DE102013008773B4 - Heat exchanger and method of manufacturing a heat exchanger - Google Patents

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Abstract

Wärmetauscher, insbesondere Abgaswärmetauscher oder Ladeluftkühler, umfassend,ein quaderförmiges Rohrbündel (10) mit beabstandeten Rohren (1), durch die Abgas oder Ladeluft strömt und ein quaderförmiges Gehäuse (2), das wenigstens eine Kühlmitteleinlassöffnung (20) und eine beabstandete Kühlmittelauslassöffnung (21) aufweist, wobei das Rohrbündel (10) in einer axialen Richtung in das Gehäuse (2) einschiebbar ist und eine um den Umfang eines Querschnitts des Rohrbündels (10) herum sich erstreckende Abdichtung (3), die zwischen dem Gehäuse (2) und dem Rohrbündel (10) angeordnet ist,dadurch gekennzeichnet, dassdie Abdichtung (3) eine einteilige, abgebogene Platte (30) ist, die in einem Bereich (B) der Kühlmitteleinlassöffnung (20) beginnt und sich von dort, in der axialen Richtung, über einen vorbestimmten Längenabschnitt des Rohrbündels (10) erstreckt, wobei die abgebogene Platte (30) eine Öffnung (31) aufweist, die mit der Kühlmittelauslassöffnung (21) des Gehäuses (2) deckungsgleich ist.Heat exchanger, in particular exhaust gas heat exchanger or charge air cooler, comprising a cuboid tube bundle (10) with spaced tubes (1) through which exhaust gas or charge air flows and a cuboid housing (2) which has at least one coolant inlet opening (20) and a spaced coolant outlet opening (21) The tube bundle (10) can be pushed into the housing (2) in an axial direction and a seal (3), which extends around the circumference of a cross section of the tube bundle (10), between the housing (2) and the tube bundle (10), characterized in that the seal (3) is a one-piece, bent plate (30), which begins in a region (B) of the coolant inlet opening (20) and from there, in the axial direction, over a predetermined Length section of the tube bundle (10), wherein the bent plate (30) has an opening (31) which is congruent with the coolant outlet opening (21) of the housing (2) t.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, beispielsweise einen Abgaswärmetauscher, umfassend ein Rohrbündel mit beabstandeten Rohren, durch die das Abgas strömt und ein Gehäuse, das wenigstens eine Kühlmitteleinlassöffnung und eine beabstandete Kühlmittelauslassöffnung aufweist, wobei das Rohrbündel in einer axialen Richtung in das Gehäuse einschiebbar ist und eine um den Umfang eines Querschnitts des Rohrbündels herum sich erstreckende Abdichtung, die zwischen dem Gehäuse und dem Rohrbündel angeordnet ist. Die Erfindung betrifft auch ein Herstellungsverfahren für Wärmetauscher.The invention relates to a heat exchanger, for example an exhaust gas heat exchanger, comprising a tube bundle with spaced tubes through which the exhaust gas flows and a housing which has at least one coolant inlet opening and a spaced coolant outlet opening, the tube bundle being insertable into the housing in an axial direction and one around the circumference of a cross section of the tube bundle extending seal which is arranged between the housing and the tube bundle. The invention also relates to a manufacturing method for heat exchangers.

Der vorstehend beschriebene Wärmetauscher aus der DE 10 2006 005 362 A1 ist bekannt. Dessen Herstellungsverfahren ist aus dieser Veröffentlichung ableitbar. Nach dem Löten des Rohrbündels wird eine örtlich begrenzte Dichtlippe oder dergleichen in nicht näher gezeigter Weise um den Umfang eines Querschnitts des Rohrbündels herum angebracht.The heat exchanger described above from the DE 10 2006 005 362 A1 is known. Its production process can be derived from this publication. After the tube bundle has been soldered, a locally limited sealing lip or the like is applied in a manner not shown, around the circumference of a cross section of the tube bundle.

Aus der DE 10 2011 081 031 A1 ist ein Abgaswärmetauscher mit einem runden Gehäuse bekannt, der zwischen dem Gehäuse und einem achteckigen Rohrbündel eine Kühlmittelleiteinrichtung aufweist. Die Kühlmittelleiteinrichtung ist aus zwei Blechen hergestellt worden.From the DE 10 2011 081 031 A1 an exhaust gas heat exchanger with a round housing is known which has a coolant guide device between the housing and an octagonal tube bundle. The coolant guide is made of two sheets.

In der DE 10 2009 043 264 A1 hat man anstelle der Kühlmittelleiteinrichtung einen Strömungsrichter vorgesehen, der aus zwei Halbschalen zusammengesetzt wird.In the DE 10 2009 043 264 A1 instead of the coolant guide, a flow straightener has been provided, which is composed of two half-shells.

In der DE 29 622 411 U1 hat man einen zweiteiligen Füllkörper zwischen einer runden Gehäusewand und einem vieleckigen Rohrbündel eingesetzt.In the DE 29 622 411 U1 you have used a two-part filler between a round housing wall and a polygonal tube bundle.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den eingangs beschriebenen Wärmetauscher zu verbessern und ein geeignetes Herstellungsverfahren dafür anzugeben.The object of the invention is to improve the heat exchanger described at the outset and to specify a suitable production process therefor.

Diese Aufgabe wird durch einen Wärmetauscher mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 erfindungsgemäß gelöst und auch durch ein Herstellungsverfahren für Wärmetauscher, das die Merkmale des Patentanspruchs 11 aufweist.This object is achieved according to the invention by a heat exchanger having the features of patent claim 1 and also by a production method for heat exchangers which has the features of patent claim 11.

