed as an integrated one-piece unit with a box and can be prepared in the same manner described above.

Sämtliche der in den vorstehenden Ausführungsbeispielen beschriebenen Formgebungen und Verläufe insbesondere der Begrenzungskonturen 19 beziehen sich auf einen unverlöteten Zustand der Bauteile.All of the shapes and gradients described in the preceding embodiments, in particular the limiting contours 19 refer to an unsoldered state of the components.

Zusammenfassend wird nach einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ein Wärmetauscher zum Wärmetausch zwischen einem ersten Fluid, insbesondere einer Ladeluft oder einem Abgas, und einem zweiten Fluid, insbesondere einem Kühlmittel, angegeben, welcher aufweist: einen Block 9 zur voneinander getrennten und wärmetauschenden Führung des ersten und zweiten Fluids, welcher Block 9 eine Anzahl von dem ersten Fluid durchströmbarer Strömungskanäle aufweist; mindestens ein dem Block 9 zugeordneten Kasten 3, welcher mit den Strömungskanälen strömungsverbunden ist; und mindestens einen Boden 1, der mit einer oder mit mehreren Durchgangsöffnungen 7 zur Durchführung der Strömungskanäle zwischen dem Block 9 und dem Kasten 3 versehen ist; wobei ein Strömungskanal in Form eines Flachrohres 11 mit einer Rohrschmalseite 13 und einer Rohrbreitseite 15 gebildet ist, und wobei die Durchgangsöffnung 7 mindestens eine, von einer zur Rohrachsrichtung 21 im Wesentlichen senkrechten Ebene 23 weg gewölbte und in Abstand 25 zu der genannten Ebene verlaufende Begrenzungskontur 19 aufweist. Um Spannungen im Bereich des Übergangs von der Rohrschmalseite 17 zur Rohrbreitseite 19 zu minimieren, sieht die Erfindung vor, dass ein Abstandswert wenigstens an einem Übergang 27 zwischen der Rohrschmalseite 13 und der Rohrbreitseite 15 derart geringer als ein Abstandswert an der Rohrbreitseite 15 ist, dass Spannungen im Bereich des Übergangs 27 verringert sind, wobei mindestens an der Rohrbreitseite 15 und im Übergang 27 eine Änderung des Abstandswertes kontinuierlich ist.In summary, according to one aspect of the present invention, a heat exchanger is provided for heat exchange between a first fluid, in particular a charge air or an exhaust gas, and a second fluid, in particular a coolant, which comprises: a block 9 for the separate and heat exchanging guidance of the first and second fluid, which block 9 having a number of flow passages through which the first fluid passes; at least one block 9 assigned box 3 which is fluidly connected to the flow channels; and at least one floor 1 that with one or more passages 7 to carry out the flow channels between the block 9 and the box 3 is provided; wherein a flow channel in the form of a flat tube 11 with a narrow pipe side 13 and a pipe broadside 15 is formed, and wherein the passage opening 7 at least one, from one to Rohrachsrichtung 21 essentially vertical plane 23 arched away and in distance 25 to the said plane extending boundary contour 19 having. To avoid stress in the area of the transition from the narrow pipe side 17 to the tube broadside 19 to minimize, the invention provides that a distance value at least at one transition 27 between the narrow side of the pipe 13 and the pipe broadside 15 such less than a distance value on the tube broadside 15 is that tension in the area of transition 27 are reduced, at least at the tube broadside 15 and in transition 27 a change in the distance value is continuous.

