EP0864839A2

EP0864839A2 - Heat exchanger, more particularly supercharge air cooler, for automotive vehicle

Info

Publication number: EP0864839A2
Application number: EP98103324A
Authority: EP
Inventors: Franco Ghiani
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1997-03-11
Filing date: 1998-02-26
Publication date: 1998-09-16
Anticipated expiration: 2018-02-26
Also published as: JP3996258B2; JPH10292996A; EP0864839B1; EP0864839A3

Abstract

The heat exchanger has a ribbed block of tubes located between two flow boxes. Each flow box (3) is assembled from at least two shell elements which are brought together tightly in a longitudinal plane of the block (2). The boxes are each joined by a union to a flow circuit. Each box is designed to be bulbous towards the end in a flow region of the flow medium by curved walls with large radii from the union (8). Each box is assembled from two half shells serving as shell elements. Two half shells each have a jointing flange along their edges.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager, insbesondere einen Ladeluftkühler, für ein Kraftfahrzeug, mit einem Rippen/Rohrblock, der zwischen zwei Strömungsmittelkästen angeordnet ist.The invention relates to a heat exchanger, in particular a charge air cooler, for a motor vehicle, with a fins / tube block, arranged between two fluid boxes is.

Aus der EP 0676608 A1 ist ein Wärmeübertrager in Form eines Fahrzeugkühlers bekannt, der einen Wellrippen/Flachrohrblock aufweist. Der Rippen/Rohrblock ist auf seinen gegenüberliegenden Stirnseiten mit jeweils einem Strömungsmittelkasten in Form eines Kühlmittelkastens versehen. Dazu sind die Flachrohre in einem Rohrboden gehalten, auf den das Kastenoberteil des jeweiligen Strömungsmittelkastens aufgesetzt ist. Das Kastenoberteil setzt sich zusammen aus einem U-förmig gebogenen Mittelteil sowie zwei an die Stirnenden des Mittelteiles anschließenden Endteilen. Eines der Endteile ist mit einem Anschlußstutzen für den Anschluß des Strömungsmittelkastens an den jeweiligen Kühlmittelkreislauf versehen.EP 0676608 A1 describes a heat exchanger in the form of a Vehicle cooler known that a corrugated fins / flat tube block having. The fins / tube block is on its opposite End faces each with a fluid box in Form the shape of a coolant box. For this are the flat tubes held in a tube sheet on top of which the box top of the respective fluid box is placed. The box top is composed of a U-shaped curve Middle part and two adjoining the front ends of the middle part End parts. One of the end parts is with a connecting piece for the connection of the fluid box provide the respective coolant circuit.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Wärmeübertrager der eingangs genannten Art zu schaffen, der eine vereinfachte und verbesserte Gestaltung der Strömungsmittelkästen ermöglicht. The object of the invention is to provide a heat exchanger at the beginning to create a simplified and allows improved design of the fluid boxes.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß jeder Strömungsmittelkasten aus wenigstens zwei Schalenelementen aufgebaut ist, die in einer Längsebene des Rippen/Rohrblockes dicht zusammengefügt sind. Bei einem Aufbau des Strömungsmittelkastens aus lediglich zwei Schalenelementen sind diese Schalenelemente vorzugsweise als Halbschalen aufgebaut. Dadurch, daß die Schalenelemente in einer Längsebene des Rippen/Rohrblockes zusammengefügt sind, muß jedes Schalenelement lediglich etwa die Hälfte der Tiefe des gesamten Strömungsmittelkastens aufweisen, so daß die Schalenelemente auch bei aufwendiger gestalteten, strömungsgünstigen Formen durch ein Tiefziehverfahren hergestellt werden können. Die Schalenelemente sind vorzugsweise entweder mechanisch durch Verkrallen, Vernieten oder Torken oder aber durch Punktschweißung miteinander verbunden. Durch entsprechende Lotbeschichtungen werden die Schalenelemente dann im Bereich ihrer Fügestellen durch Hartlöten dicht miteinander verbunden. Die Gestaltung jedes Strömungsmittelkastens aus wenigstens zwei Schalenelementen, insbesondere aus zwei Halbschalen, die in einer Längsebene des Rippen/Rohrblockes voneinander getrennt sind, gestattet somit aufgrund der vergleichsweise geringen Ziehtiefe jedes Schalenelementes eine strömungstechnische Anpassung an den jeweiligen Strömungsmitteldurchfluß. Als Strömungsmittel im Sinne der Erfindung werden sowohl gasförmige Medien wie insbesondere Ladeluft als auch flüssige, zu kühlende Medien wie Kühlmittel oder Wasser angesehen.This object is achieved in that each fluid box is made up of at least two shell elements, which are tightly joined in a longitudinal plane of the fins / tube block are. When building the fluid box these shell elements are made from only two shell elements preferably constructed as half shells. Because the Shell elements in a longitudinal plane of the fins / tube block are assembled, each shell element only needs to be about have half the depth of the entire fluid box, so that the shell elements even with more complex designs streamlined shapes through a deep-drawing process can be produced. The shell elements are preferably either mechanically by clawing, riveting or torken or connected by spot welding. Appropriate solder coatings are used Shell elements then in the area of their joints by brazing tightly connected. The design of each fluid box from at least two shell elements, in particular of two half shells, which are in a longitudinal plane of the Ribs / tube block are separated from each other, thus allowed due to the comparatively low drawing depth of each shell element a fluidic adaptation to the respective Fluid flow. As a fluid in the sense The invention uses both gaseous media and in particular Charge air as well as liquid media to be cooled, such as coolant or viewed water.

