DE102008001659B4

DE102008001659B4 - Abgaswärmetauscher mit integrierter Montageschnittstelle

Info

Publication number: DE102008001659B4
Application number: DE102008001659.4A
Authority: DE
Inventors: Peter Diehl; Andreas Capelle; Michael Gauss; Oliver Fischer; Guillaume Hebert; Andrej Repa
Original assignee: Halla Visteon Climate Control Corp
Current assignee: Hanon Systems Corp
Priority date: 2007-07-11
Filing date: 2008-05-08
Publication date: 2014-01-30
Anticipated expiration: 2028-05-09
Also published as: DE102008001659A1; CN101429906A; US20090013677A1; US8776872B2

Abstract

Wärmetauscher (1) für den Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem separat ausgebildeten abgasführenden Tauscherrohr (20), das in einem separat ausgebildeten geschlossenen Gehäuse (40) angeordnet ist, welches von einem Kühlmittel durchströmt wird, dass das Tauscherrohr (20) außenseitig umströmt, wobei das Gehäuse (40) einen Gehäuseabschnitt (50, 60) aufweist, der eine gemeinsame mechanische Schnittstelle S ausbildet für einen Anschluss des Wärmetauschers (1) an das Abgassystem sowie einen Kühlmittelkreislauf des Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelteil (50) keine Hinterschneidungen aufweist und der Kühlmitteleinlass (62) und/oder der Kühlmittelauslass (64) als Stanzungen im Gehäusedeckel (60) ausgeführt sind, und am Gehäusedeckel (60) angrenzend an den Kühlmitteleinlass (62) und/oder den Kühlmittelauslass (64) zumindest eine Aussteifung (67, 68) ausgebildet ist, die den Gehäusedeckel (60) senkrecht zur Ebene des angrenzenden Kühlmitteleinlasses (62) oder des Kühlmittelauslasses (64) versteift.

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Wärmetauscher für den Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs, insbesondere für ein Abgasrückführsystem für eine Verbrennungskraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Hauptanspruchs.
Aufgrund der stetig verschärften gesetzlichen Vorschriften in Bezug auf die Abgasemission von Kraftfahrzeugen, insbesondere in Bezug auf die Emission von Stickoxiden, ist im Bereich der Verbrennungskraftmaschinen eine Rückführung von Verbrennungsabgasen auf die Einlassseite der Verbrennungskraftmaschine Stand der Technik. Die Verbrennungsgase nehmen selbst nicht noch einmal an dem Verbrennungsvorgang im Brennraum der Verbrennungskraftmaschine teil und stellen so ein Inertgas dar, welches das Gemisch aus Verbrennungsluft und Kraftstoff im Brennraum verdünnt und für eine innigere Vermischung sorgt. Auf diese Weise ist es möglich, das Auftreten sogenannter „Hot-Spots” während des Verbrennungsvorgangs zu minimieren, die sich durch lokal extrem hohe Verbrennungstemperaturen auszeichnen. Solche sehr hohen Verbrennungstemperaturen begünstigen die Bildung von Stickoxiden und müssen daher unbedingt vermieden werden.
Da der Wirkungsgrad einer Verbrennungsmaschine typisch von der Temperatur der dem Brennraum der Verbrennungskraftmaschine zugeführten Verbrennungsluft abhängig ist, können die Verbrennungsgase nach ihrem Austritt aus dem Brennraum der Verbrennungskraftmaschine nicht unmittelbar wieder der Ansaugseite zugeführt werden. Vielmehr ist eine deutliche Absenkung der Verbrennungsgastemperatur erforderlich. Typische Austrittstemperaturen der Verbrennungsgase aus dem Brennraum der Verbrennungskraftmaschine liegen im Bereich von 900°C und darüber. Die Temperatur der eingangsseitig dem Brennraum der Verbrennungskraftmaschine zugeführten Verbrennungsluft sollte hingegen nicht über 150°C betragen, vorzugsweise deutlich darunter liegen. Zur Abkühlung der rückgeführten Verbrennungsgase ist aus dem Stand der Technik bekannt, sogenannte Abgasrückführkühler einzusetzen. Aus dem Stand der Technik sind die verschiedensten Konstruktionen bekannt, bei denen in der Regel die zu kühlenden Verbrennungsgase durch Tauscherrohre geführt werden, die außenseitig von einem Kühlmittel umströmt werden, wobei es sich bei dem Kühlmittel in der Regel um das Kühlwasser des Kraftfahrzeugs handelt. Zur Erhöhung der Effizienz wird im Stand der Technik vorgeschlagen, die zu kühlenden Verbrennungsgase durch ein Bündel von strömungstechnisch parallel geschalteten Tauscherrohren zu leiten, die insgesamt vom Kühlmittel umspült werden.
Aus der DE 10 2004 019 554 A1 ist ein Abgasrückführsystem für eine Verbrennungskraftmaschine bekannt, welches einen Abgaswärmetauscher umfasst, der als zweiteiliges Gussteil ausgeführt ist. Da die sehr heißen Verbrennungsgase aufgrund der niemals 100%igen Verbrennung des Kraftstoffs reaktiv sind, stellt sich hier das Problem, dass es technisch schwierig bis unmöglich ist, die Oberflächen eines metallischen Gussteils als inerte Oberflächen vergleichbar einer Edelstahloberfläche auszugestalten.
Aus der DE 10 2005 055 482 A1 ist ein Abgaswärmetauscher für einen Verbrennungsmotor bekannt, der die vorgenannten Probleme vermeidet, indem diejenigen Oberflächen, welche mit den heißen Verbrennungsgasen in Berührung kommen, als korrosionsbeständige Stahloberflächen ausgeführt sind. Die Wärmetauscherrohre und das Gehäuse, in dem die Wärmetauscherrohre angeordnet sind, sind als separate Teile ausgebildet, die im Rahmen des Herstellungsprozesses zusammengefügt werden.
Bei dem aus der DE 10 2006 009 948 A1 bekannten Abgaswärmetauscher sind die das heiße Gas führenden Kanäle und das Gehäuse, in dem das die Abgaskanäle umströmende Kühlmittel strömt, integral in Form eines Plattenwärmetauschers ausgebildet. Sowohl die Strömungswege für die heißen Verbrennungsgase als auch die Strömungswege für das Kühlmittel bilden sich erst bei der Zusammenfügung einzelner, beispielsweise tiefgezogener, Platten zu einem Plattenwärmetauscher. Ein ähnliches Konzept wird auch in der DE 10 2006 049 106 A1 verfolgt.
