DE102017110977A1

DE102017110977A1 - Heat exchanger and intercooler

Info

Publication number: DE102017110977A1
Application number: DE102017110977.3A
Authority: DE
Inventors: Günther Schmidt; Niklas WAIBEL; Anrd Lierhammer; Adrien Briesovsky
Original assignee: MTU Friedrichshafen GmbH
Current assignee: Rolls Royce Solutions GmbH
Priority date: 2017-05-19
Filing date: 2017-05-19
Publication date: 2018-11-22

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere für einen Ladeluftkühler, aufweisend eine Menge von Wärmetauschelementen, ein die Wärmetauschelemente einhausendes Gehäuse mit einer Festlagerseite und einer in Richtung einer Mittenachse gegenüberliegenden Loslagerseite und mindestens ein Befestigungselement zum Befestigen des Gehäuses auf der Loslagerseite an eine Trägerstruktur.
Erfindungsgemäß ist bei dem Wärmetauscher vorgesehen, dass das mindestens eine Befestigungselement nachgiebig, insbesondere zur Kompensation von Längenänderungen in Richtung der Mittenachse, ausgebildet ist.

The invention relates to a heat exchanger, in particular for a charge air cooler, comprising a set of heat exchange elements, a heat exchanger elements einhausendes housing with a fixed bearing side and a center axis opposite bearing surface and at least one fastening element for securing the housing on the floating bearing side to a support structure.
According to the invention it is provided in the heat exchanger, that the at least one fastening element is resilient, in particular for compensation of changes in length in the direction of the center axis, is formed.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere für einen Ladeluftkühler, aufweisend eine Menge von Wärmetauschelementen, ein die Wärmetauschelemente einhausendes Gehäuse mit einer Festlagerseite und einer in Richtung einer Mittenachse gegenüberliegenden Loslagerseite und mindestens ein Befestigungselement zum Befestigen des Gehäuses auf der Loslagerseite an eine Trägerstruktur. Die Erfindung betrifft auch einen Ladeluftkühler mit einem solchen Wärmetauscher.The invention relates to a heat exchanger, in particular for a charge air cooler, comprising a set of heat exchange elements, a heat exchanger elements einhausendes housing with a fixed bearing side and a center axis opposite bearing surface and at least one fastening element for securing the housing on the floating bearing side to a support structure. The invention also relates to a charge air cooler with such a heat exchanger.

Wärmetauscher, insbesondere in Ladeluftkühlern, sind allgemein bekannt. So beschreibt DE 10 2009 012 509 A1 einen Wärmetauscher, bestehend aus mindestens einem Rohrboden und einem Stapel aus beabstandeten, Medien führenden Rohren und aus Seitenteilen, wobei der Stapel in einen Durchbruch des Rohrbodens mit einem Rand mit vier Randseiten eingesetzt ist, die paarweise gegenüberliegend angeordnet und mit dem Stapel verlötet sind. Dabei wird eine kostengünstige und qualitätsgerechte Herstellbarkeit des Wärmetauschers erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass wenigstens eine der Randseiten des Rohrbodens nachgiebig gestaltet ist und dass an der Rückseite dieser Randseite eine Kraft übertragende Wirkverbindung mit einem Endabschnitt wenigstens eines Seitenteils besteht. Es wird auch ein entsprechendes Herstellungsverfahren für Wärmetauscher vorgeschlagen.Heat exchangers, especially in intercoolers, are well known. So describes DE 10 2009 012 509 A1 a heat exchanger consisting of at least one tubesheet and a stack of spaced, media-carrying tubes and side members, the stack being inserted into an aperture of the tubesheet having a four-edge edge disposed in pairs opposite each other and brazed to the stack. In this case, a low-cost and high-quality manufacturability of the heat exchanger according to the invention is achieved in that at least one of the edge sides of the tube sheet is designed resilient and that at the back of this edge side a force-transmitting operative connection with an end portion of at least one side part. A corresponding production method for heat exchangers is also proposed.

Das Konzept ist noch verbesserungswürdig, insbesondere hinsichtlich der Robustheit gegenüber Verschleiß und Wärmedehnungen, einer Verbesserung der Dichtigkeit und einer Senkung der Herstellungskosten.The concept is in need of improvement, in particular with regard to the robustness against wear and thermal expansion, an improvement in the tightness and a reduction in the production costs.

Wünschenswert ist es daher, die Funktion des Wärmetauschers hinsichtlich der oben genannten Aspekte zu verbessern. An dieser Stelle setzt die Erfindung an, deren Aufgabe es ist, in verbesserter Weise einen Wärmetauscher anzugeben, der die oben genannten Probleme zumindest teilweise adressiert.It is therefore desirable to improve the function of the heat exchanger in terms of the above aspects. At this point, the invention begins, whose task is to provide a heat exchanger in an improved manner, which at least partially addresses the above-mentioned problems.

Insbesondere soll ein hohes Maß an Robustheit gegenüber Verschleiß und Wärmedehnungen erreicht und die Dichtigkeit des Wärmetauschers erhöht werden.In particular, a high degree of robustness to wear and thermal expansion is to be achieved and the tightness of the heat exchanger can be increased.

Die Aufgabe, betreffend den Wärmetauscher, wird durch die Erfindung mit einem Wärmetauscher des Anspruchs 1 gelöst. Die Erfindung geht aus von einem Wärmetauscher, insbesondere für einen Ladeluftkühler, aufweisend eine Menge von Wärmetauschelementen, ein die Wärmetauschelemente einhausendes Gehäuse mit einer Festlagerseite und einer in Richtung einer Mittenachse gegenüberliegenden Loslagerseite und mindestens ein Befestigungselement zum Befestigen des Gehäuses auf der Loslagerseite an eine Trägerstruktur.The object, concerning the heat exchanger, is achieved by the invention with a heat exchanger of claim 1. The invention relates to a heat exchanger, in particular for a charge air cooler, comprising a set of heat exchange elements, a heat exchanger elements einhausendes housing with a fixed bearing side and a center axis opposite bearing surface and at least one fastener for securing the housing on the floating bearing side to a support structure.

Erfindungsgemäß ist bei dem Wärmetauscher vorgesehen, dass das mindestens eine Befestigungselement nachgiebig, insbesondere zur Kompensation von Längenänderungen in Richtung der Mittenachse, ausgebildet ist.According to the invention it is provided in the heat exchanger, that the at least one fastening element is resilient, in particular for compensation of changes in length in the direction of the center axis, is formed.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass im Betrieb eines Ladeluftkühlers dieser erheblichen Temperaturschwankungen unterliegt, was zu Längenänderungen des gesamten Ladeluftkühlers und insbesondere des Wärmetauschers führt. Zur Kompensation dieser Längenänderung ist bei der Befestigung des Wärmetauschers eine Loslagerung zu berücksichtigen, welche gleichzeitig eine Abdichtung des Wärmetauschers gewährleistet.The invention is based on the consideration that during operation of a charge air cooler this is subject to considerable temperature fluctuations, which leads to changes in length of the entire charge air cooler and in particular of the heat exchanger. To compensate for this change in length, a loose bearing is to be considered in the attachment of the heat exchanger, which simultaneously ensures a seal of the heat exchanger.

Die Erfindung hat erkannt, dass eine konventionelle Abdichtung zweier in Relativbewegung zueinander stehender Gehäuseteile, insbesondere mittels eines Dichtrings, zu unvorteilhaften Effekten wie beispielsweise Walkarbeit, Verdrillen und/oder abrasivem Verschleiß führen kann. Durch derartige Effekte können Dichtringe, beispielsweise O-Ringe, Schaden nehmen und bis zur Zerstörung beansprucht werden, was wiederum zu Undichtigkeiten im Wärmeetauscher führt.The invention has recognized that a conventional sealing of two relative to each other stationary housing parts, in particular by means of a sealing ring, can lead to unfavorable effects such as flexing, twisting and / or abrasive wear. By such effects, sealing rings, such as O-rings, damage and be claimed to destruction, which in turn leads to leaks in the heat exchanger.

