DE102016213932A1 - Intercooler, in particular for a motor vehicle - Google Patents

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Christian Bürck
Stefan Dieterle
Alexander Ehmke
Günther Feuerecker
Eberhard Pantow
Thomas Strauss
Holger Striege
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Ladeluftkühler (1) für eine Brennkraftmaschine. Der Ladeluftkühler (1) umfasst einen Wärmeübertrager (2), der mehrere Fluidpfade (3) zum Durchströmen mit der zu kühlenden Ladeluft (5) aufweist. Der Ladeluftkühler (1) umfasst ferner einen am Wärmeübertrager (2) angebrachten und mit den Fluidpfaden (3) kommunizierenden Sammler (9). Im Sammler (9) ist ein Kondensat-Aufnahmeraum (5) zum Aufnehmen von kondensierter Ladeluft (5) angeordnet. Der erfindungsgemäße Ladeluftkühler (1) benötigt gegenüber herkömmlichen Ladeluftkühlern besonders wenig Bauraum.The invention relates to a charge air cooler (1) for an internal combustion engine. The charge air cooler (1) comprises a heat exchanger (2) which has a plurality of fluid paths (3) for flowing through with the charge air (5) to be cooled. The intercooler (1) further comprises a collector (9) mounted on the heat exchanger (2) and communicating with the fluid paths (3). In the collector (9) a condensate receiving space (5) for receiving condensed charge air (5) is arranged. The intercooler (1) according to the invention requires compared to conventional intercoolers very little space.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Ladeluftkühler, insbesondere für eine Brennkraftmaschine sowie eine Brennkraftmaschine mit einem solchen Ladeluftkühler.The present invention relates to a charge air cooler, in particular for an internal combustion engine and an internal combustion engine with such a charge air cooler.

Aus der DE 10 2009 042 981 A1 ist ein gattungsgemäßer Ladeluftkühler mit einem Lufteintrittskasten und einem Luftaustrittskasten sowie mit einem Kondensat-Sammler zum Sammeln von in dem Ladeluftkühler abgeschiedenem Kondensat bekannt. Darüber hinaus ist eine Kondensat-Leitung vorgesehen, die über einen Eingang mit dem Kondensat-Sammler und über einen Ausgang mit einer Ansaugleitung einer Brennkraftmaschine verbunden ist. From the DE 10 2009 042 981 A1 is a generic intercooler with an air inlet box and an air outlet box and a condensate collector for collecting condensate deposited in the intercooler known. In addition, a condensate line is provided, which is connected via an input to the condensate collector and via an output to an intake line of an internal combustion engine.

Die DE 10 2014 206 126 A1 offenbart eine Kondensat-Falle eines Motorzylinders, die als Auffangschale ausgebildet ist. Die Auffangschale ist in einem Auslasskrümmer über dessen Unterseite angeordnet.The DE 10 2014 206 126 A1 discloses a condensate trap of a motor cylinder which is formed as a drip tray. The drip tray is disposed in an exhaust manifold over the bottom thereof.

Die DE 36 01 391 A1 behandelt ein am Luftsammelkasten eines Ladeluftkühlers angeordnetes Behältnis zum Auffangen von Kondensat-Öl.The DE 36 01 391 A1 treats a container located at the air collection box of a charge air cooler for collecting condensate oil.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für einen Ladeluftkühler der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest alternative Ausführungsform anzugeben, die sich durch einen geringen Bauraumbedarf auszeichnet.The present invention is concerned with the problem of providing for an intercooler of the generic type an improved or at least alternative embodiment, which is characterized by a low space requirement.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentsprüche. This object is solved by the subject matter of the independent patent claims. Preferred embodiments are the subject of dependent patent claims.

Grundgedanke der Erfindung ist demnach, einen Kondensat-Aufnahmeraum zur Aufnahme von aus der Ladeluft ausfallendem Kondensat im Sammler des Ladeluftkühlers, in welchem die Ladeluft nach dem Durchströmen des Wärmeübertragers gesammelt wird, anzuordnen. Da die Ladeluft im Wärmeübertrager durch Abführung von Wärme an ein Kühlmittel gekühlt wird, erfolgt die Kondensation von Teilen der Ladeluft typischerweise während des Durchströmens des Wärmeübertragers oder unmittelbar nach dem Austritt aus dem Wärmeübertrager, also beim Eintritt in den stromab des Wärmeübertragers angeordneten Sammler. Ein solcher Sammler ist dem Fachmann auch als „Luftsammelkasten“ oder „Sammelkasten“ bekannt.The basic idea of the invention is accordingly to arrange a condensate receiving space for receiving condensate precipitating from the charge air in the collector of the charge air cooler in which the charge air is collected after flowing through the heat exchanger. Since the charge air is cooled in the heat exchanger by dissipating heat to a coolant, the condensation of parts of the charge air is typically carried out during the passage of the heat exchanger or immediately after exiting the heat exchanger, so when entering the downstream of the heat exchanger arranged collector. Such a collector is also known to the person skilled in the art as an "air collection box" or "collection box".