Allgemeine Informationen zur Technik der Abgasrückführung bei Verbrennungskraftmaschinen in Kraftfahrzeugen können beispielsweise der DE 100 119 54 A1 entnommen werden.
Die EP 1 793 115 A1 beschreibt einen Wärmetauscher für ein EGR-System, der aus einer kühlmitteldurchflossenen Kammer und in dieser Kammer angeordneten u-förmigen Rohren besteht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Wärmetauscher für den Abgasstrang eines Kraftfahrzeuges anzugeben, dessen Montageeigenschaften in einem Kraftfahrzeug gegenüber denen aus den Stand der Technik vorbekannten Gaswärmetauscher verbessert ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Wärmetauscher mit den Merkmalen des Hauptanspruchs.
Ein erfindungsgemäßer Wärmetauscher ist für den Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs mit Verbrennungs-Kraftmaschine vorgesehen. Er weist zumindest ein separat ausgebildetes abgasführendes Tauscherrohr aus, das in einem separat ausgebildeten geschlossenen Gehäuse angeordnet ist. Das Gehäuse seinerseits wird von einem Kühlmittel durchströmt, welches die Tauscherrohre außenseitig umströmt. Erfindungsgemäß weist nun das Gehäuse einen Gehäuseabschnitt auf, der eine gemeinsame mechanische Schnittstelle S ausbildet für einen Anschluss des Wärmetauschers an das Abgassystem sowie einen Kühlmittelkreislauf des Fahrzeugs. Dabei ist die Schnittstelle S so ausgestaltet, dass mit Herstellen einer einzigen Verbindung an eine geeignete Montageschnittstelle des Kraftfahrzeuges gleichzeitig sämtliche Verbindungen zum Abgassystem des Kraftfahrzeugs sowie dessen Kühlmittelkreislauf hergestellt werden. Hierzu sind der Einlass und der Auslass des Tauscherrohrs außerhalb des Gehäuses des Wärmetauschers angeordnet. Weiterhin sind auch der Kühlmitteleinlass und der Kühlmittelauslass außerhalb des Gehäuses des Wärmetauschers angeordnet. Der Einlass und der Auslass des Tauscherrohrs sowie der Kühlmitteleinlass und Kühlmittelauslass sind dann vorzugsweise auf einem gemeinsamen Gehäuseabschnitt, wie beispielsweise einem Deckelteil, welches das Gehäuse des Wärmetauschers verschließt, angeordnet. Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, dass das Mantelteil keine Hinterschneidungen aufweist und der Kühlmitteleinlass und/oder der Kühlmittelauslass als Stanzungen im Gehäusedeckel ausgeführt sind, und am Gehäusedeckel angrenzend an den Kühlmitteleinlass und/oder den Kühlmittelauslass zumindest eine Aussteifung ausgebildet ist, die den Gehäusedeckel senkrecht zur Ebene des angrenzenden Kühlmitteleinlasses oder des Kühlmittelauslasses versteift. Besondere Vorteile ergeben sich, wenn derjenige Gehäuseabschnitt, an dem der Einlass und der Auslass des Tauscherrohrs sowie der Kühlmitteleinlass und der Kühlmittelauslass angeordnet sind, zugleich die gemeinsame mechanische Schnittstelle S des erfindungsgemäßen Wärmetauschers ausbildet.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Wärmetauschers bildet das Gehäuse des Wärmetauschers zumindest einen Gehäusedeckel und ein Mantelteil aus, wobei das Mantelteil durch den Gehäusedeckel dicht verschlossen wird. In diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird derjenige Gehäuseabschnitt, auf dem der Einlass und der Auslass des Tauscherrohres sowie der Kühlmitteleinlass und der Kühlmittelauslass angeordnet sind, vom Gehäusedeckel gebildet.
Bevorzugt sind der Gehäusedeckel und das Mantelteil als separate Teile ausgebildet, die insbesondere aus verschiedenen Materialien gefertigt sein können. Gehäusedeckel und Mantelteil werden dann mittels mechanischer Haltemittel wie Schrauben, Nieten oder Ähnlichem miteinander verbunden. Gegebenenfalls kann hier eine Dichtung hinzugefügt werden, um das aus Mantelteil und Gehäusedeckel bestehende Gehäuse insgesamt dicht auszugestalten.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Wärmetauschers ist der Gehäusedeckel als Stanzteil ausgebildet. Er kann beispielsweise aus einem Blech aus korrosionsbeständigem Stahl, Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen. Zugleich kann das Mantelteil des erfindungsgemäßen Wärmetauschers als Gussteil ausgebildet sein, beispielsweise aus Grauguss oder als Druckgussteil aus Aluminium, einer Aluminiumlegierung, Magnesium oder einer Magnesiumlegierung ausgebildet sein. Diese Ausgestaltung des Mantelteils ist optional, das Mantelteil kann beispielsweise auch aus mehreren miteinander verschweißten oder verlöteten Komponenten bestehen, z. B. aus einem Eckstahlrohr mit eingelötetem Boden und angelötetem Montageflansch.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn bei dem als Stanzteil ausgebildeten Gehäusedeckel der Kühlmitteleinlass und/oder der Kühlmittelauslass als Stanzung im Gehäusedeckel ausgeführt sind. Zugleich ist es möglich, angrenzend an den Kühlmitteleinlass und/oder den Kühlmittelauslass eine Aussteifung am Gehäusedeckel auszubilden, die den Gehäusedeckel senkrecht zur Ebene des angrenzenden Einlasses oder Auslasses versteift. Insbesondere kann eine solche Aussteifung als Falz im gestanzten Gehäusedeckel ausgebildet sein, beispielsweise durch Umbördeln eines Abschnitts des Gehäusedeckels.