In Ausgestaltung der Erfindung, bei der die Strömungsmittelkästen mittels jeweils eines Anschlußstutzens an einen Strömungsmittelkreislauf angeschlossen sind, ist jeder Strömungsmittelkasten in einem Strömungsbereich des Strömungsmittels durch gekrümmte Wandungen mit großen Radien vom Anschlußstutzen ausgehend ballig gestaltet. Dadurch wird die Strömungsgeschwindigkeit des Strömungsmittels positiv beeinflußt. Insbesondere werden größere Turbulenzen in den Strömungsmittelkästen vermieden. In an embodiment of the invention, in which the fluid boxes by means of a connection piece to a fluid circuit are connected, each fluid box in a flow area of the fluid due to curved walls with large radii from the connecting piece designed spherically based. This will make the flow rate of the fluid is positively influenced. Especially there will be greater turbulence in the fluid boxes avoided.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen beide Halbschalen jeweils einen entlang ihrer Fügeränder verlaufenden Fügeflansch auf, die im zusammengefügten Zustand der Halbschalen miteinander verbunden sind. Durch die Fügeflansche wird die Steifigkeit jedes Strömungsmittelkastens erhöht, da die Fügeflansche im zusammengefügten Zustand der Halbschalenelemente die Funktion einer Versteifungsrippe aufweisen.In a further embodiment of the invention, both half-shells have one each running along their joining edges Joining flange on, in the assembled state of the half shells are interconnected. Through the joining flanges the rigidity of each fluid box is increased because the joining flanges in the assembled state of the half-shell elements have the function of a stiffening rib.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Halbschalen aus einer Aluminium-Legierung hergestellt. Da auch der Rippen/Rohrblock aus einer Aluminiumlegierung hergestellt ist, ist eine gute Wiederverwertbarkeit der einzelnen Teile des Wärmeübertragers gewährleistet.In a further embodiment of the invention, the half-shells made from an aluminum alloy. Since the ribs / pipe block is made of an aluminum alloy, is good recyclability of the individual parts of the Guaranteed heat exchanger.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen die Halbschalen Fügeflansche auf, die in Seitenbereichen des Strömungsmittelkastens relativ zu den Anschlußstutzen in der Fügeebene seitlich nach unten gezogen sind. Diese Ausgestaltung ist insbesondere vorteilhaft, falls der erfindungsgemäße Wärmeübertrager einen Rippen/Rohrblock aufweist, dessen Rohrenden gemäß der Lehre nach der DE 195 43 986 vom 25.11.1995 derart aufgeweitet sind, daß die benachbarten Rohrenden dicht und wabenartig aneinanderliegen, so daß ein zusätzlicher Rohrboden nicht mehr benötigt wird. Die Halbschalen sind somit direkt auf die Rohrenden aufsetzbar.In a further embodiment of the invention, the half-shells have Joining flanges on the side areas of the fluid box relative to the connecting piece in the joint plane are pulled down sideways. This configuration is particularly advantageous if the heat exchanger according to the invention has a fin / tube block, the tube ends according to the teaching according to DE 195 43 986 of 25.11.1995 are expanded that the adjacent pipe ends are tight and honeycomb to each other, so that an additional tube sheet is no longer needed. The half shells are therefore direct attachable to the pipe ends.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die dem Anschlußstutzen benachbarte Halbschale auf Höhe des Anschlußstutzens ein die Strömungsmittelströmung gleichmäßig zu beiden Seiten des Anschlußstutzens im Strömungsmittelkasten verteilendes Strömungsleitelement auf, das an der Innenwandung der Halbschale ausgeformt ist. Dadurch wird eine weiter verbesserte Verteilung der Strömungsmittelströmung erzielt, wobei das Strömungsleitelement vorteilhaft einstückiger Teil der Innenwandung der Halbschale ist. Vorzugsweise ist das Strömungsleitelement als Einschnürung der Wandung der Halbschale gestaltet. In a further embodiment of the invention, the connection piece Adjacent half-shell at the level of the connecting piece one the fluid flow evenly to both Distributing sides of the connector in the fluid box Flow control element on that on the inner wall the half-shell is formed. This will further improve it Distribution of fluid flow achieved, where the flow guiding element advantageously in one piece the inner wall of the half-shell. Preferably that is Flow guiding element as constriction of the wall of the half-shell designed.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist jeder Strömungsmittelkasten wenigstens einen Abschlußrand auf, der blockförmig aufgeweitete und flächig aneinanderschließende Rohrenden des Rippen/Rohrblockes bündig abschließend übergreift. Die blockförmig aufgeweiteten und flächig aneinanderschließenden Rohrenden des Rippen/Rohrblockes sind gemäß der Lehre der DE 195 43 986 vom 25.11.1995 gestaltet. Durch den die Rohrenden übergreifenden Abschlußrand wird ein Rohrboden zur Festlegung des Strömungsmittelkastens nicht benötigt.In a further embodiment of the invention, each fluid box has at least one closing margin on the blocks expanded and joined flatly Finally, the pipe ends of the fins / pipe block are flush overlapped. The blocks expanded and joined flatly Pipe ends of the fins / pipe block are according to the Teaching of DE 195 43 986 designed from 25.11.1995. By the the end edge spanning the tube ends becomes a tube sheet not required to define the fluid box.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung, die anhand der Zeichnungen dargestellt sind.