Die Ausbildung eines Kondensat-Aufnahmeraums in besagtem Sammler bewirkt einerseits, dass die kondensierte Ladeluft gezielt dort gesammelt wird, wo sie auch ausfällt, also entsteht; andererseits wird für den Kondensat-Aufnahmeraum kein zusätzlicher Bauraum benötigt, da dieser in den stromab des Wärmeübertragers angebrachten Sammler integriert ist. The formation of a condensate receiving space in said collector causes on the one hand, that the condensed charge air is collected specifically where it also fails, so arises; On the other hand, no additional space is required for the condensate receiving space, since this is integrated in the collector mounted downstream of the heat exchanger.

Ein erfindungsgemäßer Ladeluftkühler für eine Brennkraftmaschine umfasst einen Wärmeübertrager, der mehrere Fluidpfade zum Durchströmen mit der zu kühlenden Ladeluft aufweist. Sogenannte Kühlmittel-Fluidpfade können zum Durchströmen mit einem Kühlmittel vorgesehen sein, so dass dieses im Wärmeübertrager thermisch mit der Ladeluft wechselwirken und von dieser Wärme aufnehmen kann. Mittels eines am Wärmeübertrager angebrachten Verteilers kann die Ladeluft stromauf des Wärmeübertragers auf die einzelnen Fluidpfade des Wärmeübertragers verteilt werden. Hierzu kommuniziert der Verteiler stromauf des Wärmeübertragers mit den Fluidpfaden des Wärmeübertragers. Weiterhin ist am Wärmeübertrager ein Sammler angebracht, der stromab des Wärmeübertragers mit den Fluidpfaden kommuniziert. Auf diese Weise kann die durch die verschiedenen Fluidpfade des Wärmeübertragers strömende Ladeluft gesammelt werden. Erfindungsgemäß ist im Sammler ein Kondensat-Aufnahmeraum zum Aufnehmen von kondensierter Ladeluft angeordnet.An intercooler according to the invention for an internal combustion engine comprises a heat exchanger which has a plurality of fluid paths for flowing through with the charge air to be cooled. So-called coolant fluid paths can be provided for flowing through with a coolant, so that it can interact thermally in the heat exchanger with the charge air and absorb heat from it. By means of a heat exchanger mounted on the distributor, the charge air can be distributed upstream of the heat exchanger to the individual fluid paths of the heat exchanger. For this purpose, the distributor communicates upstream of the heat exchanger with the fluid paths of the heat exchanger. Furthermore, a collector is mounted on the heat exchanger, which communicates downstream of the heat exchanger with the fluid paths. In this way, the charge air flowing through the various fluid paths of the heat exchanger can be collected. According to the invention, a condensate receiving space for receiving condensed charge air is arranged in the collector.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform, mit welcher besonders geringe Fertigungskosten einhergehen, sind die Fluidpfade Teil des Wärmeübertragers. Hierbei umfasst der Sammler ein Behältnis mit einem Gehäuse, welches an dem Wärmeübertrager angebracht ist und einen Gehäuseinnenraum begrenzt, in welchem der Kondensat-Aufnahmeraum angeordnet ist.In a preferred embodiment, which is associated with particularly low production costs, the fluid paths are part of the heat exchanger. Here, the collector comprises a container with a housing which is attached to the heat exchanger and limits a housing interior, in which the condensate receiving space is arranged.

Eine vorteilhafte Strömungsführung des nicht kondensierten Anteils der Ladeluft durch den Sammler hindurch lässt sich erreichen, indem der Sammler mit einem im Behältnis ausgebildeten und von der Ladeluft durchströmbaren Rohrkörper ausgestattet wird. Bei dieser vorteilhaften Ausführungsform begrenzt besagter Rohrkörper einen Rohrkörper-Innenraum, wobei der Kondensat-Aufnahmeraum außerhalb des Rohrkörpers im Gehäuseinnenraum angeordnet ist. Eine unerwünschte Störung der Ladeluft-Strömung beim Durchströmen des Sammlers durch den Kondensat-Aufnahmeraum wird somit vermieden.An advantageous flow control of the non-condensed portion of the charge air through the collector can be achieved by the collector is equipped with a formed in the container and can be flowed through by the charge air pipe body. In this advantageous embodiment, said tubular body limits a tubular body interior space, wherein the condensate receiving space is arranged outside the tubular body in the housing interior. An undesirable disturbance of the charge air flow when flowing through the collector through the condensate receiving space is thus avoided.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Kondensat-Aufnahmeraum zwischen dem Rohrkörper und einer Unterseite des Gehäuses angeordnet. Der Begriff „Unterseite“ bezieht sich dabei auf eine Gebrauchslage des Ladeluftkühlers, insbesondere in einer Brennkraftmaschine bzw. im Motorraum eines Kraftfahrzeugs. Auf diese Weise kann die auf das Kondensat wirkende Schwerkraft dazu genutzt werden, das Kondensat gezielt in einem definierten Teilbereich des Sammlers – im vorliegenden Fall in besagtem unteren Bereich des Sammler und insbesondere unterhalb des Rohrkörpers und zu sammeln.In a further preferred embodiment, the condensate receiving space is arranged between the tubular body and a lower side of the housing. The term "underside" refers to a position of use of the intercooler, in particular in an internal combustion engine or in the engine compartment of a motor vehicle. In this way, the force acting on the condensate gravity can be used to the condensate targeted in a defined portion of the collector - in the present case in said lower portion of the collector and in particular below the tubular body and to collect.