Weist der Gehäusedeckel die vorgeschlagenen Aussteifungen im Bereich des Kühlmitteleinlasses und/oder Kühlmittelauslasses auf, so ist es möglich, auf Hinterschneidungen am Mantelteil, welches beispielsweise als Gussteil ausgebildet sein kann, vollständig zu verzichten. Dies liegt darin begründet, dass eine Abstützung des Gehäusedeckels im Bereich des Kühlmitteleinlasses und/oder des Kühlmittelauslasses durch das dahinterliegende Mantelteil nicht erforderlich ist, da der Gehäusedeckel aufgrund der hier vorgeschlagenen Aussteifungen in denjenigen Bereichen, in denen den Gehäusedeckel verformende Kräfte aus dem Druck des Kühlmediums vorliegen, eine ausreichende Eigensteifigkeit aufweist.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist das Tauscherrohr so ausgestaltet, dass sich im Tauscherrohr, zumindest in seinem innerhalb des Gehäuses des Wärmetauschers angeordneten Abschnitt, ein Strömungspfad ausbildet, der dort als gewundener Strömungspfad verläuft, und einen Drehwinkel α von zumindest 135° einschließt, bevorzugt aber einen Drehwinkel α von 180°. In der zuletzt genannten Konfiguration lassen sich Wärmetauscher mit besonders hoher Raumausnutzung realisieren.
Bevorzugt ist das Tauscherrohr so durch die Wandung des Gehäuses des Wärmetauschers hindurch geführt, dass sich eine feste mechanische Verbindung des Tauscherrohrs an den Durchführungspunkten durch die Wandung des Gehäuses ergibt. In einer besonders einfach herzustellenden Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Wärmetauschers ist das Tauscherrohr zumindest zwischen den Durchführungspunkten durch die Wandung des Gehäuses einstückig ausgebildet. Bevorzugt ist es aber auf seiner gesamten Länge zwischen seinem Einlass und seinem Auslass als einstückiges Rohr ausgebildet.
In der vorstehend genannten Konfiguration, in der der Strömungspfad ein Drehwinkel α von 180° einschließt, ist das Tauscherrohr bevorzugt im Wesentlichen U-förmig oder halbkreisförmig gebogen. Diese Konfiguration des Tauscherrohrs ist besonders effizient herzustellen und erlaubt gleichzeitig eine effektive Raumnutzung des Innenraums des Wärmetauschergehäuses.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist anstelle eines einzelnen Tauscherrohres eine Mehrzahl von Tauscherrohren vorgesehen, die im Gehäuse des Wärmetauschers angeordnet sind und die ein strömungstechnisch parallel geschaltetes Bündel ausbilden. Die sich in den Tauscherrohren ausbildenden Strömungspfade haben dabei bevorzugt zwischen ihren jeweiligen Ein- und Auslässen untereinander keinerlei Berührung, so dass eine erhöhte Anzahl von Strömungsquerschnittsverengungen beim Durchtritt durch den Abgaspfad im erfindungsgemäßen Wärmetauscher vermieden wird. Dies hat bezüglich des im Abgaswärmetauscher auftretenden Druckabfalls und insbesondere auch bezüglich der sich im Wärmetauscher ausbildenden Ablagerungen von Rückständen aus dem Verbrennungsabgas wesentliche Vorteile.
Bevorzugt liegen die Mittelpunkte der Einlässe oder der Auslässe der Tauscherrohre bzw. die Durchführungspunkte, an denen die Tauscherrohre durch die Wandung des Gehäuses des Wärmetauschers hindurchgeführt sind, auf Gitterpunkten eines orthogonalen oder bevorzugt hexagonalen Gitters. Insbesondere in der letztgenannten Konfiguration wird eine besonders hohe Raumnutzung im Inneren des Wärmetauschergehäuses erzielt.
Die Tauscherrohre bestehen bevorzugt aus einem korrosionsbeständigen und hitzefesten Werkstoff wie Edelstahl, Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, und sind als dünnwandige Rohre ausgebildet.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn derjenige Gehäuseabschnitt, an dem der Einlass und der Auslass des Tauscherrohres sowie der Kühlmitteleinlass und der Kühlmittelauslass angeordnet sind, aus dem selben Material wie das Tauscherrohr ausgebildet sind. Werden besonders hohe Anforderungen an die thermische Belastbarkeit des erfindungsgemäßen Abgaswärmetauschers gestellt, so werden bevorzugt sowohl der vorgenannte Gehäuseabschnitt als auch das Tauscherrohr/die Tauscherrohre aus Edelstahl ausgebildet. Sind die thermischen Anforderungen etwas geringer, so kann auch eine Ausführung aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ausreichend sein.
Abschließend sei darauf hingewiesen, dass es ohne weiteres möglich ist, dass zumindest eine Tauscherrohr des erfindungsgemäßen Wärmetauschers vom Kühlmediums durchströmen zu lassen. Das zu kühlende Medium, bei welches sich beispielsweise um einen Abgasstrom eines Verbrennungsmotors handeln kann, umströmt dann dass zumindest eine Tauscherrohr innerhalb des Gehäuses des Wärmetauschers. Ob nun das Kühlmedium das Gehäuse des Wärmetauschers durchströmt oder alternativ durch das eine Tauscherrohr geführt wird, hängt von den jeweiligen Anforderungen an die Kühlleistung des erfindungsgemäßen Wärmetauschers ab. Ebenso sei darauf hingewiesen, dass die Strömungsrichtung sowohl vom zu kühlenden Medium als auch vom Kühlmedium in den nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispielen willkürlich gewählt sind und angepasst an die tatsächlichen Gegebenheiten des spezifischen Anwendungsfalls eingestellt werden können.
Ein erfindungsgemäßer Wärmetauscher eignet sich weiterhin auch zur Verwendung als Ladeluftkühler in einem Kraftfahrzeug mit Verbrennungskraftmaschine, bei der die Verbrennungsluft über einen vorgeschalteten Verdichter wie z. B. einen Turbolader oder einen Kompressor auf Über-Atmosphärendruck verdichtet wird. Insbesondere eignet er sich für eine Verwendung als Ladeluftkühler in Verbindung mit Niederdruck-Abgasrückführsystem.
Weitere Vorteile und Merkmale des erfindungsgemäßen Wärmetauschers ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie den nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläuterten Ausführungsbeispielen.