Nach einem wesentlichen erfindungsgemäßen Aspekt ist vorgesehen, dass die Abdichtung eine einteilige, abgebogene Platte ist, die im Bereich der Kühlmitteleinlassöffnung beginnt und sich von dort, in Strömungsrichtung des Kühlmittels gesehen, über einen vorbestimmten Längenabschnitt des Rohrbündels erstreckt.According to an essential aspect of the invention, it is provided that the seal is a one-piece, bent plate that begins in the area of the coolant inlet opening and extends from there, viewed in the flow direction of the coolant, over a predetermined length section of the tube bundle.

Die abgebogene bzw. eine biegsame Platte hat erfindungsgemäß eine Mehrfachfunktion. Sie dient einerseits als Durchströmungs-Steuerungsorgan. Andererseits besitzt die biegsame Platte sowohl eine abdichtende als auch eine schwingungsdämpfende Funktion.According to the invention, the bent or a flexible plate has a multiple function. On the one hand, it serves as a flow control element. On the other hand, the flexible plate has both a sealing and a vibration-damping function.

Mit dem Merkmal „im Bereich der Kühlmitteleinlassöffnung beginnt“ ist gemeint, dass der Anfang der Platte in einem Bereich liegt, in dem noch sichergestellt ist, dass das Kühlmittel in das Gehäuse und in die Abstände zwischen den Rohren des Rohrbündels eintreten und in diesen Abständen bis zum Kühlmittelauslass strömen kann.The feature “begins in the area of the coolant inlet opening” means that the beginning of the plate lies in an area in which it is still ensured that the coolant enters the housing and in the spaces between the tubes of the tube bundle and at these distances up to can flow to the coolant outlet.

Günstig ist es, wenn die einteilige, biegsame Platte - in Strömungsrichtung des Kühlmittels gesehen - unmittelbar hinter der Eintrittsöffnung beginnt. Mit anderen Worten, der angesprochene Bereich endet vorzugsweise unmittelbar hinter der Eintrittsöffnung, in Strömungsrichtung des Kühlmittels gesehen. Der Bereich kann sich noch ein Stück bis in die Eintrittsöffnung hinein erstrecken, d. h. er kann weiter vorne beginnen. Der Bereich kann etwa am Ende eines ersten Drittels eines Querschnitts der Eintrittsöffnung beginnen. In diesen Fällen kann sich in der biegsamen Platte noch ein Ausschnitt befinden, der einem Teilquerschnitt der Eintrittsöffnung entspricht.It is advantageous if the one-piece, flexible plate - seen in the direction of flow of the coolant - begins immediately behind the inlet opening. In other words, the area addressed preferably ends immediately behind the inlet opening, as seen in the flow direction of the coolant. The area can extend a little further into the inlet opening, i. H. it can start earlier. The area can begin at the end of a first third of a cross section of the inlet opening. In these cases there may be a cutout in the flexible plate that corresponds to a partial cross section of the inlet opening.

Die umgebogene bzw. die biegsame Platte soll sich bevorzugt bis etwa zu einem gegenüberliegenden Ende des Rohrbündels erstrecken oder erst kurz vor diesem Ende enden.The bent or the flexible plate should preferably extend to about an opposite end of the tube bundle or should end only shortly before this end.

Für diese Erfindung ist vorgesehen, dass die umgebogene bzw. die biegsame Platte eine Öffnung aufweist, die mit der Kühlmittelauslassöffnung des Gehäuses etwa deckungsgleich ist. Das hat leistungsmäßige Vorteile, da sich die biegsame Platte bis fast an das Ende des Rohrbündels erstrecken kann.For this invention it is provided that the bent or the flexible plate has an opening which is approximately congruent with the coolant outlet opening of the housing. This has advantages in terms of performance, since the flexible plate can extend almost to the end of the tube bundle.

Es ist auch von Vorteil, dass die Platte wenigstens zwei oder mehrere beabstandete elastische Dichtlippen oder dergleichen aufweist, die vorzugsweise an einer Innenwandung des Gehäuses anliegen. Neben einer Abdichtfunktion erfüllen die Dichtlippen auch eine schwingungsdämpfende Funktion. Sie sind hinsichtlich ihrer Elastizität demnach entsprechend ausgebildet.It is also advantageous that the plate has at least two or more spaced elastic sealing lips or the like, which preferably bear against an inner wall of the housing. In addition to a sealing function, the sealing lips also perform a vibration-damping function. They are accordingly designed with regard to their elasticity.

Um das Biegen der abgebogenen Platte zu erleichtern, bzw. um gewünschte Biegekanten in der Platte vorzugeben, besitzt sie parallel laufende Schwächungslinien. Bei quaderförmigen Rohrbündeln und Gehäusen sind vier Schwächungslinien vorgesehen, die sich im Wärmetauscher entlang von vier Längskanten des quaderförmigen Rohrbündels und des korrespondierenden Gehäuses erstrecken.In order to facilitate the bending of the bent plate or to specify the desired bending edges in the plate, it has parallel weakening lines. In the case of cuboidal tube bundles and housings, four weakening lines are provided which extend in the heat exchanger along four longitudinal edges of the cuboidal tube bundle and the corresponding housing.