Fig. 1: zeigt eine Frontansicht eines oberen und eines unteren Teiles eines erfindungsgemäßen Wärmeübertragers in Form eines Ladeluftkühlers,
Fig. 2: den Ladeluftkühler nach Fig. 1 in einer Draufsicht,
Fig. 3: einen weiteren Ladeluftkühler ähnlich Fig. 1 und
Fig. 4: eine Draufsicht auf den Ladeluftkühler nach Fig. 3,
Fig. 5: eine Seitenansicht des Ladeluftkühlers nach den Fig. 1 und 2,
Fig. 6: eine Seitenansicht des Ladeluftkühlers nach den Fig. 3 und 4,
Fig. 7: in einer Frontansicht eine Halbschale eines als Strömungsmittelkasten dienenden Luftkastens des Ladeluftkühlers nach den Fig. 1 und 2,
Fig. 8: eine Draufsicht auf die Halbschale nach Fig. 7,
Fig. 9: eine Frontansicht der weiteren Halbschale des Luftkastens nach den Fig. 1 und 2, die das ergänzende Gegenstück zu der Halbschale nach den Fig. 7 und 8 bildet,
Fig. 10: eine Draufsicht auf die Halbschale nach Fig. 9,
Fig. 11: einen Schnitt durch die Halbschale nach den Fig. 7 und 8 oder durch die Halbschale nach den Fig. 9 und 10 entlang der Schnittlinie XI - XI in den Fig. 7 und 9,
Fig. 12: einen weiteren Schnitt durch die Halbschale nach den Fig. 7 und 8 oder die Halbschalen nach den Fig. 9 und 10 entlang einer Schnittlinie XII - XII in den Fig. 7 und 9,
Fig. 13: einen Schnitt durch die Halbschale nach den Fig. 9 und 10 entlang der Schnittlinie XIII - XIII in Fig. 9,
Fig. 14: einen Schnitt durch die Halbschale nach den Fig. 7 und 8 entlang der Schnittlinie XIV - XIV in Fig. 7,
Fig. 15: einen Horizontalschnitt durch die Halbschale nach den Fig. 7 und 8 entlang der Schnittlinie XV - XV in Fig. 7 und
Fig. 16: einen weiteren Horizontalschnitt durch die Halbschale nach den Fig. 9 und 10 entlang der Schnittlinie XVI - XVI in Fig. 9.

Further advantages and features of the invention emerge from the subclaims and from the following description of preferred exemplary embodiments of the invention, which are illustrated with the aid of the drawings.

Fig. 1: shows a front view of an upper and a lower part of a heat exchanger according to the invention in the form of a charge air cooler,
Fig. 2: 1 in a plan view,
Fig. 3: another charge air cooler similar to Fig. 1 and
Fig. 4: 3 shows a top view of the charge air cooler according to FIG. 3,
Fig. 5: 2 shows a side view of the charge air cooler according to FIGS. 1 and 2,
Fig. 6: a side view of the charge air cooler according to FIGS. 3 and 4,
Fig. 7: in a front view a half-shell of an air box serving as a fluid box of the charge air cooler according to FIGS. 1 and 2,
Fig. 8: 7 shows a plan view of the half-shell according to FIG. 7,
Fig. 9: 2 shows a front view of the further half-shell of the air box according to FIGS. 1 and 2, which forms the complementary counterpart to the half-shell according to FIGS. 7 and 8,
Fig. 10: 9 shows a plan view of the half-shell according to FIG. 9,
Fig. 11: 7 and 8 or through the half-shell according to FIGS. 9 and 10 along the section line XI - XI in FIGS. 7 and 9,
Fig. 12: 7 shows a further section through the half-shell according to FIGS. 7 and 8 or the half-shells according to FIGS. 9 and 10 along a section line XII-XII in FIGS. 7 and 9,
Fig. 13: 9 shows a section through the half-shell according to FIGS. 9 and 10 along the section line XIII-XIII in FIG. 9,
Fig. 14: 7 shows a section through the half-shell according to FIGS. 7 and 8 along the section line XIV-XIV in FIG. 7,
Fig. 15: a horizontal section through the half-shell according to FIGS. 7 and 8 along the section line XV - XV in Fig. 7 and
Fig. 16: 9 shows a further horizontal section through the half-shell according to FIGS. 9 and 10 along the section line XVI - XVI in FIG. 9.

