EP2029883A1 - Wärmetauscher - Google Patents

Wärmetauscher

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Publication number
EP2029883A1
EP2029883A1 EP07725749A EP07725749A EP2029883A1 EP 2029883 A1 EP2029883 A1 EP 2029883A1 EP 07725749 A EP07725749 A EP 07725749A EP 07725749 A EP07725749 A EP 07725749A EP 2029883 A1 EP2029883 A1 EP 2029883A1
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EP
European Patent Office
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heat exchanger
exchanger according
exchanger tube
tube
exchanger
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP07725749A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Geskes
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Mahle Behr GmbH and Co KG
Original Assignee
Behr GmbH and Co KG
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Filing date
Publication date
Application filed by Behr GmbH and Co KG filed Critical Behr GmbH and Co KG
Publication of EP2029883A1 publication Critical patent/EP2029883A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
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    • F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
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    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the invention relates to a heat exchanger, in particular for a motor vehicle, according to the preamble of claim 1.
  • heat exchangers have been developed for cooling gas streams for exhaust gas recirculation (EGR), which at least partially, possibly mixed with charge air, exhaust gas of an internal combustion engine.
  • EGR exhaust gas recirculation
  • the cooled exhaust gases are usually returned to the internal combustion engine to reduce pollutant emissions on the intake side.
  • These fluids to be cooled are not only of high temperature, but also very acidic.
  • condensates with a pH between about 1 and 3 can deposit, so that high demands are placed on the corrosion resistance of the heat exchanger, especially at high temperatures.
  • Regularly such heat exchangers are therefore made of stainless steel or similar materials.
  • a further preferred embodiment of the heat exchanger is characterized in that the outer wall thickness of the exchanger tube is preferably between 0.4 and 2 mm.
  • the outer wall thickness of the exchanger tube is the wall thickness of the outwardly facing wall of the tube.
  • a further preferred embodiment of the heat exchanger is characterized in that the exchanger tube has webs with a web thickness which is smaller than or equal to the outer wall thickness of the exchanger tube. This range has proved to be particularly advantageous in the context of the present invention.
  • a further preferred embodiment of the heat exchanger is characterized in that separate channels are produced by ribs which are inserted and soldered into the exchanger tubes. Through the inserted ribs all separate channels of an exchanger tube can be created. However, it is possible to create additional separate channels in an exchanger tube which already contains separate channels, for example produced by extrusion.
  • the heat exchanger comprises a bottom, wherein the exchanger tube terminates in the bottom end and is firmly connected to the bottom.
  • the exchanger tube can be fixed to the floor by means of one of the group of induction brazing, flame brazing, laser welding or welding. It is important that the connection between the exchanger tube extruded section and the floor is only local and if possible only external and as small as possible. heat experiences. It is believed that the surprising corrosion properties of the extruded-profile exchanger tubes are due to a particularly fine crystal structure, which is produced in particular during the process of extruding the aluminum alloy. Subsequent heating of the extruded-profile exchanger tubes can result in coarseness of the material and deteriorate the corrosion properties.
  • a heat treatment of the entire cooler can be implemented. Although the overall thermal treatment of the cooler block, the grain structure of the aluminum material coarser, but extruded tubes still have a good corrosion behavior due to the low material contamination and the smooth surface.
  • ribs and pipes are soldered and also the connection between pipes and soil takes place by soldering.
  • the soldering can be done in a vacuum or Nocolok process.
  • This rib e.g., rib gutter or tubulence generator
  • Such ribs can also be additionally protected against corrosion.
  • the exchanger tube can alternatively or additionally also be fixed to the floor by means of adhesion. With this possibility of fixing, no local heating of the exchanger tube takes place in the course of assembly.
  • Another alternative or supplemental fixation without heating may be by mechanical means in conjunction with a seal.
  • the exchanger tube does not undergo complete heat treatment in the course of assembly of the heat exchanger, which exceeds a temperature of extruding in the course of production of the exchanger tube. If such temperatures in the case of welding or soldering in the field of fixing the Exchanger tubes are reached on the ground, so this should be locally limited at most.
  • At least one rib element is arranged in thermal contact on the exchanger tube.
  • the rib element is glued to the exchanger tube in a particularly preferred manner. In this way it is prevented that the extruded exchanger tube undergoes further heating after its production process, which could worsen the corrosion resistance of the exchanger tube in the sense described above.
  • Such bonding is preferably carried out by an adhesive based on epoxy resin, wherein in particular the adhesive is mixed with metal powder.
  • the metal powder may be aluminum powder or other suitable metal powder.
  • Such adhesives are well known and have not only a high strength but also a high temperature resistance.
  • the adhesive of the bond has a temperature resistance which is at least about 180 ° C., preferably at least about 200 ° C.
  • the rib member may be resiliently pressed against the exchanger tube. Basically, it can be dispensed with a bonding with a resilient pressure. However, a combination of resilient pressure and bonding in terms of a simplified installation of the heat exchanger is advantageous.
  • a thermally conductive paste may be provided between the exchanger tube and the rib element.
  • a paste may possibly have a higher temperature resistance than known adhesives, so that the combination of a spring-elastic holder with a thermal compound is particularly preferred.
  • a further preferred embodiment of the heat exchanger is characterized in that the rib elements are soldered on the outside with the exchanger tubes. By soldering a cohesive connection is created with good thermal conductivity properties.
  • Another preferred embodiment of the heat exchanger is characterized in that the soldering takes place in a soldering oven by means of vacuum or Nocolok soldering.
  • the rib member is formed as a particular corrugated, arranged between two adjacent exchanger channels sheet metal part.
  • the heat exchanger has at least one box for supplying or discharging the fluid to the at least one exchanger tube.
  • the box consists essentially of an aluminum alloy.
  • the box on the temperature-reduced outlet side of the box but also made of a plastic, in particular a polyamide exist.
  • all known embodiments of heat exchanger boxes are possible insofar as they are compatible with the corrosive and thermal requirements of an exhaust gas heat exchanger.
  • a bypass line can be provided, the fluid flow being selectable by means of an actuator Bypass line or through which at least one exchanger tube is feasible.
  • Such bypass lines for bypassing exhaust gas cooling are often desired to account for various operating conditions of the internal combustion engine.
  • the heat exchanger can have at least one leading and at least one substantially parallel return exchanger tube, which are connected to one another in a deflection region.