Schwächungslinien sind Linien, die eine leichtere Biegsamkeit der Platte gewährleisten. Sie können aber müssen nicht unbedingt dünner sein als die übrige Platte. So etwas Ähnliches mag man von faltbaren Kartonagen oder dergleichen kennen. Lines of weakness are lines that ensure easier flexibility of the plate. However, they may not necessarily be thinner than the rest of the plate. Something similar may be known from foldable cardboard boxes or the like.

Es ist auch vorteilhaft, dass die biegsame Platte an zwei gegenüberliegenden Plattenrändern wenigstens ein Verbindungsorgan aufweist, um die Plattenränder nach Montage der Platte am Rohrbündel miteinander zu verbinden. Dadurch wird die Platte am Rohrbündel gehalten und kann leichter in das Gehäuse geschoben werden.It is also advantageous that the flexible plate has at least one connecting element on two opposite plate edges in order to connect the plate edges to one another after the plate has been mounted on the tube bundle. This holds the plate on the tube bundle and makes it easier to push it into the housing.

Die biegsame Platte kann aus Kunststoff, umfassend auch elastische Werkstoffe oder aus Metall bestehenThe flexible plate can be made of plastic, including elastic materials or metal

Gemäß dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren wird die biegsame Platte nach Art eines Umschlags um den gesamten Umfang des Querschnitts des Rohrbündels herumgelegt und befestigt. Die biegsame Platte ist so dimensioniert und wird derart herumgelegt, dass sie sich über einen vorbestimmten Längenabschnitt des Rohrbündels erstreckt. Das Rohrbündel bzw. dessen überwiegender Teil wird praktisch mittels der biegsamen Platte darin eingepackt. Dabei wird das Rohrbündel mit der biegsamen Platte umwickelt. Die zunächst noch ebene biegsame Platte wird an das Rohrbündel angelegt. Dann werden die mit Längskanten des Rohrbündels korrespondierenden Abkantungen in der biegsamen Platte ausgebildet, bis das Rohrbündel komplett eingewickelt ist. Die Abkantungen werden in den beschriebenen Schwächungslinien ausgeführt. Auf Schwächungslinien kann jedoch auch verzichtet werden, je nachdem welcher Werkstoff ausgewählt wird.According to the manufacturing method according to the invention, the flexible plate is wrapped and fastened in the manner of an envelope around the entire circumference of the cross section of the tube bundle. The flexible plate is dimensioned and is laid around such that it extends over a predetermined length section of the tube bundle. The tube bundle or its predominant part is practically packed in it by means of the flexible plate. The tube bundle is wrapped with the flexible plate. The initially flat, flexible plate is placed on the tube bundle. Then the folds corresponding to the longitudinal edges of the tube bundle are formed in the flexible plate until the tube bundle is completely wrapped. The folds are carried out in the lines of weakness described. Lines of weakness can also be dispensed with, depending on which material is selected.

Schließlich werden zwei etwa anliegende Ränder der Platte mittels eines Verschlussorgans verbunden, damit die biegsame Platte bzw. der Umschlag am Rohrbündel anliegt und in dieser Position bleibt, bis dasselbe, gemeinsam mit dem Umschlag, in das Gehäuse eingeschoben ist.Finally, two approximately adjacent edges of the plate are connected by means of a closure element so that the flexible plate or the envelope lies against the tube bundle and remains in this position until the same, together with the envelope, is pushed into the housing.

Weitere Merkmale ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, die durch diesen Verweis als an dieser Stelle niedergeschrieben anzusehen sind.Further features result from the dependent patent claims, which are to be regarded as being written down here by this reference.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen beschrieben. Dazu wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen.The invention is described below in exemplary embodiments. For this purpose, reference is made to the accompanying drawings.

Die 1 zeigt eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers in Längsrichtung, mit einem Rohrbündel, mit einem Umschlag um das Rohrbündel und angeordnet in einem Gehäuse.The 1 shows a view of a heat exchanger according to the invention in the longitudinal direction, with a tube bundle, with an envelope around the tube bundle and arranged in a housing.

Die 2 und 3 zeigen verschiedene Ansichten auf eine zu einem Umschlag umgebogene biegsame Platte.The 2nd and 3rd show different views of a flexible plate bent into an envelope.

Die 4 und 6 zeigen Abwicklungen zweier verschiedener biegsamer Platten.The 4th and 6 show developments of two different flexible plates.

Die 5 zeigt einen Schnitt durch ein Verschlussorgan an der biegsamen Platte.The 5 shows a section through a closure member on the flexible plate.

Die 7 zeigt eine Ansicht in Querrichtung eines anderen erfindungsgemäßen Wärmetauschers.The 7 shows a view in the transverse direction of another heat exchanger according to the invention.

Die gezeigten Ausführungsbeispiele beziehen sich auf einen Abgaswärmetauscher, oder auf einen Ladeluftkühler, umfassend ein Rohrbündel 10 mit beabstandeten Rohren 1, durch die das Abgas oder die Ladeluft strömt und ein Gehäuse 2, das wenigstens eine Kühlmitteleinlassöffnung 20 und eine in axialer Richtung beabstandete Kühlmittelauslassöffnung 21 aufweist, wobei das Rohrbündel 10 in der axialen Richtung in das Gehäuse 2 einschiebbar und von dem Gehäuse 2 komplett umschlossen ist.The exemplary embodiments shown relate to an exhaust gas heat exchanger or to a charge air cooler comprising a tube bundle 10th with spaced tubes 1 , through which the exhaust gas or charge air flows and a housing 2nd , the at least one coolant inlet opening 20th and an axially spaced coolant outlet opening 21st has, the tube bundle 10th in the axial direction into the housing 2nd insertable and from the housing 2nd is completely enclosed.