Ein Wärmeübertrager in Form eines Ladeluftkühlers 1 nach den Fig. 1, 2 und 5 weist einen Rippen/Rohrblock 2 auf, der aus einer Reihe von in einer Längsebene, die gleichzeitig die Zeichnungsebene nach Fig. 1 darstellt, in gleichmäßen Abständen nebeneinander angeordneten Flachrohren 5 sowie zwischen diesen positionierten Wellrippen 4 zusammengesetzt ist. Sowohl die Flachrohre 5 als auch die Wellrippen 4 sind jeweils aus einer Aluminiumlegierung hergestellt. Zu beiden Seiten ist der Rippen/Rohrblock 2 durch jeweils ein als Seitenteil dienendes Seitenprofil 7 abgeschlossen. Die Flachrohre 5 des Rippen/Rohrblockes 2 weisen an ihren gegenüberliegenden Stirnseiten Rohrenden 6 auf, die rechteckig ausgeweitet sind. Alle Rohrenden 6 sind in identischer Weise rechteckig aufgeweitet, wobei die Dimensionierung der Querschnitte der Rohrenden 6 so gestaltet ist, daß die jeweils benachbarten Rohrenden 6 jeweils mit einer längsseitigen Wandung bündig aneinanderliegen und gleichzeitig die jeweils kurzseitigen, gegenüberliegenden Wandungen in jeweils einer gemeinsamen Ebene miteinander fluchten. Alle Rohrenden 6 bilden somit einen über die Längsebene des Rippen/Rohrblockes 2 erstreckten, wabenartigen Paketblock. Die Rohrenden 6 des Rippen/Rohrblockes sind so gestaltet, wie es in der nichtvorveröffentlichten DE 195 43 986 beschrieben ist. Die an den gegenüberliegenden Seiten dieses Paketblockes aus den Rohrenden 6 liegenden endseitigen Rohrenden schließen bündig an einen Abschlußabschnitt der Seitenprofile 7 an. Jeder einstückig an dem Seitenprofil 7 angeformte Abschlußabschnitt ragt über die Rohrenden 6 zur Bildung eines seitlichen Abschlusses für einen nachfolgend näher beschriebenen Strömungsmittelkasten 3 hinaus ab. Die beschriebene Gestaltung der Rohrenden 6 ermöglicht den Einsatz von Kühlmittelkästen 3 ohne die zusätzliche Verwendung eines Rohrbodens, da die Rohrenden 6 bereits über die Länge des Strömungsmittelkastens 3 dicht aneinander anschließen. Denn durch das bündige und flächige Aneinanderliegen der Rohrenden 6, die wie auch der übrige Teil der Flachrohre 5 sowie der Wellrippen lotplattiert sind, werden diese in einem Lötofen durch die Verlötung dicht aneinandergefügt. Gleiches gilt auch für den Abschluß der kurzseitigen Wandungen der Rohrenden 6, die -wie nachfolgend näher beschrieben werden wird- bündig mit Abschlußrändern der Kühlmittelkästen 3 abschließen und durch entsprechende Hartlötung in einem Lötofen auch mit diesen Abschlußrändern dicht verbunden werden.A heat exchanger in the form of an intercooler 1 according to the 1, 2 and 5 has a fin / tube block 2 made of a series of in a longitudinal plane that simultaneously the 1 represents, at equal intervals juxtaposed flat tubes 5 and between this positioned corrugated ribs 4 is composed. Either the flat tubes 5 and the corrugated fins 4 are each made from an aluminum alloy. On both sides is the fins / tube block 2 by one each as a side part serving side profile 7 completed. The flat tubes 5 of the Ribs / tube block 2 point at their opposite End faces tube ends 6, which are rectangularly expanded. All tube ends 6 are expanded rectangularly in an identical manner, the dimensioning of the cross sections of the pipe ends 6 is designed so that the adjacent pipe ends 6 are flush with each other with a longitudinal wall and at the same time the opposite short sides Walls in one common level cursed with each other. All pipe ends 6 thus form one honeycomb-like extending over the longitudinal plane of the fins / tube block 2 Parcel block. The tube ends 6 of the fins / tube block are designed as it is in the unpublished DE 195 43 986 is described. The one on the opposite Sides of this package block from the tube ends 6 lying end Pipe ends are flush with an end section of the side profiles 7. Each in one piece on the side profile 7 molded end section protrudes over the pipe ends 6 to form a side closure for one Fluid box 3 described in more detail below from. The described design of the pipe ends 6 enables the use of coolant boxes 3 without the additional Use of a tube sheet, since the tube ends 6 are already over connect the length of the fluid box 3 tightly together. Because of the flush and flat contact the tube ends 6, which, like the rest of the flat tubes 5 and the corrugated fins are solder-plated, these are in a soldering furnace by soldering close together. The same applies to the termination of the short-sided walls the pipe ends 6, which - as described in more detail below become flush with the end edges of the coolant boxes 3 complete and by appropriate brazing in one Soldering furnace can also be tightly connected to these end edges.