In dieser zeigen:
1: eine Explosionszeichnung eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Abgaswärmetauschers,
2: eine Aufsicht auf die Montageschnittstelle S eines Abgaswärmetauschers gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels,
3: eine Aufsicht auf ein Bündel von Tauscherrohren eines Abgaswärmetauschers gemäß eines dritten Ausführungsbeispiels,
4: eine schematische Darstellung eines Tauscherrohrs des Wärmetauschers gemäß 1,
5: einen Schnitt durch das in 4 dargestellte Tauscherrohr,
6: eine schematische Darstellung eines Tauscherrohrs, welches einen gewundenen Strömungspfad ausbildet, zur Illustration des Umlaufwinkels α,
7: eine Aufsicht auf die von einem Gehäusedeckel ausgebildete Schnittestelle S, in der die Ein- und Auslassöffnungen auf Gitterplätzen eines orthogonalen Gitters angeordnet sind,
8: eine Aufsicht auf die von einem Gehäusedeckel ausgebildete Schnittestelle S, in der die Ein- und Auslassöffnungen auf Gitterplätzen eines hexagonalen Gitters angeordnet sind,
9: einen Schnitt durch eine Einlass-/Auslassöffnung eines Tauscherrohrs im Bereich eines Gehäusedeckels, und
10a: eine perspektivische Darstellung eines Mantelteils eines vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Abgaswärmetauschers, und
10b: eine perspektivische Darstellung eines zugehörigen Gehäusedeckels.
1 zeigt eine Explosionsdarstellung eines nicht erfindungsgemäßen Abgaswärmetauschers 1. Der Wärmetauscher 1 umfasst ein Gehäuse 40, welches aus einem Mantelteil 50 besteht, das mittels eines Gehäusedeckels 60 verschlossen wird. Das Mantelteil 50 ist als Gussteil ausgebildet und kann insbesondere aus Aluminiumdruckguss bestehen. Alternativ ist eine Herstellung des Mantelteils 50 im gezeigten Ausführungsbeispiel aus jedem Werkstoff möglich, welcher einerseits im Gussverfahren verarbeitet werden kann und andererseits eine ausreichende thermische Stabilität aufweist. Da aber das Mantelteil 50 des erfindungsgemäßen Wärmetauschers 1 nur mit dem Kühlmittel in Berührung kommt, welches in der Regel aus dem Kühlmittelkreislauf des Kraftfahrzeugs stammt, ist eine Temperaturbeständigkeit bis zu Temperaturen bis 150°C für die meisten Anwendungsfälle ausreichend. Als weitere geeignete Materialien für das Mantelteil haben sich Magnesium bzw. Magnesiumlegierungen, Grauguss oder auch hitzebeständige und spritzgussfähige Kunststoffe erwiesen.
Vorderseitig bildet das Mantelteil 50 einen Flansch 59 für eine Verbindung mit einem Gehäusedeckel 60 aus. Der Gehäusedeckel 60 besteht im gezeigten Ausführungsbeispiel aus einer gestanzten Edelstahlplatte mit einer Stärke von wenigen Millimetern, bevorzugt von etwa 1–2 mm. Das Mantelteil 50 wird mit dem Gehäuseteil 60 flüssigkeits- und gasdicht verbunden unter Zwischenfügung einer Dichtung 52, welche im gezeigten Ausführungsbeispiel als Metalldickendichtung ausgebildet ist. Der Gehäusedeckel 60 wird dabei mit dem Flansch 59 des Mantelteils 50 mittels Schrauben 54 verschraubt. Hierzu bildet das Mantelteil 50 eine Mehrzahl von großen Gewindebohrungen 55 aus. Der Gehäusedeckel 60 weist an den korrespondierenden Positionen Durchgangsbohrungen 65 mit großem Durchmesser auf, durch die passend dimensionierte Schrauben 54 hindurchgeführt und in die Gewindebohrungen 55 eingeführt werden, so dass der Gehäusedeckel 60 mit dem Mantelteil 50 verschraubt werden kann.
Das Mantelteil 50 bildet einen Innenraum 42 aus, der dazu vorgesehen ist, ein Bündel von U-förmig gebogenen Tauscherrohren 20 in sich aufzunehmen. Dabei sind die Tauscherrohre 20 von ihren Rohrdimensionen wie Innen- und Außendurchmesser identisch, jedoch variiert die Öffnungsweite W (vgl. 4) des U-förmigen Profils, Die Formgebung des Innenraums 42 und damit auch des Mantelteils 50 ist aber insgesamt an die Formgebung des Bündels von Tauscherrohren 20 angepasst, so dass sich eine möglichst effektive Raumnutzung des Innenraums 42 durch das Bündel der Tauscherrohre 20 ergibt.
Die Tauscherrohre 20 bilden an ihren jeweiligen Enden jeweils einen Einlass 22 und einen Auslass 24 aus. Die Enden der Tauscherrohre 20 sind dabei durch korrespondierende Bohrungen im Gehäusedeckel 60 hindurchgeführt, die Durchführungspunkte 66, 68 für die Einlässe 22 bzw. die Auslässe 24 der Tauscherrohre 20 ausbilden. Die Ein- und Auslässe 22, 24 der Tauscherrohre 20 sind dabei durch die im Gehäusedeckel 60 ausgebildeten Bohrungen hindurchgeführt. Die Tauscherrohre 20 sind an den Durchführungspunkten 66, 68 gas- und flüssigkeitsdicht mit dem Gehäusedeckel 60 verbunden, beispielsweise mittels Verlöten oder Verschweißen. Hierdurch ergibt sich eine mechanische Abstützung der Tauscherrohre 20 am Gehäusedeckel 60.
In einer bevorzugten Ausgestaltung bestehen die Tauscherrohre 20 aus dünnwandigen Edelstahlrohren. Dabei sind die Tauscherrohre 20 mit einer geprägten Struktur versehen, so dass sich von der Innenoberfläche der Tauscherrohre 20 eine Spiralstruktur 26 erhebt. Das Bündel der Tauscherrohre 20 ist dabei so angeordnet, dass alle Einlässe 22 und alle Auslässe 24 jeweils in einer zusammenhängenden Gruppe angeordnet sind, so dass ein Anschluss des erfindungsgemäßen Wärmetauschers 1 an das Abgassystem des Kraftfahrzeugs auf einfache Weise möglich ist. Hierzu bildet die Vorderseite des Gehäusedeckels 60 eine Montageschnittstelle S aus, die aufgrund der planen Ausführung des Gehäusedeckels 60 im Wesentlichen flanschartig ausgestaltet ist. Zur Montage des Wärmetauschers 1 am Kraftfahrzeug sind im Mantelteil 50 weitere Gewindebohrungen 53 ausgebildet, die einen gegenüber den Gewindebohrungen 55 verringerten Innendurchmesser aufweisen. In der Metallsickendichtung 52 sowie in dem Gehäusedeckel 60 sind korrespondierende Durchgangsbohrungen 63 ausgebildet. Hierüber kann der Wärmetauscher 1 über eine Mehrzahl von in 1 nicht dargestellten Schrauben mit dem Abgas- und Kühlmittelsystem des Kraftfahrzeugs verbunden werden.