Weiterhin hat die Erfindung erkannt, dass sich eine Kompensation der Längenänderung ohne die genannten, auf direkte Relativbewegung zwischen zwei Reibpartnern basierenden Effekte positiv auf die Dichtigkeit des Wärmetauschers und die Robustheit gegenüber Verschleiß auswirkt.Furthermore, the invention has recognized that a compensation of the change in length without the mentioned, based on direct relative movement between two Reibpartnern effects has a positive effect on the tightness of the heat exchanger and the robustness to wear.

Überraschenderweise hat die Erfindung erkannt, dass eine derartige Kompensation erreicht werden kann durch Befestigungselemente, die eine gezielte Verformbarkeit, also Nachgiebigkeit in Richtung der Längenänderung zulassen. Dies steht im Gegensatz zu der vorherrschenden Auffassung, dass Längenänderungen in einem Wärmetauscher durch eine frei bewegliche, über Dichtringe abgedichtete Verbindung zwei im Reibkontakt stehender (oder lediglich über ein Dichtungselement separierte) Gehäuseteile kompensiert werden soll. Weiterhin hat die Erfindung erkannt, dass bei einer zusammenhängenden und abschließenden Anordnung eines oder mehrerer Befestigungselemente entlang des Umfangs des Wärmetauschers die Dichtigkeit insbesondere einer Längenausdehnung unterliegenden Gehäuseverbindung gewährleistet werden kann.Surprisingly, the invention has recognized that such a compensation can be achieved by fasteners that allow targeted deformability, ie compliance in the direction of change in length. This is in contrast to the prevailing view that length changes in a heat exchanger to be compensated by a freely movable, sealing-sealed connection two in frictional contact (or separated only by a sealing element) housing parts. Furthermore, the invention has recognized that in a contiguous and final arrangement of one or more fasteners along the circumference of the heat exchanger, the tightness, in particular a longitudinal extension underlying housing connection can be ensured.

Das Konzept bietet vorzugsweise die Basis für einen in verbesserter Weise funktionierenden Wärmetauscher, bei dem das mindestens eine Befestigungselement gemäß dem Konzept der Erfindung zwei Funktionalitäten aufweist, nämlich das Führen des sich ausdehnenden und zusammenziehenden Gehäuseteils sowie das Abdichten dieses Gehäuseteils gegenüber eines weiteren Gehäuseteils bzw. einer feststehenden Trägerstruktur. Insbesondere kann durch eine stoffschlüssige Verbindung des einstückigen Befestigungselements beispielsweise durch Löten oder Kleben bzw. der ebenfalls stoffschlüssig oder anderweitig untereinander verbundenen Menge an Befestigungselementen eine absolute Dichtigkeit gewährleistet werden.The concept preferably provides the basis for an improved functioning heat exchanger in which the at least one fastening element according to the concept of the invention has two functionalities, namely Guiding the expanding and contracting housing part and the sealing of this housing part with respect to a further housing part or a fixed support structure. In particular, an absolute tightness can be ensured by a cohesive connection of the one-piece fastening element, for example by soldering or gluing or the materially or otherwise interconnected quantity of fastening elements.

Hierdurch ergibt sich weiterhin eine Verlängerung der Wartungsintervalle, da bei der Befestigung und Dichtung des Wärmetauschers gemäß dem Konzept der Erfindung keine Relativbewegung zwischen zwei Reibungspartnern auftritt und somit die oben genannten, unvorteilhaften Effekte vermieden werden.This also results in an extension of the maintenance intervals, since in the fastening and sealing of the heat exchanger according to the concept of the invention, no relative movement between two friction partners occurs and thus the above-mentioned, unfavorable effects are avoided.

Weiterhin können durch eine Befestigung und Dichtung des Wärmetauschers gemäß dem Konzept der Erfindung Herstellungskosten gesenkt werden, insbesondere da auf zusätzliche Dichtungselemente aufgrund des konstruktiven Aufbaus verzichtet werden kann.Furthermore, manufacturing costs can be reduced by fastening and sealing of the heat exchanger according to the concept of the invention, in particular since additional sealing elements can be dispensed with on account of the structural design.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen und geben im Einzelnen vorteilhafte Möglichkeiten an, das oben erläuterte Konzept im Rahmen der Aufgabenstellung sowie hinsichtlich weiterer Vorteile zu realisieren.Advantageous developments of the invention can be found in the dependent claims and specify in particular advantageous ways to realize the above-described concept within the scope of the problem and with regard to further advantages.

Insbesondere ist vorgesehen, dass das mindestens eine Befestigungselement praktisch einen S-förmigen Querschnitt aufweist. Konkret ist dabei das Befestigungselement insbesondere als Profilkörper mit einem S-förmigen Profil bzw. Querschnitt ausgebildet, welches beispielsweise durch Biegen bzw. Kanten eines Blechs zu einem Profil hergestellt werden kann. Der Vorteil eines S-förmigen Profils als Befestigungselement liegt in der Nachgiebigkeit bzw. elastischen Verformbarkeit, insbesondere in Richtung der Längenänderung des Wärmetauschers, welche die Abdichtung und Befestigung gemäß dem Konzept der Erfindung ermöglicht.In particular, it is provided that the at least one fastening element practically has an S-shaped cross-section. Specifically, the fastening element is designed in particular as a profile body with an S-shaped profile or cross-section, which can be made for example by bending or edges of a sheet to a profile. The advantage of an S-shaped profile as a fastening element lies in the flexibility or elastic deformability, in particular in the direction of the change in length of the heat exchanger, which allows the sealing and fastening according to the concept of the invention.

Vorteilhaft ist vorgesehen, dass das mindestens eine Befestigungselement einstückig umlaufend auf einer stirnseitigen, senkrecht zur Mittenachse ausgerichteten Gehäuse-Befestigungsfläche auf der Loslagerseite des Gehäuses angeordnet ist. Insbesondere beinhaltet dies konkret, dass das Befestigungselement als geschlossenes Profil den gesamten Umfang auf einer Gehäuse-Befestigungsfläche, welche auf der Stirnseite der Loslagerseite des Gehäuses angeordnet ist und in einer Ebene senkrecht zur Mittenachse angeordnet ist, umläuft. Hierbei ist der Begriff „geschlossen“ nicht auf den Querschnitt des S-förmigen Profils zu beziehen, sondern auf den Verlauf des gesamten Befestigungselements, insbesondere um den Umfang des Gehäuses auf der Gehäuse-Befestigungsfläche. Ein derartiges Profil kann auch durch das Biegen eines geraden Profils zu einem geschlossenen Profil und das stoffschlüssige Verbinden, insbesondere Kleben, Schweißen oder Löten, der beiden stirnseitigen Enden miteinander hergestellt werden. Der Vorteil eines geschlossenen Profils liegt darin, dass eine vollständige Dichtigkeit gewährleistet wird, insbesondere bei einem wiederum stoffschlüssigen Verbinden des Befestigungselements mit dem Gehäuse des Wärmetauschers und der außen liegenden Trägerstruktur. Auch kommen andere bekannte Ur- und Umformverfahren zur Herstellung eines einstückigen Befestigungselements in Frage.Advantageously, it is provided that the at least one fastening element is arranged in one piece circumferentially on an end face, aligned perpendicular to the center axis housing mounting surface on the floating bearing side of the housing. In particular, this specifically means that the fastening element as a closed profile the entire circumference on a housing mounting surface, which is arranged on the end face of the floating bearing side of the housing and in a plane perpendicular to the center axis, rotates. Here, the term "closed" is not to refer to the cross section of the S-shaped profile, but on the course of the entire fastener, in particular around the circumference of the housing on the housing mounting surface. Such a profile can also be produced by bending a straight profile to a closed profile and the material-locking connection, in particular gluing, welding or soldering, the two front ends together. The advantage of a closed profile is that a complete tightness is ensured, in particular in a materially cohesive connecting the fastener to the housing of the heat exchanger and the outer support structure. Also, other known Ur- and forming methods for producing a one-piece fastener come into question.