Jeder Strömungsmittelkasten, der beim dargestellten Ausführungsbeispiel als die Ladeluft sammelnder bzw. verteilender Luftkasten 3 ausgeführt ist, ist aus der gleichen Aluminiumlegierung wie die Flachrohre 5 und die Wellrippen 4 hergestellt. Jeder Luftkasten 3 weist zwei Halbschalen 12, 13 auf, die in einer Mittellängsebene des Rippen/Rohrblockes 2 voneinander getrennt sind. In dieser Mittellängsebene sind die beiden Halbschalen 12, 13 mittels jeweils eines Fügeflansches 11 miteinander verbunden, wobei sich die Fügeflansche 11 jeder Halbschale 12, 13 über die gesamte Breite des Luftkastens 3 durchgehend erstrecken. Im Bereich der Fügeflansche 11, die von der jeweiligen Halbschale 12, 13 längs der Mittellängsebene nach außen abragen, sind die beiden Halbschalen 12, 13 durch Punktschweißung oder durch mechanische Verbindungen wie Verkrallen, Vernieten oder Torken miteinander verbunden. Die im gefügten Zustand des Luftkastens 3 dicht aneinanderliegenden Fügeflansche 11 bilden gleichzeitig eine durchgehende Versteifungsrippe für jeden Luftkasten 3, die jedem Luftkasten 3 eine ausreichende Steifigkeit gewährt. Da auch die Halbschalen 12, 13 entsprechend lotplattiert sind, wird eine dichte Verbindung der Fügeflansche 11 und damit der Halbschale 12, 13 in der als Fügeebene dienenden Mittellängsebene in dem bereits beschriebenen Lötofen erzielt.Each fluid box in the illustrated embodiment than the charge air collecting or distributing Air box 3 is made of the same aluminum alloy how the flat tubes 5 and the corrugated fins 4 made. Each air box 3 has two half-shells 12, 13, those in a central longitudinal plane of the fins / tube block 2 from each other are separated. In this central longitudinal plane they are two half-shells 12, 13 each by means of a joining flange 11 connected to each other, the joining flanges 11 each Half-shell 12, 13 over the entire width of the air box 3 extend continuously. In the area of the joining flanges 11, the from the respective half-shell 12, 13 along the central longitudinal plane The two half shells protrude outwards 12, 13 by spot welding or by mechanical connections such as clawing, riveting or torking. Those in the assembled state of the air box 3 are close together Joining flanges 11 simultaneously form one continuous stiffening rib for each air box 3, the each air box 3 granted sufficient rigidity. There the half-shells 12, 13 are also solder-plated accordingly, is a tight connection of the joining flanges 11 and thus the Half-shell 12, 13 in the central longitudinal plane serving as the joining plane achieved in the soldering furnace already described.