Durch die Rohre 1 kann auch ein Gemisch aus Abgas und Ladeluft strömen.Through the pipes 1 can also flow a mixture of exhaust gas and charge air.

Um den gesamten Umfang eines Querschnitts des Rohrbündels 10 herum erstreckt sich eine Abdichtung 3, die zwischen dem Gehäuse 2 und dem Rohrbündel 10 angeordnet ist. Das Gehäuse 2 ist aus Aluminiumguss oder aus Kunststoff hergestellt worden.Around the entire circumference of a cross section of the tube bundle 10th a seal extends around it 3rd that between the housing 2nd and the tube bundle 10th is arranged. The housing 2nd is made of cast aluminum or plastic.

Die Darstellung in 1 kann als Längsschnitt durch den Wärmetauscher verstanden werden. Ein Querschnitt durch den Wärmetauscher kann etwa quadratisch ( 7) oder rechteckig sein, sodass der Körper des Wärmetauschers eine quaderförmige Gestalt hat. Auch runde Querschnitte oder andere Querschnittsgestaltungen sind möglich (siehe unten).The representation in 1 can be understood as a longitudinal section through the heat exchanger. A cross section through the heat exchanger can be approximately square ( 7 ) or rectangular so that the body of the heat exchanger has a cuboid shape. Round cross-sections or other cross-sectional designs are also possible (see below).

Das Rohrbündel 10 des Ausführungsbeispiels besitzt einen Stapel aus flachen Rohren 1 (7, runde Rohre 1), wobei nicht gezeigte Rippen die Abstände 12 zwischen den Rohren 1 ausfüllen können. Durch die Rippen bzw. in den Abständen 12 strömt ein flüssiges Kühlmittel, welches beispielsweise durch eine Kühlmitteleinlassöffnung 20 in das Gehäuse 2 einströmt und nach Durchströmung der Abstände 12 durch eine in der Nähe des gegenüberliegenden Endes 11 des Rohrbündels 10 angeordnete Kühlmittelauslassöffnung 21 das Gehäuse 2 wieder verlässt.The tube bundle 10th of the embodiment has a stack of flat tubes 1 ( 7 , round tubes 1 ), the ribs not shown, the distances 12 between the pipes 1 can fill out. Through the ribs or in the intervals 12 flows a liquid coolant, which for example through a coolant inlet opening 20th in the housing 2nd flows in and after flowing through the distances 12 through one near the opposite end 11 of the tube bundle 10th arranged coolant outlet opening 21st the housing 2nd leaves again.

Um den Wärmetauscher beispielsweise hinsichtlich seiner Leistung zu verbessern, wurde eine besondere Abdichtung 3 und auch eine besondere Art und Weise der Abdichtung des Ringspalts zwischen dem Rohrbündel 10 und dem Gehäuse 2 zur Verfügung gestellt. Die Abdichtung 3 soll in einer ersten Zweckbestimmung das flüssige Kühlmittel auf die Durchströmung der Abstände 12 konzentrieren.In order to improve the performance of the heat exchanger, for example, a special seal was created 3rd and also a special one Way of sealing the annular gap between the tube bundle 10th and the housing 2nd made available. The seal 3rd In a first intended use, the liquid coolant is intended to flow through the gaps 12 focus.

Dabei geht es nicht lediglich um den Verschluss des Ringspalts, wie er mit Mitteln aus dem Stand der Technik ebenfalls zur Verfügung gestellt werden könnte. Wie wohl erkennbar ist, muss die Abdichtung 3 den Ringspalt nicht vollständig schließen, denn auch ein nur teilweiser Verschluss des Ringspalts führt bereits zu einer Verbesserung. Es geht vielmehr um eine gezielte Optimierung des Wärmetauschers, denn dessen Gehäuse 2, wie erwähnt, aus Kunststoff oder Aluminium, muss vor Überhitzung geschützt werden. Die Abgastemperaturen liegen bekanntlich weit über den für diese Werkstoffe zulässigen Temperaturen. Aus dieser Sicht wäre eine vollflächige Durchströmung des Ringspalts mit relativ kühlem flüssigen Kühlmittel die beste Lösung, was jedoch bezüglich einer zu erwartenden Kühlleistung zu unbefriedigenden Ergebnissen führen würde. In diesem Spannungsfeld ist die vorliegende Erfindung angesiedelt, und sie führt zu einer spürbaren Verbesserung der Gesamtsituation.It is not just a question of closing the annular gap, as it could also be provided by means of the prior art. As you can see, the seal must be 3rd Do not completely close the annular gap, because even a partial closure of the annular gap already leads to an improvement. Rather, it is about a targeted optimization of the heat exchanger, because of its housing 2nd As mentioned, made of plastic or aluminum, must be protected against overheating. The exhaust gas temperatures are known to be well above the temperatures permitted for these materials. From this point of view, a flow of relatively cool liquid coolant through the entire area of the annular gap would be the best solution, but this would lead to unsatisfactory results with regard to the cooling capacity to be expected. The present invention is located in this area of tension and leads to a noticeable improvement in the overall situation.

Die Verbesserung wird dadurch erreicht, dass die Abdichtung 3 eine abgebogene bzw. eine biegsame Platte 30 ist, die in einem Bereich B der Kühlmitteleinlassöffnung 20 beginnt und sich von dort, in Strömungsrichtung des Kühlmittels gesehen, über einen vorbestimmten Längenabschnitt des Rohrbündels 10 erstreckt.The improvement is achieved in that the seal 3rd a bent or a flexible plate 30th that is in a region B of the coolant inlet opening 20th begins and from there, as seen in the flow direction of the coolant, over a predetermined length of the tube bundle 10th extends.

