DE102017210196A1

DE102017210196A1 - Heat exchanger with at least two bonded together and / or miteinan the mechanically joined components

Info

Publication number: DE102017210196A1
Application number: DE102017210196.2A
Authority: DE
Inventors: Hans-Heinrich Angermann; Thomas SCHIEHLEN
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2017-06-19
Filing date: 2017-06-19
Publication date: 2018-12-20

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager (10) mit mindestens zwei miteinander verklebten oder miteinander mechanisch gefügten Bauteilen (20, 26).
Um die Korrosionsbeständigkeit zu erhöhen, wird vorgeschlagen, dass mindestens eines der Bauteile (20, 26) eine Aluminium-Legierung aus der Klasse EN AW-5000 aufweist, die einen Magnesiumanteil aufweist, der kleiner oder gleich 3,6 Gew.-% ist, oder dass mindestens eines der Bauteile (20, 26) eine Aluminium-Legierung aus der Klasse EN AW-1000 aufweist, die einen Aluminiumanteil aufweist, der größer als 99,2 Gew.-% ist.

The invention relates to a heat exchanger (10) with at least two components (20, 26) glued together or mechanically joined together.
In order to increase the corrosion resistance, it is proposed that at least one of the components (20, 26) comprises an aluminum alloy of the class EN AW-5000, which has a magnesium content of less than or equal to 3.6% by weight, or that at least one of the components (20, 26) comprises an aluminum alloy of the class EN AW-1000, which has an aluminum content which is greater than 99.2 wt .-%.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager mit mindestens zwei verklebten und/oder miteinander mechanisch gefügten Bauteilen, insbesondere gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a heat exchanger with at least two bonded and / or mechanically joined components, in particular according to the preamble of claim 1.

Wärmeübertrager für Kraftfahrzeuge werden überwiegend aus Aluminium hergestellt. Aluminium weist eine geringe Dichte und eine hohe Wärmeleitfähigkeit auf, so dass Aluminium als Werkstoff für Wärmeübertrager für Kraftfahrzeuge bestens geeignet ist. Üblicherweise werden bei der Herstellung von Wärmeübertragern die einzelnen Bauteile miteinander verlötet. Ein kathodischer Korrosionsschutz kann erreicht werden, wenn zwei verlötete Teile unterschiedlich edle Aluminiumlegierungen aufweisen. So können Teile des Wärmeübertragers, wie beispielsweise Wärmeübertragerrippen, die nicht für die Dichtigkeit des Wärmeübertragers relevant sind, aus einer Aluminiumlegierung gefertigt, die weniger edel ist. Teile, die für die Dichtigkeit relevant sind, wie beispielsweise die Flachrohre, weisen edlere Aluminiumlegierungen auf. Durch das Löten entsteht somit eine kurzgeschlossene elektrochemische Zelle, so dass durch Korrosion zunächst nur die Rippen angegriffen werden und nicht die Flachrohre, wodurch eine erhöhte Lebensdauer erzielt werden kann.Heat exchangers for motor vehicles are predominantly made of aluminum. Aluminum has a low density and a high thermal conductivity, so that aluminum is best suited as a material for heat exchangers for motor vehicles. Usually, in the manufacture of heat exchangers, the individual components are soldered together. A cathodic corrosion protection can be achieved if two soldered parts have different noble aluminum alloys. Thus, parts of the heat exchanger, such as heat exchanger fins, which are not relevant to the tightness of the heat exchanger, made of an aluminum alloy, which is less noble. Parts that are relevant to the tightness, such as the flat tubes, have nobler aluminum alloys. By soldering thus creates a short-circuited electrochemical cell, so that initially only the ribs are attacked by corrosion and not the flat tubes, whereby an increased life can be achieved.