Im Rahmen einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Befestigung den Raum zwischen Gehäuse und Trägerstruktur praktisch vollständig abdichtet, insbesondere fluiddicht ausgebildet ist. Konkret beinhaltet dies insbesondere, dass durch eine einstückige Ausführung des Befestigungselements oder durch vollständig abdichtende Verbindungselemente zwischen einzelnen Befestigungselementen eine vollständige Abdichtung zwischen Gehäuse des Wärmetauschers und Trägerstruktur gewährleistet wird. Die vollständige Abdichtung führt zu dem Vorteil, dass die Effektivität und die zuverlässige Arbeitsweise des Wärmetauschers gewährleistet ist, insbesondere da kein Anteil des Fluids bzw. der Ladeluft, entweichen kann.In the context of a particularly preferred development, it is provided that the fastening virtually completely seals the space between the housing and the support structure, in particular being designed to be fluid-tight. Specifically, this includes in particular that a complete seal between the housing of the heat exchanger and support structure is ensured by a one-piece design of the fastener or by completely sealing fasteners between individual fasteners. The complete seal leads to the advantage that the effectiveness and the reliable operation of the heat exchanger is ensured, in particular since no portion of the fluid or the charge air, can escape.

Insbesondere ist vorgesehen, dass das mindestens eine Befestigungselement auf der Gehäuse-Befestigungsfläche befestigt wird mittels eines Verfahrens ausgewählt aus folgender Gruppe: Löten, Schweißen, Kleben, Klemmen, Verschrauben, oder dergleichen Füge- oder Verbindungsverfahren. Konkret beinhaltet dies insbesondere, dass die Befestigung des Gehäuses an die Trägerstruktur bei der Herstellung mittels eines der genannten Verfahren erfolgt. Eine stoffschlüssige Verbindung, insbesondere durch Kleben, Löten oder Schweißen, führt zu dem Vorteil einer verbesserten Abdichtung, insbesondere einer absoluten Dichtheit der Verbindung zwischen Gehäuse und Trägerstruktur; dies insbesondere ohne zusätzliche Dichtringe, Dichtungen oder dergleichen Dichtmittel. Eine wieder lösbare Verbindung, insbesondere durch Schrauben oder Klemmen, führt zu dem Vorteil, dass eine Demontage, insbesondere zur Wartung oder Instandsetzung, zerstörungsfrei erfolgen kann. Die Verbindungsverfahren werden dabei zur Herstellung einer insbesondere fluiddichten Verbindung sowohl zwischen Gehäuse-Befestigungsfläche und Befestigung, als auch zwischen Befestigung und Trägerstruktur angewandt. Hierbei ist es bei der Herstellung von wirtschaftlichem Vorteil, für sämtliche Verbindungen dasselbe Verbindungsverfahren einzusetzen; jedoch ist dies nicht zwingend notwendig. So kann, je nach technischen Erfordernissen, für eine Verbindung ein anderes Verbindungsverfahren gewählt werden als für eine andere Verbindung.In particular, it is provided that the at least one fastening element is mounted on the housing mounting surface by means of a method selected from the following group: soldering, welding, gluing, clamping, screwing, or the like joining or joining method. Specifically, this includes in particular that the attachment of the housing to the support structure during manufacture by means of one of said methods. A cohesive connection, in particular by gluing, soldering or welding, leads to the advantage of an improved seal, in particular an absolute tightness of the connection between the housing and the support structure; This particular without additional sealing rings, seals or the like sealant. A detachable connection, in particular by screws or clamps, leads to the advantage that disassembly, in particular for maintenance or repair, can be carried out non-destructively. The connection methods are used for producing a connection which is in particular fluid-tight, both between the housing attachment surface and the attachment, and between the attachment and the support structure. It is in the production of economic advantage to use the same connection method for all compounds; however, this is not mandatory. So, depending on technical requirements, for one connection will be chosen a different connection method than for another connection.

Im Rahmen einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Befestigung eine Menge von Befestigungselementen, vorzugsweise vier Befestigungselemente, auf der Gehäuse-Befestigungsfläche zum Befestigen des Gehäuses an die Trägerstruktur aufweist. Konkret beinhaltet dies insbesondere, dass mehrere Befestigungselemente derartig auf der Gehäuse-Befestigungsfläche angeordnet sind, dass sie eine Form bilden. Insbesondere werden die vier Befestigungselemente derartig angeordnet, dass sich jeweils zwei praktisch gleich lange Befestigungselemente parallel gegenüberliegen und die beiden Gruppen der jeweils zwei parallelen Befestigungselemente senkrecht zueinander ausgerichtet sind. Auf diese Weise wird eine rechteckige Form der Befestigung realisiert, die insbesondere der stirnseitigen Außenform des Gehäuses auf der Loslagerseite entspricht und somit eine besonders vorteilhafte Befestigung ermöglicht. Die Verbindung, insbesondere fluiddichte Verbindung der Befestigungselemente untereinander, kann über die weiterhin beanspruchten Verbindungsverfahren erfolgen.Within the scope of a particularly preferred development, it is provided that the attachment has a set of fastening elements, preferably four fastening elements, on the housing fastening surface for fastening the housing to the support structure. Specifically, this specifically includes that a plurality of fasteners are arranged on the housing mounting surface such that they form a shape. In particular, the four fastening elements are arranged such that in each case two practically equally long fastening elements are parallel and the two groups of the two parallel fastening elements are aligned perpendicular to each other. In this way, a rectangular shape of the attachment is realized, which corresponds in particular to the frontal outer shape of the housing on the floating bearing side and thus allows a particularly advantageous attachment. The connection, in particular fluid-tight connection of the fastening elements with one another, can take place via the connection method claimed further.

Insbesondere ist vorgesehen, dass einzelne Befestigungselemente, insbesondere bei Richtungsänderungen des Verlaufes der Befestigung auf der Gehäuse-Befestigungsfläche um einen Verbindungswinkel, über Verbindungselemente fluiddicht verbunden sind. Konkret beinhaltet dies insbesondere, dass zum Bilden der Befestigung einzelne Befestigungselemente über Verbindungselemente, beispielsweise Sonderbauteile, insbesondere fluiddicht miteinander verbunden sind. Derartige Verbindungselemente können über Steckverbindungen, oder stoffschlüssige Verbindungsverfahren, insbesondere durch Kleben, mit den Befestigungselementen zusammengeführt und verbunden werden. Eine solche Weiterbildung führt zu dem Vorteil, dass die Befestigungselemente standardmäßig parallele Stirnflächen aufweisen, welche über Verbindungselemente verbunden werden, um beispielsweise eine Richtungsänderung auf der Gehäuse-Befestigungsfläche um einen bestimmten Verbindungswinkel zu realisieren. Auf diese Weise wird der Bearbeitungsaufwand der Befestigungselemente bei der Herstellung in vorteilhafter Weise verringert, da bei der Bildung der Befestigungsgeometrie auf standardmäßig abgelängte Profile bzw. Profilschienen als Befestigungselemente zurückgegriffen werden kann.In particular, it is provided that individual fastening elements, in particular for changes in direction of the course of the attachment to the housing mounting surface about a connection angle, are fluid-tightly connected via connecting elements. Specifically, this specifically includes that for forming the attachment individual fasteners via connecting elements, such as special components, in particular fluid-tightly connected to each other. Such connecting elements can be brought together and connected to the fastening elements via plug-in connections or cohesive connection methods, in particular by gluing. Such a development leads to the advantage that the fastening elements by default have parallel end faces, which are connected via connecting elements in order to realize, for example, a change of direction on the housing mounting surface by a specific connection angle. In this way, the processing cost of the fasteners in the production is advantageously reduced, since in the formation of the attachment geometry can be used as standard cut to length profiles or rails as fasteners.