Besonders bevorzugt kommuniziert der Kondensat-Aufnahmeraum ausschließlich über den Sammler mit den Fluidpfaden des Wärmeübertragers. Auf diese Weise kann der Aufbau von Wärmeübertrager und Sammler einfach gehalten werden, was die Herstellung eines besonders preisgünstigen Ladeluftkühlers begünstigt. Particularly preferably, the condensate receiving space communicates exclusively via the collector with the fluid paths of the heat exchanger. In this way, the construction of the heat exchanger and collector can be kept simple, which favors the production of a particularly low-cost intercooler.

Zweckmäßig kann ein dem Wärmeübertrager zugewandter Endabschnitt des Rohrkörpers zumindest in einem unteren Bereich als Kondensat-Sammelzone ausgebildet sein. Besagte Kondensat-Sammelzone kommuniziert bei dieser Variante fluidisch mit dem Kondensat-Aufnahmeraum. Da die Kondensat-Bildung in der Ladeluft beim Durchströmen der Fluidpfade erfolgt, sammelt sich dieses typischerweise unmittelbar stromab besagter Fluidpfade im Sammler an. Daher ist bei dieser Variante auch in diesem Bereich besagte Kondensat-Sammelzone vorgesehen. Über die bestehende Fluidverbindung mit dem Kondensat-Aufnahmeraum lässt sich somit das in der Kondensat-Sammelzone ausgefallene Kondensat schnell und effektiv in den Kondensat-Aufnahmeraum transportieren, so dass es die Durchströmung des Sammlers mit nicht-kondensierter Ladeluft nicht weiter behindert.Suitably, a heat exchanger facing end portion of the tubular body may be formed at least in a lower region as a condensate collection zone. Said condensate collection zone communicates fluidly with the condensate receiving space in this variant. Since the formation of condensate takes place in the charge air as it flows through the fluid paths, this accumulates typically immediately downstream of said fluid paths in the collector. Therefore, in this variant, said condensate collection zone is also provided in this area. Thus, the condensate precipitated in the condensate collection zone can be quickly and effectively transported into the condensate receiving space via the existing fluid connection with the condensate receiving space, so that it does not further hinder the flow through the collector with non-condensed charge air.

Besonders bevorzugt ist die Kondensat-Sammelzone wenigstens teilweise durch eine Vertiefung ausgebildet, die durch eine Umfangswand des Rohrkörpers begrenzt ist. Diese Maßnahme erlaubt eine einfache und somit preisgünstige Realisierung des Sammlers.Particularly preferably, the condensate collecting zone is at least partially formed by a depression bounded by a peripheral wall of the tubular body. This measure allows a simple and thus inexpensive realization of the collector.

Um den Transport der als Kondensat ausgefallenen Ladeluft von der Kondensat-Sammelzone in den Kondensat-Aufnahmeraum möglichst effektiv zu gestalten, wird bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vorgeschlagen den Ladeluftkühler mit einer Pumpvorrichtung auszustatten. Die Pumpvorrichtung ist derart ausgestaltet, dass mit ihr das in der Kondensat-Sammelzone ausgefallene Kondensat in den Kondensat-Aufnahmeraum gefördert werden kann. Alternativ dazu kann die Fluidleitung mit einer Düse versehen oder als Düse ausgestaltet werden, welche, dem Venturi-Prinzip folgend, eine Förderung des Kondensats in den Kondensat-Aufnahmeraum bewirkt. Bei einer vereinfachten Variante kann die Förderung des Kondensats mittels der nicht-kondensierten Ladeluft erfolgen.In order to make the transport of the charge air precipitated as condensate from the condensate collection zone into the condensate receiving space as effective as possible, it is proposed in another preferred embodiment to provide the charge air cooler with a pump device. The pumping device is designed in such a way that the condensate precipitated in the condensate collecting zone can be conveyed into the condensate receiving space with it. Alternatively, the fluid line can be provided with a nozzle or designed as a nozzle, which, following the venturi principle, causes a promotion of the condensate in the condensate receiving space. In a simplified variant, the conveyance of the condensate can take place by means of the non-condensed charge air.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung kommuniziert die Kondensat-Sammelzone über eine im oder am Sammler vorhandene Fluidleitung mit dem Kondensat-Aufnahmeraum. Diese Variante erfordert besonders wenig Bauraum für besagte Fluidverbindung.In an advantageous development, the condensate collecting zone communicates via a fluid line present in or on the collector with the condensate receiving space. This variant requires very little space for said fluid connection.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist ein mit dem Kondensat-Aufnahmeraum kommunizierender Auslass der Fluidleitung in der Gebrauchslage des Ladeluftkühlers oberhalb eines mit dem Rohrkörper-Innenraum kommunizierenden Einlasses angeordnet. Auf diese Weise kann – aufgrund der auf das Kondensat wirkenden Schwerkraft – sichergestellt werden, dass der Kondensat-Aufnahmeraum vollständig mit Kondensat befüllt werden kann, ohne dass dieses auf unerwünschte Weise aus dem Kondensat-Aufnahmeraum austritt und zurück in den von der Ladeluft durchströmten Sammler gelangt.In another preferred embodiment, an outlet of the fluid conduit communicating with the condensate receiving space is arranged in the operating position of the charge air cooler above an inlet communicating with the tubular body interior. In this way it can be ensured - due to the force acting on the condensate gravity - that the condensate receiving space can be completely filled with condensate, without this exiting undesirably from the condensate receiving space and passes back into the flowed through by the charge air collector ,

Besonders wenig Bedarf an zusätzlichem Bauraum geht mit einer weiteren bevorzugten Ausführungsform einher, bei welcher die Fluidleitung im Rohrkörper-Innenraum angeordnet ist.Particularly little need for additional space is accompanied by a further preferred embodiment in which the fluid line is arranged in the tubular body interior.