Beide Luftkästen 3 weisen jeweils einen Anschlußstutzen 8, 14 auf, dessen Strömungsachse rechtwinklig zu der Mittellängsebene von dem Luftkasten abragt. Beide Anschlußstutzen 8, 14 der Luftkästen 3 sind relativ zu einer Mitte des Rippen/Rohrblockes 2 versetzt angeordnet, wobei die Anschlußstutzen 8, 14 der gegenüberliegenden Luftkästen 3 um gleich Beträge, jedoch zu gegenüberliegenden Seiten von der Mitte versetzt sind. Da der eine Luftkasten 3 an einer Oberseite und der andere Luftkasten 3 an einer Unterseite des Rippen/Rohrblockes 2 angeordnet sind, sind die beiden Luftkästen 3 identisch gestaltet, wobei der Anschlußstutzen 8, 14 des oberen Luftkastens 3 von der Mitte aus nach rechts und der Anschlußstutzen 8, 14 des unteren Luftkastens 3 von der Mitte aus nach links versetzt ist. Jeder Anschlußstutzen 14, 8 besteht aus einem Anschlußstück 14 und einem Stutzenteil 8, der in das Anschlußstück 14 eingesetzt ist. Das Anschlußstück 14 ist einstückiger Teil der Halbschale 13 des Luftkastens 3. Wie insbesondere aus Fig. 5 erkennbar ist, ist eine dem Anschlußstutzen 8, 14 gegenüberliegende Wandung der anderen Halbschale 12 derart gewölbt gestaltet, daß sich eine sanfte Umlenkung des Strömungsmittelstromes, beim dargestellten Ausführungsbeispiel des Luftstromes, von der Strömungsachse des Anschlußstutzens 8, 14 zu den Flachrohren 5 des Rippen/Rohrblockes 2 hin oder umgekehrt ergibt. Der freie Querschnitt jedes Luftkastens 3 erweitert sich in der Mittellängsebene des Rippen/Rohrblockes 2 von den Rohrenden 6 des Rippen/Rohrblockes 2 ausgehend allmählich bis zum Anschlußstutzen 8, 14 hin, so daß sich auch bezüglich der Verteilung des Luftstromes relativ zum Anschlußstutzen 8, 14 ein gleichmäßiger Strömungsverlauf zwischen den einzelnen Rohrenden 6 und dem jeweiligen Anschlußstutzen 8, 14 ergibt. Um die Verteilung des Strömungsmittelstromes, beim dargestellten Ausführungsbeispiel des Luftstromes, weiter zu verbessern, weist die dem Anschlußstutzen 8, 14 gegenüberliegende Wandung der Halbschale 12 eine parallel zu den Flachrohren 5 und damit gemäß der Darstellung nach Fig. 1 vertikal verlaufende, rippenartige Einbuchtung 9 auf, die auf der Innenseite jedes Luftkastens 3 ein Strömungsleitelement bildet. Dieses Strömungsleitelement schafft eine verbesserte Umlenkung der Luftströmung zwischen Anschlußstutzen 8, 14 und dem Inneren des Luftkastens 3, so daß auch durch diese Maßnahme das Auftreten von Turbulenzen im Inneren des Luftkastens 3 reduziert wird. Auch der sich zum Anschlußstutzen 8, 14 hin -wie beschrieben-kontinuierlich erweiternde Strömungsraum jedes Luftkastens 3 trägt zur Reduzierung von Strömungsturbulenzen bei. Both air boxes 3 each have a connecting piece 8, 14 on whose flow axis is perpendicular to the central longitudinal plane protrudes from the air box. Both connecting pieces 8, 14 of the air boxes 3 are relative to a center of the fins / tube block 2 offset, the connecting piece 8, 14 of the opposite air boxes 3 to the same Amounts, but on opposite sides from the center are offset. Since the one air box 3 on an upper side and the other air box 3 on an underside of the fins / tube block 2 are arranged, the two air boxes 3 designed identically, the connecting piece 8, 14 of the upper air box 3 from the center to the right and the Connection piece 8, 14 of the lower air box 3 from the middle off to the left. Each connecting piece 14, 8 is made from a connector 14 and a nozzle part 8, the is inserted into the connector 14. The connector 14 is an integral part of the half-shell 13 of the air box 3. As can be seen in particular from FIG. 5, one is the connecting piece 8, 14 opposite wall of the other Half-shell 12 designed so that a gentle Deflection of the fluid flow, in the illustrated embodiment of the air flow, from the flow axis of the Connection piece 8, 14 to the flat tubes 5 of the fins / tube block 2 or vice versa. The free cross section each air box 3 expands in the central longitudinal plane the ribs / tube block 2 from the tube ends 6 of the Ribs / tube block 2 starting gradually up to the connecting piece 8, 14 out, so that also with respect to the distribution the air flow relative to the connecting piece 8, 14 a uniform Flow pattern between the individual pipe ends 6 and the respective connecting piece 8, 14 results. To the distribution the fluid flow, in the illustrated embodiment of the air flow to further improve the wall of the connecting piece 8, 14 opposite Half-shell 12 a parallel to the flat tubes 5 and thus 1 vertically extending, rib-like as shown in FIG Indentation 9 on the inside of each Air box 3 forms a flow guide. This flow control element creates an improved redirection of the air flow between connecting piece 8, 14 and the inside of the Air box 3, so that the occurrence by this measure of turbulence inside the air box 3 is reduced. Also to the connecting piece 8, 14 - as described - continuously widening flow space of each air box 3 contributes to the reduction of flow turbulence.

Der Luftkasten 3 ist an seinem zum Rippen/Rohrblock 2 gewandten Endbereich mit einem geradlinig und eben verlaufenden Abschlußrand 15 versehen, der sowohl an der Halbschale 12 als auch an der Halbschale 13 ausgebildet ist. Dieser Abschlußrand 15 übergreift die kurzseitigen Wandungen der Rohrenden 6 und schließt für eine dichte Verlötung bündig mit diesen ab. Die Abschlußabschnitte der Seitenprofile 7 des Rippen/Rohrblockes 2 sind zudem derart gestaltet, daß Seitenbereiche 10 des Luftkastens 3 bündig auf diese aufsteckbar sind (s. Fig. 1 und 5). Somit wird auch zu den Seitenbereichen 10 jedes Luftkastens 3 hin ein dichter Abschluß des Strömungsraumes erzielt.The air box 3 is on his facing the ribs / tube block 2 End area with a rectilinear and level edge 15 provided, both on the half-shell 12 as is also formed on the half-shell 13. This closing margin 15 engages over the short-sided walls of the tube ends 6 and ends flush with them for tight soldering. The end sections of the side profiles 7 of the ribs / tube block 2 are also designed such that side areas 10 of the air box 3 can be plugged flush onto this (see Figs. 1 and 5). Thus, the side areas 10 each air box 3 a tight seal of the flow space achieved.