Das Löten von Aluminium findet bei ca. 600°C statt, so dass erhebliche Energiemengen aufgewendet werden müssen, um die Bauteile auf diese Temperatur zu erwärmen. Darüber hinaus überschreiten einige Aluminiumlegierungen durch die hohen Löttemperaturen ihre Solidustemperatur, so dass diese beim Löten anschmelzen. Andere Aluminiumlegierungen werden durch die Lötwärmebehandlung weichgeglüht, verlieren also an Festigkeit. Daher können nur spezielle, für das Löten geeignete Aluminiumlegierungen verwendet werden. Zumal eine andere Fügemethode, beispielsweise Kleben, kostengünstiger wäre. Allerdings bewirkt die Klebstoffschicht eine elektrische Isolierung zwischen den einzelnen Bauteilen, so dass der kathodische Korrosionsschutz nicht gegeben ist.The brazing of aluminum takes place at about 600 ° C, so that considerable amounts of energy must be expended in order to heat the components to this temperature. In addition, some aluminum alloys exceed their solidus temperature due to the high soldering temperatures, so that they melt during soldering. Other aluminum alloys are annealed by the Lötwärmebehandlung, so lose strength. Therefore, only special, suitable for soldering aluminum alloys can be used. Especially as another joining method, such as gluing, would be cheaper. However, the adhesive layer causes an electrical insulation between the individual components, so that the cathodic corrosion protection is not given.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte oder zumindest andere Ausführungsform eines Wärmeübertragers bereitzustellen, die sich insbesondere durch eine bessere Korrosionsbeständigkeit auszeichnet.The present invention has for its object to provide an improved or at least other embodiment of a heat exchanger, which is characterized in particular by a better corrosion resistance.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by the subject of the independent claim. Advantageous developments are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, auf eine lötbare Aluminiumlegierung zu verzichten und stattdessen eine korrosionsbeständigere Legierung für zumindest eines der Bauteile des Wärmeübertragers einzusetzen. Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, dass mindestens eines der Bauteile eine Aluminiumlegierung aus der Klasse EN AW-5000 aufweist, die einen Magnesiumanteil aufweist, der kleiner oder gleich 3,6 Gew.-% ist. Alternativ oder ergänzend hierzu kann vorgesehen sein, dass mindestens eines der Bauteile eine Aluminiumlegierung aus der Klasse EN AW-1000 aufweist, die einen Aluminiumanteil aufweist, der größer oder gleich 99,0 Gew.-% ist. Die Aluminiumlegierungen der EN AW-5000 Klasse zeichnen sich durch eine hohe Festigkeit und eine flächig ausgeprägte Korrosion aus. Im Gegensatz zu anderen Aluminiumlegierungen, die tiefgängigen Lochfraß bilden, führt dies zu einer höheren Lebensdauer. Zwar sind die EN AW-5000 Legierungen häufig nicht lötbar, da der Erstarrungsbereich zwischen 580° und 650° und damit im Bereich der Löttemperatur liegt. Bei geklebten Wärmeübertragern ist dies allerdings unschädlich. Die EN AW-1000 Klasse werden auch als Reinaluminium bezeichnet. Solches Aluminium weist zwar in der Regel keine besonders hohe Festigkeit auf, insbesondere nach einem Lötvorgang. In geklebten Wärmeübertragern, bei welchen die maximale Aushärtetemperatur der Klebstoffe ca. bei 250°C liegt, wird die Festigkeit nicht verringert. Die Festigkeiten der EN AW-1000 Legierungen können im walzharten Zustand ausreichend sein. Des Weiteren weisen die Aluminiumlegierungen der EN AW-1000 Klasse eine gute Korrosionsbeständigkeit auf. Durch den Verzicht auf Lötverbindungen innerhalb des Wärmeübertragers kann auf lötfähige Aluminiumlegierungen verzichtet werden, so dass durch die Wahl für den Werkstoff eine Aluminiumlegierung aus der Klasse EN AW-5000 oder EN AW-1000 verwendet werden kann, so dass eine sehr gute Korrosionsbeständigkeit erzielt werden kann.The invention is based on the general idea to dispense with a solderable aluminum alloy and instead to use a more corrosion-resistant alloy for at least one of the components of the heat exchanger. According to the invention it is therefore provided that at least one of the components comprises an aluminum alloy of the class EN AW-5000, which has a magnesium content which is less than or equal to 3.6 wt .-%. Alternatively or additionally, it may be provided that at least one of the components comprises an aluminum alloy of the class EN AW-1000, which has an aluminum content which is greater than or equal to 99.0 wt .-%. The aluminum alloys of the EN AW-5000 class are characterized by high strength and extensive corrosion. Unlike other aluminum alloys, which form deep pitting, this leads to a longer service life. Although the EN AW-5000 alloys are often not solderable, since the solidification range is between 580 ° and 650 ° and thus in the range of soldering temperature. In bonded heat exchangers, however, this is harmless. The EN AW-1000 class are also referred to as pure aluminum. Although such aluminum generally does not have a particularly high strength, in particular after a soldering process. In glued heat exchangers, where the maximum curing temperature of the adhesives is about 250 ° C, the strength is not reduced. The strengths of EN AW-1000 alloys may be sufficient in the hard-rolled state. Furthermore, EN AW-1000 grade aluminum alloys have good corrosion resistance. By eliminating solder joints within the heat exchanger can be dispensed solderable aluminum alloys, so that by the choice of the material, an aluminum alloy from the class EN AW-5000 or EN AW-1000 can be used, so that a very good corrosion resistance can be achieved ,