  • the heat exchanger is designed as a "U-flow" heat exchanger, which allows a particularly large cooling of the gas flow at a given size.
  • the maximum operating temperature of the fluid supplied to the heat exchanger is less than about 300 ° C., in particular less than about 250 ° C. This is advantageous when the heat exchanger has adhesions.
  • the heat exchanger according to the invention is then provided as a second stage of exhaust gas cooling and preferably arranged after a liquid-cooled first exhaust gas cooler.
  • the arrangement of the heat exchanger according to the invention can be carried out in a system of high-pressure exhaust gas recirculation as well as in a system of low-pressure exhaust gas recirculation.
  • pure charge air, pure exhaust gas or a gas mixture of charge air and exhaust gas is passed through the heat exchanger according to the invention.
  • the invention also includes the use of an aluminum extruded profile as the exchanger tube of a heat exchanger according to one of claims 1 to 21.
  • Such profiles can be carried out with continuous webs or else have webs which are interrupted in order to avoid blocking by sooting. Also, icing of the cooler is avoided in cold temperatures when the hydraulic diameters are not too high be chosen small.
  • the hydraulic diameter is in the range between 1, 5 and 4 mm.
  • the distances between the webs can be less than 1-3 mm, for a gas with soot, distances greater than 1-3 mm are preferable.
  • the tube thickness, i. the shorter length of the tube is ideally in the range 4-10 mm and the tube width in the range 8-100 mm.
  • the outside wall has a thickness that exceeds the thicknesses normally used in coolers. This increased thickness is required to be sufficiently protected against corrosion attack.
  • the thickness is preferably chosen in the range 0.4-2 mm, with a thickness between 0.7 and 1.2 mm being ideal. Thickness is also called wall thickness.
  • the web thickness is equal to or equal to the wall thickness. This provides a system that is optimal in terms of corrosion, cost, pressure drop, and thermodynamics.
  • Fig. 5 is a side elevational view of a fifth embodiment of the invention.
  • the heat exchanger is arranged as a second stage after a not shown, known liquid-cooled heat exchanger in the exhaust stream.
  • the exchanger tubes or extruded profiles 4 are generally not subjected to any special corrosion protection after extrusion.
  • the parallel exchanger tubes 4 open into an outlet-side collection box 5, which comprises a bottom 6 and the inlet-side box 2 is substantially equal.
  • each rib elements 7 are arranged.
  • the row of exchanger tubes 4 terminates in each case with a side part 8, which on the one hand has covering and protective functions and on the other hand terminates an end-side rib 7 on a respective outer exchanger tube 4.
  • the exchanger tubes 4 by means of a local soldering, z.
  • a local soldering As flame brazing, induction brazing or the like. It is important that the exchanger tubes 4 after their extrusion no complete heating to temperatures experienced, which are comparable to the temperatures of the extrusion process or are higher. This ensures that the microcrystalline structure of the exchanger tubes 4 caused by the extrusion is maintained. This in turn, according to previous findings, is essential for a good corrosion resistance of the exchanger tubes 4.
  • the local soldering of the exchanger tubes 4 to the bottoms 3, 6 is preferably carried out such that at least the surfaces of the exchanger tubes facing the exhaust gas do not experience a thermally induced change in their crystal structure and thus their corrosion resistance.
  • the rib elements 7 each consist of sheets extending over the entire width of the heat exchanger, which have gills 11 to increase their surface area. As shown in the lateral plan view, the rib elements 7" form a stack of by suitable means Each of the rib elements 7 "in this case comprises a number of exchanger tubes 4 corresponding number of mutually aligned punched-out. In the course of assembly, the exchanger tubes 4 are inserted through the stack of rib elements 7 "or the aligned punched-out portions In the present exemplary embodiment, the exchanger tubes 4 and the associated stampings are of substantially elliptical cross-section.
  • FIG. 5 is similar to the first embodiment of FIG. 1, wherein a frame of transverse struts 13 is provided, so that a mechanical tension of the exchanger tubes 4 and rib elements 7 is given between the end-side side parts 8.
  • a bracing can be dispensed with bonding of the rib elements 7 to the exchanger tubes 4.
  • the bracing tion according to FIG. 5 an overall improved mechanical stability of the heat exchanger.
  • FIG. 6 shows a heat exchanger corresponding to the first embodiment with respect to the exchanger tubes 4 and fin elements 7.
  • a first box 14 has both an inlet-side connecting piece 15 and an outlet-side connecting piece 16.
  • the relative to the exchanger tubes 4 opposite box 17 is closed and causes only a connection of the exchanger tubes 4 with each other.
  • An actuator 18 within the first box 14 connects depending on its position, the inlet nozzle 15 directly to the outlet 16 (dashed line) or separates the nozzle 15, 16 from each other.
  • the box 14 forms a bypass channel, bypassing the exchanger tubes 4.
  • the heat exchanger works on the principle of a U-flow heat exchanger.
  • the exhaust gas enters through the first port, flows through the two according to FIG. 6, the two exchanger tubes 4, is deflected in the second box 17 and flows in the opposite direction, the upper two exchanger tubes 4, after which it exits the outlet 16.
  • FIGS. 7 to 10 a heat exchanger tube is shown in cross section according to further embodiments.
  • the illustrated heat exchanger tubes 4 are each designed as extruded profiles with a closed rectangular cross section 40. Inside the rectangular cross-section 40, an overall substantially rectangular cavity 41 is divided into individual channels 4a or chambers. The individual channels 4a are separated from one another by webs 43, 44.
  • the cavity 41 in the interior of the rectangular cross section 40 is divided by a total of seven continuous webs 43, 44 in eight channels or chambers 4a.
  • the webs 43, 44 extend parallel to the short sides and perpendicular to the long sides of the rectangular cross section 40.
  • the extent of the rectangular cross section in the direction of the short sides is shown in FIG. records.
  • the extent rd is also referred to as thickness.
  • the extension of the rectangular cross-section 40 in the direction of the long sides is designated rb in FIG.
  • the expansion rb is also referred to as tube width.
  • the thickness of the outer wall of the rectangular cross-section 40 is designated by d in FIG. 7 and is also referred to as wall thickness or wall thickness.
  • the thickness of the webs 43, 44 is designated s in FIG. 7 and is also referred to as web thickness s.