Die beschriebene Gestaltung der Halbschalen 12, 13 der Luftkästen 3 des Ausführungsbeispiels nach den Fig. 1, 2 und 5 ist anhand der Fig. 7 bis 16 ergänzend dargestellt, wobei zu berücksichtigen ist, daß die Schnittdarstellungen der Halbschalen 12 und 13 nach den Fig. 13 bis 16 für die Halbschale 12 einerseits und die Halbschale 13 andererseits in unterschiedlichen Maßstäben dargestellt sind, so daß sich geringfügige Dimensionsunterschiede ergeben. Tatsächlich weisen die Halbschalen 12 und 13 jedoch entsprechend symmetrische Abmessungen auf, wie insbesondere anhand Fig. 5 erkennbar ist.The described design of the half-shells 12, 13 of the air boxes 3 of the embodiment of FIGS. 1, 2 and 5 is additionally shown with reference to FIGS. 7 to 16, whereby to take into account that the sectional views of the half-shells 12 and 13 according to FIGS. 13 to 16 for the half-shell 12 on the one hand and the half-shell 13 on the other hand in different Scales are shown so that there are minor Differences in dimensions result. In fact, the Half shells 12 and 13, however, correspondingly symmetrical dimensions on, as can be seen in particular from FIG. 5.

Der Wärmeübertrager in Form eines Ladeluftkühlers nach Fig. 3, 4 und 6 entspricht im wesentlichen dem Ladeluftkühler nach den Fig. 1, 2 und 5. Der Ladeluftkühler 1a weist einen Rippen/Rohrblock 2a auf, der identisch zu dem Rippen/Rohrblock 2 des Ladeluftkühlers 1 nach den Fig. 1, 2 und 5 gestaltet ist. Auch die Luftkästen 3a sind von ihrer strömungstechnischen Form her im wesentlichen gleich aufgebaut. Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3, 4 und 6 sind die Anschlußstutzen 8a, 14a des jeweiligen Luftkastens 3a jedoch zur gleichen Seite zur Mitte des Rippen/Rohrblockes 2a hin versetzt, bei der Darstellung nach Fig. 3 somit jeweils zur rechten Seite. Ein wesentlicher Unterschied der Luftkästen 3a relativ zu den Lufkästen 3 nach den Fig. 1, 2 und 5 ist es, daß die Fügeflansche 11a der beiden Halbschalen 12a und 13a bis in die Seitenbereiche 10a jedes Luftkastens 3a heruntergezogen sind, so daß sie mit den nicht näher bezeichneten Abschlußrändern der Halbschalen 12a und 13a abschließen. Die Halbschalen 12a und 13a schließen somit über ihre gesamte Außenkontur einschließlich der Seitenbereiche 10a mittels der Fügeflansche 11a dicht aneinander an. Die Fügeflansche 11a in den Seitenbereichen 10a übergreifen entsprechend kürzer gestaltete Abschlußabschnitte der als Seitenteile dienenden Seitenprofile 7a, wobei die Abschlußabschnitte mit den Stirnrändern der Rohrenden 6a abschließen.The heat exchanger in the form of an intercooler according to Fig. 3, 4 and 6 essentially corresponds to the charge air cooler 1, 2 and 5. The charge air cooler 1a has a fins / tube block 2a, which is identical to the fins / tube block 2 of the intercooler 1 according to FIGS. 1, 2 and 5 is designed. The air boxes 3a are of their fluidic Form essentially the same. In the embodiment 3, 4 and 6 are the connecting pieces 8a, 14a of the respective air box 3a, however, at the same time Side offset towards the center of the fins / tube block 2a, at 3 to the right side. A major difference of the air boxes 3a relative to the Air boxes 3 according to FIGS. 1, 2 and 5, it is that the joining flanges 11a of the two half-shells 12a and 13a into the Side areas 10a of each air box 3a are pulled down, so that they with the unspecified edges complete the half shells 12a and 13a. The half shells 12a and 13a thus close across their entire outer contour the side areas 10a by means of the joining flanges 11a close together. The joining flanges 11a in the side areas 10a overlap correspondingly shorter end sections of the side profiles serving as side parts 7a, the end sections with the end edges of the Complete pipe ends 6a.