Der wesentliche Längenabschnitt beträgt ≥ 50% einer Gesamtlänge des Rohrbündels 10.The essential length section is ≥ 50% of a total length of the tube bundle 10th .

Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind etwa 80 % der Gesamtlänge des Rohrbündels 10 mit der als Umschlag um das Rohrbündel 10 ausgeführten biegsamen Platte 30 versehen worden. Die biegsame Platte 30 der gezeigten Ausführungsbeispiele ist einteilig ausgebildet.In the exemplary embodiment shown, approximately 80% of the total length of the tube bundle is 10th with the as an envelope around the tube bundle 10th executed flexible plate 30th been provided. The flexible plate 30th The exemplary embodiments shown are formed in one piece.

Dabei wird wie folgt vorgegangen:

  • Das bereits beschriebene Rohrbündel 10 wird gebildet und an den Enden 11 und 13 mit Rohrböden versehen. Am gegenüberliegende Ende 11 wird ein Diffusor 14 angesetzt. Das Rohrbündel 10 mit seinen Rohrböden und dem Diffusor 14 wird in einem Lötofen gelötet. Als Werkstoff hierfür kommt ein geeigneter Edelstahl in Betracht oder auch eine Aluminiumlegierung.
The procedure is as follows:
  • The tube bundle already described 10th is formed and at the ends 11 and 13 provided with tube sheets. At the opposite end 11 becomes a diffuser 14 scheduled. The tube bundle 10th with its tube sheets and the diffuser 14 is soldered in a soldering oven. A suitable stainless steel or an aluminum alloy can be used as the material for this.

Eine biegsame Platte 30, wie als Abwicklung in den 4 oder 6 gezeigt, wird bereitgestellt. Die Platte 30 weist vier in Abständen angeordnete Schwächungslinien 33 auf, die sich in den erwähnten Figuren quer über die Platte 30 erstrecken. Die Abstände entsprechen den Seitenlängen eines in 7 gezeigten, beispielsweise quadratischen, Querschnitts des Rohrbündels 10. Ferner wurde die Platte mit in drei Reihen angeordneten Dichtlippen 32 versehen, die an der Platte 30 senkrecht zu den Schwächungslinien 33 verlaufen. Mittels mehrerer (hier drei) Dichtlippen 32 oder dergleichen kann ganz gezielt Einfluss auf eine in jeder Hinsicht optimierte Durchströmung genommen werden.A flexible plate 30th how as a settlement in the 4th or 6 shown is provided. The plate 30th has four spaced lines of weakness 33 on, which are in the figures mentioned across the plate 30th extend. The distances correspond to the side lengths of an in 7 shown, for example square, cross section of the tube bundle 10th . Furthermore, the plate with sealing lips arranged in three rows 32 provided on the plate 30th perpendicular to the lines of weakness 33 run. Using several (here three) sealing lips 32 or the like can be influenced in a targeted manner on a flow which is optimized in every respect.

Die beschriebene Platte 30 wird nun wie ein Umschlag um das Rohrbündel 10 gelegt. Dabei wird die Platte 30 an den Schwächungslinien 33 gebogen, was wegen derselben einfach und schnell ausführbar ist. Sie liegt danach allseitig am Umfang des Rohrbündels 10 an.The plate described 30th is now like an envelope around the tube bundle 10th placed. The plate 30th on the lines of weakness 33 bent, which is easy and quick to do because of the same. It lies on all sides on the circumference of the tube bundle 10th at.

Wie die 1 am besten zeigt, liegt der Anfang Platte 30 bzw. der des Umschlags etwa am Ende eines bevorzugten Bereichs B, der sich in der Nähe der kreisförmigen Kühlmitteleinlassöffnung 20 und um dieselbe herum erstreckt. In nicht gezeigten Ausführungen hat die Kühlmitteleinlassöffnung 20 einen flachen Querschnitt, wodurch ein etwas längerer Umschlag zum Einsatz kommen kann.As the 1 best shows, is the beginning plate 30th or that of the envelope approximately at the end of a preferred region B, which is in the vicinity of the circular coolant inlet opening 20th and extends around it. In embodiments that are not shown, the coolant inlet opening has 20th a flat cross-section, which means that a slightly longer envelope can be used.

Es ist auch möglich, den Anfang bis in die Kühlmitteleinlassöffnung 20 hinein vorzuschieben. In diesen Fällen sollte die Platte 30 einen entsprechenden (korrespondierenden) Ausschnitt 37 aufweisen, welcher in 4, einem leichteren Verständnis dienend, gestrichelt eingezeichnet und als „mögliche Ausführungsform“ bezeichnet wurde.It is also possible to start up into the coolant inlet 20th to push in. In these cases, the plate 30th a corresponding (corresponding) section 37 have, which in 4th , for easier understanding, drawn in in dashed lines and designated as a "possible embodiment".

Der Umschlag erstreckt sich, wie vorne erwähnt, über einen vorbestimmten Längenabschnitt und zwar bis kurz vor das gegenüberliegende Ende 11 des Rohrbündels 10.The envelope extends, as mentioned above, over a predetermined length section and that shortly before the opposite end 11 of the tube bundle 10th .

Innerhalb dieses Längenabschnitts befindet sich auch die Kühlmittelauslassöffnung 21 des Gehäuses 2.The coolant outlet opening is also located within this length section 21st of the housing 2nd .

