DE102017217308A1

DE102017217308A1 - Heat exchanger

Info

Publication number: DE102017217308A1
Application number: DE102017217308.4A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Knödler; Jens Ruckwied
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2017-09-28
Filing date: 2017-09-28
Publication date: 2019-03-28
Also published as: WO2019063610A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager (1), insbesondere für eine Brennkraftmaschine (2) in einem Kraftfahrzeug, mit einem Wärmeübertragerblock (3) mit Wärmeübertragerrohren (4), zwischen denen Wärmeübertragerelemente (5) angeordnet sind, wobei zumindest an einer anströmseitigen Außenseite (8) zumindest eines Wärmeübertragerrohres (4) eine Schutzschicht (9) gegen insbesondere Steinschlag aufgebracht ist.

The invention relates to a heat exchanger (1), in particular for an internal combustion engine (2) in a motor vehicle, with a heat exchanger block (3) with heat exchanger tubes (4) between which heat exchanger elements (5) are arranged, at least on an upstream outer side (8). at least one heat transfer tube (4) a protective layer (9) is applied against stone chipping in particular.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Wärmeübertragerblock mit Wärmeübertragerrohren und dazwischen angeordneten Wärmeübertragerelementen. Die Erfindung betrifft außerdem eine Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs mit einem solchen Wärmeübertrager.The present invention relates to a heat exchanger, in particular for a motor vehicle, with a heat exchanger block with heat exchanger tubes and arranged therebetween heat exchanger elements. The invention also relates to an internal combustion engine of the motor vehicle with such a heat exchanger.

Wärmeübertrager, wie bspw. Motorkühler in einem Kraftfahrzeug, sind stets der Gefahr von Steinschlag ausgesetzt, weshalb bspw. bei Wärmeübertrager mit sehr dünnen Flachrohren, so genannte Steinschlagschutzgitter eingesetzt werden, welche in Fahrtrichtung vor dem Wärmeübertrager eingebaut sind. Derartige Schutzgitter sind im Allgemeinen als separates, gitterartiges Kunststoffbauteil ausgeführt, welches vorteilhafter Weise über eine Klippsverbindung mit dem Wärmeübertragermodul verbunden ist. Das Schutzgitter ist dabei üblicherweise direkt vor den zu schützenden Rohren bzw. Flachrohren angeordnet und spart den Bereich der zwischen den Flachrohren angeordneten Wärmeübertragerelemente, bspw. Wellrippen, aus, um einen Kühlluftstrom nicht zu behindern und die Leistung des Wärmeübertrager nicht negativ zu beeinflussen.Heat exchangers, such as. Motor radiator in a motor vehicle, are always exposed to the risk of falling rocks, which is why, for example, in heat exchangers with very thin flat tubes, so-called rockfall protection grid are used, which are installed in the direction of travel before the heat exchanger. Such protective grids are generally designed as a separate, grid-like plastic component, which is advantageously connected via a clip connection with the heat exchanger module. The protective grid is usually arranged directly in front of the pipes or flat tubes to be protected and saves the area of arranged between the flat tubes heat exchanger elements, eg. Corrugated ribs, in order not to hinder a cooling air flow and not adversely affect the performance of the heat exchanger.