Bei einer dazu alternativen, bevorzugten Ausführungsform kann die Fluidleitung im Gehäuseinnenraum, aber außerhalb des Rohrkörper-Innenraums angeordnet ist. Auf diese Weise kann eine Störung der Ladeluft-Strömung im Rohrkörper weitgehend oder sogar vollständig vermieden werden.In an alternative, preferred embodiment, the fluid line in the housing interior, but outside the tube body interior is arranged. In this way, a disturbance of the charge air flow in the tubular body can be largely or even completely avoided.

Besonders bevorzugt erstrecken sich die Fluidpfade des Wärmeübertragers entlang einer Längsrichtung. Bei dieser Variante besitzt das Gehäuse des Sammlers in einem Längsschnitt entlang der Längsrichtung im Wesentlichen die Geometrie eines Rechtecks. Hierbei ist der Rohrkörper in dem Längsschnitt entlang der Längsrichtung des Wärmeübertragers wenigstens abschnittsweise gekrümmt ausgebildet. Auf diese Weise wird ein vorteilhaftes Strömungsbild in der durch den Sammler strömenden Ladeluft erreicht. Darüber hinaus ist es möglich, einen dem Wärmeübertrager zugewandten Rohrkörper-Einlass, durch welchen die aus dem Wärmeübertrager austretende Ladeluft in den Sammler bzw. dessen Rohrkörper eingeleitet wird, durch einen Rohrkörper-Auslass wieder aus dem Sammler auszuleiten, der seitlich zum Rohrkörper-Einlass angeordnet ist. Eine derartige Anordnung kann für viele im Motorraum eines Kraftfahrzeugs auftretende Bauraum-Situationen von Vorteil sein.Particularly preferably, the fluid paths of the heat exchanger extend along a longitudinal direction. In this variant, the housing of the collector has in a longitudinal section along the longitudinal direction substantially the geometry of a rectangle. Here, the tubular body is formed in the longitudinal section along the longitudinal direction of the heat exchanger at least partially curved. In this way, an advantageous flow pattern is achieved in the charge air flowing through the collector. In addition, it is possible, a heat exchanger facing the tubular body inlet, through which the exiting the heat exchanger charge air is introduced into the collector or its tubular body, through a tubular body outlet again out of the collector, arranged laterally to the tubular body inlet is. Such an arrangement may be advantageous for many installation space situations occurring in the engine compartment of a motor vehicle.

Besonders bevorzugt ist der Rohrkörper vom Kondensat-Aufnahmeraum weg gekrümmt ausgebildet. Auf diese Weise können die auf das Kondensat beim Durchströmen des Sammlers wirkende Zentrifugalkräfte dazu genutzt werden, das Kondensat gezielt in der Kondensat-Sammelzone zu sammeln, von wo aus es in den Kondensat-Aufnahmeraum gelangen kann.Particularly preferably, the tubular body is formed curved away from the condensate receiving space. In this way, acting on the condensate as it flows through the collector centrifugal forces can be used to collect the condensate targeted in the condensate collection zone, from where it can get into the condensate receiving space.

Als technisch besonders einfach zu realisieren erweist sich eine weitere vorteilhaften Weiterbildung, bei welcher ist die Kondensat-Sammelzone in dem Längsschnitt entlang der Längsrichtung als vom Gehäuse und/oder vom Rohrkörper teilweise begrenzte Vertiefung ausgebildet istAs a particularly simple to implement technically proves another advantageous development, in which the condensate collecting zone in the longitudinal section along the longitudinal direction than Partially limited depression is formed by the housing and / or the tubular body

Die Erfindung betrifft ferner eine Brennkraftmaschine mit einer Abgasanlage und mit einem vorangehend vorgestellten Ladeluftkühler. Die vorangehend erläuterten Vorteile des erfindungsgemäßen Ladeluftkühlers übertragen sich daher auch auf die Brennkraftmaschine.The invention further relates to an internal combustion engine with an exhaust system and with a previously presented intercooler. The above-explained advantages of the charge air cooler according to the invention therefore also be transferred to the internal combustion engine.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnung.Other important features and advantages of the invention will become apparent from the dependent claims, from the drawings and from the associated figure description with reference to the drawing.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination given, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and will be explained in more detail in the following description.

Die einzige 1 illustriert in schematischer, stark vereinfachter Darstellung den Aufbau eines erfindungsgemäßen Ladeluftkühlers 1 zum Kühlen der in die Brennkammern einer Brennkraftmaschine einzuleitenden Ladeluft. The only 1 illustrates in a schematic, highly simplified representation of the structure of a charge air cooler according to the invention 1 for cooling the charge air to be introduced into the combustion chambers of an internal combustion engine.