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Claims (37)

Wärmetauscher zum Wärmetausch zwischen einem ersten Fluid und einem zweiten Fluid, aufweisend: – einen Block (9) zur voneinander getrennten und wärmetauschenden Führung des ersten und zweiten Fluids, welcher Block (9) eine Anzahl von dem ersten Fluid durchströmbarer Strömungskanäle aufweist; – mindestens einen dem Block (9) zugeordneten Kasten (3), welcher mit den Strömungskanälen strömungsverbunden ist; und – mindestens einen Boden (1), der mit einer oder mit mehreren Durchgangsöffnungen (7) zur Durchführung der Strömungskanäle zwischen dem Block (9) und dem Kasten (3) versehen ist; wobei ein Strömungskanal in Form eines Flachrohres (11) mit einer Rohrschmalseite (13) und einer Rohrbreitseite (15) gebildet ist, und wobei die Durchgangsöffnung (7) mindestens eine, von einer zur Rohrachsrichtung (21) im wesentlichen senkrechten Ebene (23), weg gewölbte und in Abstand (25) zu der genannten Ebene verlaufende Begrenzungskontur (19) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstandswert wenigstens an einem Übergang (27) zwischen der Rohrschmalseite (13) und der Rohrbreitseite (15) derart geringer als ein Abstandswert an der Rohrbreitseite (15) ist, dass Spannungen im Bereich des Übergangs (27) verringert sind, wobei mindestens an der Rohrbreitseite (15) und am Übergang (27) eine Änderung des Abstandswertes kontinuierlich ist.Heat exchanger for heat exchange between a first fluid and a second fluid, comprising: - a block ( 9 ) for the separate and heat exchanging guidance of the first and second fluid, which block ( 9 ) has a number of flow passages through which the first fluid passes; - at least one block ( 9 ) associated box ( 3 ) which is fluidly connected to the flow channels; and - at least one floor ( 1 ) with one or more passage openings ( 7 ) for the passage of the flow channels between the block ( 9 ) and the box ( 3 ) is provided; wherein a flow channel in the form of a flat tube ( 11 ) with a narrow pipe side ( 13 ) and a pipe broadside ( 15 ) is formed, and wherein the passage opening ( 7 ) at least one, from one to the Rohrachsrichtung ( 21 ) in a substantially vertical plane ( 23 ), arched away and at a distance ( 25 ) to the said plane extending boundary contour ( 19 ), characterized in that a distance value at least at one transition ( 27 ) between the narrow side of the pipe ( 13 ) and the pipe broadside ( 15 ) is less than a distance value at the pipe width side ( 15 ) is that tensions in the area of transition ( 27 ), at least on the tube broadside ( 15 ) and at the transition ( 27 ) a change in the distance value is continuous. Wärmetauscher, insbesondere Ladeluftkühler, zum Wärmetausch zwischen einem ersten Fluid und einem zweiten Fluid, mit einem Block (9) zur voneinander getrennten und wärmetauschenden Führung des ersten und zweiten Fluids, der wenigstens einen von dem ersten Fluid durchströmbaren Strömungskanal aufweist; einem Kasten (3), der mit dem Strömungskanal strömungsverbunden ist und einen Boden (1) umfasst, der eine Durchgangsöffnung (7) zur Durchführung des Strömungskanals zwischen dem Block (9) und dem Kasten (3) aufweist; wobei der Strömungskanal in Form eines Flachrohres (11) mit einer Rohrschmalseite (13) und einer Rohrbreitseite (15) ausgebildet ist; wobei die Durchgangsöffnung (7) eine Gesamtbegrenzungskontur (19) längs des gesamten Umfanges der Durchgangsöffnung (7) mit einem Abstand (25) zu einer zur Rohrachsrichtung (21) im Wesentlichen senkrechten Ebene (23) aufweist; dadurch gekennzeichnet, dass ein Abstandswert dieser Gesamtbegrenzungskontur (19) im gesamten Übergangsbereich (27) zwischen der Rohrschmalseite (13) und der Rohrbreitseite (15) minimal ist.Heat exchanger, in particular intercooler, for heat exchange between a first fluid and a second fluid, with a block ( 9 ) for the separate and heat exchanging guidance of the first and second fluid having at least one flow channel through which the first fluid can flow; a box ( 3 ), which is fluidly connected to the flow channel and a bottom ( 1 ) having a passage opening ( 7 ) for the passage of the flow channel between the block ( 9 ) and the box ( 3 ) having; wherein the flow channel in the form of a flat tube ( 11 ) with a narrow pipe side ( 13 ) and a pipe broadside ( 15 ) is trained; the passage opening ( 7 ) an overall boundary contour ( 19 ) along the entire circumference of the passage opening ( 7 ) with a distance ( 25 ) to a pipe axis direction ( 21 ) substantially vertical plane ( 23 ) having; characterized in that a distance value of this total boundary contour ( 19 ) throughout the transitional area ( 27 ) between the narrow side of the pipe ( 13 ) and the pipe broadside ( 15 ) is minimal. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtbegrenzungskontur (19) wenigstens im gesamten Übergangsbereich (27) zwischen der Rohrschmalseite (13) und der Rohrbreitseite (15) knickfrei ist.Heat exchanger according to claim 2, characterized in that the overall boundary contour ( 19 ) at least in the whole transitional area ( 27 ) between the narrow side of the pipe ( 13 ) and the pipe broadside ( 15 ) is kink free. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtbegrenzungskontur (19) im Bereich der Rohrbreitseite (15) im Wesentlichen trapezförmig ausgebildet ist.Heat exchanger according to one of claims 2 or 3, characterized in that the overall boundary contour ( 19 ) in the area of the pipe broadside ( 15 ) is formed substantially trapezoidal. Wärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Flanken der im Wesentlichen trapezförmigen Gesamtbegrenzungskontur einen Steigungswinkel (σ) im Bereich von 5° bis 75°, bevorzugt im Bereich von 10° bis 60° und besonders bevorzugt im Bereich von 15° bis 45° aufweisen.Heat exchanger according to claim 4, characterized in that that the flanks of the substantially trapezoidal Gesamtbegrenzungskontur a pitch angle (σ) in the range of 5 ° to 75 °, preferably in the range of 10 ° to 60 ° and particularly preferably in the range of 15 ° to 45 °. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandswert des Abstandes (25) der Gesamtbegrenzungskontur (19) zu der zur Rohrachsrichtung (21) im wesentlichen senkrechten Ebene (23) längs des Umfanges der Durchgangsöffnung (7) eine Funktion (y(x)) einer Koordinate (x) in Umfangsrichtung der Durchgangsöffnung (7) bildet, wobei diese Funktion (y(x)) abschnittsweise definiert ist und für jeden Abschnitt (k) gilt:
Figure 00310001
wobei Σi=0 nk die Summe von i = 0 bis nk, nk die Ordnung des Polynoms im Abschnitt k, xi die ite Potenz von x, x0k die Koordinate am Beginn des Abschnittes k, x1k die Koordinate am Ende des Abschnittes k, und aik, bik, ωik, φik konstante, für jeden Abschnitt (k) vorgegebene Koeffizienten bezeichnet.Heat exchanger according to one of claims 2 to 5, characterized in that the distance value of the distance ( 25 ) of the overall boundary contour ( 19 ) to the pipe axis direction ( 21 ) in a substantially vertical plane ( 23 ) along the circumference of the passage opening ( 7 ) a function (y (x)) of a coordinate (x) in the circumferential direction of the through hole (FIG. 7 ), where this function (y (x)) is defined in sections and for each section (k):
Figure 00310001
where Σ i = 0 nk is the sum of i = 0 to nk, nk the order of the polynomial in section k, x i the itp power of x, x 0k the coordinate at the beginning of the section k, x 1k the coordinate at the end of the section k, and a ik , b ik , ω ik , φ ik constant, for each section (k) specified coefficients. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungen im Bereich des Übergangs (27) verringert, insbesondere minimiert sind.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the stresses in the region of the transition ( 27 ) are reduced, in particular minimized. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Block (9) eine den bzw. die Strömungskanäle aufnehmende, von dem zweiten Fluid durchströmbare Kammer aufweist.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the block ( 9 ) has a or the flow channels receiving, can flow through the second fluid chamber. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kasten (3) einen Deckel (5) aufweist und der Deckel (5) am Boden (1) festgelegt ist.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the box ( 3 ) a lid ( 5 ) and the lid ( 5 ) on the ground ( 1 ). Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, 1 bis 8 dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (1) integral mit dem Kasten (3) gebildet ist.Heat exchanger according to one of the preceding claims 1 to 8, characterized in that the bottom ( 1 ) integral with the box ( 3 ) is formed. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchgangsöffnung (7) als ein Durchzug, insbesondere mit einem Kragen (17) gebildet ist, vorzugsweise mit einem zum Block (9) hin orientierten Kragen (17).Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the passage opening ( 7 ) as a passage, in particular with a collar ( 17 ) is formed, preferably with a block ( 9 ) oriented collar ( 17 ). Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (1) im Wesentlichen flach ausgebildet ist und/oder sich im Wesentlichen in der zu der zur Rohrachsrichtung (21) im Wesentlichen senkrechten Ebene (23) erstreckt.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the bottom ( 1 ) is substantially flat and / or substantially in the direction to the Rohrachsrichtung ( 21 ) substantially vertical plane ( 23 ). Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandswert, ausgehend von der Rohrbreitseite (15), erstmals am Übergang (27) zwischen der Rohrschmalseite (13) und der Rohrbreitseite (15), geringer ist als im Bereich der Rohrbreitseite (15).Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the distance value, starting from the tube broadside ( 15 ), for the first time at the transition ( 27 ) between the narrow side of the pipe ( 13 ) and the pipe broadside ( 15 ), is lower than in the area of the pipe broadside ( 15 ). Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandswert im Bereich der Rohrschmalseite geringer, insbesondere konstant, ist als im Bereich der Rohrbreitseite (15).Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the distance value in the region of the pipe narrow side is smaller, in particular constant, than in the area of the pipe broadside ( 15 ). Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Verlaufskurve der Begrenzungskontur (19) eine Funktion einer umfänglichen Abmessung der Durchgangsöffnung (7) ist, insbesondere einer Länge der Durchgangsöffnung (7) (Rohrbreitseite) und/oder einer Breite der Durchgangsöffnung (7) (Rohrschmalseite), insbesondere die Verlaufskurve eine Polynomfunktion mindestens des 2-ten Grades ist.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that a curve of the boundary contour ( 19 ) a function of a circumferential dimension of the passage opening ( 7 ), in particular a length of the passage opening ( 7 ) (Pipe width side) and / or a width of the passage opening ( 7 ) (Pipe narrow side), in particular the trajectory is a polynomial function of at least the second degree. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandswert im Bereich einer Rohrbreitseite (11) einen Maximalwert annimmt.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the distance value in the region of a pipe broadside ( 11 ) assumes a maximum value. Wärmetauscher nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandswert im Bereich einer Rohrbreitseite (11) in einem Abstand (101) von einem Übergangsbereich zwischen Rohrschmalseite und Rohrbreitseite einen Maximalwert annimmt, wobei der Abstand (101) zwischen Maximalwert und Übergangsbereich im Bereich des 0.2- bis 2.5-fachen, insbesondere im Bereich des 0.25- bis 2.0-fachen der lichten Breite der Durchgangsöffnung (7) liegt.Heat exchanger according to claim 16, characterized in that the distance value in the region of a pipe broadside ( 11 ) at a distance ( 101 ) assumes a maximum value from a transition region between the narrow side of the pipe and the pipe width side, the distance ( 101 ) between maximum value and transition region in the range of 0.2 to 2.5 times, in particular in the range of 0.25 to 2.0 times the clear width of the passage opening ( 7 ) lies. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandswert im Bereich einer Rohrbreitseite (15) genau einen Maximalwert annimmt, insbesondere in der Mitte der Rohrbreitseite.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the distance value in the region of a pipe broadside ( 15 ) assumes exactly a maximum value, in particular in the middle of the pipe broadside. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstandswert im Bereich einer Rohrbreitseite (15) genau einen Minimalwert annimmt, insbesondere in der Mitte der Rohrbreitseite (15).Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the distance value in the region of a pipe broadside ( 15 ) assumes exactly a minimum value, in particular in the middle of the pipe broadside ( 15 ). Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Maximalwert des Abstandswertes im Bereich des 0.2- bis 1.5-fachen, insbesondere im Bereich des 0.5- bis 1.0-fachen der lichten Breite der Durchgangsöffnung (7) (Rohrschmalseite) liegt.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that a maximum value of the distance value in the range of 0.2 to 1.5 times, in particular in the range of 0.5 to 1.0 times the clear width of the passage opening ( 7 ) (Pipe narrow side) is located. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Durchgangsöffnung (7) auf gegenüberliegenden Seiten (31, 33) unterschiedliche Varianten von Begrenzungskonturen (19A, 19B, 19C, 19D) aufweist.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that a passage opening ( 7 ) on opposite sides ( 31 . 33 ) different variants of limiting contours ( 19A . 19B . 19C . 19D ) having. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Variante einer Begrenzungskontur (19A, 19C) genau einen Maximalwert eines Abstandwertes aufweist und eine zweite Variante einer Begrenzungskontur (19D) genau einen Minnimalwert eines Abstandswertes aufweist.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that a first variant of a limiting contour ( 19A . 19C ) has exactly one maximum value of a distance value and a second variant of a limiting contour ( 19D ) has exactly one minimum value of a distance value. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Variante einer Begrenzungskontur (19A, 19C) genau einen Maximalwert eines Abstandswertes aufweist und eine zweite Variante einer Begrenzungskontur (19B) einen konstanten Wert eines Abstandwertes aufweist.