Das Mantelteil 50 bildet neben dem Innenraum 42, in dem das Bündel der Tauscherrohre 20 angeordnet ist, einen Einlasskanal 56 und Auslasskanal 58 für ein Kühlmittel aus, bei dem es sich beispielsweise um Kühlflüssigkeit aus dem Kühlsystem der Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeugs handeln kann. Der Einlasskanal 56 und der Auslasskanal 58 sind dabei so angeordnet, dass sich im bestimmungsgemäßen Betrieb des Wärmetauschers 1 ein von oben nach unten (in 1) erstreckender Strömungspfad durch den Innenraum 42 des Mantelteils 50 ergibt, so dass das Bündel der Tauscherrohre 20 intensiv vom Kühlmittel umspült wird. Um eine möglichst intensive Wechselwirkung des Kühlmittels mit der Oberfläche der abgasführenden Tauscherrohre 20 zu verwirklichen, ist weiterhin innerhalb der Schenkel der U-förmig gestalteten Tauscherrohre 20 ein Leitblech 36 angeordnet, welches im gezeigten Ausführungsbeispiel wiederum bevorzugt aus Edelstahl besteht und stumpf mit dem ebenfalls aus Edelstahl bestehenden Gehäusedeckel 60 verschweißt oder verlötet ist. Das Leitblech 36 verlängert den Strömungspfad des Kühlmittels im Innenraum 42 des Gehäuses 40 und sorgt somit für einen intensiveren thermischen Austausch zwischen dem in den Tauscherrohre 20 strömenden Abgas und dem im Innenraum 42 strömenden Kühlmittel.
Der im Mantelteil 50 ausgebildete Einlasskanal 56 sowie der Auslasskanal 58 enden ebenfalls im vom Mantelteil 50 ausgebildeten Flansch 59, wobei an den Enden der Kanäle 56 und 58 Stege 57 ausgebildet sind, welche eine mechanische Abstützung für die auf dem Flansch 59 aufliegende Metallsickendichtung 52 ausbilden. Diese bildet ebenfalls Durchlässe für das den Wärmetauscher 1 durchströmende Kühlmittel aus, welche mit dem im Gehäusedeckel 60 ausgebildeten Kühlmitteleinlass 62 und Kühlmittelauslass 64 korrespondieren. Im zusammengefügten Wärmetauscher 1 kann daher über die Vorderseite des Gehäusedeckels 60 sowohl Kühlmittel über den Kühlmitteleinlass 62 zugeführt als auch über den Kühlmittelauslass 64 abgeführt werden und das zu kühlende Verbrennungsabgas über die Einlässe 22 der Tauscherrohre 20 zugeführt und über die Auslässe 24 abgeführt werden. In der dargestellten Konstruktion ist dies über eine einzige gemeinsame Montageschnittstelle S möglich.
Dies wird insbesondere auch aus der Darstellung gemäß 2 deutlich, welche eine Aufsicht auf eine Montageschnittstelle S des Wärmetauschers 1 in einer geringfügig abgewandelten Ausführungsform zeigt. Deutlich zu erkennen ist der im Gehäusedeckel 60 ausgebildete Kühlmitteleinlass 62 sowie der Kühlmittelauslass 64. Die Mehrzahl der Einlässe 22 sowie Auslässe 24 der Tauscherrohre 20 ist hingegen in der Darstellung gemäß 2 durch Gitterstrukturen 23 abgedeckt. Die Anordnung der Einlässe 22 sowie Auslässe 24 im Gehäusedeckel 60 entspricht aber im Wesentlichen der in 1 dargestellten Konfiguration. Ansonsten unterscheidet sich der Wärmetauscher gemäß der Darstellung von 2 im Wesentlichen durch die veränderte Anordnung von Befestigungspunkten 51 am Mantelteil 50, wobei diese Befestigungspunkte 51 einer Befestigung des Wärmetauschers 1 an Montagestrukturen des Kraftfahrzeugs dienen.
3 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Bündels von Tauscherrohren 20 eines Wärmetauschers 1 in einer dritten Ausgestaltung. Gegenüber dem Wärmetauscher 1 gemäß 1 unterscheidet sich das hier gezeigte Bündel von Tauscherrohren 20 im Wesentlichen dadurch, dass es sich bei den Tauscherrohren 20 um glatte, z. B. nahtlos gezogene dünnwandige Edelstahlrohre handelt, die keine Spiralstruktur 26 aufweisen, wie sie in 1 dargestellt ist. Darüber hinaus sind die Tauscherrohre 20 so angeordnet, dass sie sich jeweils paarweise überkreuzen, was an den Umkehrpunkten der U-förmig ausgebildeten Tauscherrohre 20 in 3 sichtbar wird.
Aus 1 wird weiterhin sichtbar, wie mittels technischer Maßnahmen unerwünschte Schwingungen des Bündels von Tauscherrohren 20 im Innenraum 42 des Gehäuses 40 verhindert werden können. So ist das Leitblech 36, welches mechanisch starr mit dem Gehäusedeckel 60 verbunden ist und welches innerhalb des Bündels von Tauscherrohren 20 angeordnet ist, an seiner umgebogenen Spitze mechanisch fest mit den benachbart angeordneten Tauscherrohren 20 verbunden, beispielsweise mittels Verlöten oder Verschweißen. Das Leitblech 36 stellt damit eine mechanische Versteifung für die innenliegenden Tauscherrohre 20 des Tauscherrohrbündels dar und dämpft damit deren Schwingungen.
Als weitere schwingungsreduzierende Maßnahme ist eine Bandage 30 vorgesehen, welche aus einem gestanzten Edelstahlblech geringer Wandstärke besteht. Diese Bandage umgreift das Bündel der Tauscherrohre 20 vollständig und ist an den Berührungspunkten mit den benachbarten Tauscherrohren 20 mechanisch fest verbunden, beispielsweise mittels Verlöten oder Verschweißen. Durch die das Tauscherrohrbündel umgreifende Anordnung verhindert die Bandage 30 Relativschwingungen der außenliegenden Tauscherrohre 20 zueinander. Darüber hinaus bildet die Bandage 30 integral ausgebildete Abstützungen 32 aus, welche aus abgewinkelten Vorsprüngen bestehen. Diese Abstützungen 32 stellen eine federnde Abstützung des gesamten Tauscherrohrbündels gegenüber der Innenwandung des Gehäuses 40 dar.