Im Rahmen einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass einzelne Befestigungselemente, insbesondere bei Richtungsänderungen des Verlaufes auf der Gehäuse-Befestigungsfläche, zur fluiddichten Verbindung einen dem Verbindungswinkel der Richtungsänderung entsprechenden Gehrungschnitt zur Herstellung einer Gehrungsverbindung aufweisen. Konkret beinhaltet dies insbesondere, dass zwei auf der Gehäuse-Befestigungsfläche aneinander angrenzende Profile an den zu verbindenden Stirnseiten unter einem Winkel abgelängt werden, der ihrer Anordnung zueinander entspricht und einen praktisch vollständigen Kontakt der beiden Stirnseiten und damit der beiden Profilquerschnitte erlaubt. Auf diese Weise wird, vor allem im Gegensatz zu beispielsweise einer Stoßverbindung zweier senkrecht zueinander angeordneter Befestigungselemente, vorteilhaft erreicht, dass praktisch zwei angrenzende Profilquerschnitte vollständig, das heißt über ihre gesamte Kontaktfläche, verbunden sind. Somit wird, insbesondere bei einer anschließenden, stoffschlüssigen Verbindung der beiden angrenzenden Profilquerschnitte, eine fluiddichte Verbindung zwischen Befestigungselementen erreicht, die keine zusätzlichen Verbdinungselemente benötigt.In the context of a particularly preferred development, it is provided that individual fastening elements, in particular in the case of changes in direction of the profile on the housing fastening surface, have a miter cut corresponding to the connection angle of the change in direction for producing a miter joint for the fluid-tight connection. Specifically, this includes in particular that two adjacent to each other on the housing mounting surface profiles are cut to length at the ends to be joined at an angle that corresponds to their arrangement to each other and allows a virtually complete contact of the two end faces and thus the two profile cross-sections. In this way, especially in contrast to, for example, a butt joint of two mutually perpendicular fasteners, advantageously achieved that virtually two adjacent profile cross-sections completely, that is, over their entire contact surface, are connected. Thus, in particular in a subsequent, cohesive connection of the two adjacent profile cross sections, a fluid-tight connection between fastening elements is achieved, which requires no additional Verbdinungselemente.

Vorteilhaft ist vorgesehen, dass der Wärmetauscher eine Rippen-Rohrbauweise aufweist. Dies beinhaltet insbesondere, dass das Kühlmedium durch Rohre geführt wird, und eine Übertragung von Wärme eines vorbeiströmenden, zu kühlenden Mediums, insbesondere eines Ladeluftstroms, an das Kühlmedium begünstigt wird. Somit wird erreicht, dass die Übertragung der Wärme des Wärmestroms aus der Ladeluft an das Kühlmedium durch die Rippen-Rohrbauweise begünstigt wird. Hierzu sind Rippen des Rippenrohrs besonders bevorzugt aus einem Material mit relativ hoher Wärmeleitfähigkeit gebildet. Bevorzugt kann ein in Rippen-Rohrbauweise ausgebildeter Wärmetauscher nach einem Kreuzstrom- oder einem Gegenstromprinzip funktionieren. Durch ein Kreuzstrom- oder Gegenstromprinzip funktionierende Wärmetauscher haben den Vorteil, dass Kühlmedium und zu kühlendes Medium relativ zueinander in unterschiedliche Richtungen strömen, dadurch wird insbesondere die Wärmeübertragung zwischen den Stoffströmen begünstigt. Generell sind aber auch andere Führungsformen der Stoffströme möglich, beispielsweise ein Gleichstromprinzip. Außerdem gelten für diese Weiterbildung die allgemeinen Vorteile eines Wärmetauschers in Rippen-Rohrbauweise, insbesondere ein geringeres Gewicht und geringere Material- und Herstellkosten, verglichen mit anderen Bauformen wie beispielsweise Wärmetauschern in Paketbauweise.It is advantageously provided that the heat exchanger has a ribbed pipe construction. This includes in particular that the cooling medium is guided through pipes, and a transfer of heat of a flowing past, to be cooled medium, in particular a charge air flow, is favored to the cooling medium. Thus, it is achieved that the transfer of the heat of the heat flow from the charge air to the cooling medium is promoted by the ribbed tube construction. For this purpose, ribs of the finned tube are particularly preferably formed from a material having a relatively high thermal conductivity. Preferably, a trained in ribbed tube construction heat exchanger can operate on a cross-flow or a countercurrent principle. By a cross-flow or countercurrent principle functioning heat exchangers have the advantage that the cooling medium and medium to be cooled flow relative to each other in different directions, characterized in particular the heat transfer between the streams is favored. In general, however, other forms of leadership of material flows are possible, for example, a DC principle. In addition, for this development, the general benefits of a heat exchanger in rib-tube design, in particular a lower weight and lower material and manufacturing costs, compared with other designs such as heat exchangers in package design.

Vorteilhaft ist vorgesehen, dass das mindestens eine Befestigungselement mit einer im Wesentlichen in Richtung der Mittenachse (M) wirkenden Vorspannung, insbesondere Zugspannung, beaufschlagt wird. Konkret beinhaltet dies insbesondere, dass der Wärmetauscher bei der Montage mittels der Befestigung derartig befestigt wird, dass er unter einer in Richtung der Mittenachse wirkenden Spannung, insbesondere Zugspannung steht. Diese Spannungsbeaufschlagung ist derartig ausgelegt, dass im Betrieb des Wärmetauschers und der damit verbundenen Temperaturzunahme und Längenausdehnung des Wärmetauschers die Vorspannung abnimmt und somit ein spannungsarmer, insbesondere spannungsloser Zustand unter Betriebsbedingungen eintritt. Auf diese Weise wird erreicht, dass ein ansonsten durch die Längenänderung bzw. -ausdehnung hervorgerufener Druckzustand des Wärmetauschers, und damit auf die Befestigung wirkende Druckkräfte, in vorteilhafter Weise vermieden werden.It is advantageously provided that the at least one fastening element with a substantially in the direction of the center axis ( M ) acting bias, in particular tensile stress, is applied. Specifically, this includes in particular that the heat exchanger is mounted during mounting by means of the attachment such that it is under a voltage acting in the direction of the center axis, in particular tension. This voltage application is designed such that during operation of the heat exchanger and the associated increase in temperature and length of the heat exchanger, the bias decreases and thus enters a low-voltage, especially de-energized state under operating conditions. In this way it is achieved that an otherwise caused by the change in length or extent of pressure state of the heat exchanger, and thus acting on the attachment pressure forces are avoided in an advantageous manner.

Die Erfindung führt zur Lösung der Aufgabe auch auf einen Ladeluftkühler, insbesondere Buntmetall-Ladeluftkühler, mit einem Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 10. Bei dem Ladeluftkühler werden die Vorteile des Wärmetauschers gemäß dem Konzept der Erfindung vorteilhaft genutzt.The invention also leads to the solution of the problem to a charge air cooler, in particular non-ferrous metal intercooler, with a heat exchanger according to one of claims 1 to 10. In the intercooler, the advantages of the heat exchanger according to the concept of the invention are advantageously used.

Ausführungsformen der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Diese soll die Ausführungsformen nicht notwendigerweise maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung, wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzungen der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen, dass vielfältige Modifikationen und Änderungen betreffend die Form und das Detail einer Ausführungsform vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in der Zeichnung sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest zwei der in der Beschreibung, der Zeichnung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im folgenden gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen oder beschränkt auf einen Gegenstand, der eingeschränkt wäre im Vergleich zu dem in den Ansprüchen beanspruchten Gegenstand. Bei angegebenen Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein. Der Einfachheit halber sind nachfolgend für identische oder ähnliche Teile oder Teile mit identischer oder ähnlicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet.Embodiments of the invention will now be described below with reference to the drawing. This is not necessarily to scale the embodiments, but the drawing, where appropriate for explanation, executed in a schematized and / or slightly distorted form. With regard to additions to the teachings directly recognizable from the drawing reference is made to the relevant prior art. It should be noted that various modifications and changes may be made in the form and detail of an embodiment without departing from the general idea of the invention. The disclosed in the description, in the drawing and in the claims features of the invention may be essential both individually and in any combination for the development of the invention. In addition, all combinations of at least two of the features disclosed in the description, the drawings and / or the claims fall within the scope of the invention. The general idea of the invention is not limited to the exact form or detail of the preferred embodiments shown and described below or limited to an article which would be limited in comparison with the subject matter claimed in the claims. For the given design ranges, values within the stated limits should also be disclosed as limit values and be arbitrarily usable and claimable. For simplicity, the same reference numerals are used below for identical or similar parts or parts with identical or similar function.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in:

1 einen Wärmetauscher gemäß dem Konzept der Erfindung in einer besonders bevorzugten Weiterbildung,
2 ein Detail der Befestigung in der Weiterbildung,
3A eine schematische Einzeldarstellung eines Befestigungselements gemäß dem Konzept der Erfindung,
3B eine Darstellung einer Befestigung in einer weiteren bevorzugten Weiterbildung,
4A eine Darstellung einer Befestigung in noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung,
4B - D jeweils schematische Darstellungen von bevorzugten Weiterbildungen von Verbindungselementen.

Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of the preferred embodiments and from the drawing; this shows in:

1 a heat exchanger according to the concept of the invention in a particularly preferred development,
2 a detail of the attachment in the training,
3A a schematic detail of a fastener according to the concept of the invention,
3B an illustration of a fastening in a further preferred development,
4A an illustration of a fastening in yet another preferred embodiment,
4B - D in each case schematic representations of preferred developments of connecting elements.

1 zeigt einen Wärmetauscher 100 gemäß dem Konzept der Erfindung in einer besonders bevorzugten Weiterbildung. Dargestellt ist der Wärmetauscher 100 als Teil eines Ladeluftkühlers 1000 in einer Schnittdarstellung. Gemäß dem Prinzip eines Wärmetauschers durchströmt ein Strom eines zu temperierenden Fluids, in diesem Falle ein Ladeluftstrom 128, den Wärmetauscher 100. Hierzu tritt der Ladeluftstrom 128 über einen Ladelufteintritt 120 in den Wärmetauscher 100 ein und über einen Ladeluftaustritt 122 aus dem Wärmetauscher 100 hinaus. 1 shows a heat exchanger 100 according to the concept of the invention in a particularly preferred embodiment. Shown is the heat exchanger 100 as part of a charge air cooler 1000 in a sectional view. According to the principle of a heat exchanger flows through a stream of a fluid to be tempered, in this case a charge air flow 128 , the heat exchanger 100 , For this purpose, the charge air flow occurs 128 via a charge air inlet 120 in the heat exchanger 100 on and over a charge air outlet 122 from the heat exchanger 100 out.

Weiterhin durchströmt ein temperierendes Fluid, in diesem Falle eine Kühlmittelstrom 130 den Wärmetauscher 100 und insbesondere Wärmetauschelemente 160. Diese Wärmetauschelemente 160 können beispielsweise als Rohre ausgebildet sein, welche über an diese Rohre angeschlossene Rippen einen Wärmetausch realisieren. Vorliegend tritt der Kühlmittelstrom 130 über einen Kühlmitteleintritt 124 in den Wärmetauscher 100 ein, und über einen Kühlmittelaustritt 126 aus dem Wärmetauscher 100 hinaus.Furthermore, a tempering fluid flows through, in this case a coolant flow 130 the heat exchanger 100 and in particular heat exchange elements 160 , These heat exchange elements 160 For example, they can be designed as tubes which realize a heat exchange via fins connected to these tubes. In the present case, the coolant flow occurs 130 via a coolant inlet 124 in the heat exchanger 100 on, and over a coolant outlet 126 from the heat exchanger 100 out.

In der hier dargestellten Schnittdarstellung ist ein Schnitt entlang der Mittenachse M dargestellt. Entlang dieser Mittenachse M tritt vornehmlich eine durch Wärmeentwicklung bedingte und mittels einer Befestigung gemäß dem Konzept der Erfindung zu kompensierende Längenausdehnung auf.In the sectional illustration shown here is a section along the center axis M shown. Along this center axis M occurs predominantly due to heat development and by means of a fastening according to the concept of the invention to be compensated longitudinal extent.

Der Wärmetauscher 100 ist weiterhin an einer Trägerstruktur 400 befestigt. Diese Trägerstruktur kann beispielsweise Teil eines Ladeluftkühlers 1000 sein oder ein eigenständiger, selbsttragender Gehäuseabschnitt des Wärmetauschers 100. Vorliegend ist die Trägerstruktur 400 abschnittsweise sowohl an einer Festlagerseite F als auch an einer Loslagerseite L dargestellt. Ein Gehäuse 200 bildet mit der Trägerstruktur 400 einen praktisch fluiddicht umschlossenen Raum, welcher lediglich am Ladelufteintritt 122 und am Ladeluftaustritt 124 zum Ein- und Austreten des Ladeluftstroms 128 geöffnet ist.The heat exchanger 100 is still on a support structure 400 attached. This support structure may for example be part of an intercooler 1000 be or an independent, self-supporting housing portion of the heat exchanger 100 , In the present case is the support structure 400 in sections on both sides of a fixed bearing F as well as at a non-locating bearing side L shown. A housing 200 forms with the support structure 400 a virtually fluid-tight enclosed space, which only on Charge air inlet 122 and at the charge air outlet 124 for entering and exiting the charge air flow 128 is open.

Die Festlagerseite F bezeichnet hierbei jene Seite des Wärmetauschers 100, an dem der Wärmetauscher 100 bzw. die Wärmetauschelemente 160 fest mit der Trägerstruktur 400 verbunden sind. Dahingegen bezeichnet die Loslagerseite L jener Seite des Wärmetauschers 100, an dem der Wärmetauscher 100 bzw. das Gehäuse 200 gemäß dem Prinzip einer Loslagerung, also beweglich mittels einer Befestigung 300, verbunden ist. Zu dieser Beweglichkeit zählt insbesondere eine begrenzte Bewegungsfreiheit, welche insbesondere in Richtung der Längenausdehnung, also in Richtung der Mittenachse M, durch eine Nachgiebigkeit der Befestigung 300 gemäß dem Konzept der Erfindung erreicht wird.The fixed bearing side F in this case denotes that side of the heat exchanger 100 to which the heat exchanger 100 or the heat exchange elements 160 firmly with the support structure 400 are connected. On the other hand, refers to the floating bearing side L that side of the heat exchanger 100 to which the heat exchanger 100 or the housing 200 according to the principle of a floating bearing, that is movable by means of a fastening 300 , connected is. In particular, this mobility includes a limited freedom of movement, which in particular in the direction of the longitudinal extent, ie in the direction of the center axis M , by a compliance of attachment 300 is achieved according to the concept of the invention.

2 zeigt eine detaillierte Ansicht der Weiterbildung mit einem Ausschnitt der Schnittdarstellung an der Loslagerseite L des Gehäuses 200. Dargestellt ist ein Befestigungselement 320 als Teil der Befestigung 300. In der hier dargestellten Schnittansicht ist das S-förmige Profil des Befestigungselements sichtbar. 2 shows a detailed view of the development with a section of the sectional view of the floating bearing side L of the housing 200 , Shown is a fastener 320 as part of the attachment 300 , In the sectional view shown here, the S-shaped profile of the fastener is visible.

Auf der Seite des Gehäuses 200 ist das Befestigungselement 320 an einer Gehäuse-Befestigungsfläche 220 befestigt. Hierzu stehen Befestigungselement 320 und Gehäuse-Befestigungsfläche 220 in einer Gehäuse-Befestigungszone 222 in Kontakt. Diese Gehäuse-Befestigungszone 222 ist vorliegend stoffschlüssig als Schweißverbindung ausgebildet. Gleichwohl sind für die Befestigung durch Bildung einer Gehäuse-Befestigungszone weitere Befestigungsverfahren denkbar, insbesondere Löten, Kleben, Verschrauben oder Klemmen.On the side of the case 200 is the fastener 320 on a housing mounting surface 220 attached. These are fastener 320 and housing mounting surface 220 in a housing attachment zone 222 in contact. This housing attachment zone 222 is presently formed cohesively as a welded joint. Nevertheless, further attachment methods are conceivable for attachment by forming a housing attachment zone, in particular soldering, gluing, screwing or clamping.