In der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen wird unter der Formulierung „eine Legierung aufweisen“ verstanden, dass das betreffende Bauteil Material aufweist, das aus dieser Legierung besteht.In the specification and the appended claims, the phrase "having an alloy" means that the component concerned comprises material consisting of this alloy.

Eine günstige Möglichkeit sieht vor, dass mindestens eines der Bauteile eine Aluminiumlegierung aus der EN AW-5000 Klasse aufweist, die einen Magnesiumanteil aufweist, der kleiner oder gleich 3,6 Gew.-% ist, oder eine Aluminiumlegierung aus der Klasse EN AW-1000 aufweist, die einen Aluminiumanteil aufweist, der größer oder gleich 99,0 Gew.-% ist. Der Wärmeübertrager kann somit zur Gänze aus einer Aluminiumlegierung der EN AW-5000 Klasse oder aus einer Aluminiumlegierung der EN AW-1000 Klasse bestehen.One favorable possibility is that at least one of the components has an aluminum alloy of the EN AW-5000 class, which has a magnesium content of less than or equal to 3.6% by weight, or an aluminum alloy of the class EN AW-1000, which has an aluminum content greater than or equal to 99.0% by weight. The heat exchanger can thus be made entirely of EN AW-5000 grade aluminum alloy or of EN AW-1000 grade aluminum alloy.

Eine weitere günstige Möglichkeit sieht vor, dass mindestens eines der Bauteile eine Aluminiumlegierung aus der Klasse EN AW-5000 aufweist, die einen Magnesiumanteil aufweist, der kleiner oder gleich 3,6 Gew.-% ist, und dass mindestens ein weiteres der Bauteile eine Aluminiumlegierung aus der Klasse EN AW-1000 aufweist, die einen Aluminiumanteil aufweist, der größer oder gleich 99,0 Gew.-% ist. Der Wärmeübertrager ist somit ein Hybrid aus verschiedenen Aluminiumlegierungen. Durch die Wahl von zwei verschiedenen Aluminiumlegierungen für unterschiedliche Bauteile des Wärmeübertragers kann den unterschiedlichen Anforderungen an die jeweiligen Bauteile Rechnung getragen werden. So kann beispielsweise eine Wärmeübertragerrippe aus einer Aluminiumlegierung aus der Klasse EN AW-1000 bestehen, da für die Wärmeübertragerrippe keine hohen Festigkeitsanforderungen bestehen. Entsprechend kann beispielsweise ein Flachrohr eine Aluminiumlegierung aus der Klasse EN AW-5000 aufweisen. Andere Kombinationen sing ebenfalls möglich.Another favorable possibility provides that at least one of the components comprises an aluminum alloy of the class EN AW-5000, which has a magnesium content of less than or equal to 3.6 wt .-%, and that at least one other of the components of an aluminum alloy from the class EN AW-1000, which has an aluminum content greater than or equal to 99.0% by weight. The heat exchanger is thus a hybrid of various aluminum alloys. By choosing two different aluminum alloys for different components of the heat exchanger, the different requirements for the respective components can be taken into account. Thus, for example, a heat exchanger rib made of an aluminum alloy from the class EN AW-1000, since there are no high strength requirements for the heat exchanger rib. Accordingly, for example, a flat tube may comprise an aluminum alloy of the class EN AW-5000. Other combinations are also possible.