Nachteilig bei den aus dem Stand der Technik bekannten Steinschlag-Schutzgittern ist jedoch, dass diese stets ein separates Bauteil darstellen, welches nicht nur einen eigenen Bauraum benötigt, sondern auch eine entsprechende Anbindung, bspw. über eine Schraub- oder Klippsverbindung, erforderlich macht. Bei Wärmeübertragern in Kraftfahrzeugen ist jedoch in der Regel lediglich ein sehr begrenzter Bauraum vorhanden, was unter Umständen zu Schwierigkeiten bei der Anordnung des Schutzgitters führt. Zusätzlich erfordert die Montage des Schutzgitters einen zusätzlichen Arbeitsschritt, der nicht nur Zeit erfordert, sondern auch Kosten verursacht. Insbesondere für Flachrohre mit sehr schmalen Schmalseiten bzw. generell für schmale Rohre, ist die Herstellung eines derartigen Schutzgitters technisch aufwendig, da äußerst präzise dünne Schutzgitter benötigt werden. Durch die filigrane Ausführungsform derartiger Schutzgitter für schmale Rohre bzw. Flachrohre können bereits geringe Montage- und/oder Fertigungstoleranzen dazu führen, dass das Schutzgitter einen Teil des einströmenden Kühlluftstroms blockiert und dadurch die Leistung des Wärmeübertragers reduziert.A disadvantage of the known from the prior art rockfall protection grids, however, is that they always represent a separate component, which not only requires its own space, but also a corresponding connection, eg. About a screw or Klippsverbindung required. In heat exchangers in motor vehicles, however, only a very limited space is usually available, which may lead to difficulties in the arrangement of the protective grid under certain circumstances. In addition, the installation of the protective grille requires an additional step, which not only requires time, but also causes costs. Especially for flat tubes with very narrow narrow sides or generally for narrow tubes, the production of such a protective grid is technically complex, since extremely precise thin protective grid are needed. The filigree embodiment of such protective grille for narrow tubes or flat tubes already low assembly and / or manufacturing tolerances can cause the grille blocks a portion of the incoming cooling air flow and thereby reduces the performance of the heat exchanger.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, einen Wärmeübertrager anzugeben, der die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile überwindet.The present invention therefore deals with the problem of providing a heat exchanger which overcomes the disadvantages known from the prior art.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This problem is solved according to the invention by the subject matter of independent claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, bei einem Wärmeübertrager zum Schutz vor bspw. Steinschlag, nicht mehr wie bislang ein separates Schutzgitter vorzusehen, welches einen separaten Bauraumbedarf erfordert und in einem separaten Montageschritt montiert werden muss, sondern dieses Schutzgitter in der Art einer Schutzschicht direkt auf die zu schützenden Bereiche des Wärmeübertragers aufzubringen, wodurch nicht nur Bauraumvorteile erzielt werden können, sondern sich zudem auch die Kosten reduzieren lassen. Der erfindungsgemäße Wärmeübertrager, der bspw. in einem Kraftfahrzeug als Frontendkühler eingesetzt sein kann, weist dabei einen Wärmeübertragerblock mit Wärmeübertragerrohren auf, die bspw. als Flachrohre ausgebildet sein können, und zwischen denen Wärmeübertragerelemente, bspw. Wellrippen, angeordnet sind. An einer anströmseitigen Außenseite zumindest eines dieser Wärmeübertragerrohre ist nun die erfindungsgemäße Schutzschicht aufgebracht. Hierdurch kann ein direkter Schutz an der jeweils erforderlichen Stelle mit minimalem Aufwand an Material, Kosten und Bauraum erreicht werden. Die erfindungsgemäße Schutzschicht kann dabei auf Kunststoffbasis oder auf Silikonbasis ausgebildet oder aber auch mehrlagig aufgebaut sein und bspw. noch eine insbesondere für Steinschlag besonders robuste Keramikschicht aufweisen. Mit der erfindungsgemäß direkt auf die zu schützenden Wärmeübertragerrohre aufgebrachte Schutzschicht lässt sich somit - wie eingangs erwähnt - der bislang erforderliche und separate Montageschritt einsparen, wodurch die Kosten zur Herstellung bzw. Anbringung der Schutzschicht deutlich reduziert werden können. Von weiterem großen Vorteil ist zudem, dass die erfindungsgemäße direkt auf die Wärmeübertragerrohre aufgebrachte Schutzschicht unabhängig von der Ausführungsform der Wärmeübertragerrohre ist, so dass die erfindungsgemäße Schutzschicht auch auf sehr schmale Rohre, das heißt sehr schmale Flächen, prozesssicher und konstruktiv einfach aufgebracht werden kann, ohne dass wie in diesem Fall bislang befürchtet werden muss, dass ein separates und sehr feines Schutzgitter durch Fertigungs- und/oder Montagetoleranzen falsch eingebaut wird und dadurch einen Teil des Kühlluftstroms blockiert. Da das Aufbringen der erfindungsgemäßen Schutzschicht automatisch erfolgt, kann zudem eine Schutzschicht mit hoher Qualität hergestellt werden.The present invention is based on the general idea, in a heat exchanger for protection against, for example. Rockfall, no longer provide a separate protective grid as previously required a separate space requirement and must be mounted in a separate assembly step, but this protective grid in the manner of a protective layer apply directly to the protected areas of the heat exchanger, which not only space advantages can be achieved, but also reduce the cost. The heat exchanger according to the invention, which may be used, for example, in a motor vehicle as a front