Weiterhin ist das Befestigungselement 320 auf der Seite der Trägerstruktur an eine Trägerstruktur-Befestigungsfläche 420 befestigt. Hierzu steht das Befestigungselement 320 in einer Trägerstruktur-Befestigungszone 422 mit der Trägerstruktur-Befestigungsfläche 420 in Kontakt. Die Trägerstruktur-Befestigungsfläche 420 wird vorliegend ebenfalls als Schiebeboden bezeichnet. Analog zu der Seite des Gehäuses 200 und insbesondere der Gehäuse-Befestigungszone 222 ist die Trägerstruktur-Befestigungszone 420 vorliegend stoffschlüssig als Schweißverbindung ausgebildet. Gleichwohl sind für die Befestigung durch Bildung einer Gehäuse-Befestigungszone weitere Befestigungsverfahren denkbar, insbesondere Löten, Kleben, Verschrauben oder Klemmen.Furthermore, the fastener 320 on the side of the support structure to a support structure mounting surface 420 attached. This is the fastener 320 in a support structure attachment zone 422 with the support structure attachment surface 420 in contact. The support structure mounting surface 420 is also referred to herein as a sliding floor. Analogous to the side of the housing 200 and in particular the housing attachment zone 222 is the support structure attachment zone 420 in the present case materially formed as a welded connection. Nevertheless, further attachment methods are conceivable for attachment by forming a housing attachment zone, in particular soldering, gluing, screwing or clamping.

Durch das S-förmige Profil des Befestigungselements 320 wird eine Nachgiebigkeit der Befestigung 300 insbesondere in Richtung der Mittenachse M erreicht. Hierdurch ist gemäß dem Konzept der Erfindung eine Kompensation von Längenausdehnungen des Wärmetauschers 100 und insbesondere des Gehäuses 200 möglich, und zwar ohne dass es zu einer direkten Relativbewegung zwischen zwei im Reibkontakt stehenden Elementen, insbesondere des Gehäuses 200 und der Trägerstruktur 400, kommt. Diese Nachgiebigkeit der Befestigungselemente 320 wirkt sich daher positiv auf das Verschleißverhalten und somit den Wartungsbedarf des Wärmetauschers 100 bzw. des Ladeluftkühlers 1000 aus.By the S-shaped profile of the fastener 320 becomes a compliance of attachment 300 especially in the direction of the center axis M reached. As a result, according to the concept of the invention, a compensation of length expansions of the heat exchanger 100 and in particular of the housing 200 possible, without causing a direct relative movement between two frictionally contacted elements, in particular of the housing 200 and the support structure 400 , comes. This flexibility of the fasteners 320 therefore has a positive effect on the wear behavior and thus the maintenance requirements of the heat exchanger 100 or intercooler 1000 out.

Weiterhin wird, trotz dieser Nachgiebigkeit, durch die Form und Anordnung der Befestigungselemente 120, sowie deren vorzugsweise stoffschlüssige Verbindung mit dem Gehäuse 200 bzw. der Trägerstruktur 400, eine Dichtigkeit des Wärmetauschers 100 langfristig erreicht.Furthermore, despite this compliance, by the shape and arrangement of the fasteners 120 , As well as their preferably cohesive connection with the housing 200 or the support structure 400 , a tightness of the heat exchanger 100 achieved in the long term.

3A zeigt eine schematische Einzeldarstellung eines Befestigungselements 320 gemäß dem Konzept der Erfindung. Hierbei ist sowohl linksseitig das S-förmige Profil des Befestigungselements 320 in einer Schnittdarstellung gezeigt, als auch rechtsseitig eine um 90° gedrehte Draufsicht einer der Gehäuse-Befestigungsfläche 220 zugewandten Seite, insbesondere der sich zwischen Befestigungselement 320 und Gehäuse-Befestigungsfläche 220 bildende Gehäuse-Befestigungszone 222. 3A shows a schematic detail of a fastener 320 according to the concept of the invention. Here, both the left side, the S-shaped profile of the fastener 320 shown in a sectional view, as well as the right side rotated by 90 ° top view of the housing mounting surface 220 facing side, in particular the between fastener 320 and housing mounting surface 220 forming housing attachment zone 222 ,

3B zeigt eine schematische Draufsicht einer Befestigung 300 in einer weiteren bevorzugten Weiterbildung mit Blickrichtung entlang der Mittenachse M. Vorliegend wird die Befestigung 300 gebildet aus einer Gesamtheit von vier Befestigungselementen 320a, 320b, 320c und 320d, wobei Befestigungselement 320a parallel zu Befestigungselement 320c, und Befestigungselement 320b parallel zu Befestigungselement 320d ausgerichtet sind, wodurch sich eine Rechteckform der Befestigung 300 ergibt. Die Verbindung zwischen zwei Befestigungselementen 320 ist vorliegend exemplarisch anhand der Verbindung zwischen den Befestigungselementen 320a und 320b dargestellt. 3B shows a schematic plan view of a fastening 300 in a further preferred development with viewing direction along the center axis M , In the present case, the attachment 300 formed from a total of four fasteners 320a . 320b , 320c and 320d, wherein fastener 320a parallel to fastener 320c, and fastener 320b are aligned parallel to fastener 320d, resulting in a rectangular shape of the attachment 300 results. The connection between two fasteners 320 In the present case, the example is based on the connection between the fastening elements 320a and 320b shown.

Vorliegend sind die jeweils miteinander in Kontakt tretenden stirnseitigen Enden der Befestigungselemente 320a und 320b mit einem Gehrungschnitt versehen. Der Gehrungschnitt wird an dem jeweiligen Befestigungselement 320a, 320b in einem Gehrungswinkel vorgenommen, welcher in Abhängigkeit eines Verbindungswinkels V der beiden Befestigungselemente 320a und 320b zueinander gewählt wird. Die Beziehung zwischen Verbindungswinkel V und Gehrungwinkel G lautet: $G = \frac{1}{2} * V .$

In the present case, the respective ends of the fastening elements that come into contact with one another are in each case 320a and 320b provided with a miter cut. The miter cut is made on the respective fastener 320a . 320b made in a miter angle, which depends on a connection angle V the two fasteners 320a and 320b is chosen to each other. The relationship between connection angles V and miter angle G is:

G = \frac{1}{2} * V,

Vorliegend beträgt der Verbindungswinkel 90° und folglich der Gehrungswinkel 45°. Gleichwohl sind jedoch auch andere Verbindungswinkel denkbar, beispielsweise bei der Bildung einer Befestigung 300 aus einer größeren Anzahl an Befestigungselementen 320. Auch ist die gerade Verbindung von zwei Befestigungselementen 320 möglich; in diesem Falle würde der Verbindungswinkel V=180° betragen. Wichtig ist im jeden Falle, insbesondere zur Sicherstellung der Dichtigkeit, dass sich gemäß der dargestellten Beziehung der Verbindungswinkel V aus zwei gleich großen Gehrungswinkeln G zusammensetzt. Auf diese Weise wird nämlich gewährleistet, dass die Profilquerschnitte beider zu verbindenden Befestigungselemente 320 praktisch deckungsgleich sind und somit insbesondere mittels im Folgenden noch näher dargestellten Verbindungselementen eine fluiddichte Verbindung zwischen beiden Befestigungselementen 320 hergestellt wird.In the present case, the connection angle is 90 ° and consequently the miter angle is 45 °. nevertheless However, other connection angles are conceivable, for example in the formation of a fixture 300 from a larger number of fasteners 320 , Also, the straight connection is two fasteners 320 possible; in this case, the connection angle would be V = 180 °. It is important in any case, in particular to ensure the tightness that, according to the relationship shown, the connection angle V from two equal miter angles G composed. In this way, namely, ensures that the profile cross-sections of both fasteners to be connected 320 are practically congruent and thus in particular by means of connecting elements shown in more detail below, a fluid-tight connection between the two fastening elements 320 will be produced.