Eine weitere günstige Möglichkeit sieht vor, dass das mindestens eine Bauteil, das eine Aluminiumlegierung aus der Klasse EN AW-5000 aufweist, eine der folgenden Legierungen aufweist: EN AW-5005 (AlMg1), die einen Magnesiumanteil zwischen 0,5 und 1,1 Gew.-% aufweist, EN AW-5050 (AlMg 1,5), die einen Magnesiumanteil von 1,1 bis 1,8 Gew.-% aufweist, EN AW-5051a (AlMg 2(B)), die einen Magnesiumanteil von 1,4 bis 2,1 Gew.-% aufweist, die EN AW-5052 (AlMg 2,5), die einen Magnesiumanteil von 2,2 bis 2,8 Gew.-% aufweist, die EN AW-5251 (AlMg 2Mn0,3), die einen Magnesiumanteil von 1,7 bis 2,7 Gew.-% aufweist, die EN AW-5049 (AlMg2Mn0,8), die einen Magnesiumanteil von 1,6 bis 2,5 Gew.-% aufweist, die EN AW-5754 (AlMg 3), die einen Magnesiumanteil von 2,6 bis 3,6 Gew.-% aufweist. Es versteht sich, dass auch weitere Legierungen der EN AW-5000 Klasse zur Anwendung kommen können, die dem erfindungsgemäßem Kriterium des Magnesiumanteils kleiner oder gleich 3,6 Gew.-% genügen.Another favorable possibility is that the at least one component, which comprises an aluminum alloy of the class EN AW-5000, has one of the following alloys: EN AW-5005 (AlMg1), which has a magnesium content between 0.5 and 1.1 Wt .-%, EN AW-5050 (AlMg 1.5), which has a magnesium content of 1.1 to 1.8 wt .-%, EN AW-5051a (AlMg 2 (B)), which has a magnesium content of 1.4 to 2.1% by weight, EN AW-5052 (AlMg 2.5), which has a magnesium content of 2.2 to 2.8% by weight, EN AW-5251 (AlMg 2Mn0 , 3) having a magnesium content of 1.7 to 2.7% by weight, EN AW-5049 (AlMg 2 Mn 0.8) having a magnesium content of 1.6 to 2.5% by weight EN AW-5754 (AlMg 3), which has a magnesium content of 2.6 to 3.6% by weight. It is understood that it is also possible to use other alloys of the EN AW-5000 class which satisfy the inventive criterion of the magnesium content of less than or equal to 3.6% by weight.

Eine vorteilhafte Lösung sieht vor, dass das mindestens eine Bauteil, das eine Aluminiumlegierung aus der Klasse EN AW-1000 aufweist, eine der folgenden Aluminiumlegierungen aufweist: EN AW-1100 (Al99,0), die einen Aluminiumanteil von mindestens 99,0 Gew.-% aufweist, EN AW-1050a (Al 99,5), die einen Aluminiumanteil von mindestens 99,5 Gew.-% aufweist, EN AW-1070a (Al 99,7), die einen Aluminiumanteil von mindestens 99,7 Gew.-% aufweist, die EN AW-1080a (Al 99,8), die einen Aluminiumanteil von mindestens 99,8 Gew.-% aufweist. Jede dieser Legierungen hat sich als besonders korrosionsbeständig herausgestellt und ist dadurch besonders geeignet als Material für den Wärmeübertrager. Es versteht sich, dass auch weitere Legierungen der EN AW-1000 Klasse zur Anwendung kommen können, die dem erfindungsgemäßem Kriterium des Aluminiumanteils größer gleich 99,0 Gew.-% genügen.An advantageous solution provides that the at least one component comprising an aluminum alloy of the class EN AW-1000 has one of the following aluminum alloys: EN AW-1100 (Al99.0), which has an aluminum content of at least 99.0 wt. - EN AW-1050a (Al 99.5), which has an aluminum content of at least 99.5% by weight, EN AW-1070a (Al 99.7), which has an aluminum content of at least 99.7% by weight. %, EN AW-1080a (Al 99.8), which has an aluminum content of at least 99.8% by weight. Each of these alloys has proven to be particularly resistant to corrosion and is therefore particularly suitable as a material for the heat exchanger. It is understood that it is also possible to use other alloys of the EN AW-1000 class which satisfy the inventive criterion of the aluminum content greater than or equal to 99.0% by weight.