  • the hydraulic diameters, that is, the inner diameters, of the channels 4a should not be too small to avoid undesirable freezing of the cooler at cold temperatures.
  • the hydraulic diameter of the channels 4a is in the range between 1, 5 and 4 mm.
  • the rectangular cross-section 40 can also be equipped with interrupted webs 48.
  • the web 48 comprises two web portions 49, 50, each extending from the long sides of the rectangular cross section 40 vertically inward, but not touching.
  • the interrupted design of the webs 48 serves to avoid undesirable fouling by sooting.
  • an interrupted web 48 alternates with a continuous web 43, 44.
  • the outer channels or chambers 64, 65 are each provided with two stiffening ribs 66, 67; Equipped 68, 69, which extend like a truss in the corners of the associated chamber 64, 65.
  • the stiffening ribs 66 to 68 increase the strength, especially at pressure pulsations and thermal cycling.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend zumindest ein Tauscherrohr (4) zur Durchleitung eines gasförmigen Fluids, wobei das Fluid zumindest als Beimengung Abgas eines Verbrennungsmotors enthält bzw. enthalten kann, wobei das Tauscherrohr (4) durch ein Kühlmittel zur Kühlung des Fluidstroms umströmbar ist, wobei das Tauscherrohr (4) als Strangpressprofil aus einer Legierung auf Basis von Aluminium ausgeformt ist.

Description

Wärmetauscher
Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere für ein Kraftfahr- zeug, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In jüngerer Zeit wurden Wärmetauscher zur Kühlung von Gasströmen zur Abgasrückführung (AGR) entwickelt, die zumindest teilweise, ggf. vermischt mit Ladeluft, Abgas eines Verbrennungsmotors enthalten. Die gekühlten Ab- gase werden dem Verbrennungsmotor zumeist zur Reduktion der Schadstoffemission einlassseitig wieder zugeführt. Diese zu kühlenden Fluide sind nicht nur von hoher Temperatur, sondern auch stark sauer. Je nach Betriebsbedingungen können sich Kondensate mit einem pH-Wert zwischen etwa 1 und 3 ablagern, so dass an die Korrosionsfestigkeit des Wärmetau- schers insbesondere bei hohen Temperaturen hohe Anforderungen gestellt sind. Regelmäßig werden derartige Wärmetauscher daher aus Edelstahl oder ähnlichen Materialien gefertigt.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Wärmetauscher zur Kühlung eines zumindest teilweise Abgas enthaltenden Gasstroms anzugeben, der leichtbauend und auf kostengünstige Weise herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird für einen eingangs genannten Wärmetauscher erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch die Verwendung von Strang pressprofi Ie n aus einer Aluminiumlegie- rung für die Tauscherrohre kann ein kostengünstiger und leichtbauender Wärmetauscher bereitgestellt werden, der bei gegebener Baugröße eine hohe Druckfestigkeit und eine gute Tauscherleistung aufweist. Es hat sich bei Versuchen überraschend herausgestellt, dass unter üblichen Bedingungen stranggepresste Aluminiumlegierungen eine erheblich bessere Korrosionsfestigkeit gegenüber Abgasströmen aufweisen, als dies bisher anzunehmen war.
In bevorzugter Ausführung umfasst das Tauscherrohr eine Mehrzahl von se- paraten Kanälen. Hierdurch lässt sich eine große Oberfläche des Wärmetauschers bei zugleich guter mechanischer Stabilität des Tauscherrohrs bereitstellen, wobei die Herstellung eines solchen Tauscherrohrs aufgrund der Verwendung von Strangpressprofilen keinen wesentlichen Aufwand im Vergleich zu herkömmlichen Tauscherrohren mit nur einem Kanal bedeutet.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Wärmetauschers ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle durch Stege voneinander getrennt sind, die Teil des Strangpressprofils sind. Die Stege werden in vorteilhafter Art und Weise beim Herstellen des Strangpressprofils durch Strangpressen erzeugt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Wärmetauschers ist dadurch gekennzeichnet, dass die Stege in den Strangpressrohren zumindest teilweise unterbrochen sind. Alle oder einzelne Stege können durchgehend ausgeführt sein. Alternativ können alle oder einzelne Stege auch unterbrochen ausgeführt sein. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung sind die Stege abwechselnd durchgehend und unterbrochen ausgeführt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Wärmetauschers ist da- durch gekennzeichnet, dass die äußere Wandstärke des Tauscherrohres vorzugsweise zwischen 0,4 und 2 mm liegt. Als äußere Wandstärke des Tauscherrohrs wird die Wanddicke der nach außen gewandten Wand des Rohres bezeichnet. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Wärmetauschers ist dadurch gekennzeichnet, dass das Tauscherrohr Stege mit einer Stegdicke aufweist, die kleiner als oder gleich groß wie die äußere Wandstärke des Tauscherrohrs ist. Dieser Bereich hat sich im Rahmen der vorliegenden Er- findung als besonders vorteilhaft erwiesen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Wärmetauschers ist dadurch gekennzeichnet, dass separate Kanäle durch Rippen erzeugt werden, die in die Tauscherrohre eingeschoben und verlötet sind. Durch die einge- schobenen Rippen können sämtliche separaten Kanäle eines Tauscherrohrs erzeugt werden. Es ist aber möglich, zusätzliche separate Kanäle in einem Tauscherrohr zu erzeugen, das bereits separate Kanäle enthält, die zum Beispiel durch Strangpressen erzeugt wurden.
Allgemein bevorzugt ist das Kühlmittel Luft. Dies ist in besonderem Maße vorteilhaft, wenn der Wärmetauscher als zweite Kühlstufe hinter einem z. B. flüssiggekühlten primären Abgaswärmetauscher eingesetzt wird. Grundsätzlich kann ein erfindungsgemäßer Wärmetauscher jedoch auch ein flüssig- keitsgekühlter Wärmetauscher sein, wobei die geringe Korrosionsanfälligkeit von Aluminium-Strangpressprofilen auch hier vorteilhaft ist. Wesentlich ist, dass die Fluidtemperaturen einen für die Aluminium-Strangpressprofile geeigneten Bereich nicht überschreiten.
Die Erfindung erstreckt sich nicht nur auf die Kühlung eines reines Abgases sondern kann auch für die Abkühlung von reiner Ladluft oder einem Gemisch aus Abgas und Ladluft verwendet werden.