end cooler, in this case has a heat exchanger block with heat exchanger tubes, which may be formed, for example. As flat tubes, and between which heat transfer elements, eg. Corrugated ribs are arranged. On an upstream side of at least one of these heat exchanger tubes, the protective layer according to the invention is now applied. As a result, direct protection at the respectively required point can be achieved with minimal expenditure on material, costs and installation space. The protective layer according to the invention can be made of plastic or silicone-based or even multi-layered and, for example, still have a particular for rockfall particularly robust ceramic layer. With the protective layer applied according to the invention directly on the heat exchanger tubes to be protected, the previously required and separate assembly step can thus be saved, as a result of which the costs for producing or attaching the protective layer can be significantly reduced. Another great advantage is also that the invention directly applied to the heat exchanger tubes protective layer is independent of the embodiment of the heat exchanger tubes, so that the protective layer according to the invention even on very narrow pipes, that is very narrow surfaces, process reliable and constructively easy to apply without that, as in this case, it has to be feared that a separate and very fine protective grille will be incorrectly installed due to manufacturing and / or assembly tolerances, thereby blocking part of the cooling air flow. In addition, since the application of the protective layer of the invention is automatic, a protective layer of high quality can be produced.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist die Schutzschicht auf die Außenseite zumindest eines Wärmeübertragerrohres aufgedruckt, aufgeklebt oder aufgespritzt. Bereits diese nicht abschließende Aufzählung lässt erahnen, welche mannigfaltige Aufbringungsmöglichkeiten zum Auftragen/Aufbringen der Schutzschicht auf das Wärmeübertragerrohr zur Verfügung stehen. Das Aufbringen bspw. mittels eines Dosier- oder Druckverfahrens auf die Wärmeübertraggerrohrmatrix erfolgt dabei vorzugsweise nach dem Löten bzw. Fügen im Falle eines mechanischen Wärmeübertragers, wobei hierfür entsprechende Dosier- bzw. Druckeinrichtungen verwendet werden können, die einen zuverlässigen und prozesssicheren Auftrag der Schutzschicht ermöglichen.In an advantageous development of the solution according to the invention, the protective layer is printed on the outside of at least one heat transfer tube, glued or sprayed. Already this non-exhaustive enumeration gives an idea of the manifold possible applications for applying / applying the protective layer be available on the heat exchanger tube. Applying, for example, by means of a metering or printing process to the heat transfer tube matrix is preferably carried out after soldering or joining in the case of a mechanical heat exchanger, for which appropriate metering or printing devices can be used, which allow a reliable and process-reliable application of the protective layer.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung weist die Schutzschicht eine Dicke d zwischen 20 µm und 6 mm auf. Je nach Gefahr des zu erwartenden Steinschlags bzw. generell je nach gewünschter Schutzwirkung lässt sich dabei die Schutzschicht in unterschiedlichen Dicken und damit auch unterschiedlichen Schutzklassen auf die Wärmeübertragerrohre auftragen, wobei denkbar ist, dass bspw. die Dicke der Schutzschicht durch einen einmaligen Auftrag dünner ausgebildet und durch ein einfaches mehrmaliges Auftragen hinsichtlich ihrer Dicke angepasst werden kann.In an advantageous development of the solution according to the invention, the protective layer has a thickness d between 20 .mu.m and 6 mm. Depending on the risk of the expected rockfall or generally depending on the desired protective effect while the protective layer in different thicknesses and thus different protection classes can be applied to the heat exchanger tubes, which is conceivable that, for example, the thickness of the protective layer by a single order thinner and can be adjusted by a simple multiple application in terms of their thickness.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung sind die Wärmeübertragerrohre als Flachrohre mit jeweils zwei gegenüberliegenden Schmalseiten und zwei gegenüberliegenden Breitseiten ausgebildet. Derartige Flachrohre sind dabei mit ihren Schmalseiten üblicherweise in Anströmrichtung bzw. Abströmrichtung ausgerichtet. Die Schmalseiten gehen bei derartigen Flachrohren zu dem üblicherweise über einen ausgerundeten Eckbereich in die benachbarten Breitseiten über. Derartige Flachrohre können mit Hilfe der erfindungsgemäßen Schutzschicht äußerst flach und damit mit einem hohen Wärmeübertragungsgrad ausgebildet werden, der bislang ein sehr feines und äußerst kompliziertes und aufwendiges herzustellendes Schutzgitter erforderte.In a further advantageous embodiment of the solution according to the invention, the heat exchanger tubes are designed as flat tubes with two opposite narrow sides and two opposite broad sides. Such flat tubes are usually aligned with their narrow sides in the inflow or outflow direction. The narrow sides go in such flat tubes to the usually over a rounded corner in the adjacent broadsides. Such flat tubes can be made extremely flat with the aid of the protective layer according to the invention and thus with a high degree of heat transfer, which hitherto required a very fine and extremely complicated and complicated protective grid to be produced.