Der Ladeluftkühler 1 umfasst einen Wärmeübertrager 2, der mehrere Fluidpfade 3 zum Durchströmen mit der zu kühlenden Ladeluft 5 aufweist. Die Fluidpfade 3 sind also Teil des Wärmeübertragers 2. Der Wärmeübertrager 2 kann in der Art eines Stapelscheibenwärmetauschers 13 ausgebildet sein, welcher von der Ladeluft 5 und, fluidisch getrennt zu dieser, von einem Kühlmittel durchströmt wird. Hierzu wechseln sich die von der Ladeluft durchströmbaren Fluidpfade 3 entlang einer Stapelrichtung S mit Kühlmittel-Pfaden 7 ab, die von dem Kühlmittel durchströmt werden können. Durch thermische Wechselwirkung der Ladeluft 5 mit dem Kühlmittel wird die Ladeluft 5 gekühlt, so dass sie nach dem Durchströmen des Ladeluftkühlers 1 wieder in die Brennkammern der Brennkraftmaschine eingeleitet werden kann.The intercooler 1 includes a heat exchanger 2 that has several fluid paths 3 to flow through with the charge air to be cooled 5 having. The fluid paths 3 So they are part of the heat exchanger 2 , The heat exchanger 2 can be in the style of a stacked plate heat exchanger 13 be formed, which of the charge air 5 and, fluidly separated from this, is flowed through by a coolant. For this, the fluid paths through which the charge air can flow alternate 3 along a stacking direction S with coolant paths 7 from, which can be flowed through by the coolant. Due to thermal interaction of the charge air 5 with the coolant is the charge air 5 cooled so that they flow after the intercooler 1 can be introduced again into the combustion chambers of the internal combustion engine.

Der genauere konstruktive Aufbau des Wärmeübertragers 2 bzw. Stapelscheibenwärmetauschers 13 ist nicht Kern der hier vorgestellten Erfindung und darüber hinaus dem einschlägigen Fachmann bekannt, so dass an dieser Stelle auf detailliertere Erläuterungen verzichtet wird. The more precise design of the heat exchanger 2 or stacked plate heat exchanger 13 is not the essence of the invention presented here and beyond the skilled person known, so that is omitted at this point to more detailed explanations.

Für die vorliegende Erfindung von Relevanz ist jedoch ein am Wärmeübertrager 2 angebrachter und mit den Fluidpfaden 3 kommunizierender Sammler 9 der fluidisch mit den Fluidpfaden 3 kommuniziert. Auf diese Weise kann die Ladeluft 5 nach dem Durchströmen der einzelnen Fluidpfade 3 gesammelt und in die Brennkammern der Brennkraftmaschine(nicht gezeigt) eingeleitet werden. Der Sammler 9 umfasst ein Behältnis 10 mit einem Gehäuse 11, welches an dem als Stapelscheibenwärmetauscher 13 ausgebildeten Wärmeübertrager 2 angebracht ist. Das Gehäuse 11 begrenzt einen Gehäuseinnenraum 12. Das Gehäuse kann aus Kunststoff oder aus einem Metall, insbesondere aus Aluminium, hergestellt sein.However, for the present invention of relevance to the heat exchanger 2 attached and with the fluid paths 3 communicating collector 9 the fluidic with the fluid paths 3 communicated. In this way, the charge air 5 after flowing through the individual fluid paths 3 collected and introduced into the combustion chambers of the internal combustion engine (not shown). The collector 9 includes a container 10 with a housing 11 , which at the as a stacked plate heat exchanger 13 trained heat exchanger 2 is appropriate. The housing 11 limits a housing interior 12 , The housing may be made of plastic or of a metal, in particular of aluminum.

Im Zug der Kühlung der Ladeluft 5 im Wärmeübertrager 2 kann ein Teil der gasförmigen Ladeluft auskondensieren und als Kondensat 6 im Ladeluftkühler 1 ausfallen. Ein solches Kondensat bildet sich typischerweise in den Fluidleitungen 3 oder unmittelbar stromab von diesen im Sammler 9. Daher umfasst der Sammler 9 einen Kondensat-Aufnahmeraum 4 zum Sammeln dieses Kondensats 6.In the train cooling the charge air 5 in the heat exchanger 2 Part of the gaseous charge air can condense out and as condensate 6 in the intercooler 1 fail. Such a condensate typically forms in the fluid lines 3 or immediately downstream of them in the collector 9 , Therefore, the collector includes 9 a condensate receiving space 4 to collect this condensate 6 ,

Wie 1 anschaulich belegt, ist der Kondensat-Aufnahmeraum 4 im Gehäuseinnenraum 12 des Sammlers 9 angeordnet. Somit muss für den Kondensat-Aufnahmeraum 4 kein zusätzlicher Bauraum am Ladeluftkühler 1 bereitgestellt werden. As 1 clearly demonstrated, is the condensate receiving space 4 in the housing interior 12 of the collector 9 arranged. Thus, must for the condensate receiving space 4 no additional space on the intercooler 1 to be provided.