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that a first variant of a limiting contour ( 19A . 19C ) has exactly one maximum value of a distance value and a second variant of a limiting contour ( 19B ) has a constant value of a distance value. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Variante einer Begrenzungskontur (19D) genau einen Minnimalwert eines Abstandwertes aufweist und eine zweite Variante einer Begrenzungskontur (19B) einen konstanten Wert eines Abstandwertes aufweist.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that a first variant of a limiting contour ( 19D ) has exactly one minimum value of a distance value and a second variant of a limiting contour ( 19B ) has a constant value of a distance value. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachrohr (11) als ein Rohr in einem Randbereich, insbesondere einem Eckbereich, des Blockes (9) angeordnet ist.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the flat tube ( 11 ) as a pipe in an edge region, in particular a corner region, of the block ( 9 ) is arranged. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Strömungskanal ein Wärmeleitelement in Form einer an einer Kanalinnenseite angebrachten, insbesondere angelöteten Innenrippe, und/oder ein Wärmeleitelement in Form einer an einer Kanalaußenseite angebrachten, insbesondere angelöteten Außenrippe aufweist.Heat exchanger according to one of the preceding Claims, characterized in that a flow channel a heat-conducting element in the form of a channel on an inside attached, in particular soldered inner rib, and / or a heat-conducting element in the form of a channel outside attached, in particular soldered outer rib having. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Strömungsleiteinrichtung, insbesondere eine Turbulenzeinrichtung.Heat exchanger according to one of the preceding Claims, characterized by a flow guiding device, in particular a turbulence device. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Form eines direkten oder indirekten Ladeluftwärmetauschers, insbesondere -Kühlers.Heat exchanger according to one of the preceding Claims in the form of a direct or indirect charge-air heat exchanger, in particular -Kühlers. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche in Form eines Abgas-Wärmetauschers, insbesondere -Kühlers.Heat exchanger according to one of the preceding Claims in the form of an exhaust gas heat exchanger, in particular -Kühlers. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 11 oder 12 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (1) zumindest abschnittsweise gekrümmt ausgebildet ist.Heat exchanger according to one of claims 1 to 11 or 12 to 29, characterized in that the bottom ( 1 ) is formed curved at least in sections. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (1) und der Deckel (5) eine Baueinheit bilden.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the bottom ( 1 ) and the lid ( 5 ) form a structural unit. Wärmetauscher nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die integrale Einheit aus Bonden und Kasten mittels Innenhochdruck-Umformung ausgebildet wird.Heat exchanger according to claim 10, characterized characterized in that the integral unit of bonding and box is formed by hydroforming. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Begrenzungskontur (19) eine Einführschräge (103) zum vereinfachten Einsetzen des Flachrohres (11) vorgesehen ist.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that in the region of the boundary contour ( 19 ) an insertion bevel ( 103 ) for simplified insertion of the flat tube ( 11 ) is provided. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Begrenzungskontur (19) eine Berührfläche (104) zur flächigen Verlötung mit dem Flachrohr (11) vorgesehen ist.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that in the region of the boundary contour ( 19 ) a contact surface ( 104 ) for flat soldering with the flat tube ( 11 ) is provided. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Begrenzungskontur (19) aufweisender Durchzug (105) vom Boden (1) ausgehend nach innen zum Kasten hin vorspringt.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the boundary contour ( 19 ) having passage ( 105 ) from the ground ( 1 ) projecting inwardly toward the box. Wärmetauscher nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchzug in einem Endbereich eine Abwinkelung (107) des Bodens übergreift.Heat exchanger according to claim 35, characterized in that the passage in an end region is a bend ( 107 ) of the soil overlaps. Verwendung des Wärmetauschers nach einem der vorhergehenden Ansprüche für eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs.Use of the heat exchanger after one of the preceding claims for an internal combustion engine of a motor vehicle.
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