Zweckmäßig erstreckt sich die Schutzschicht über die Schmalseite und über einen Winkel α von zumindest 30°, vorzugsweise über einen Winkel α von zumindest 45° der angrenzenden und ausgerundeten Eckbereiche. Dies ist für eine Schutzwirkung der Wärmeübertragerrohre ausreichend, da im äußeren Bereich der ausgerundeten Eckbereiche einschlagende Steine durch die Krümmung des Rohrradius bzw. Eckbereichs entsprechend abgelenkt werden, und daher nur noch eine reduzierte Schädigungswirkung vorliegt. Durch das nicht über den gesamten Eckbereich Führen der erfindungsgemäßen Schutzschicht können Material der Schutzschicht eingespart und hierdurch Kosten reduziert werden. Die entsprechende Reduzierung des für die Schutzschicht verwendeten Materials kann zusätzlich oder alternativ dazu dadurch erreicht werden, dass die Schutzschicht in den ausgerundeten Eckbereich eine geringere Dicke aufweist als an der Schmalseite, insbesondere auch in Richtung der Breitseiten hin hinsichtlich ihrer Dicke ausläuft.Suitably, the protective layer extends over the narrow side and over an angle α of at least 30 °, preferably over an angle α of at least 45 ° of the adjacent and rounded corner regions. This is sufficient for a protective effect of the heat exchanger tubes, since in the outer region of the rounded corner regions striking stones are deflected by the curvature of the tube radius or corner area accordingly, and therefore there is only a reduced damage effect. By not over the entire corner area guiding the protective layer according to the invention material of the protective layer can be saved and thereby costs are reduced. The corresponding reduction of the material used for the protective layer can additionally or alternatively be achieved in that the protective layer in the rounded corner region has a smaller thickness than on the narrow side, in particular expires in the direction of the broad sides in terms of their thickness.