Wie 1 erkennen lässt, umfasst der Sammler 9 einen im Behältnis 10 bzw. im Gehäuseinnenraum 12 angeordneten und von der Ladeluft 5 durchströmbaren Rohrkörper 14, der einen Rohrkörper-Innenraum 23 begrenzt. Der Rohrkörper 14 verbindet einen den Fluidpfaden 3 des Wärmeübertragers 2 zugewandten Rohrkörper-Einlass 15 fluidisch mit einen dem Rohrkörper-Einlass 15 gegenüberliegenden Rohrkörper-Auslass 16, über welchen die Ladeluft 5 aus dem Ladeluftkühler 1 austreten kann. Der Kondensat-Aufnahmeraum 4 ist in einem vom Rohrkörper 14 verschiedenen Bereich 28 des Gehäuseinnenraums 12 angeordnet. Im Beispiel der 1 ist der Kondensat-Aufnahmeraum 4 zwischen dem Rohrkörper 14 und einer Unterseite 24 des Gehäuses 11 angeordnet. Um das stromab des Wärmeübertragers 1 ausfallende Kondensat 6 effektiv in den Kondensat-Aufnahmeraum 4 transportieren zu können, ist ein dem Wärmeübertrager 2 zugewandter Endabschnitt 17 des Rohrkörpers 14 in einem unteren Bereich 29 als Kondensat-Sammelzone 19 ausgebildet. Die Begriffe „Unterseite“ und „unterer Bereich“ beziehen sich dabei auf eine Gebrauchslage des Ladeluftkühler 1, insbesondere im Motorraum eines Kraftfahrzeugs. Die Kondensat-Sammelzone 19 kann durch eine Vertiefung 27 ausgebildet sein, die durch eine Umfangswand 26 des Rohrkörpers 14 begrenzt ist.As 1 reveals the collector includes 9 one in the container 10 or in the housing interior 12 arranged and from the charge air 5 permeable tubular body 14 who has a pipe body interior 23 limited. The pipe body 14 connects one to the fluid paths 3 of the heat exchanger 2 facing tubular body inlet 15 fluidic with a pipe body inlet 15 opposite tubular body outlet 16 over which the charge air 5 from the intercooler 1 can escape. The condensate storage room 4 is in one of the tubular body 14 different area 28 of the housing interior 12 arranged. In the example of 1 is the condensate-receiving space 4 between the pipe body 14 and a bottom 24 of the housing 11 arranged. To the downstream of the heat exchanger 1 precipitating condensate 6 effectively into the condensate-receiving space 4 being able to transport is a heat exchanger 2 facing end portion 17 of the tubular body 14 in a lower area 29 as condensate collection zone 19 educated. The terms "bottom" and "lower range" refer to a position of use of the intercooler 1 , in particular in the engine compartment of a motor vehicle. The condensate collection zone 19 can through a depression 27 be formed by a peripheral wall 26 of the tubular body 14 is limited.

Wie 1 weiter erkennen lässt, kommuniziert die Kondensat-Sammelzone 19 über eine im Sammler 9 vorhandene Fluidleitung 20 mit dem Kondensat-Aufnahmeraum 4. Die Fluidleitung 20 kann beispielsweise in der Art eines Fluidrohrs ausgebildet sein. Im Beispielszenario ist die Fluidleitung 20 im Rohrkörper-Innenraum 23 angeordnet. In einer in der Figur nicht gezeigten Variante kann die Fluidleitung 10 im Gehäuseinnenraum 12, jedoch außerhalb des Rohrkörper-Innenraums 23 angeordnet sein. Denkbar ist es außerdem, in einer in der Figur ebenfalls nicht gezeigten Variante auch, besagte Fluidleitung 20 außen am Sammler 9 anzubringen. Das in der Kondensat-Sammelzone 19 ausgefallene und quasi „zwischengespeicherte“ Kondensat 6 kann mittels der Fluidleitung 20 in den Kondensat-Aufnahmeraum 4 transportiert werden, ohne sich hierbei mit der durch den Rohrkörper-Innenraum 23 strömenden Ladeluft zu vermischen.As 1 can be further recognized, communicates the condensate collection zone 19 about one in the collector 9 existing fluid line 20 with the condensate receiving space 4 , The fluid line 20 For example, in the manner of a fluid pipe be educated. In the example scenario, the fluid line is 20 in the tubular body interior 23 arranged. In a variant, not shown in the figure, the fluid line 10 in the housing interior 12 but outside of the tube body interior 23 be arranged. It is also conceivable, in a variant also not shown in the figure, said fluid line 20 outside at the collector 9 to install. That in the condensate collection zone 19 failed and quasi "cached" condensate 6 can by means of the fluid line 20 in the condensate receiving room 4 be transported without interfering with the through the tubular body interior 23 to mix flowing charge air.

Wie 1 anschaulich belegt, ist ein mit dem Kondensat-Aufnahmeraum 4 kommunizierender Auslass 21 der Fluidleitung 20 in der Gebrauchslage des Ladeluftkühlers 1 oberhalb eines mit dem Rohrkörper-Innenraum 23 kommunizierenden Einlasses 22 angeordnet.As 1 clearly occupied, is one with the condensate receiving space 4 communicating outlet 21 the fluid line 20 in the operating position of the intercooler 1 above one with the tubular body interior 23 communicating inlet 22 arranged.