In allgemein bevorzugter Bauweise umfasst der Wärmetauscher einen Boden, wobei das Tauscherrohr endseitig in dem Boden mündet und fest mit dem Boden verbunden ist. Dies ist im Prinzip die bekannte Bauweise eines Rohrbündel-Wärmetauschers. Insbesondere bevorzugt kann dabei das Tauscherrohr mittels einem aus der Gruppe Induktionslöten, Flammlöten, Laserschweißen oder Schweißen an dem Boden festgelegt sein. Wichtig ist hierbei, dass die Verbindung von Tauscherrohr-Strangpressprofil und Boden ei- ne nur lokale und nach Möglichkeit nur äußerliche und möglichst geringe Er- hitzung erfährt. Es besteht die Vermutung, dass die überraschenden Korrosionseigenschaften der Strangpressprofil-Tauscherrohre auf eine besonders feine Kristallstruktur zurückgeht, die insbesondere beim Prozess des Strangpressens der Aluminiumlegierung erzeugt wird. Nachfolgendes Erhitzens der Strangpressprofil-Tauscherrohre kann zu einer Grobkörnigkeit des Materials führen und die Korrosionseigenschaften verschlechtern.
Werden leichte Einschränkungen bei der Korrosionsfestigkeit akzeptiert, ist auch eine Wärmebehandlung des gesamten Kühlers umsetzbar. Zwar wird durch die gesamte thermische Behandlung des Kühlerblocks die Kornstruktur des Aluminiumwerkstoffs gröber, aber stranggepresste Rohre weisen aufgrund der geringen Materialverunreinigungen und der glatten Oberfläche nach wie vor ein gutes Korrosionsverhalten auf. Bei dieser gesamten Wärmebehandlung werden Rippen und Rohre verlötet und auch die Verbindung zwischen Rohren und Boden findet durch Lötung statt. Die Lötung kann im Vakuum oder Nocolok-Verfahren erfolgen. Im Falle einer solchen Komplettlö- tung ist auch denkbar, dass nicht nur auf der Aussenseite eine Rippe vorgesehen wird, sondern auch auf der Innenseite des Rohres. Diese Rippe (z.B. Stegrippe oder Tubulenzerzeuger) wird dann auf der Innenseite des Tau- scherrohres mit dem Tauscherrohr verlötet. Solche Rippen können auch zusätzlich gegen Korrosion geschützt werden.
In zuvor beschriebenem Sinne kann das Tauscherrohr alternativ oder ergänzend auch mittels Klebung an dem Boden festgelegt sein. Bei dieser Mög- lichkeit der Festlegung erfolgt keine lokale Erhitzung des Tauscherrohrs im Zuge der Montage. Eine weitere alternative oder ergänzende Festlegung ohne Erhitzen kann durch mechanische Mittel in Verbindung mit einer Dichtung erfolgen.
Ganz allgemein ist es im vorbeschriebenen Sinn vorteilhaft, dass das Tauscherrohr im Zuge der Montage des Wärmetauschers keine vollständige Wärmebehandlung erfährt, die eine Temperatur eines Strangpressens im Zuge der Herstellung des Tauscherrohrs übersteigt. Falls solche Temperaturen im Falle eines Schweißens oder Lötens im Bereich der Festlegung der Tauscherrohre an dem Boden erreicht werden, so sollte dies allenfalls lokal begrenzter Art sein.
In besonders bevorzugter Ausführung ist an dem Tauscherrohr zumindest ein Rippenelement in thermischem Kontakt angeordnet. Dies führt allgemein zu einer Verbesserung der Wärmetauscherleistung insbesondere im Fall von luftgekühlten Wärmetauschern. Hierbei ist in besonders bevorzugter Weise das Rippenelement mit dem Tauscherrohr verklebt. Auf diese Weise wird verhindert, dass das stranggepresste Tauscherrohr nach seinem Herstel- lungsvorgang eine weitere Erhitzung erfährt, die in zuvor beschriebenem Sinn die Korrosionsbeständigkeit des Tauscherrohrs verschlechtern könnte. Eine solche Verklebung erfolgt bevorzugt durch einen Klebstoff auf Basis von Epoxidharz, wobei insbesondere der Klebstoff mit Metallpulver versetzt ist. Bei dem Metallpulver kann es sich um Aluminiumpulver oder andere geeig- nete Metallpulver handeln. Derartige Klebstoffe sind allgemein bekannt und weisen neben einer hohen Festigkeit auch eine hohe Temperaturbeständigkeit auf. Besonders vorteilhaft weist der Klebstoff der Verklebung dabei eine Temperaturfestigkeit auf, die zumindest etwa 180 0C, bevorzugt zumindest etwa 200 0C, beträgt.
Alternativ oder ergänzend kann das Rippenelement federelastisch an das Tauscherrohr angedrückt sein. Grundsätzlich kann bei einem federelastischen Andruck auf eine Verklebung verzichtet werden. Jedoch ist auch eine Kombination von federelastischem Andruck und Verklebung im Sinne einer vereinfachten Montage des Wärmetauschers vorteilhaft.
Weiterhin alternativ oder ergänzend kann eine wärmeleitfähige Paste zwischen Tauscherrohr und Rippenelement vorgesehen sein. Eine solche Paste kann ggf. eine höhere Temperaturfestigkeit als bekannte Klebstoffe aufwei- sen, so dass die Kombination einer federelastischen Halterung mit einer Wärmeleitpaste besonders bevorzugt ist. Es können auch je nach Auslegung des Wärmetauschers einige Tauscherrohre mit Klebung und andere Tauscherrohr mit federelastischer Halterung, ggf. mit Wärmeleitpaste, versehen sein. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Wärmetauschers ist dadurch gekennzeichnet, dass die Rippenelemente auf der Außenseite mit den Tauscherrohren verlötet sind. Durch das Verlöten wird eine stoffschlüssige Verbindung mit guten Wärmeleitungseigenschaften geschaffen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Wärmetauschers ist dadurch gekennzeichnet, dass die Lötung in einem Lötofen mittels Vakuumoder Nocolok-Lötverfahren erfolgt. Diese Verfahren haben sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung zum Verlöten der Rippenelemente mit den Tau- scherrohren als besonders vorteilhaft erwiesen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Rippenelement als insbesondere gewelltes, zwischen zwei benachbarten Tauscherkanälen angeordnetes Blechteil ausgebildet. Hierdurch ist auf einfache Weise eine Verbesserung der Tauscherleistung gegeben, wobei gewellte Blechteile besonders einfach federelastisch festgelegt oder auch verklebt werden können.