Schließlich sind innerhalb des Bündels von Tauscherrohren 20 Versteifungselemente 34 angeordnet, welche ebenfalls aus gestanzten Edelstahlblechstreifen bestehen. Diese Versteifungselemente 34 stellen eine mechanisch starre Abstützung der Tauscherrohre 20 des Tauscherrohrbündels dar. Sie sind hierzu mechanisch fest mit den Tauscherrohren 20 verbunden, beispielsweise mittels Verschweißen oder Verlöten.
Es sei darauf hingewiesen, dass auf die mechanisch feste Verbindung der Bandage 30 bzw. der Versteifungselemente 34 mit den einzelnen Tauscherrohren 20 in Einzelfällen verzichtet werden kann. Ggf. kann bereits der bloße Formschluss zwischen Tauscherrohrbündel und Bandage 30 bzw. Versteifungselement 34 für eine ausreichende Abstützung des Tauscherrohrbündels und für einen ausreichend festen Sitz der Bandage 30 bzw. der Versteifungselemente 34 am Tauscherrohrbündel sorgen.
4 zeigt nun eine Aufsicht auf ein einzelnes Tauscherrohr 20 des Wärmetauschers 1 gemäß des ersten Ausführungsbeispiels. Das Tauscherrohr 20 weist eine mit L bezeichnete freie Länge auf, die je nach Dimensionierung des Wärmetauschers 1 im Bereich zwischen 2 und 30 cm liegen kann, wobei für eine Verwendung in Kraftfahrzeugen mit Verbrennungskraftmaschine geringerer Leistung (typ. 35–100 kW) typische Dimensionierungen von L im Bereich von 5 cm geeignet sind. Für Personenkraftwagen höherer Leistung von 100 kW und darüber können Dimensionierungen im Bereich von L zwischen 10 und 15 cm sinnvoll sein. Für eine Verwendung in Lastkraftwagen können Dimensionierungen von L = 20 cm und darüber geeignet sein.
Das Tauscherrohr 20 weist einen Außendurchmesser D auf, der typisch im Bereich zwischen 1 und 15 mm beträgt, bevorzugt im Bereich zwischen 6 und 12 mm, da sich dieser als besonders geeignet für die bestimmungsgemäße Verwendung des Wärmetauschers als Abgaswärmetauscher für ein Kraftfahrzeug herausgestellt hat. Wie aus 4 sowie 5, welche einen perspektivisch dargestellten Schnitt durch das Tauscherrohr 20 der 4 darstellt, ersichtlich ist, sind bei einer Verwendung von Edelstahl Werte im Bereich von 0,1 bis 1 mm geeignet für die Wandstärke WS des Tauscherrohrs 20, abhängig insbesondere auch von der Länge L des Tauscherrohrs 20 im spezifischen Wärmetauscher 1. Bevorzugt liegt die Wandstärke WS der Tauscherrohre 20 im Bereich von 0,2 bis 0,6 mm.
Für den Abstand W der Schenkel der U-förmig geformten Taucherrohre 20 hat es sich herausgestellt, dass dieser bevorzugt größer oder gleich dem Zweifachen des Außendurchmessers D des Tauscherrohrs 20 beträgt. Insbesondere gilt
W ist größer oder gleich 2,2 × D, wobei sich herausgestellt hat, dass die Schenkelweite W, die unmittelbar mit dem Biegeradius R des U-förmig gebogenen Tauscherrohrs 20 korreliert ist über W = 2R, wenn als Tauscherrohr 20 ein mit einer durchgehenden Spiralstruktur 26 versehenes dünnwandiges Rohr beispielsweise aus Edelstahl oder aus Aluminium verwendet wird. Eine besonders kleine Schenkelweite W ist für eine möglichst effiziente Nutzung des Innenraumvolumens des Gehäuses 40 günstig und aufgrund des in einem Kraftfahrzeug nur sehr begrenzt zur Verfügung stehenden Bauraums zu bevorzugen.
Im Rahmen der praktischen Erprobung hat sich herausgestellt, dass besonders günstige Eigenschaften bezüglich einer Verwirbelung des das Tauscherrohr 20 durchströmenden Abgases und somit ein besonders intensiver Wärmeübertrag vom Abgas auf die Wandung des Tauscherrohrs erzielt werden, wenn das Tauscherrohr 20 eine Spiralstruktur 26 zumindest auf seiner Innenwandung aufweist. Der Windungsabstand DS der Spiralstruktur 26 beträgt dabei vorteilhaft zwischen 1 und 15 mm, bevorzugt wird ein Bereich zwischen 4 und 8 mm. Der hiermit einhergehende Steigungswinkel wird in 4 mit DW bezeichnet. Die Höhe DT der sich auf der Innenwandung des Tauscherrohrs 20 erhebenden Spiralstruktur 26 beträgt vorteilhaft zwischen 1 und 20% des Außendurchmessers D des jeweiligen Tauscherrohrs 20, bevorzugt wird hier ein Bereich zwischen 2,5 und 14%.
Ist eine Mehrzahl von Tauscherrohren 20 vorgesehen, so dass sich ein Tauscherrohrbündel ausbildet, so hat es sich herausgestellt, dass der bei einer bestimmungsgemäßen Verwendung des Wärmetauschers erzielbare Wirkungsgrad besonders hoch ist, wenn der minimale Abstand d der Außenfläche der Tauscherrohre 20 des Tauscherrohrbündels voneinander im Bereich zwischen 0,5 und 5 mm beträgt. Bevorzugt wird hier ein Bereich zwischen 1 und 2 mm, welcher bei einer Verwendung von Wasser als Kühlmittel besonders gute Ergebnisse bezüglich des Wirkungsgrads liefert.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die Spiralstruktur 26 im Tauscherrohr 20 nicht nur auf der Innenoberfläche des Tauscherrohrs 20 ausgebildet. Vielmehr wird die Spiralstruktur 26 durch spiraliges Prägen der Außenfläche des Tauscherrohrs 20 erzeugt, wobei sich die eingeprägte Spiralstruktur 26 von der Innenoberfläche des Tauscherrohrs 20 erhebt.