Deshalb sollte die biegsame Platte 30 eine Öffnung 31 aufweisen, die mit der Kühlmittelauslassöffnung 21 des Gehäuses 2 nach der Bildung des Umschlags etwa deckungsgleich ist. Das geht aus 7 hervor, ist aber auch aus den 4 und 6 erkennbar.That is why the flexible plate 30th an opening 31 have with the coolant outlet 21st of the housing 2nd is approximately congruent after the envelope is formed. That goes out 7 but is also from the 4th and 6 recognizable.

Die 4 und 6 zeigen ferner, dass die biegsame Platte 30 an zwei gegenüberliegenden Plattenrändern 34 wenigstens ein Verbindungsorgan 35 aufweist, um die Plattenränder nach Montage der Platte 30 am Rohrbündel 10 miteinander zu verbinden. Als Verbindungsorgane 35 dienen im Ausführungsbeispiel zwei Vorsprünge, die in zwei schlüssellochartige Öffnungen eingreifen, was aus 5 erkennbar sein sollte. Die Verbindungsorgane 35 sorgen dafür, dass der Umschlag fest in seiner Position am Rohrbündel 10 gehalten wird. Die 3 zeigt eine entsprechende Ansicht auf diejenige Seite des Umschlags, die die Verbindungsorgane 35 besitzt. Zur Festlegung des Umschlags am Rohrbündel 10 können andere nicht gezeigte Organe bzw. andere Konstruktionselemente alternativ oder zusätzlich in Betracht kommen.The 4th and 6 also show that the flexible plate 30th on two opposite plate edges 34 at least one liaison body 35 has to the plate edges after mounting the plate 30th on the tube bundle 10th connect with each other. As connecting organs 35 serve in the embodiment two projections, which engage in two keyhole-like openings, what from 5 should be recognizable. The connecting organs 35 ensure that the envelope is firmly in place on the tube bundle 10th is held. The 3rd shows a corresponding view of the side of the envelope that the connecting members 35 owns. To determine the envelope on the tube bundle 10th other organs or other construction elements, not shown, may alternatively or additionally be considered.

Dann werden, beispielsweise auf einer nicht gezeigten Fertigungsstraße, die wie beschrieben vorbereiteten Rohrbündel 10 mit ihren Umschlägen und die Gehäuse 2 zusammengeführt. Ein Gehäuseende, welches zur Aufnahme des Diffusors 14 gedacht ist, besitzt eine Nut, in die eine Ringdichtung 15 eingelegt wird. Die Rohrbündel 10 mit ihren Umschlägen werden dann gemäß dem Blockpfeil in 1 in die Gehäuse 2 eingeschoben.Then, for example on a production line, not shown, the tube bundles prepared as described 10th with their envelopes and the casing 2nd merged. A housing end, which is used to hold the diffuser 14 is intended to have a groove in which a ring seal 15 is inserted. The tube bundle 10th with their envelopes are then in accordance with the block arrow 1 in the housing 2nd inserted.

Der Blockpfeil kann auch als Abgas oder Ladeluft oder eine Mischung aus beidem angesehen werden. Gleichstrom oder Gegenstrom mit dem Kühlmittel ist möglich.The block arrow can also be viewed as exhaust gas or charge air or a mixture of both. Co-current or counter-current with the coolant is possible.

Hauptsächlich bezüglich der zu erreichenden Optimierung soll noch auf die 6 aufmerksam gemacht werden. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß der 4 hat der Erfinder hier zusätzlich auf der zum Rohrbündel 10 weisenden Seite der Platte 30 bzw. des Umschlags Vorsprünge 36 angeordnet. Die erwähnte Seite der Platte 30 liegt der Seite mit den Dichtlippen 32 gegenüber.Mainly with regard to the optimization to be achieved should also focus on the 6 be made aware. In contrast to the embodiment according to the 4th the inventor has here in addition to the tube bundle 10th facing side of the plate 30th or the envelope protrusions 36 arranged. The mentioned side of the plate 30th lies on the side with the sealing lips 32 across from.

Vielleicht nicht bevorzugt, aber ohne weiteres möglich ist es auch, die Dichtlippen 32, anders als in 6 gezeigt, zum Rohrbündel 10 hinweisend anzuordnen. In diesem Fall lägen die Vorsprünge 36, falls sie vorgesehen sein sollten, an der Innenseite des Gehäuses 2 an.Perhaps not preferred, but it is also possible to use the sealing lips 32 , unlike in 6 shown to the tube bundle 10th orderly. In this case, the protrusions would lie 36 , if provided, on the inside of the housing 2nd at.

Gemäß 6 sind zwei Reihen von Vorsprüngen 36 vorgesehen worden. Diese Figur zeigt oben auch einen skizzenhaften Querschnitt durch die Platte 30, aus dem die Vorsprünge 36 ersichtlich sind.According to 6 are two rows of protrusions 36 has been provided. This figure also shows a sketchy cross-section through the plate 30th from which the ledges 36 are evident.