Alternativ oder ergänzend kann das Rippenelement als im wesentlichen senkrecht zu dem Tauscherrohr ausgerichtetes und insbesondere von dem Tauscherrohr durchgriffenes Blechteil ausgebildet sein. Hierdurch lässt sich eine große Oberfläche des Wärmetauschers mit einfachen Mitteln bereitstellen.
In allgemein bevorzugter Ausführung weist der Wärmetauscher zumindest einen Kasten zur Zuführung oder Ableitung des Fluids zu dem zumindest einem Tauscherrohr auf. Vorteilhaft besteht der Kasten dabei im wesentlichen aus einer Aluminiumlegierung. Insbesondere auf der temperaturreduzierten Austrittsseite kann der Kasten aber auch aus einem Kunststoff, insbesondere einem Polyamid, bestehen. Grundsätzlich sind sämtliche an sich bekannte Ausführungen von Wärmetauscherkästen möglich, insofern sie mit den korrosiven und thermischen Anforderungen eines Abgaswärmetauschers kompatibel sind.
In weiterhin bevorzugter Detailausführung kann eine Bypassleitung vorgese- hen sein, wobei der Fluidstrom mittels eines Stellglieds selektierbar durch die Bypassleitung oder durch das zumindest eine Tauscherrohr führbar ist. Derartige Bypassleitungen zur Umgehung einer Abgaskühlung sind häufig gewünscht, um verschiedenen Betriebsbedingungen des Verbrennungsmotors Rechnung zu tragen.
In weiterer Ausgestaltung kann der Wärmetauscher zumindest ein hinführendes und zumindest ein dazu im wesentlichen paralleles rückführendes Tauscherrohr aufweisen, die in einem Umlenkbereich miteinander verbunden sind. Hierdurch ist der Wärmetauscher als „U-Flow"-Wärmetauscher ausge- bildet, der eine besonders große Abkühlung des Gasstroms bei gegebener Baugröße erlaubt.
Ganz allgemein bevorzugt ist die maximale Betriebstemperatur des dem Wärmetauscher zugeführten Fluids kleiner als etwa 300 0C, insbesondere kleiner als etwa 250 0C. Vorteilhaft liegt dies vor, wenn der Wärmetauscher Verklebungen aufweist. Besonders bevorzugt ist der erfindungsgemäße Wärmetauscher dann als zweite Stufe einer Abgaskühlung vorgesehen und vorzugsweise nach einem flüssiggekühlten ersten Abgaskühler angeordnet. Grundsätzlich kann die Anordnung des erfindungsgemäßen Wärmetauschers in einem System einer Hochdruck-Abgasrückführung wie auch in einem System einer Niederdruck-Abgasrückführung erfolgen.
Je nach Ausführungsbeispiel wird reine Ladeluft, reines Abgas oder ein Gasgemisch aus Ladeluft und Abgas durch den erfindungsgemäßen Wärmetau- scher geführt.
Die Erfindung umfasst zudem die Verwendung eines Aluminium- Strangpressprofils als Tauscherrohr eines Wärmetauschers nach einem der Ansprüche 1 bis 21.
Solche Profile können mit durchgehenden Stegen ausgeführt werden oder aber auch Stege aufweisen, die unterbrochen sind, um Verblockung durch Verrußung zu vermeiden. Auch das Vereisen des Kühlers wird bei kalten Temperaturen vermieden, wenn die hydraulischen Durchmesser nicht zu klein gewählt werden. Vorzugsweise liegt der hydraulische Durchmesser im Bereich zwischen 1 ,5 und 4 mm.
Bei Anwendungen von einem Gas ohne Ruß können die Abstände zwischen den Stegen unter 1-3 mm liegen, bei einem Gas mit Ruß sind Abstände größer als 1-3 mm zu bevorzugen. Die Rohrdicke, d.h. die kürzere Länge des Rohres liegt idealerweise im Bereich 4-10 mm und die Rohrbreite im Bereich 8-100 mm.
Wesentliches Merkmal bei den stranggepressten Rohren ist, dass die Aus- senwand eine Dicke aufweist, die über den normalerweise in Kühlern verwendeten Dicken liegt. Diese erhöhte Dicke ist erforderlich, um gegenüber Korrosionsangriff ausreichend geschützt zu sein. Die Dicke wird vorzugsweise im Bereich 0,4-2 mm gewählt, wobei eine Dicke zwischen 0,7 und 1 ,2 mm ideal ist. Die Dicke wird auch als Wandstärke bezeichnet. Weiterhin ist vorteilhaft, wenn die Stegdicke keiner oder gleich als die Wandstärke ist. Dadurch lässt sich ein System bereitstellen, das bzgl. Korrosion, Kosten, Druckverlust und Thermodynamik optimal ist.
Das Strangpressprofil kann in den Eckbereichen besonders verdickt werden, indem z.B. die Radien der beiden äusseren Kammern größer gewählt werden. Weiterhin kann das Strangpressrohr auch „fachwerksartig" in den Ecken Versteifungsrippen aufweisen. Diese Versteifungen haben erhebliche Vorteile, da sie bei Druckpulsationen und thermischen Wechselbeanspruchungen wesentliche Festigkeitssteigerungen bringen.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie aus den abhängigen Ansprüchen.
Nachfolgend werden sechs bevorzugte Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers beschrieben und anhand der anliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung; Hg. 2 eine Schnittansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 3 eine Schnittansicht eines dritten Ausführungsbeispiels der Erfindung: Fig. 4 eine Schnittansicht und eine seitliche Draufsicht eines vierten Ausführungsbeispiels der Erfindung;
Fig. 5 eine seitliche Draufsicht auf ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 6 eine schematische Draufsicht auf ein sechstes Ausführungsbei- spiel der Erfindung und
Fig. jeweils ein Wärmetauscherrohr im Querschnitt mit separaten Ka-
7 - 10 nälen gemäß weiteren Ausführungsbeispielen.
Der in Fig. 1 dargestellte erfindungsgemäße Wärmetauscher ist ein luftge- kühlter Wärmetauscher zur Kühlung von rückgeführtem Abgas eines Dieselmotors. Der Wärmetauscher ist als zweite Stufe nach einem nicht dargestellten, an sich bekannten flüssiggekühlten Wärmetauscher in dem Abgasstrom angeordnet.