6 zeigt schematisch den Drehwinkel α, der von dem sich im Tauscherrohr 20 ausbildenden Strömungspfad umschlossen wird. In den bevorzugten Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Wärmetauschers 1 beträgt dieser Drehwinkel α = 180°, d. h. die Stromrichtung des aus dem Innenraum 42 des Wärmetauschers 1 austretenden Abgasstroms ist um 180° der Stromrichtung des eintretenden Abgasstroms entgegengesetzt. In anderen Konfigurationen kann der Drehwinkel α aber auch kleiner oder größer als 180° sein, bevorzugt wird allgemein ein Winkelbereich zwischen 135° und 225°. Die Verwendung von Tauscherrohren 20, die an ihrer Innenoberfläche eine Spiralstruktur 26 ausbilden, hat sich aber bereits bei Drehwinkel α von 45° als Wirkungsgrad erhöhend erwiesen.
7 zeigt nochmals schematisch eine Aufsicht auf die Einlässe 22 und die Auslässe 24 einer Mehrzahl von Tauscherrohren 20, die als Tauscherrohrbündel im Innenraum 42 eines Wärmetauschergehäuses 40 angeordnet sind. Man erkennt, dass sowohl die Einlässe 22 als auch die Auslässe 24 auf den Gitterpunkten eines orthogonalen Gitters angeordnet sind.
Eine noch effizientere Raumnutzung ergibt sich in der Anordnung der Einlässe 22 bzw. Auslässe 24 gemäß 8. Hier sind die Einlässe 22 bzw. Auslässe 24 auf Gitterpunkten eines hexagonalen Gitters angeordnet, das bedeutet jeder Einlass 22 bzw. jeder Auslass 24 ist von sechs benachbarten Einlässen 22 bzw. Auslässen 24 umgeben. In dieser Konfiguration lässt sich die höchstmögliche Raumerfüllung im Innenraum 42 des Gehäuses 40 durch die Tauscherrohre 20 realisieren.
9 zeigt schließlich einen Schnitt durch einen Gehäusedeckel 60 im Bereich einer Bohrung, durch die das einlass- bzw. auslassseitige Ende 20/24 eines Tauscherrohrs 20 hindurchgeführt ist. In einer bevorzugten Ausgestaltung, welche besondere Vorteile bei der Herstellung aufweist, weist das Tauscherrohr 20 an seinem einlass- bzw. auslassseitigen Ende 20/24 eine Auflagestruktur 27 auf, die eine mechanische Abstützung des Rohrendes gegenüber dem Gehäusedeckel 60 ausbildet. Diese Auflagestruktur kann beispielsweise aus einem oder mehreren punktförmigen Vorsprüngen ausgebildet sein, im Ausführungsbeispiel gemäß 4 ist sie aber als umlaufender Wulst ausgeprägt. Das außenseitige Ende des Tauscherrohrs 20 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß 9 umgebördelt, so dass sich insgesamt eine mechanische Abstützung des Tauscherrohrs 20 am Gehäusedeckel 60 aus der Kombination der Auflagestruktur 27 und dem umbördelten Ende ergibt. Diese Abstützung stellt eine wesentliche Vereinfachung bei der Fertigung des erfindungsgemäßen Wärmetauschers dar, da die Tauscherrohre 20 im Gehäusedeckel 60 bereits mechanisch vorfixiert sind. Auf diese Weise kann auf eine zusätzliche Fixierung der Tauscherrohre 20 am Gehäusedeckel 60 beispielsweise mittels Laserschweißpunkten während eines nachfolgenden Verlötens oder Verschweißens der Tauscherrohrenden mit dem Gehäusedeckel 60 verzichtet werden. Die in 9 dargestellten Strukturen können auf einfachste Weise in das Tauscherrohrende eingebracht werden, indem ein Tauscherrohr 20 mit gleichförmigen Innen- und Außendurchmesser durch die entsprechende Bohrung im Gehäusedeckel 60 hindurchgeführt wird. Nachfolgend wird dann unter Anwendung eines geeigneten Werkzeugs der umlaufende Wulst 27 sowie gleichzeitig der umgebördelte Rand erzeugt. Bei dem entsprechenden Werkzeug handelt es sich dabei beispielsweise um ein Rohrexpansionswerkzeug handeln.
10a zeigt das Mantelteil 50 eines vierten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers 1. Auch hier ist dass Mantelteil 50 als Gussteil ausgebildet, beispielsweise aus Aluminiumdruckguss oder aus Grauguss.
10b zeigt den zugehörigen Gehäusedeckel 60, welcher als Stanzteil aus einem Edelstahlblech oder einem sonstigen korrosionsgeschützten Stahl oder auch aus einem Aluminiumblech hergestellt werden kann. Wie im Ausführungsbeispiel gem. 1 sind im Gehäusedeckel 60 eine Mehrzahl von Durchführungspunkten 66 und 68 für eine Mehrzahl von Tauscherrohren 20 ausgebildet. Darüber hinaus sind ein Kühlmitteleinlass 62 und ein Kühlmittelauslass 64 ausgebildet, denen ebenfalls wie im Ausführungsbeispiel gem. 1 ein Einlasskanal 56 und ein Auslasskanal 58 im Mantelteil 50 gegenüberliegen (vgl. 10a). Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel 1 sind aber nun am Mantelteil 50 weder am Einlasskanal 56 noch am Auslasskanal 58 Stege 57 ausgebildet, d. h. das Mantelteil 50 weist keine Hinterschneidungen auf, wodurch deutliche fertigungstechnische Vorteile realisiert werden. Um die erforderliche Abstützung des als Stanzteil ausgebildeten Gehäusedeckels 60 im Bereich des Kühlmitteleinlasses 62 sowie des Kühlmittelauslasses 64 zu erzielen, sind nun am Gehäusedeckel 60 Aussteifungen 67 ausgebildet. Diese sind im gezeigten Ausführungsbeispiel als Falze am Gehäusedeckel 60 ausgebildet, d. h. sie werden durch Umbördeln begrenzter Bereiche des Gehäusedeckels 60 hergestellt und sind somit einstückig mit dem Gehäusedeckel 60. In einer alternativen Ausgestaltung ist es selbstverständlich auch möglich, die Aussteifungen 67 als separate Teile auszubilden, beispielsweise als Blechabschnitte, die auf den Gehäusedeckel 60 aufgeschweißt oder gelötet oder auf sonstige Weise mechanisch an diesem festgelegt werden. Da das Mantelteil 50 im hier gezeigten vierten Ausführungsbeispiel keine Hinterschneidungen aufweist, kann es auf besonders einfache Weise beispielsweise als Gussteil hergestellt werden, wodurch sich deutliche Kostenvorteile realisieren lassen. Die im Gegenzug optionalen Aussteifungen 67 am Gehäusedeckel 60 sind hingegen bereits bei der stanzenden Herstellung des Gehäusedeckels 60 mit auszubilden, was praktisch keine Erhöhung der Fertigungskosten mit sich bringt.