Der Erfinder weist jedoch darauf hin, dass es sich nicht unbedingt um Reihen von Vorsprüngen 36 handeln muss, denn der Zweck der Vorsprünge 36 liegt darin, mittels derselben dafür zu sorgen, dass die Platte 30 bzw. der Umschlag keinen unmittelbaren, flächigen Kontakt mit den Rohren 1 besitzt, in denen das heiße Abgas strömt (vergleiche 7). Der Umschlag soll möglichst nicht unzulässig erhitzt werden. Deshalb liegen lediglich die Vorsprünge 36 an der Rohrwand der äußeren Rohre 1 an und bieten dem Kühlmittel einen Spalt 40 zwischen Rohrwand und Platte 30 zur Durchströmung an, wodurch eine Überhitzung vermieden wird. Deshalb können die Vorsprünge 36 auch anders angeordnet sein. Auch der erwähnte Spalt 40 wird im Ausführungsbeispiel gemäß 7 gezeigt.However, the inventor points out that these are not necessarily rows of protrusions 36 must act because the purpose of the ledges 36 is to use the same to ensure that the plate 30th or the envelope no direct, flat contact with the pipes 1 has, in which the hot exhaust gas flows (see 7 ). If possible, the envelope should not be heated inadmissibly. Therefore, only the protrusions are 36 on the pipe wall of the outer pipes 1 and offer a gap to the coolant 40 between pipe wall and plate 30th to flow through, which prevents overheating. Therefore, the protrusions 36 also be arranged differently. Also the gap mentioned 40 is in accordance with the embodiment 7 shown.

In 7 weisen alle Vorsprünge 36 etwa die gleiche Höhe auf. Um die Durchströmungssteuerungsfunktion des Umschlags noch zu betonen, können die Vorsprünge 36 auch verschiedene Höhen aufweisen, also sie können an einer Querschnittsseite höher oder flacher ausgebildet sein als an einer anderen Querschnittsseite.In 7 have all the protrusions 36 about the same height. To further emphasize the envelope's flow control function, the protrusions 36 also have different heights, that is to say they can be formed higher or flatter on one cross-sectional side than on another cross-sectional side.

Die Platte 30 kann aus Kunststoff oder aus Metall hergestellt sein.The plate 30th can be made of plastic or metal.

Bei nicht gezeigten, im Querschnitt runden Rohrbündeln 10 und runden Gehäusen 2, ist die zum Einsatz kommende Platte 30 ebenfalls eine biegsame Platte 30. In Abhängigkeit vom Grad der Biegsamkeit des eingesetzten Werkstoffs kann die Platte 30 mit oder auch ohne Schwächungslinien 33 ausgebildet sein. Beispielsweise können Platten aus einem Werkstoff mit geringer Biegsamkeit mit dicht an dicht angeordneten parallelen Schwächungslinien 33 ausgebildet sein, wodurch sie an ein aus früheren Zeiten bekanntes Korsett erinnern könnten. Besonders leicht biegsame Werkstoffe benötigen keine Schwächungslinien 33. Die Platten 30 benötigen bei runden Rohrbündeln 10 keine Abbiegungen, wie es vorstehend beschrieben und in den Abbildungen gezeigt ist, sondern eine einzige Biegung mit etwa gleichem Krümmungsradius, um den gesamten Umfang herum. Auch ein solcher Wärmetauscher wird gemäß dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren hergestellt.In the case of tube bundles which are not shown and are round in cross section 10th and round cases 2nd , is the plate to be used 30th also a flexible plate 30th . Depending on the degree of flexibility of the material used, the plate can 30th with or without lines of weakness 33 be trained. For example, plates made of a material with low flexibility with tightly arranged parallel lines of weakness 33 be trained, which could remind you of a corset known from earlier times. Particularly slightly flexible materials do not require lines of weakness 33 . The plates 30th need for round tube bundles 10th no bends as described above and shown in the figures, but a single bend with approximately the same radius of curvature around the entire circumference. Such a heat exchanger is also manufactured in accordance with the manufacturing method according to the invention.

Komplettiert wird der Wärmetauscher z. B. durch die Montage von stirnseitigen Anschlussflanschen 23 mit geeigneten Dichtungen 24 an das Gehäuse 2, wie ebenfalls der 1 zu entnehmen ist.The heat exchanger is completed e.g. B. by installing end flanges 23 with suitable seals 24th to the housing 2nd , as well as the 1 can be seen.

Claims (12)