Die Fluidpfade 3 des Wärmeübertragers 2 erstrecken sich entsprechend 1 entlang einer Längsrichtung L. Die 1 zeigt den Ladeluftkühler 1 einschließlich des Sammlers 9 und des Wärmeübertragers 2 in einem Längsschnitt entlang dieser Längsrichtung L. Man erkennt, dass das Gehäuse 11 des Sammlers 9 in diesem Längsschnitt im Wesentlichen die Geometrie eines Rechtecks besitzt. Der Rohrkörper 14 ist in dem Längsschnitt entlang der Längsrichtung L hingegen abschnittsweise gekrümmt ausgebildet. Der Rohrkörper 14 ist dabei wie in 1 gezeigt bevorzugt vom Kondensat-Aufnahmeraum 4 weg gekrümmt ausgebildet. In der Folge ist der Rohrkörper-Auslass 16 auf einer Oberseite 25 des Gehäuses 11 angeordnet. Am Ladeluftkühler 1 kann eine Pumpvorrichtung 18 vorgesehen sein, mittels welcher das in der Kondensat-Sammelzone 19 ausgefallene Kondensat 6 in den Kondensat-Aufnahmeraum gefördert werden kann. Die Pumpvorrichtung 18 ist in Figur nur in stark vereinfachter Form angedeutet und exemplarisch in der Fluidleitung 20 angeordnet. Denkbar ist es aber auch, die Pumpvorrichtung 18 an geeigneter Stelle im/am Sammler 9, insbesondere im Kondensat-Aufnahmeraum 4 anzuordnen.The fluid paths 3 of the heat exchanger 2 extend accordingly 1 along a longitudinal direction L. The 1 shows the intercooler 1 including the collector 9 and the heat exchanger 2 in a longitudinal section along this longitudinal direction L. It can be seen that the housing 11 of the collector 9 essentially has the geometry of a rectangle in this longitudinal section. The pipe body 14 is in contrast formed in sections in the longitudinal section along the longitudinal direction L in sections. The pipe body 14 is there like in 1 shown preferably from the condensate receiving space 4 curved away formed. As a consequence, the tube body outlet 16 on a top 25 of the housing 11 arranged. At the intercooler 1 can be a pumping device 18 be provided by means of which in the condensate collection zone 19 failed condensate 6 can be promoted in the condensate receiving space. The pumping device 18 is indicated in figure only in a greatly simplified form and exemplified in the fluid line 20 arranged. It is also conceivable, the pumping device 18 at a suitable place in / at the collector 9 , in particular in the condensate receiving space 4 to arrange.

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Claims (15)