Generell kann die Schutzschicht über die gesamte Länge des Wärmeübertragerrohres aufgebracht werden, wobei selbstverständlich auch ein lediglich partieller Auftrag denkbar ist, insbesondere in Bereichen die nicht durch ein davor, das heißt in Fahrtrichtung davor, liegendes Bauteil geschützt sind. Derartige Bereiche können selbstverständlich auch solche sein, die durch Luftschlitze eines davor angeordneten Kühlergrills tatsächlich von Steinschlag betroffen sind, wodurch eine noch kosteneffizientere Schutzfunktion ermöglicht wird.In general, the protective layer can be applied over the entire length of the heat exchanger tube, wherein, of course, only a partial application is conceivable, especially in areas that are not protected by a front, that is in the direction of travel, lying component. Of course, such areas may also be those which are actually affected by falling rocks through louvers of a radiator grill arranged in front, thereby enabling an even more cost-efficient protective function.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung weist die Schutzschicht eine erste Lage und eine im Vergleich hierzu härtere zweite Lage auf, wobei die weichere erste Lage mit der Schmalseite verbunden ist, und bspw. als Haftschicht für die zweite Lage, die in diesem Fall die eigentliche Schutzfunktion übernimmt, dient. Durch einen zweilagigen Aufbau der erfindungsgemäßen Schutzschicht kann insbesondere eine Steigerung der Temperaturwechselbelastungsfähigkeit erreicht werden, da bspw. die direkt mit dem Wärmeübertragerrohr in Kontakt stehende erste Lage auch bei großen Temperaturänderungen einen zuverlässigen Haftverbund der Schutzschicht mit dem Wärmeübertragerrohr gewährleistet und insbesondere ein Abplatzen der Schutzschicht verhindert, da die erste, weichere Lage für eine gewisse thermische Entkopplung sorgt. Die erste Lage kann dabei einen höheren Temperaturdehnungskoeffizienten aufweisen als die zweite Lage und dadurch ein elastischeres Verhalten aufweisen. Rein theoretisch weist dabei die erste Lage der Schutzschicht, die bspw. aus Silikon oder einem Kunststoff ausgebildet ist, einen vergleichbaren Temperaturdehnungskoeffizienten bzw. Wärmeausdehnungskoeffizienten auf, wie das bspw. aus Aluminium ausgebildete Wärmeübertragerrohr. Wird dabei bspw. Silikon als Material für die erste Lage ausgewählt, so weist dieses einen E-Modul von 1 MPa, eine Streckgrenze zwischen 20 und 30 MPa und eine Bruchdehnung von ca. 400% auf. Hierdurch können ein hohes Benetzungsverhalten und zugleich eine hohe Alterungsbeständigkeit erreicht werden. Die zweite Lage der erfindungsgemäßen mehrlagigen Schutzschicht kann bspw. ein Keramikmaterial oder ein anderes elektrisch nicht leitendes Material aufweisen, welches eine höhere Verschleißbeständigkeit, insbesondere im Hinblick auf Steinschlag, aufweist.In a particularly preferred embodiment of the solution according to the invention, the protective layer has a first layer and a second layer which is harder by comparison, the softer first layer being connected to the narrow side, and, for example, an adhesive layer for the second layer, which in this case is the second layer actual protective function, serves. By a two-layer structure of the protective layer according to the invention, in particular an increase in the thermal cycling load capacity can be achieved because, for example, the first layer directly in contact with the heat exchanger tube ensures reliable adhesion of the protective layer to the heat exchanger tube even with large changes in temperature and in particular prevents the protective layer from flaking off, because the first, softer layer provides for a certain thermal decoupling. The first layer may have a higher coefficient of thermal expansion than the second layer and thereby have a more elastic behavior. Theoretically, in this case, the first layer of the protective layer, which is formed, for example, from silicone or a plastic, has a comparable coefficient of thermal expansion or thermal expansion coefficient, such as, for example, a heat exchanger tube formed from aluminum. If, for example, silicone is selected as the material for the first layer, then this has an E-modulus of 1 MPa, a yield strength of between 20 and 30 MPa and an elongation at break of about 400%. This allows a high wetting behavior and at the same time a high resistance to aging can be achieved. The second layer of the multilayer protective layer according to the invention may, for example, comprise a ceramic material or another electrically non-conductive material which has a higher wear resistance, in particular with regard to stone chipping.