Eine weitere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass der Wärmeübertrager mindestens ein Wärmeübertragungsrohr aufweist, und dass das mindestens eine Bauteil, das eine Aluminiumlegierung aus der Klasse EN AW-5000 aufweist, ein solches Wärmeübertragungsrohr ist. Die Wärmeübertragungsrohre müssen eine gewisse Festigkeit aufweisen, um dem Kühlmitteldruck standhalten zu können. Ferner ist die flächige Korrosion bei diesem Legierungstyp günstig für Wärmeübertragungsrohre, da keine punktuellen Löcher entstehen, die frühzeitig zu Undichtigkeiten führen würden.A further advantageous solution provides that the heat exchanger has at least one heat transfer tube, and that the at least one component which comprises an aluminum alloy of the class EN AW-5000 is such a heat transfer tube. The heat transfer tubes must have a certain strength to withstand the coolant pressure can. Furthermore, the surface corrosion in this type of alloy is favorable for heat transfer tubes, since no punctiform holes arise, which would lead to premature leaks.

Eine besonders vorteilhafte Lösung sieht vor, dass der Wärmeübertrager mindestens ein Rippenelement aufweist und dass das mindestens eine Bauteil, das eine Aluminiumlegierung aus der Klasse EN AW-1000 aufweist, ein solches Rippenelement ist. Die Aluminiumlegierungen aus der Klasse EN AW-1000 sind besonders korrosionsbeständig. Daher ist eine solche Aluminiumlegierung besonders geeignet für die Rippenelemente eines geklebten Wärmeübertragers. Vorteilhaft bleibt die gute Wärmeübertragerfunktion eines geklebten Wärmeübertragers mit gut korrrosionsbeständiger Rippe deutlich länger erhalten als bei einem geklebtem Wärmeübertrager, bei dem die Rippe als Opfer-Korrosionsbauteil dient.A particularly advantageous solution provides that the heat exchanger has at least one rib element and that the at least one component which comprises an aluminum alloy of the class EN AW-1000 is such a rib element. The aluminum alloys from the class EN AW-1000 are particularly corrosion resistant. Therefore, such an aluminum alloy is particularly suitable for the rib members of a bonded heat exchanger. Advantageously, the good heat transfer function of a glued heat exchanger with a well corrosion-resistant rib remains significantly longer than in a glued heat exchanger, in which the rib serves as a sacrificial corrosion component.

Eine günstige Variante sieht vor, dass das Wärmeübertragungsrohr ein Flachrohr ist und dass das mindestens eine Rippenelement in dem Flachrohr angeordnet ist. Bei einer solchen Bauweise kann das Rippenelement in dem Flachrohr eingeklebt. Insbesondere kann das Flachrohr aus zwei Halbrohren bestehen, die miteinander verklebt werden. Dadurch können sich die Vorteile der Materialwahl besonders günstig auswirken.A favorable variant provides that the heat transfer tube is a flat tube and that the at least one rib element is arranged in the flat tube. In such a construction, the rib member can be glued in the flat tube. In particular, the flat tube may consist of two half-tubes, which are glued together. As a result, the advantages of the choice of material can have a particularly favorable effect.

Eine weitere günstige Variante sieht vor, dass die mindestens zwei mechanisch gefügten Bauteile durch Verpressen mit anschließendem Fixieren gefügt sind. Ein solches Verpressen mit anschließendem Fixieren kann beispielsweise durch eine Verschraubung erzielt werden.Another favorable variant provides that the at least two mechanically joined components are joined by pressing with subsequent fixing. Such compression with subsequent fixing can be achieved for example by a screw.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.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 drawings.

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 den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description, wherein like reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.

Es zeigen, jeweils schematisch

1 eine Prinzipskizze eines Wärmeübertragers, und
2 ein Schnitt durch ein Wärmeübertragerrohr.

It show, each schematically

1 a schematic diagram of a heat exchanger, and
2 a section through a heat exchanger tube.

Eine in den 1 und 2 dargestellte erste Ausführungsform eines Wärmeübertragers 10 kann beispielsweise in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden. Der Wärmeübertrager 10 weist einen ersten Fluidpfad 12 und einen zweiten Fluidpfad 14 auf, die wärmegekoppelt und mediengetrennt sind. Dadurch kann Wärme zwischen einem ersten Fluid, das durch den ersten Fluidpfad 12 strömt, und einem zweiten Fluid, das durch den zweiten Fluidpfad 14 strömt, wärmeübertragen werden.One in the 1 and 2 illustrated first embodiment of a heat exchanger 10 can be used for example in motor vehicles. The heat exchanger 10 has a first fluid path 12 and a second fluid path 14 on, which are heat-coupled and media-separated. This allows heat to pass between a first fluid passing through the first fluid path 12 flows, and a second fluid passing through the second fluid path 14 flows, be transferred heat.