4A zeigt weiterhin eine Detailansicht einer Befestigung 300 in noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung. Die Ansicht zeigt einen Ausschnitt einer Verbindung von zwei Befestigungselementen 320a, 320b. Vorliegend beträgt der Verbindungswinkel V = 90° und folglich der Gehrungswinkel G = 45°. Die Kontaktflächen 322a, 322b der jeweiligen Befestigungselemente 320a, 320b sind, im Unterschied zu der in 3B gezeigten Weiterbildung, nicht direkt in einer Gehrungsebene GE verbunden, sondern über ein sich in der Gehrungsebene GE angeordnetes Verbindungselement 340. Dieses Verbindungselement 340 kann aus einem vergleichsweise formstabilen, jedoch flexiblem, insbesondere elastisch verformbaren, Material gebildet sein. Weiterhin ist bei der Materialwahl für das Verbindungselement 340 auf eine ausreichende Hitzebeständigkeit zu achten. Vorliegend ist das Verbindungselement 340 aus hitzebeständigem Kunststoff gebildet. Das Verbindungselement 340 weist zwei jeweils praktisch parallel zur Gehrungsebene GE verlaufende Dichtungskontaktflächen 324a, 324b auf, welche jeweils mit den Kontaktflächen 322a, 322b in direktem, das heißt berührenden, Kontakt stehen. Die hier dargestellten Spalte zwischen sowohl der Kontaktfläche 322a und der Dichtungskontaktfläche 324a als auch der Kontaktfläche 322b und der Dichtungskontaktfläche 324b dienen lediglich der Verdeutlichung der einzelnen Flächen und sind in der tatsächlichen Weiterbildung nicht vorhanden. In der tatsächlichen Weiterbildung sind sämtliche Kontaktflächen 322a, 322b mit den jeweiligen Dichtungskontaktflächen 324a, 324b berührend, insbesondere fluiddicht, verbunden. Diese Verbindung kann stoffschlüssig, insbesondere durch Verkleben, hergestellt werden. Hierzu wird entweder auf die Kontaktflächen 322a, 322b oder auf die Dichtungskontaktflächen 324a, 324b oder auf beide Klebstoff aufgetragen, der nach dem Verbinden von den Befestigungselementen 320a, 320b mit dem Verbindungselement 340 aushärtet. Auf diese Weise ist eine dauerhafte, fluiddichte Verbindung der Befestigungselemente 320a, 320b möglich. „Aushärten“ bzw. „aushärtbar“ bedeutet im Kontext dieser Beschreibung, dass die Masse sich zwar verfestigt, jedoch insbesondere weiterhin dauerhaft flexibel, insbesondere elastisch verformbar bleibt. 4A further shows a detail view of a fixture 300 in yet another preferred embodiment. The view shows a section of a connection of two fasteners 320a . 320b , In the present case, the connection angle is V = 90 ° and consequently the miter angle G = 45 °. The contact surfaces 322a . 322b the respective fasteners 320a . 320b are, unlike in the 3B training shown, not directly in a miter plane GE connected, but about one in the miter plane GE arranged connecting element 340 , This connecting element 340 may be formed of a relatively dimensionally stable, but flexible, in particular elastically deformable, material. Furthermore, in the choice of material for the connecting element 340 to ensure sufficient heat resistance. In the present case is the connecting element 340 Made of heat-resistant plastic. The connecting element 340 has two each practically parallel to the miter plane GE extending sealing contact surfaces 324a . 324b on, which in each case with the contact surfaces 322a . 322b in direct, that means touching, contact. The column shown here between both the contact surface 322a and the sealing contact surface 324a as well as the contact surface 322b and the sealing contact surface 324b serve only the clarification of the individual areas and are not present in the actual further education. In the actual training are all contact surfaces 322a . 322b with the respective sealing contact surfaces 324a . 324b touching, in particular fluid-tight, connected. This compound can be made cohesively, in particular by gluing. This is done either on the contact surfaces 322a . 322b or on the sealing contact surfaces 324a . 324b or applied to both adhesive after joining the fasteners 320a . 320b with the connecting element 340 cures. In this way, a permanent, fluid-tight connection of the fasteners 320a . 320b possible. "Curing" or "curable" means in the context of this description that the mass is indeed solidified, but in particular continues to remain permanently flexible, in particular elastically deformable.

Weiterhin ist es möglich, das Verbindungselement 340 kraft-, bzw. reibschlüssig zwischen den Kontaktflächen 322a, 322b zu halten, insbesondere indem die Befestigungselemente 320a, 320b vor der Befestigung auf die Gehäuse-Befestigungsfläche 220 bzw. auf die Trägerstruktur-Befestigungsfläche 420 derartig angeordnet werden, insbesondere an den Kontaktflächen 322a, 322b zusammengedrückt werden, dass das Verbindungselement 340 kraft-, bzw. reibschlüssig zwischen den Kontaktflächen 322a, 322b gehalten wird. In diesem Zustand können die Befestigungselemente 320a, 320b dann anschließend an der Gehäuse-Befestigungsfläche 220 bzw. der Trägerstruktur-Befestigungsfläche 420 befestigt werden.Furthermore, it is possible, the connecting element 340 force or friction between the contact surfaces 322a . 322b to hold, in particular by the fasteners 320a . 320b before mounting on the housing mounting surface 220 or on the support structure mounting surface 420 be arranged in such a way, in particular at the contact surfaces 322a . 322b be pressed together that the connecting element 340 force or friction between the contact surfaces 322a . 322b is held. In this state, the fasteners 320a . 320b then subsequently to the housing mounting surface 220 or the support structure mounting surface 420 be attached.

Gleichwohl ist es möglich und vorteilhaft, dass das Verbindungselement 340 nicht als formstabiles Teil, sondern ausschließlich aus einer Klebmasse oder aushärtbaren Dichtmasse gebildet wird. In diesem Falle wird die Klebemasse oder dicht Masse auf einer der beiden Kontaktflächen 322a, 322b oder auf beiden Kontaktflächen 322a, 322b, aufgetragen, und die Befestigungselemente 320a, 320b dann zusammengefügt. Das Zusammenfügen einzelner Befestigungselemente 320, insbesondere eines aus vier Befestigungselementen 320a, 320b, 320c, 320d bestehenden Rahmens kann vor der Befestigung auf der Gehäuse-Befestigungsfläche 220 erfolgen, so dass die Befestigungselemente 320a, 320b, 320c, 320d insbesondere als ein einzelnes Bauteil vereinfacht gehandhabt und befestigt werden können. Gleichwohl ist es jedoch auch möglich, die Befestigungselemente 320a, 320b, 320c, 320d zunächst auf der Gehäuse-Befestigungsfläche 220 bzw. der Trägerstruktur-Befestigungsfläche 420 anzuordnen oder zu befestigen, und anschließend die Verbindungselemente 340 zwischen den Kontaktflächen 322 anzuordnen. Bei Weiterbildungen, bei denen die Verbindungselemente 340 aus aushärtbarer Dichtungs- oder Klebmasse 326 gebildet sind, ist es auch möglich, die aushärtbare Dichtungs- oder Klebmasse 326 auf die Kontaktflächen 322 aufzutragen, anschließend die Befestigungselemente 320 auf der Gehäuse-Befestigungsfläche 220 bzw. auf der Trägerstruktur-Befestigungsfläche 420 zu befestigen und somit die Verbindung anschließend aushärten zu lassen.However, it is possible and advantageous that the connecting element 340 is not formed as a dimensionally stable part, but only from an adhesive or thermosetting sealant. In this case, the adhesive or dense mass on one of the two contact surfaces 322a . 322b or on both contact surfaces 322a . 322b , applied, and the fasteners 320a . 320b then put together. The assembly of individual fasteners 320 , in particular one of four fasteners 320a . 320b , 320c, 320d existing frame may be prior to attachment to the housing mounting surface 220 done so that the fasteners 320a . 320b , 320c, 320d can be handled and fastened in a simplified manner, in particular as a single component. However, it is also possible, the fasteners 320a . 320b , 320c, 320d first on the housing mounting surface 220 or the support structure mounting surface 420 to arrange or fasten, and then the fasteners 340 between the contact surfaces 322 to arrange. In further developments in which the connecting elements 340 are formed from curable sealant or adhesive 326, it is also possible, the curable sealant or adhesive 326 on the contact surfaces 322 apply, then the fasteners 320 on the housing mounting surface 220 or on the support structure mounting surface 420 to fix and thus allow the compound to cure.