Die vorliegende Erfindung beruht weiter auf dem allgemeinen Gedanken, eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs mit einem solchen Wärmeübertrag auszustatten und dadurch einen nicht nur kostengünstigen, sondern zudem auch bauraumoptimierten Steinschlagschutz zu erreichen.The present invention is further based on the general idea to equip an internal combustion engine of a motor vehicle with such a heat transfer and thereby achieve a not only cost-effective, but also space-optimized rockfall protection.

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 will be described 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 einen erfindungsgemäßen Wärmeübertragerblock,
2 eine Schnittdarstellung entlang der Schnittebene A-A aus 1,
3 eine Detaildarstellung einer Schmalseite mit Schutzschicht eines Wärmeübertragerrohres aus 2.

Show, in each case schematically,

1 a heat exchanger block according to the invention,
2 a sectional view along the cutting plane A - A out 1 .
3 a detailed representation of a narrow side with protective layer of a heat exchanger tube 2 ,

Entsprechend den 1 und 2, weist ein erfindungsgemäßer Wärmeübertrager 1, der bspw. Bestandteil einer nicht näher beschriebenen Brennkraftmaschine 2 in einem Kraftfahrzeug sein kann, einen Wärmeübertragerblock 3 mit Wärmeübertragerrohren 4 auf, zwischen denen Wärmeübertragerelemente 5 angeordnet sind. Die Wärmeübertragerrohre 4 können dabei bspw. als Flachrohre 6 ausgeführt sein, während die Wärmeübertragerelemente 5 bspw. als Wellrippen 7 ausgebildet sind. Erfindungsgemäß ist nun an einer anströmseitigen Außenseite 8 an zumindest einem Wärmeübertragerrohr 4 eine Schutzschicht 9 (vgl. insbesondere auch die 2 und 3) aufgebracht.According to the 1 and 2 , Has a heat exchanger according to the invention 1 , the eg. Part of an unspecified internal combustion engine 2 may be in a motor vehicle, a heat exchanger block 3 with heat exchanger tubes 4 on, between which heat transfer elements 5 are arranged. The heat exchanger tubes 4 can be used, for example, as flat tubes 6 be executed while the heat transfer elements 5 eg as corrugated ribs 7 are formed. According to the invention is now on an upstream side 8th on at least one heat exchanger tube 4 a protective layer 9 (See in particular the 2 and 3 ) applied.

Im Vergleich zu bislang separat zu dem Wärmeübertrager 1 angeordneten Schutzgittern, können mit der erfindungsgemäßen Schutzschicht 9 nicht nur ein separates Bauteil und der mit diesem zusammenhängende Bauraumbedarf eingespart werden, sondern zusätzlich können auch die Montage und Herstellungskosten deutlich reduziert werden, da eine Montage eines separaten Schutzgitters nunmehr entfällt.Compared to previously separate to the heat exchanger 1 arranged protective grids, can with the protective layer according to the invention 9 not only a separate component and the space associated with this space requirement can be saved, but in addition, the assembly and production costs can be significantly reduced, since a mounting of a separate protective grid is now eliminated.

Die Schutzschicht 9 kann dabei bspw. einlagig sein und in diesem Fall insbesondere auf Kunststoffbasis oder auf Silikonbasis aufgebaut sein, wobei selbstverständlich alternativ auch eine mehrlagige Schutzschicht 9 denkbar ist. Bei einer mehrlagigen Ausbildung der Schutzschicht 9 weist diese bspw. eine erste Lage 10 und eine zweite Lage 11 auf, wobei die erste Lage 10 weicher ausgebildet ist als die im Vergleich hierzu härtere zweite Lage 11. Die erste Lage 10 kann dabei bspw. als Haftschicht ausgebildet sein und auf Kunststoffbasis bzw. Silikonbasis aufgebaut sein und dadurch bspw. einen E-Modul von 1 MPa, eine Streckgrenze von 20 - 30 MPa bzw. eine Bruchdehnung von 400% aufweisen. Ein Wärmeausdehnungskoeffizient bzw. Temperaturdehnungskoeffizient der ersten Lage 10 bzw. einer Schutzschicht 9 aus lediglich einer einzigen solchen Lage 10 ist dabei größer als ein Temperaturausdehnungskoeffizient bzw. Wärmeausdehnungskoeffizient der zweiten Lage 11 und insbesondere zumindest gleich groß wie der Wärmeausdehnungskoeffizient von Aluminium. Hierdurch kann eine einlagige Schutzschicht 9 bzw. auch eine mehrlagige Schutzschicht 9 mit einer ersten Lage 10 aus diesem Material ein hohes Benetzungsverhalten und eine hohe Alterungsbeständigkeit erfahren. Die zweite Lage 11 kann bspw. aus Keramik, wie insbesondere Aluminiumnitrit, ausgebildet sein und dadurch eine hohe Schlagschutzwirkung aufweisen. Generell sind selbstverständlich aber auch andere Materialien, insbesondere auf Keramikbasis, oder einem anderen elektrisch nicht leitenden Material denkbar.The protective layer 9 can be, for example, single-layered and constructed in this case, in particular based on plastic or silicone-based, of course, alternatively, a multi-layer protective layer 9 is conceivable. In a multi-layered formation of the protective layer 9 this has, for example, a first position 10 and a second location 11 on, being the first location 10 is softer than the harder second layer compared to this 11 , The first location 10 In this case, for example, it can be formed as an adhesive layer and can be constructed on the basis of plastic or silicone, and thereby have, for example, an E-modulus of 1 MPa, a yield strength of 20-30 MPa or an elongation at break of 400%. A thermal expansion coefficient or coefficient of thermal expansion of the first layer 10 or a protective layer 9 from just one such situation 10 is greater than a coefficient of thermal expansion or thermal expansion coefficient of the second layer 11 and in particular at least the same size as the thermal expansion coefficient of aluminum. This can be a single-layer protective layer 9 or also a multilayer protective layer 9 with a first location 10 learn from this material a high wetting behavior and a high resistance to aging. The second location 11 may, for example, be made of ceramic, in particular aluminum nitrite, and thus have a high impact protection effect. In general, however, other materials, especially ceramic-based, or other electrically non-conductive material are of course conceivable.