Der Wärmetauscher umfasst einen eingangsseitigen Anschluss 1 , der in einen Verteilerkasten 2 mündet, welcher einen Boden 3 umfasst.
Mehrere Tauscherrohre 4 münden in dem Boden 3 und sind dicht an diesem festgelegt. Die Tauscherohre 4, der Boden 3 und der Kasten 2 bestehen je- weils aus einer Aluminiumlegierung.
In den gezeigten schematischen Ausführungsbeispielen sind aus Gründen der Übersichtlichkeit meist nur vier Tauscherrohre dargestellt. In der Praxis werden regelmäßig deutlich mehr Tauscherrohre vorgesehen sein.
Die Tauscherrohre 4 sind als Strangpressprofile hergestellt. Der Vorgang des Strangpressens ist hinsichtlich Temperatur, Druck und Geschwindigkeit ein an sich bekannter Standardvorgang zur Herstellung von Aluminiumprofilen. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird als Aluminiumlegierung eine Legierung gemäß der europäischen Norm EN-AW 3103 verwendet. Bei die- ser Legierung ist relativ wenig Silizium und relativ wenig Kupfer enthalten (jeweils 0,05 Gew.-%). Es besteht die Vermutung, dass diese Eigenschaften die Korrosionsfestigkeit weiter verbessern.
Die Tauscherrohre bzw. Strangpressprofile 4 werden in der Regel nach dem Strangpressen keinem besonderen Korrosionsschutz unterzogen.
Grundsätzlich ist aber auch bei Strangpressprofilen ein aufgebrachter Korrosionsschutz denkbar.
In Richtung des Abgasstroms münden die parallelen Tauscherrohre 4 in einen austrittsseitigen Sammelkasten 5, der einen Boden 6 umfasst und dem eintrittsseitigen Kasten 2 im wesentlichen gleicht.
Zwischen den Strangpressprofilen 4 sind jeweils Rippenelemente 7 angeordnet. Endseitig schließt die Reihe von Tauscherrohren 4 jeweils mit einem Seitenteil 8 ab, das zum einen abdeckende und schützende Funktionen hat und zum anderen eine endseitige Rippe 7 an einem jeweils außenliegenden Tauscherrohr 4 abschließt.
Die Rippenelemente 7 sind an Berührstellen mit den Tauscherrohren 4 jeweils verklebt. Als Klebstoff wird dabei ein mit einem hohen Anteil von Aluminiumpulver versehener Kleber auf Epoxidharzbasis verwendet. Dieser hat eine Temperaturfestigkeit von etwa 200 0C.
Eintrittsseitig weist der vorgekühlte Abgasstrom Temperaturen von weniger als 250 0C auf. Bedingt durch die Umströmung der Tauscherrohre 4 und Rippenelemente 7 mit kühlender Luft wird sichergestellt, dass die Verklebungen 9 der Rippenelemente 7 an den Tauscherrohren 4 nicht durch thermische Einwirkung zerstört werden.
Am Übergang der Tauscherrohre 4 in die Bodenelemente 3 sind die Tauscherrohre 4 mittels eines lokalen Lötvorgangs, z. B. Flammlöten, Induktionslöten oder Ähnliches, festgelegt. Wichtig ist dabei, dass die Tauscherrohre 4 nach ihrer Strangpressung keine vollständige Erhitzung auf Temperaturen erfahren, die den Temperaturen des Strangpressvorgangs vergleichbar sind oder höher liegen. Hierdurch wird sichergestellt, dass die durch das Strangpressen bewirkte mikrokristalline Struktur der Tauscherrohre 4 erhalten bleibt. Dies wiederum ist nach bisherigen Erkenntnissen für eine gute Korro- sionsfestigkeit der Tauscherohre 4 wesentlich. Die lokale Verlötung der Tauscherrohre 4 an den Böden 3, 6 erfolgt bevorzugt so, dass zumindest die dem Abgas zugewandten Oberflächen der Tauscherrohre keine thermisch bedingte Änderung ihrer Kristallstruktur und somit ihrer Korrosionsfestigkeit erfahren.
Das zweite Ausfϋhrungsbeispiel gemäß Fig. 2 zeigt eine Schnittdarstellung durch Tauscherrohre 4, die ihrem Querschnitt nach denen im ersten Ausführungsbeispiel entsprechen. Ersichtlich weist jedes stranggepresste Tauscherrohr 4 jeweils vier separate Kanäle 4a auf, wobei innere Trennwände 10 die einzelnen Kanäle 4a voneinander separieren. Neben einer verbesserten Wärmeableitung sorgen die Trennwände 10 auch für eine hohe mechanische Stabilität und Druckfestigkeit der Tauscherrohre 4, selbst bei relativ weicher Aluminiumlegierung und relativ geringen Wanddicken.
Der Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 besteht im wesentlichen in der Ausformung der Rippenelemente 7'. Vorliegend sind die Rippenelemente T Blechteile, die senkrecht zu den Tauscherrohren 4 ausgerichtet sind und über Kiemen 1 1 zur Vergrößerung ihrer Oberfläche verfügen. Die Rippen 7' können rein mechanisch zwischen den Tauscherrohren 4 gehalten werden, z. B. durch federelastische Kräfte. Alternativ oder ergänzend können die Rippenelemente 7 an die Tauscherrohre 4 angeklebt sein. Es kann auch eine wärmeleitfähige Paste zwischen Rippenelementen T und Tauscherrohren 4 vorgesehen sein.
Bei dem dritten Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 liegt eine Abwandlung gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 vor, bei der die Tauscherrohre 4 an ihren jeweiligen Eckbereichen mit seitlichen Stegen 12 versehen sind, so dass die Rippenelemente 7' formschlüssig zwischen den Tauscherrohren 4 gehalten werden. Insbesondere bei der Ausführung nach Fig. 3 ist eine fe- derelastisch klemmende Halterung der Rippenelemente T auf besonders sichere Weise ermöglicht. Nicht dargestellte Mittel stellen eine definierte Beabstandung der in Richtung der Taucherrohre übereinanderliegenden Rippenelemente sicher.