Der Wärmeübertrager 10 weist ein Gehäuse 16 auf, welches einen Wärmeübertragungsraum 18 umschließt. In dem Wärmeübertragungsraum 18 sind der erste Fluidpfad 12 und der zweite Fluidpfad 14 gebildet. Einer der Fluidpfade, beispielsweise der erste Fluidpfad 12, weist mehrere Wärmeübertragerrohre 20, die vorzugsweise als Flachrohre ausgebildet sind, auf. Die Wärmeübertragerrohre 20 verbinden eine Einlasskammer 22 mit einer Auslasskammer 24. Fluid, das durch den ersten Fluidpfad 12 strömt, kann somit von der Einlasskammer 22 über die Wärmeübertrager 20 zur Auslasskammer 24 strömen.The heat exchanger 10 has a housing 16 on which a heat transfer room 18 encloses. In the heat transfer room 18 are the first fluid path 12 and the second fluid path 14 educated. One of the fluid paths, for example the first fluid path 12 , has several heat exchanger tubes 20 , which are preferably formed as flat tubes, on. The heat exchanger tubes 20 connect an inlet chamber 22 with an outlet chamber 24 , Fluid passing through the first fluid path 12 flows, thus can from the inlet chamber 22 over the heat exchanger 20 to the outlet chamber 24 stream.

Im Bereich zwischen der Einlasskammer und der Auslasskammer und zwischen den Wärmeübertragerrohren 20, aber außerhalb der Wärmeübertragerrohre 20, ist zumindest ein Teil des zweiten Fluidpfads 14 gebildet. Dadurch kann ein zweites Fluid, das durch den zweiten Fluidpfad 14 strömt, in thermischem Kontakt mit den Wärmeübertragerrohren 20 stehen, so dass Wärme zwischen den beiden Fluiden übertragen werden kann.In the area between the inlet chamber and the outlet chamber and between the heat exchanger tubes 20 but outside the heat exchanger tubes 20 is at least part of the second fluid path 14 educated. This allows a second fluid passing through the second fluid path 14 flows, in thermal contact with the heat exchanger tubes 20 stand so that heat can be transferred between the two fluids.

Wie beispielhaft in 2 dargestellt ist, können die Wärmeübertragerrohre 20 als Flachrohre ausgebildet sein. Vorzugsweise kann zwischen den Flachrohren ein Rippenelement 26 angeordnet sein, das die Kontaktfläche zwischen dem im zweiten Fluidpfad strömenden Fluid und den Wärmeübertragerrohren 20 vergrößert, so dass die Wärmeübertragung zwischen dem ersten Fluidpfad 12 und dem zweiten Fluidpfad 14 verbessert ist.As exemplified in 2 is shown, the heat exchanger tubes 20 be formed as flat tubes. Preferably, between the flat tubes, a rib member 26 be arranged, which is the contact surface between the fluid flowing in the second fluid path and the heat exchanger tubes 20 increases, so that the heat transfer between the first fluid path 12 and the second fluid path 14 is improved.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die einzelnen Bauteile des Wärmeübertragers 10 miteinander verklebt sind. Zum Verkleben kann beispielsweise ein thermoplastisches Klebstoffsystem verwendet werden. Vorzugsweise wird ein auf Polyolefine basierendes Klebstoffsystem verwendet. Zum einen können durch das Verkleben im Gegensatz zum Löten geringere Prozesstemperaturen verwendet werden, so dass der Energiebedarf gesenkt ist. Zum anderen bewirkt der Klebstoff eine Schutzschicht, die die Korrosionsbeständigkeit des Wärmeübertragers noch weiter verbessert.According to the invention, it is provided that the individual components of the heat exchanger 10 glued together. For bonding, for example, a thermoplastic adhesive system can be used. Preferably, a polyolefin-based adhesive system is used. On the one hand, by bonding in contrast to soldering lower process temperatures can be used, so that the energy consumption is reduced. On the other hand, the adhesive causes a protective layer, which further improves the corrosion resistance of the heat exchanger.