Ein Aufbringen der Schutzschicht 9 auf die Außenseite 8 von zumindest einem der Wärmeübertragerrohre 4 bzw. Flachrohre 6, kann bspw. durch Aufdrucken, Aufkleben oder Aufspritzen, das heißt letzten Endes eine adhäsive Verbindung erfolgen. Eine Dicke d der Schutzschicht 9, egal ob ein- oder zweilagig, kann dabei zwischen einem 20 µm und 6 mm, je nach gewünschter Schutzklasse, liegen.An application of the protective layer 9 on the outside 8th of at least one of the heat exchanger tubes 4 or flat tubes 6 , For example, by printing, sticking or spraying, that is, ultimately, an adhesive connection. A thickness d of the protective layer 9 Whether single or double-layered, it can be between 20 μm and 6 mm, depending on the desired protection class.

Betrachtet man die 2 und 3, so kann man erkennen, dass die dort gezeigten Wärmeübertragerrohre 4 als Flachrohre 6 mit jeweils zwei gegenüberliegenden Schmalseiten 12 und zwei gegenüberliegenden Breitseiten 13 ausgebildet sind. Die Schmalseiten 12 gehen dabei über einen ausgerundeten Eckbereich 14 in die jeweils benachbarte Breitseite 13 über. Die Schutzschicht 9 selbst erstreckt sich dabei vorzugsweise über die Schmalseite 12 der Außenseite 8 und über zumindest einen Winkel α von 30°, vorzugsweise sogar zumindest 45°, der angrenzenden und ausgerundeten Eckbereiche 14. Da die Gefahr einer Beschädigung bei Einschlag eines entsprechenden Gegenstandes, bspw. eines Steines, im ausgerundeten Eckbereich 14 mit steigendem Winkel α abnimmt, ist es nicht erforderlich die Schutzschicht 9 über einen Winkel α von 90° zu führen. Hierdurch lässt sich Material der Schutzschicht 9 einsparen und diese kostengünstiger ausbilden. Ebenfalls denkbar ist, dass die Dicke d der Schutzschicht 9 im Bereich der ausgerundeten Eckbereiche 14 hin zur Breitseite 13 abnimmt, wodurch ebenfalls Material eingespart werden kann. In den Eckbereichen 14 auftreffende Steine werden durch die Krümmung der Eckbereiche 14 entsprechend abgelenkt und besitzen dadurch eine lediglich reduzierte Schädigungswirkung.Looking at the 2 and 3 , so you can see that the heat exchanger tubes shown there 4 as flat tubes 6 each with two opposite narrow sides 12 and two opposite broadsides 13 are formed. The narrow sides 12 go over a rounded corner area 14 in the respective adjacent broadside 13 above. The protective layer 9 itself preferably extends over the narrow side 12 the outside 8th and over at least one angle α of 30 °, preferably even at least 45 °, of the adjacent and rounded corner areas 14 , Since the risk of damage in impact of a corresponding object, for example. A stone in the rounded corner 14 with increasing angle α decreases, it is not necessary the protective layer 9 over an angle α of 90 °. This allows the material of the protective layer 9 save and train them more cheaply. It is also conceivable that the thickness d of the protective layer 9 in the area of the rounded corner areas 14 towards the broadside 13 decreases, which also material can be saved. In the corner areas 14 striking stones are caused by the curvature of the corner areas 14 deflected accordingly and thus have only a reduced damage effect.