Wie aus Fig. 6 erkennbar ist, sind an dem Seitenprofil 7a auf Höhe des Seitenbereiches 10a der Halbschale 12a, 13a zwei Stützschenkel 16a angeformt, die die zusammengefügten Fügeflansche 11a stützend zwischen sich aufnehmen. Dadurch wird eine Abstützung des Luftkastens 3a und damit der Halbschalen 12a, 13a relativ zu den Rohrenden 6a erzielt, wodurch die Luftkästen 3a relativ zu den Rohrenden 6a definiert positionierbar sind.As can be seen from Fig. 6, are on the side profile 7a Height of the side area 10a of the half-shell 12a, 13a two Support leg 16a formed, which the assembled joining flanges 11a supportively between them. This will a support of the air box 3a and thus the half-shells 12a, 13a achieved relative to the pipe ends 6a, whereby the Air boxes 3a can be positioned relative to the tube ends 6a in a defined manner are.

Die Anschlußstutzen 8a, 14a der beiden Luftkästen 3a sind gegenüber den Anschlußstutzen 8, 14 des Ausführungsbeispiels nach den Fig. 1, 2 und 5 geringfügig modifiziert, da insbesondere der Stutzenteil 8a gegenüber dem Stutzenteil 8 anders gestaltet ist. Der Stutzenteil 8a weist an seinem freien Stirnbereich einen gegenüber dem Durchmesser des Anschlußstückes 14a geringeren Durchmesser auf und ist zum Anschlußteil 14a mittels einer Abstufung entsprechend erweitert. Das Anschlußstück 14a ist gegenüber dem Anschlußstück 14 mit einer geringeren Tiefe ausgestattet.The connecting pieces 8a, 14a of the two air boxes 3a are opposite the connecting piece 8, 14 of the embodiment 1, 2 and 5 slightly modified, in particular the nozzle part 8a different from the nozzle part 8 is designed. The nozzle part 8a has on its free Forehead area compared to the diameter of the connector 14a smaller diameter and is to the connector 14a expanded accordingly by means of a gradation. The Connector 14a is opposite the connector 14 with a shallower.

Bei anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung sind die Strömungsmittelkästen nicht aus lediglich zwei Halbschalen, sondern aus mehreren Schalenelementen zusammengesetzt, die sich in einer Mittellängsebene oder einer zu der Mittellängsebene parallelen Längsebene des Rippen/Rohrblockes miteinander verbinden. Zudem können diese Schalenelemente auch eine Unterteilung der Strömungsmittelkästen in ihrer Breite darstellen. Die strömungsgünstigen Gestaltungen der Strömungsmittelkästen, wie sie anhand der Fig. 1 bis 16 dargestellt sind, können gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung auch einteilig ausgeführt sein.In other embodiments of the invention Fluid boxes not just two half shells, but composed of several shell elements that itself in a median longitudinal plane or one to the median longitudinal plane parallel longitudinal plane of the fins / tube block with each other connect. In addition, these shell elements can also a division of the fluid boxes in their width represent. The streamlined designs of the fluid boxes, as shown in FIGS. 1 to 16 according to a further embodiment of the Invention can also be carried out in one piece.

Claims

Heat exchanger, in particular intercooler, for one Motor vehicle, with a fin / tube block between two Fluid boxes is arranged, characterized in that each fluid box (3, 3a) from at least two Shell elements (12, 13) is built up in a Longitudinal plane of the fins / tube block (2, 2a) closely joined are.

The heat exchanger of claim 1, wherein the fluid boxes by means of a connecting piece to each Fluid circuit are connected, characterized in that that each fluid box (3, 3a) in one Flow area of the fluid through curved walls with large radii from the connecting piece (8, 14; 8a, 14a) is based on a bulbous design.

Heat exchanger according to claim 1, characterized in that each fluid box (3, 3a) from two as shell elements serving half shells (12, 13; 12a, 13a) assembled is.

Heat exchanger according to claim 3, characterized in that both half shells (12, 13; 12a, 13a) each along one have joining flanges (11, 11a) running at their joining edges, the half-shells (12, 13; 12a, 13a) are connected to one another.

Heat exchanger according to claim 2, characterized in that each connection piece (14, 14a) at right angles to one of the Longitudinal plane corresponding joining plane on one of the two half-shells (13, 13a) is integrally formed.

Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the half-shells (12, 13; 12a, 13a) are made of an aluminum alloy.

Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the half-shells (12a, 13a) joining flanges (11a), which in side areas (10a) of the Fluid box (3a) relative to the connector (8a, 14a) are laterally pulled down in the joining plane.

Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the half-shells (12, 13) in their Side areas (10) for connecting side parts of the Have heat exchanger profile sections open to the side.

Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting piece (8, 14) Adjacent half-shell (12) at the level of the connecting piece (8, 14) The fluid flow evenly to both Sides of the connection piece (8, 14) in the fluid box (3) distributing flow guide element (9), the the inner wall of the half-shell (12) is formed.

Heat exchanger according to at least one of the preceding Claims, characterized in that each fluid box (3, 3a) has at least one end edge (15), the block-widened and flatly adjoining The pipe ends (6) of the fins / pipe block (2, 2a) are flush spreads.