Jedoch können Beschädigungen der Klebstoffschicht, z.B. durch Steinschlag im Betrieb, nicht ausgeschlossen werden, so dass eine gute Korrosionsbeständigkeit der Materialien für die einzelnen Bauteile, insbesondere für die Wärmeübertragerrohre 20 und die Rippenelemente 26, wichtig sind.However, damage to the adhesive layer, eg by stone chips during operation, can not be ruled out, so that a good corrosion resistance of the materials for the individual components, in particular for the heat exchanger tubes 20 and the rib elements 26 , are important.

Da die Notwendigkeit lötbare Aluminiumlegierungen zu verwenden, entfällt, können besonders korrosionsbeständige Aluminiumverbindungen verwendet werden. Solche korrosionsbeständigen Aluminiumlegierungen sind beispielsweise Aluminiumlegierungen aus der Klasse EN AW-1000 und der Klasse EN AW-5000.Since the need to use solderable aluminum alloys is eliminated, particularly corrosion-resistant aluminum compounds can be used. Such corrosion-resistant aluminum alloys are, for example, aluminum alloys of the class EN AW-1000 and the class EN AW-5000.

Die Aluminiumlegierungen aus der Klasse EN AW-1000 werden auch als Reinaluminium bezeichnet. Bei diesen Legierungen kann sich die Passivierungsschicht besonders gut ausbilden, so dass ein sehr hoher Korrosionsschutz gegeben ist. Besonders vorteilhaft haben sich die Legierungen EN AW-1000, EN AW-1050A, die EN AW-1070A und die EN AW-1080A herausgestellt.The aluminum alloys from the class EN AW-1000 are also called pure aluminum. In these alloys, the passivation layer can form particularly well, so that a very high corrosion protection is given. The alloys EN AW-1000, EN AW-1050A, EN AW-1070A and EN AW-1080A have proven particularly advantageous.

Die Aluminiumlegierungen aus der Klasse EN AW-5000 weisen insbesondere Beimischungen von Magnesium auf, was die Festigkeit dieser Legierungen durch Mischkristallverfestigung erhöht. Des Weiteren ist die Korrosionsneigung dieser Aluminiumlegierungen eher flächig, insbesondere entsteht kein tiefgängiger Lochfraß, welcher die Dichtigkeit der Bauteile schneller beeinträchtigen würde. Aufgrund der höheren Festigkeit und der günstigen Korrosionseigenschaften sind die Legierungen der Klasse EN AW-5000 besonders für die Wärmeübertragungsrohre 20 geeignet.The EN AW-5000 class aluminum alloys in particular have admixtures of magnesium, which increases the strength of these alloys by solid solution hardening. Furthermore, the tendency to corrosion of these aluminum alloys is rather flat, in particular, no deep pitting occurs, which would affect the tightness of the components faster. Due to the higher strength and the favorable corrosion properties, the alloys of the class EN AW-5000 are particularly suitable for the heat transfer tubes 20 suitable.

Als besonders günstig haben sich die EN AW-5005A, die EN AW-5050, die EN AW-5051, die EN AW-5052, die EN AW-5251, die EN AW-5049 und die EN AW-5754 herausgestellt.The EN AW-5005A, EN AW-5050, EN AW-5051, EN AW-5052, EN AW-5251, EN AW-5049 and EN AW-5754 have proven to be particularly favorable.

Für Bauteile mit einer reduzierten Anforderung an die Festigkeit der Flachrohre können für die Flachrohre auch Legierungen der EN AW-1000 Klasse eingesetzt werden.For components with a reduced flat tube strength requirement, alloys of the EN AW-1000 class can also be used for the flat tubes.

Für die Rippenelemente 26 wird vorzugsweise eine der Aluminiumlegierungen aus der Klasse EN AW-1000 oder EN AW-5000 verwendet.For the rib elements 26 It is preferred to use one of the aluminum alloys of EN AW-1000 or EN AW-5000 class.