4B zeigt eine Weiterbildung eines Verbindungselements 340'. Dieses weist einen umgekehrt S-förmigen Querschnitt auf. Somit entsprechen die beiden Dichtungskontaktflächen des Verbindungselements 340', von denen hier lediglich die vordere Dichtungskontaktfläche 324' sichtbar ist, im Wesentlichen den Kontaktflächen 322a, 322b. Dies führt dazu, dass die Befestigungselemente 320a, 320b, in ihrem Kontaktbereich, der sich im Wesentlichen in der Gehrungsebene GG befindet, im montierten Zustand vollständig von dem Verbindungselement 340' berührt werden und die Verbindung zwischen den Befestigungselementen 320a, 320b somit fluiddicht abgedichtet wird. 4B shows a development of a connecting element 340 '. This has an inverted S-shaped cross-section. Thus, the two sealing contact surfaces of the connecting element 340 ', of which only the front sealing contact surface 324' is visible here, essentially correspond to the contact surfaces 322a . 322b , this leads to to that the fasteners 320a . 320b , in their contact area, which is located substantially in the miter plane GG, in the assembled state are completely touched by the connecting element 340 'and the connection between the fastening elements 320a . 320b thus sealed fluid-tight.

4C zeigt eine weitere Weiterbildung eines Verbindungselement 340". Im Gegensatz zu der in 4B gezeigten Weiterbildung weist das 4C dargestellte Verbindungselement 340" eine einfachere Geometrie, nämlich die eines Quaders, auf. Das Verbindungselement 340" kann ebenfalls aus einem formstabilen, jedoch elastisch verformbaren Material gebildet sein. In dieser Darstellung ist ebenfalls nur die vordere Dichtungskontaktfläche 324" sichtbar. 4C shows a further development of a connecting element 340 " 4B shown training has the 4C connecting element 340 "can also be formed from a dimensionally stable, but elastically deformable material. In this illustration, too, only the front sealing contact surface 324 "is visible.

Die einfachere Geometrie führt insbesondere zu dem Vorteil, dass das Verbindungselement 340" - bei vergleichbarer Funktionalität - einfacher und somit kostengünstiger herzustellen ist.The simpler geometry leads in particular to the advantage that the connecting element 340 "- with comparable functionality - simpler and thus cheaper to manufacture.

4D zeigt noch eine weitere Weiterbildung eines Verbindungselements 340"'. Vorliegend ist das Verbindungselement 340"' nicht aus einem formstabilen Material, sondern aus einer insbesondere auf die Kontaktflächen 322 der Befestigungselemente 320 auftragbaren, aushärtbaren Dichtungs- oder Klebmasse 326 gebildet. Diese kann insbesondere bevor die Befestigungselemente 320 untereinander montiert werden, auf die jeweiligen Kontaktflächen 322 aufgetragen werden und anschließend aushärten. Das Aushärten kann weiterhin erfolgen, bevor oder nachdem die Gesamtheit der vormontierten Befestigungselemente auf der Gehäuse-Befestigungsfläche 220 bzw. auf der Trägerstruktur-Befestigungsfläche 420 befestigt werden. 4D 8 shows a further development of a connecting element 340 ''. In the present case, the connecting element 340 "'is not made of a dimensionally stable material, but of a particular contact surface 322 the fasteners 320 coatable, curable sealant or adhesive 326 formed. This can in particular before the fasteners 320 mounted on each other, on the respective contact surfaces 322 be applied and then cure. The curing may continue to occur before or after the entirety of the preassembled fasteners on the housing mounting surface 220 or on the support structure mounting surface 420 be attached.

Weiterhin ist es möglich, die in den 4B, 4C und 4D gezeigten Ansätze zu kombinieren, insbesondere ein in 4B oder 4C gezeigtes, formstabiles Verbindungselement über eine in 4D dargestellte Kleb- oder Dichtungsmasse 326 an den jeweiligen Kontaktflächen 322 der zu verbindenden Befestigungselemente 320 zu befestigen. Auf diese Weise würden die Verbindungselemente 340 praktisch mit den zu verbindenden Befestigungselementen 320 verklebt.Furthermore, it is possible in the 4B . 4C and 4D to combine approaches shown, in particular a in 4B or 4C shown, dimensionally stable connection element via an in 4D shown adhesive or sealant 326 at the respective contact surfaces 322 the fasteners to be connected 320 to fix. In this way, the fasteners would 340 practically with the fasteners to be joined 320 bonded.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100: Wärmetauscherheat exchangers
120120: LadelufteintrittCharge air inlet
122122: LadeluftaustrittCharge air outlet
124124: KühlmitteleintrittCoolant inlet
126126: KühlmittelaustrittCoolant outlet
128128: LadeluftstromCharge air flow
130130: KühlmittelstromCoolant flow
160160: WärmetauschelementHeat exchange element
200200: Gehäusecasing
220220: Gehäuse-BefestigungsflächeHousing mounting surface
222222: Gehäuse-BefestigungszoneHousing attachment zone
300300: Befestigungattachment
320, 320a, 320b320, 320a, 320b: Befestigungselementfastener
322, 322a, 322b322, 322a, 322b: Kontaktflächecontact area
324, 324a, 324b324, 324a, 324b: DichtungskontaktflächeSeal contact area
340340: Verbindungselementconnecting member
400400: Trägerstruktursupport structure
420420: Trägerstruktur-Befestigungsfläche, SchiebebodenCarrier structure mounting surface, sliding floor
422422: Trägerstruktur-BefestigungszoneSupport structure attachment zone
10001000: LadeluftkühlerIntercooler
FF: FestlagerseiteFixed Side
GG: Gehrungswinkelmiter
GEGE: Gehrungsebenemiter
LL: LoslagerseiteSupported Side
MM: Mittenachsemid-axis
P, PA, PBP, PA, PB: Profilachseprofile axis
VV: Verbindungswinkelconnecting brackets

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009012509 A1 [0002]

Claims

Heat exchanger (100), in particular for a charge air cooler (1000), comprising - a set of heat exchange elements (160), - a housing (200) housing the heat exchange elements (160) with a fixed bearing side (F) and one in the direction of a center axis (M) opposite bearing surface (L), - at least one fastening element (320) having fastening (300) for attaching the housing (200) on the movable bearing side (L) to a support structure (400), characterized in that - the at least one fastening element (320 ), in particular for compensation of changes in length in the direction of the center axis (M), is formed.

Heat exchanger (100) after Claim 1 , characterized in that the at least one fastening element (320) has practically an S-shaped cross section.

Heat exchanger (100) after Claim 1 or 2 , characterized in that the at least one fastening element (320) is arranged integrally circumferentially on an end face, perpendicular to the center axis (M) aligned housing mounting surface (220) on the movable bearing side (L) of the housing (200).

Heat exchanger (100) according to any one of the preceding claims, characterized in that the attachment (300) the space between the housing (200) and support structure (400) practically completely seals, in particular is formed fluid-tight.

Heat exchanger (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one fastening element (320) on the housing mounting surface (220) is attached by a method selected from the following group: soldering, welding, gluing, clamping, screwing, or like joining or joining method.

Heat exchanger (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the attachment (300) to a set of fasteners (320), preferably four fasteners (320) on the housing mounting surface (220) for securing the housing (200) the support structure (400).

Heat exchanger (100) after Claim 6 , characterized in that individual fastening elements (320), in particular for changes in direction of the course of the attachment (300) on the housing mounting surface (220), via connecting elements (340) are fluid-tight manner.

Heat exchanger (100) after Claim 6 , characterized in that individual fastening elements (320), in particular for changes in direction of the course on the housing mounting surface (220), for fluid-tight connection have a Mitungsschnitt the direction change corresponding miter cut for producing a miter compound.

Heat exchanger (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the heat exchanger has a rib-tube construction.

Heat exchanger (100) according to any one of the preceding claims, characterized in that the at least one fastening element (320) with a substantially in the direction of the central axis (M) acting bias, in particular tensile stress, is applied.

Charge air cooler (1000), in particular non-ferrous metal intercooler, with a heat exchanger (100) according to one of Claims 1 to 10 ,