Wärmetauscher, insbesondere Abgaswärmetauscher oder Ladeluftkühler, umfassend, ein quaderförmiges Rohrbündel (10) mit beabstandeten Rohren (1), durch die Abgas oder Ladeluft strömt und ein quaderförmiges Gehäuse (2), das wenigstens eine Kühlmitteleinlassöffnung (20) und eine beabstandete Kühlmittelauslassöffnung (21) aufweist, wobei das Rohrbündel (10) in einer axialen Richtung in das Gehäuse (2) einschiebbar ist und eine um den Umfang eines Querschnitts des Rohrbündels (10) herum sich erstreckende Abdichtung (3), die zwischen dem Gehäuse (2) und dem Rohrbündel (10) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdichtung (3) eine einteilige, abgebogene Platte (30) ist, die in einem Bereich (B) der Kühlmitteleinlassöffnung (20) beginnt und sich von dort, in der axialen Richtung, über einen vorbestimmten Längenabschnitt des Rohrbündels (10) erstreckt, wobei die abgebogene Platte (30) eine Öffnung (31) aufweist, die mit der Kühlmittelauslassöffnung (21) des Gehäuses (2) deckungsgleich ist.Heat exchanger, in particular exhaust gas heat exchanger or charge air cooler, comprising a cuboid tube bundle (10) with spaced tubes (1) through which exhaust gas or charge air flows and a cuboid housing (2) which has at least one coolant inlet opening (20) and a spaced coolant outlet opening (21) The tube bundle (10) can be pushed into the housing (2) in an axial direction and a seal (3), which extends around the circumference of a cross section of the tube bundle (10), between the housing (2) and the tube bundle (10), characterized in that the seal (3) is a one-piece, bent plate (30), which begins in a region (B) of the coolant inlet opening (20) and from there, in the axial direction, over a predetermined length section of the tube bundle (10), wherein the bent plate (30) has an opening (31) which is congruent with the coolant outlet opening (21) of the housing (2). Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die abgebogene Platte (30) sich bis zu einem gegenüberliegenden Ende des Rohrbündels erstreckt oder erst kurz vor diesem Ende (11) endet.Heat exchanger after Claim 1 , characterized in that the bent plate (30) extends to an opposite end of the tube bundle or ends shortly before this end (11). Wärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dass die Platte (30) wenigstens zwei oder mehrere beabstandete Dichtlippen (32) oder dergleichen aufweist, die an einer Innenwandung des Gehäuses (2) anliegen.Heat exchanger according to one of the preceding claims, that the plate (30) has at least two or more spaced sealing lips (32) or the like, which bear against an inner wall of the housing (2). Wärmetauscher nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die abgebogene Platte (30) mehrere, beispielsweise vier, parallel laufende Schwächungslinien (33) aufweist, die ein leichtes Biegen der Platte (30) gestatten, wobei die Schwächungslinien (33) sich im Wärmetauscher entlang von vier Längskanten des quaderförmigen Rohrbündels (10) und des korrespondierenden quaderförmigen Gehäuses (2) erstrecken.Heat exchanger according to one or more of the preceding claims, characterized in that the bent plate (30) has several, for example four, parallel weakening lines (33) which allow the plate (30) to bend slightly, the weakening lines (33) being equal extend in the heat exchanger along four longitudinal edges of the cuboid tube bundle (10) and the corresponding cuboid housing (2). Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die abgebogene Platte (30) an zwei gegenüberliegenden Plattenrändern (34) wenigstens ein Verbindungsorgan (35) aufweist, um die Plattenränder nach Montage der Platte (30) am Rohrbündel (10) miteinander zu verbinden.Heat exchanger after Claim 1 characterized in that the bent plate (30) has at least one connecting element (35) on two opposite plate edges (34) in order to connect the plate edges to one another after mounting the plate (30) on the tube bundle (10). Wärmetauscher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die gegenüberliegenden Plattenränder (34) diejenigen sind, die parallel zu den Schwächungslinien (33) liegen.Heat exchanger after Claim 5 , characterized in that the opposite plate edges (34) are those which are parallel to the lines of weakness (33). Wärmetauscher nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (31) in der Platte (30) vorzugsweise in derjenigen Seite des quaderförmigen Rohrbündels (10) angeordnet ist, die gegenüber der quaderförmigen Seite angeordnet ist, in der die Plattenränder (34) verbunden sind.Heat exchanger according to one or more of the preceding claims, characterized in that the opening (31) in the plate (30) is preferably arranged in that side of the cuboid tube bundle (10) which is arranged opposite the cuboid side in which the plate edges ( 34) are connected. Wärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtlippen (32) senkrecht zu den Schwächungslinien (33) angeordnet sind.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the sealing lips (32) are arranged perpendicular to the lines of weakness (33). Wärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der den Dichtlippen (32) gegenüberliegenden Seite der Platte (30) Vorsprünge (36) angeordnet sind.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that projections (36) are arranged on the side of the plate (30) opposite the sealing lips (32). Wärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte aus Kunststoff, umfassend auch Elastomere oder aus Metall besteht.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the plate consists of plastic, including elastomers or metal. Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers, gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Rohrbündel (10), um den Umfang seines Querschnitts herum, mit einer Abdichtung (3) versehen und axial in ein rohrförmiges Gehäuse (2) geschoben und darin befestigt wird, dadurch gekennzeichnet, dass als Abdichtung (3) eine einteilige, biegsame Platte (30) bereitgestellt wird, die nach Art eines Umschlags um den Umfang und über einen vorbestimmten Längenabschnitt des Rohrbündels (10) herumgelegt und gemeinsam mit demselben in das Gehäuse (2) geschoben wird, wobei die biegsame Platte (30) vor ihrem Einsatz als Umschlag mit einer Öffnung (31) versehen wird, wobei die Platte (30) derart um den Umfang gelegt wird, dass die Öffnung (31) nach dem Einschieben des Rohrbündels (10) in das Gehäuse (2) deckungsgleich mit einer im Gehäuse (2) ausgebildeten Kühlmittelauslassöffnung (21) zu liegen kommt.A method of manufacturing a heat exchanger according to any one of the preceding claims, wherein a tube bundle (10), around the circumference of its cross-section, is provided with a seal (3) and is pushed axially into a tubular housing (2) and fastened therein, characterized that a one-piece, flexible plate (30) is provided as a seal (3), which is placed around the circumference and over a predetermined length of the tube bundle (10) in the manner of an envelope and is pushed together with the latter into the housing (2), the flexible plate (30) being provided with an opening (31) before being used as an envelope, the plate (30) being placed around the circumference such that the opening (31) after the tube bundle (10) has been inserted into the Housing (2) coincides with a coolant outlet opening (21) formed in the housing (2). Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Befestigung der Platte (30) bzw. des Umschlags dadurch ausgeführt wird, dass zwei aneinander anliegende Plattenränder (34) mittels wenigstens eines Verbindungsorgans (35) verbunden werden.Procedure according to Claim 11 , characterized in that the plate (30) or the envelope is fastened by connecting two plate edges (34) which abut one another by means of at least one connecting member (35).
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