Desweiteren ist zur Materialeinsparung und damit auch zur Kosteneinsparung denkbar, dass die Schutzschicht 9 lediglich partiell auf der Schmalseite 12 aufgebracht wird, wobei insbesondere Bereiche ausgespart werden können, die durch davor liegende Bauteile, bspw. eines Kühlergrills, ohnehin geschützt sind.Furthermore, it is conceivable for saving material and thus also for cost savings that the protective layer 9 only partially on the narrow side 12 is applied, in particular areas can be left out, which are already protected by lying in front of components, eg. A radiator grille.

Mit der erfindungsgemäßen Schutzschicht 9 lässt sich erstmals ein bislang separat angeordnetes und separat zu montierendes Schutzgitter einsparen, wodurch nicht nur Kostenvorteile, sondern auch Bauraumvorteile realisierbar sind.With the protective layer according to the invention 9 For the first time ever, it is possible to save a protective grid that was previously arranged separately and has to be mounted separately, which not only results in cost advantages but also in space-saving advantages.

Claims

Heat exchanger (1), in particular for an internal combustion engine (2) in a motor vehicle, having a heat exchanger block (3) with heat exchanger tubes (4), between which heat exchanger elements (5) are arranged, wherein at least one outer side (8) of at least one heat exchanger tube ( 4) a protective layer (9) is applied against stone chips in particular.

Heat exchanger after Claim 1 , characterized in that the protective layer (9) on the outside (8) of at least one heat exchanger tube (4) is printed, glued or sprayed.

Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the protective layer (9) has a thickness d of 20μm <d <6mm.

Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the heat exchanger tubes (4) are designed as flat tubes (6) each having two opposite narrow sides (12) and two opposite broad sides (13).

Heat exchanger after Claim 4 , characterized in that the narrow side (12) passes over a rounded corner region (14) in the broad side (13).

Heat exchanger after Claim 4 or 5 , characterized in that the protective layer (9) extends over the narrow side (12) and over at least 30 °, preferably at least 45 ° of the adjacent and rounded corner regions (14).

Heat exchanger after Claim 5 or 6 , characterized in that the protective layer (9) in the rounded corner regions (14) has a smaller thickness d than at the narrow side (12), in particular to the broad side (13) runs out.

Heat exchanger according to one of Claims 1 to 7 , characterized in that the protective layer (9) made of plastic or silicone is formed.

Heat exchanger after Claim 8 , characterized in that the protective layer (9) is formed in one layer.

Heat exchanger according to one of Claims 1 to 8th , characterized in that the protective layer (9) has a softer first layer (10) and a harder second layer (11), wherein the softer first layer (10) is connected to the narrow side (12).

Heat exchanger after Claim 10 , characterized in that the first layer (10) has a different coefficient of thermal expansion than the second layer (11), wherein the coefficient of thermal expansion of the first layer (10) is greater than the coefficient of thermal expansion of the second layer (11) and in particular at least as large as the coefficient of thermal expansion of aluminum.

Heat exchanger after Claim 10 or 11 , characterized in that the first layer (10) of silicone and the second layer (11) of ceramic, such as aluminum nitride, are formed.

Internal combustion engine (2) of a motor vehicle with a heat exchanger (1) according to one of the preceding claims.