Claims

Wärmetauscher (1) für den Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem separat ausgebildeten abgasführenden Tauscherrohr (20), das in einem separat ausgebildeten geschlossenen Gehäuse (40) angeordnet ist, welches von einem Kühlmittel durchströmt wird, dass das Tauscherrohr (20) außenseitig umströmt, wobei das Gehäuse (40) einen Gehäuseabschnitt (50, 60) aufweist, der eine gemeinsame mechanische Schnittstelle S ausbildet für einen Anschluss des Wärmetauschers (1) an das Abgassystem sowie einen Kühlmittelkreislauf des Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelteil (50) keine Hinterschneidungen aufweist und der Kühlmitteleinlass (62) und/oder der Kühlmittelauslass (64) als Stanzungen im Gehäusedeckel (60) ausgeführt sind, und am Gehäusedeckel (60) angrenzend an den Kühlmitteleinlass (62) und/oder den Kühlmittelauslass (64) zumindest eine Aussteifung (67, 68) ausgebildet ist, die den Gehäusedeckel (60) senkrecht zur Ebene des angrenzenden Kühlmitteleinlasses (62) oder des Kühlmittelauslasses (64) versteift.
Wärmetauscher (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass (22) und der Auslass (24) des Tauscherrohrs (20) außerhalb des Gehäuses (40) angeordnet sind.
Wärmetauscher (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (1) einen Kühlmitteleinlass (62) und einen Kühlmittelauslass (64) aufweist, die außerhalb des Gehäuses (40) angeordnet sind.
Wärmetauscher (1) gemäß Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Einlass (22) und der Auslass (24) des Tauscherrohrs (20) und der Kühlmitteleinlass (62) und der Kühlmittelauslass (64) an einem gemeinsamen Gehäuseabschnitt (60) angeordnet sind.
Wärmetauscher (1) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseabschnitt (60), an dem der Einlass (22) und der Auslass (24) des Tauscherrohrs (20) sowie der Kühlmitteleinlass (62) und der Kühlmittelauslass (64) angeordnet sind, die gemeinsame mechanische Schnittstelle S ausbildet.
Wärmetauscher (1) gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass a. das Gehäuse (40) zumindest einen Gehäusedeckel (60) und ein Mantelteil (50) ausbildet, wobei das Mantelteil (50) durch den Gehäusedeckel (60) dicht verschlossen wird, und b. der Gehäuseabschnitt, auf dem der Einlass (22) und der Auslass (24) des Tauscherrohrs (20) sowie der Kühlmitteleinlass (62) und der Kühlmittelauslass (64) angeordnet sind, vom Gehäusedeckel (60) gebildet wird.
Wärmetauscher (1) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (60) und das Mantelteil (50) als separate Teile ausgebildet sind, die mittels mechanischer Haltemittel miteinander verbunden sind.
Wärmetauscher (1) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusedeckel (60) als Stanzteil ausgebildet ist.
Wärmetauscher (1) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass a. der Kühlmitteleinlass (62) und/oder der Kühlmittelauslass (64) als Stanzung im Gehäusedeckel (60) ausgeführt ist, und b. am Gehäusedeckel (60) angrenzend an den Kühlmitteleinlass (62) und/oder den Kühlmittelauslass (64) zumindest eine Aussteifung ausgebildet ist, die den Gehäusedeckel (60) senkrecht zur Ebene des angrenzenden Einlasses (62) oder Auslasses (64) versteift.
Wärmetauscher (1) gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussteifung als Falz im Gehäusedeckel (60) ausgebildet ist.
Wärmetauscher (1) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelteil (50) als Gussteil ausgebildet ist.
Wärmetauscher (1) gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das als Gussteil ausgebildete Mantelteil (50) keine Hinterschneidungen aufweist.
Wärmetauscher (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Tauscherrohr (20) zwischen den Durchführungspunkten (66, 68), an denen das Tauscherrohr (20) einlassseitig und auslassseitig durch die Wandung des Gehäuses (40) hindurchgeführt ist, mechanisch fest mit diesem verbunden ist.
Wärmetauscher (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Tauscherrohr (20) zwischen den Durchführungspunkten (66, 68), an denen das Tauscherrohr (20) einlassseitig und auslassseitig durch die Wandung des Gehäuses (40) hindurchgeführt ist, einstückig ist.
Wärmetauscher (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Tauscherrohr (20) zwischen den Durchführungspunkten, an denen das Tauscherrohr (20) einlassseitig und auslassseitig durch die Wandung des Gehäuses (40) hindurchgeführt ist, im Wesentlichen U-förmig oder halbkreisförmig gebogen ist.
Wärmetauscher (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von im Gehäuse (40) angeordneten Tauscherrohren (20) vorgesehen ist, die ein strömungstechnisch parallel geschaltetes Bündel ausbilden.
Wärmetauscher (1) gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungspfade der verschiedenen Tauscherrohre (20) zwischen ihren jeweiligen Ein- und Auslässen untereinander keine Berührung haben.
Wärmetauscher (1) gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittelpunkte M der Einlässe (22) und/oder der Auslässe (24) der Tauscherrohre (20) auf den Gitterpunkten eines orthogonalen oder hexagonalen Gitters liegen.
Wärmetauscher (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Tauscherrohr (20) aus einem korrosionsbeständigen und hitzefesten Werkstoff wie Edelstahl besteht.
Wärmetauscher (1) gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäuseabschnitt, an dem der Einlass (22) und der Auslass (24) des Tauscherrohrs (20) sowie der Kühlmitteleinlass (62) und der Kühlmittelauslass (64) angeordnet sind, und das Tauscherrohr (20) aus demselben Material ausgebildet sind.