Bei dem vierten Ausführungsbeispiel nach Rg. 4 bestehen die Rippenelemente 7" jeweils aus sich über die gesamte Wärmetauscherbreite erstreckenden Blechen, welche zur Vergrößerung ihrer Oberfläche über Kiemen 11 verfügen. Wie in der seitlichen Draufsicht dargestellt bilden die Rippenelemente 7" einen Stapel von durch geeignete Mittel voneinander beabstande- ten Rippenelementen 7". Jedes der Rippenelemente 7" umfasst dabei eine der Anzahl von Tauscherrohren 4 entsprechende Anzahl von miteinander fluchtenden Ausstanzungen. Die Tauscherrohre 4 werden im Zuge der Montage durch den Stapel von Rippenelementen 7" bzw. die fluchtenden Ausstanzungen gesteckt. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Tau- scherrohre 4 und die zugehörigen Ausstanzungen von im wesentlichen elliptischem Querschnitt. Die Tauscherrohre haben jeweils acht einzelnen Kanälen 4a.
Die mechanische Festlegung und der thermische Kontakt zwischen Rippen- elementen 7" und Tauscherrohren 4 kann bei diesem Ausführungsbeispiel auf einfache Weise durch ein Aufweiten der Tauscherrohre 4 nach einer Vormontage des Wärmetauschers erfolgen. Die Aufweitung kann durch geeignete Aufweitstempel erfolgen, durch ein Auffüllen mit Wasser und Einfrieren, durch hohe Druckbeaufschlagung oder ähnliche geeignete Mittel. Alter- nativ oder ergänzend kann wärmeleitfähige Paste und/oder Kleber an den Berührstellen zwischen Rippenelementen 7" und Tauscherrohren 4 eingesetzt werden.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 ist dem ersten Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 ähnlich, wobei ein Rahmen von Querstreben 13 vorgesehen ist, so dass eine mechanische Verspannung der Tauscherrohre 4 und Rippenelemente 7 zwischen den endseitigen Seitenteilen 8 gegeben ist. Insbesondere mit Hilfe einer solchen Verspannung kann auf eine Verklebung der Rippenelemente 7 an den Tauscherrohren 4 verzichtet werden. Aber auch bei Ver- klebung von Rippenelementen 7 und Tauscherrohren 4 bietet die Verspan- nung gemäß Fig. 5 eine insgesamt verbesserte mechanische Stabilität des Wärmetauschers.
Das Ausführungsbeispiel aus Fig. 6 zeigt einen bezüglich der Tauscherrohre 4 und Rippenelemente 7 dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechenden Wärmetauscher. Im Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel wurden die Kästen des Wärmetauschers abgewandelt. Ein erster Kasten 14 weist sowohl einen einlassseitigen Anschlussstutzen 15 als auch einen auslasssei- tigen Anschlussstutzen 16 auf. Der bezüglich der Tauscherrohre 4 gegenü- berliegende Kasten 17 ist geschlossen und bewirkt lediglich eine Verbindung der Tauscherrohre 4 untereinander. Ein Stellglied 18 innerhalb des ersten Kastens 14 verbindet je nach seiner Stellung den Einlassstutzen 15 unmittelbar mit dem Auslassstutzen 16 (gestrichelte Linie) oder separiert die Stutzen 15, 16 voneinander. Im ersten Fall bildet der Kasten 14 einen Bypasskanal unter Umgehung der Tauscherrohre 4. Im zweiten Fall (durchgezogene Linie des Stellglieds 18) funktioniert der Wärmetauscher nach dem Prinzip eines U-Flow-Wärmetauschers. Das Abgas tritt durch den ersten Stutzen ein, durchströmt die gemäß Fig. 6 unteren beiden Tauscherrohre 4, wird in dem zweiten Kasten 17 umgelenkt und durchströmt in Gegenrichtung die oberen beiden Tauscherrohre 4, wonach es aus den Auslassstutzen 16 austritt.
In den Fig. 7 bis 10 ist ein Wärmetauscherrohr jeweils im Querschnitt gemäß weiteren Ausführungsbeispielen dargestellt. Die dargestellten Wärmetauscherrohre 4 sind jeweils als Strangpressprofile mit einem geschlossenen rechteckigen Querschnitt 40 ausgeführt. Im Inneren des rechteckigen Querschnitts 40 ist ein insgesamt im wesentlichen rechteckiger Hohlraum 41 in einzelne Kanäle 4a oder Kammern unterteilt. Die einzelnen Kanäle 4a sind durch Stege 43, 44 voneinander getrennt.
Bei dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Hohlraum 41 im Inneren des rechteckigen Querschnitts 40 durch insgesamt sieben durchgehende Stege 43, 44 in acht Kanäle oder Kammern 4a unterteilt. Die Stege 43, 44 erstrecken sich parallel zu den kurzen Seiten und senkrecht zu den langen Seiten des rechteckigen Querschnitts 40. Die Ausdehnung des recht- eckigen Querschnitts in Richtung der kurzen Seiten ist in Fig. 7 mit rd be- zeichnet. Die Ausdehnung rd wird auch als Dicke bezeichnet. Die Ausdehnung des rechteckigen Querschnitts 40 in Richtung der langen Seiten ist in Fig. 7 mit rb bezeichnet. Die Ausdehnung rb wird auch als Rohrbreite bezeichnet. Die Dicke der Außenwand des rechteckigen Querschnitts 40 ist in Fig. 7 mit d bezeichnet und wird auch als Wanddicke oder Wandstärke bezeichnet. Die Dicke der Stege 43, 44 ist in Fig. 7 mit s bezeichnet und wird auch als Stegdicke s bezeichnet.
Die hydraulischen Durchmesser, das heißt die Innendurchmesser, der Kanä- Ie 4a sollten nicht zu klein gewählt werden, um ein unerwünschtes Vereisen des Kühlers bei kalten Temperaturen zu vermeiden. Vorzugsweise liegt der hydraulische Durchmesser der Kanäle 4a im Bereich zwischen 1 ,5 und 4 mm.
In Fig. 8 ist gezeigt, dass der rechteckige Querschnitt 40 auch mit unterbrochenen Stegen 48 ausgestattet sein kann. Der Steg 48 umfasst zwei Stegabschnitte 49, 50, die sich jeweils von den langen Seiten des rechteckigen Querschnitts 40 senkrecht nach innen erstrecken, sich aber nicht berühren. Die unterbrochene Ausführung der Stege 48 dient dazu, eine unerwünschte Verblockung durch Verrußung zu vermeiden. Bei dem in Fig. 8 dargestellten Ausführungsbeispiel wechselt sich jeweils ein unterbrochener Steg 48 mit einem durchgehenden Steg 43, 44 ab.