Eine nicht-dargestellte zweite Ausführungsform des Wärmeübertragers unterscheidet sich von der in den 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsform des Wärmeübertragers 10 dadurch, dass die Bauteile des Wärmeübertragers mechanisch gefügt sind. Mechanisches Fügen bedeutet, dass die Bauteile miteinander verpresst werden, wobei im Betrieb dieser Anpressdruck weiterhin sichergestellt wird. Dies kann beispielsweise durch Schraubverbindungen erzielt werden.A non-illustrated second embodiment of the heat exchanger differs from that in the 1 and 2 illustrated first embodiment of the heat exchanger 10 in that the components of the heat exchanger are mechanically joined. Mechanical joining means that the components are pressed together, whereby during operation, this contact pressure is still ensured. This can be achieved for example by screw.

Durch das mechanische Fügen kann ebenfalls auf die hohen Temperaturen, die bei einem Lötvorgang entstehen würden, verzichtet werden. Dadurch ist die Auswahl an möglichen Aluminiumlegierungen ebenfalls erhöht, so dass auf die bereits erwähnten korrosionsgünstigen Aluminiumlegierungen der Klasse EN AW-1000 und der Klasse EN AW-5000 zurückgegriffen werden kann.By mechanical joining can also be dispensed with the high temperatures that would occur in a soldering. As a result, the selection of possible aluminum alloys is also increased, so that it is possible to fall back on the already mentioned corrosion-resistant aluminum alloys of the class EN AW-1000 and the class EN AW-5000.

Im Übrigen stimmt die nicht-dargestellte zweite Ausführungsform des Wärmeübertragers 10 mit der in den 1 und 2 dargestellten ersten Ausführungsform des Wärmeübertragers 10 hinsichtlich Aufbau und Funktion überein, auf deren vorstehende Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.Incidentally, the non-illustrated second embodiment of the heat exchanger is correct 10 with the in the 1 and 2 illustrated first embodiment of the heat exchanger 10 with regard to structure and function, to the above description of which reference is made.

Claims

Heat exchanger (10) with at least two bonded together and / or mechanically joined components (20, 26), characterized in that at least one of the components (20, 26) comprises an aluminum alloy of the class EN AW-5000, the one Magnesium content that is less than or equal to 3.6 wt .-%, or that at least one of the components (20, 26) comprises an aluminum alloy of the class EN AW-1000, which has an aluminum content greater than or equal to 99 , 0 wt .-% is.

Heat exchanger after Claim 1 , characterized in that at least one of the components (20, 26) comprises an aluminum alloy of the class EN AW-5000, which has a magnesium content of less than or equal to 3.6 wt .-%, and that at least one further the components (20, 26) comprises an aluminum alloy of the class EN AW-1000, which has an aluminum content which is greater than or equal to 99.0 wt .-%.

Heat exchanger after Claim 1 , first alternative, or after Claim 2 characterized in that said at least one member (20, 26) comprising an aluminum alloy of the class EN AW-5000 comprises one of the following aluminum alloys: EN AW-5005 (AlMg1); EN AW-5050 (AlMg1, 5); EN AW-5051A (AIMg2 (B)); EN AW-5052 (AlMg2.5); EN AW-5251 (AlMg2Mn0.3); EN AW-5049 (AlMg2Mn0.8); EN AW-5754 (AlMg3).

Heat exchanger after Claim 1 second alternative, after Claim 2 or after Claim 3 if on Claim 2 related, characterized in that the at least one component (20, 26) comprising an aluminum alloy of the class EN AW-1000, one of the following aluminum alloys: EN AW-1100 (Al99,0); EN AW-1050A (Al99.5); EN AW-1070A (Al99.7); EN AW-1080A (Al99.8).

Heat exchanger according to one of Claims 2 to 4 , characterized in that the heat exchanger (10) comprises at least one heat transfer tube (20), and that the at least one component (20) comprising an aluminum alloy of the class EN AW-5000, such a heat transfer tube (20).

Heat exchanger according to one of Claims 2 to 5 , characterized in that the heat exchanger (10) has at least one rib element (26), that the at least one component (26), which comprises an aluminum alloy of the class EN AW-1000, such a rib element (26).

Heat exchanger after Claim 5 and 6 characterized in that the heat transfer tube (20) is a flat tube and that the at least one fin member (26) is disposed in the heat transfer tube (20).

Heat exchanger according to one of Claims 1 to 7 , characterized in that the at least two mechanically joined components heat transfer tube are joined by pressing and subsequent fixing.