Ladeluftkühler (1) für eine Brennkraftmaschine, – mit einem Wärmeübertrager (2), der mehrere Fluidpfade (3) zum Durchströmen mit der zu kühlenden Ladeluft (5) aufweist, – mit einem am Wärmeübertrager (2) angebrachten und mit den Fluidpfaden (3) kommunizierenden Sammler (9), – wobei im Sammler (9) ein Kondensat-Aufnahmeraum (5) zum Aufnehmen von kondensierter Ladeluft (5) angeordnet ist.Intercooler ( 1 ) for an internal combustion engine, - with a heat exchanger ( 2 ), which has multiple fluid paths ( 3 ) for flowing through with the charge air to be cooled ( 5 ), - with one on the heat exchanger ( 2 ) and with the fluid paths ( 3 ) communicating collectors ( 9 ), - where in the collector ( 9 ) a condensate receiving space ( 5 ) for receiving condensed charge air ( 5 ) is arranged. Ladeluftkühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammler (9) ein Behältnis (10) mit einem Gehäuse (11) umfasst, welches an dem Wärmeübertrager (2) angebracht ist und einen Gehäuseinnenraum (12) begrenzt, in welchem der Kondensat-Aufnahmeraum (4) angeordnet ist.Intercooler according to claim 1, characterized in that the collector ( 9 ) a container ( 10 ) with a housing ( 11 ), which at the heat exchanger ( 2 ) is mounted and a housing interior ( 12 ), in which the condensate receiving space ( 4 ) is arranged. Ladeluftkühler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass – der Sammler (9) einen im Behältnis (10) ausgebildeten und von der Ladeluft (5) durchströmbaren Rohrkörper (14) umfasst, der einen Rohrkörper-Innenraum (23) begrenzt, – der Kondensat-Aufnahmeraum (4) außerhalb des Rohrkörpers (14) im Gehäuseinnenraum (12) angeordnet ist.Intercooler according to claim 1 or 2, characterized in that - the collector ( 9 ) one in the container ( 10 ) trained and by the charge air ( 5 ) throughflowable tubular body ( 14 ) comprising a tubular body interior ( 23 ), - the condensate receiving space ( 4 ) outside the tubular body ( 14 ) in the housing interior ( 12 ) is arranged. Ladeluftkühler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kondensat-Aufnahmeraum (4) zwischen dem Rohrkörper (14) und einer Unterseite (24) des Gehäuses (11) angeordnet ist.Intercooler according to claim 3, characterized in that the condensate receiving space ( 4 ) between the tubular body ( 14 ) and a bottom ( 24 ) of the housing ( 11 ) is arranged. Ladeluftkühler nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Wärmeübertrager (2) zugewandter Endabschnitt (17) des Rohrkörpers (14) zumindest in einem unteren Bereich als Kondensat-Sammelzone (19) ausgebildet ist, welche mit dem Kondensat-Aufnahmeraum (4) kommuniziert.Intercooler according to claim 3 or 4, characterized in that a heat exchanger ( 2 ) facing end portion ( 17 ) of the tubular body ( 14 ) at least in a lower region as condensate collection zone ( 19 ) formed with the condensate receiving space ( 4 ) communicates. Ladeluftkühler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensat-Sammelzone (19) wenigstens teilweise durch eine Vertiefung (27) ausgebildet ist, die durch eine Umfangswand (26) des Rohrkörpers (14) begrenzt ist.Charge air cooler according to claim 5, characterized in that the condensate collection zone ( 19 ) at least partially by a depression ( 27 ) formed by a peripheral wall ( 26 ) of the tubular body ( 14 ) is limited. Ladeluftkühler nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Ladeluftkühler (1) eine Pumpvorrichtung (18) vorgesehen ist, mittels welcher das in der Kondensat-Sammelzone (19) ausgefallene Kondensat (7) in den Kondensat-Aufnahmeraum (4) förderbar ist.Intercooler according to claim 5 or 6, characterized in that the intercooler ( 1 ) a pumping device ( 18 ) is provided, by means of which in the condensate collection zone ( 19 ) precipitated condensate ( 7 ) in the condensate receiving space ( 4 ) is eligible. Ladeluftkühler nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensat-Sammelzone (19) über eine im oder am Sammler (9) vorhandene Fluidleitung (20) mit dem Kondensat-Aufnahmeraum (4) kommuniziert.Intercooler according to one of claims 5 to 7, characterized in that the condensate collecting zone ( 19 ) about one in or on the collector ( 9 ) existing fluid line ( 20 ) with the condensate receiving space ( 4 ) communicates. Ladeluftkühler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit dem Kondensat-Aufnahmeraum (4) kommunizierender Auslass (21) der Fluidleitung (20) in der Gebrauchslage des Ladeluftkühlers (1) oberhalb eines mit dem Rohrkörper-Innenraum (23) kommunizierenden Einlasses (22) der Fluidleitung (20) angeordnet ist.Charge air cooler according to claim 8, characterized in that a with the condensate receiving space ( 4 ) communicating outlet ( 21 ) of the fluid line ( 20 ) in the position of use of the intercooler ( 1 ) above one with the tubular body interior ( 23 ) communicating inlet ( 22 ) of the fluid line ( 20 ) is arranged. Ladeluftkühler nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidleitung (20) im Rohrkörper-Innenraum (23) angeordnet ist.Intercooler according to claim 8 or 9, characterized in that the fluid line ( 20 ) in the tubular body interior ( 23 ) is arranged. Ladeluftkühler nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidleitung (20) im Gehäuseinnenraum (12), aber außerhalb des Rohrkörper-Innenraums (23) angeordnet ist.Intercooler according to claim 8 or 9, characterized in that the fluid line ( 20 ) in the housing interior ( 12 ), but outside of the tubular body interior ( 23 ) is arranged. Ladeluftkühler nach Anspruch einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass – sich die Fluidpfade (3) des Wärmeübertragers (2) entlang einer Längsrichtung (L) erstrecken, – das Gehäuse (11) des Sammlers (9) in einem Längsschnitt entlang dieser Längsrichtung (L) im Wesentlichen die Geometrie eines Rechtecks besitzt, – der Rohrkörper (14) in diesem Längsschnitt wenigstens abschnittsweise gekrümmt ausgebildet ist.Intercooler according to one of claims 3 to 11, characterized in that - the fluid paths ( 3 ) of the heat exchanger ( 2 ) extend along a longitudinal direction (L), - the housing ( 11 ) of the collector ( 9 ) has in a longitudinal section along this longitudinal direction (L) substantially the geometry of a rectangle, - the tubular body ( 14 ) is formed in this longitudinal section at least partially curved. Ladeluftkühler nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrkörper (14) vom Kondensat-Aufnahmeraum (4) weg gekrümmt ausgebildet ist.Intercooler according to one of claims 3 to 12, characterized in that the tubular body ( 14 ) from the condensate receiving space ( 4 ) is curved away. Ladeluftkühler nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensat-Sammelzone (19) in dem Längsschnitt entlang der Längsrichtung (L) als vom Gehäuse (11) und/oder vom Rohrkörper (14) teilweise begrenzte Vertiefung (27) ausgebildet ist.Intercooler according to one of claims 5 to 13, characterized in that the condensate collecting zone ( 19 ) in the longitudinal section along the longitudinal direction (L) as from the housing ( 11 ) and / or from the tubular body ( 14 ) partially limited depression ( 27 ) is trained. Brennkraftmaschine mit einer Abgasanlage und mit einem Ladeluftkühler (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Internal combustion engine with an exhaust system and with a charge air cooler ( 1 ) according to any one of the preceding claims.
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