Bei dem in Fig. 9 dargestellten Ausführungsbeispiel ist angedeutet, dass das Strangpressprofil in den Eckbereichen besonders verdickt ausgeführt ist. Das wird dadurch erreicht, dass die in den Eckbereichen angeordneten Kanäle 54, 55 im wesentlichen ellipsenförmig ausgeführt sind. Dadurch werden die Radien der äußeren Kanäle 54, 55 oder Kammern größer als bei den in den Fig. 7 und 8 dargestellten Ausführungsbeispielen.
Bei dem in Fig. 10 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die äußeren Kanäle oder Kammern 64, 65 jeweils mit zwei Versteifungsrippen 66, 67; 68, 69 ausgestattet, die sich fachwerksartig in den Ecken der zugehörigen Kammer 64, 65 erstrecken. Die Versteifungsrippen 66 bis 68 erhöhen die Festigkeit, insbesondere bei Druckpulsationen und thermischen Wechselbeanspruchungen.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Wärmetauscher, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend zumindest ein Tauscherrohr (4) zur Durchleitung eines gasförmigen Fluids, wobei das Fluid zumindest als Beimengung Abgas eines Verbrennungsmotors enthält bzw. enthalten kann, wobei das Tauscherrohr (4) durch ein Kühlmittel zur Kühlung des FIu- idstroms umströmbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Tauscherrohr (4) als Strangpressprofil aus einer Legierung auf Basis von Aluminium ausgeformt ist.
2. Wärmetauscher nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Tauscherrohr (4) eine Mehrzahl von separaten Kanälen (4a) umfasst.
3. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (4a) durch Stege (43,44,49) voneinander getrennt sind, die Teil des Strangpressprofils sind.
4. Wärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (49) in den Strangpressrohren zumindest teilweise unterbro- chen sind.
5. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die äussere Wandstärke (d) des Tauscherrohres (4) vorzugsweise zwischen 0,4 und 2 mm liegt.
6. Wärmetauscher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Tauscherrohr (4) Stege (43,44,49) mit einer die Stegdicke (s) aufweist, die kleiner als oder gleich gross ist wie die äussere Wandstärke (d) des Tauscherrohres (4).
7. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass separate Kanäle (4a) durch Rippen erzeugt werden, die in die Tauscherrohre (4) eingeschoben und verlötet sind.
8. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmittel Luft ist.
9. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend einen Boden (3,6), wobei das Tauscherrohr (4) endseitig in dem Boden (3,6) mündet und fest mit dem Boden (3,6) verbunden ist.
10. Wärmetauscher nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Tauscherrohr (4) mittels einem aus der Gruppe Induktionslöten, Flammlöten, Laserschweißen oder Schweißen an dem Boden (3,6) festgelegt ist.
11. Wärmetauscher nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Tauscherrohr (4) mittels Klebung an dem Boden festgelegt ist.
12. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Tauscherrohr (4) zumindest ein Rippenelement (7,7' ,7") in thermischem Kontakt angeordnet ist.
13. Wärmetauscher nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Rippenelement (7,7',7") mit dem Tauscherrohr verklebt ist.
14. Wärmetauscher nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verklebung durch einen Klebstoff auf Basis von Epoxidharz erfolgt, wobei insbesondere der Klebstoff mit Metallpulver versetzt ist.
15. Wärmetauscher nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Klebstoff der Verklebung eine Temperaturfestigkeit von zumindest etwa 180 0C, insbesondere von zumindest etwa 200 0C, aufweist.
16. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Rippenelement (7,7', 7") federelastisch an das Tauscherrohr angedrückt ist.
17. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine wärmeleitfähige Paste zwischen Tauscherrohr (4) und Rippenelement (7. 7', 7") angeordnet ist.
18. Wärmetauscher nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippenelemente (7,7', 7") auf der Aussenseite mit den Tauscherrohren
(4) verlötet sind.
19. Wärmetauscher nach dem vorherigen Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Lötung in einem Lötofen mittels Vakuum- oder No- colok-Lötverfahren erfolgt.
20. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Rippenelement (7) als insbesondere gewelltes, zwischen zwei benachbarten Tauscherkanälen angeordnetes Blechteil ausgebildet ist.
21. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das Rippenelement als (7',7") im wesentlichen senkrecht zu dem Tauscherrohr (4) ausgerichtetes und insbesondere von dem Tauscherrohr (4) durchgriffenes Blechteil ausgebildet ist.
22. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher einen Kasten (2,5) zur Zuführung oder Ableitung des Fluids zu dem zumindest einen Tauscherrohr (4) aufweist.
23. Wärmetauscher nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Kasten (2,5) im wesentlichen aus einer Aluminiumlegierung besteht.
24. Wärmetauscher nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Kasten (2,5) im wesentlichen aus einem Kunststoff, insbesondere einem Polyamid, besteht.
25. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bypassleitung (14) vorgesehen ist, wobei der Fluidstrom mittels eines Stellglieds (18) selektierbar durch die Bypassleitung (14) oder durch das zumindest eine Tauscherrohr (4) führbar ist.
26. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher zumindest ein hinführendes
Tauscherrohr (4) und zumindest ein dazu im wesentlichen paralleles rückführendes Tauscherrohr (4) aufweist, die in einem Umlenkbereich (17) miteinander verbunden sind.
27. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Tauscherrohr (4) im Zuge der Montage des Wärmetauschers keine vollständige Wärmebehandlung erfährt, die eine Temperatur eines Strangpressens im Zuge der Herstellung des Tauscherrohrs übersteigt.
28. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine maximale Betriebstemperatur des dem Wärmetauscher zugeführten Fluids kleiner als etwa 300° C, insbesondere kleiner als etwa 250° C ist.
29. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass reine Ladeluft durch den Wärmetauscher geführt wird.
30. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass reines Abgas durch den Wärmetauscher geführt wird.
31. Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Gasgemisch aus Ladeluft und Abgas durch den Wärmetauscher geführt wird.
32. Verwendung eines Aluminium-Strangpressprofils als Tauscherrohr eines Wärmetauschers nach einem der Ansprüche 1 bis 31.
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