EP2208956A2 - Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers - Google Patents

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EP2208956A2
EP2208956A2 EP09177331A EP09177331A EP2208956A2 EP 2208956 A2 EP2208956 A2 EP 2208956A2 EP 09177331 A EP09177331 A EP 09177331A EP 09177331 A EP09177331 A EP 09177331A EP 2208956 A2 EP2208956 A2 EP 2208956A2
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EP
European Patent Office
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heat exchanger
perforated plate
adhesives
line element
adhesive layer
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP09177331A
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English (en)
French (fr)
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EP2208956A3 (de
Inventor
Edgar Ammon
Till Häusle
Bernhard Klotz
Richard Jaissle
Hartmut Sauter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mahle International GmbH
Original Assignee
Mahle International GmbH
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Publication date
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Publication of EP2208956A2 publication Critical patent/EP2208956A2/de
Publication of EP2208956A3 publication Critical patent/EP2208956A3/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/04—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates
    • F28F9/16—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling
    • F28F9/162—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by using bonding or sealing substances, e.g. adhesives
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/06—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material
    • F28F21/062—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material the heat-exchange apparatus employing tubular conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/06—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material
    • F28F21/067—Details
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0229—Double end plates; Single end plates with hollow spaces

Definitions

  • the present invention relates to a method for producing a heat exchanger, in particular a charge air cooler for a motor vehicle, having the features of the preamble of claim 1.
  • Such as a charge air cooler usable heat exchanger is from the US 2008/0173436 A1 known.
  • a plurality of plastic cooling tubes are arranged between a first and a second end plate.
  • the tubes are attached to the end plates by laser welding.
  • a gas to be cooled flows around the plastic tubes, while a cooling liquid circulating in the plastic tubes absorbs heat from the gas to be cooled, thereby cooling the gas to be cooled.
  • a deflection device formed in the manner of an accordion is arranged between the two end plates.
  • a method for producing a plastic intercooler is described. Again, multiple tubes are disposed between first and second end plates and secured to the first and second end plates by laser welding.
  • the gas to be cooled flows through the tubes, while a cooling flow flows around the plastic tubes from the outside, absorbs heat from the gas to be cooled and thereby cools the gas to be cooled.
  • a disadvantage of the laser-welded production of such existing plastic heat exchanger is on the one hand, the high demands on the materials and on the other hand, the extreme effort in the leadership of the laser during the Welding process is necessary because, for example, in a simultaneous welding several tubes to the end plates several lasers must be aligned to each other.
  • the present invention is concerned with the problem of providing for such a method for producing a heat exchanger, in particular a charge air cooler for a vehicle an improved or at least another embodiment, which is characterized in particular by a simplified, less expensive way of production.
  • the invention is based on the general idea not to accomplish the connection of the tube elements designed as tubes with the end plates by laser welding, but at least partially insert a Kirs institutendabrough in a hole of the end plate formed as a perforated plate and such a Kirs institutendabrough with the respective perforated plate stick together.
  • An advantage of this method is that after the insertion of the Kirs institutendabête into the holes of the perforated plate all line elements can be glued in each case with such a perforated plate in one step.
  • a plurality of perforated plates are arranged alternately with a plurality of adhesive layers on the Kaus institutendabêten in the manner of a sandwich construction.
  • the different layers of adhesive can take on different tasks.
  • an adhesive layer is used for firmly bonding the tubes to the respective perforated plate, while another adhesive layer guarantees the sealing connection of the tubes to the perforated plate.
  • contours which are formed at least on a line element end section and / or at least in a passage opening, so that slippage during bonding and / or in the bonded state can be prevented or hindered.
  • a heat exchanger 1 comprises a collecting box for an inflowing fluid and a collecting box for an outflowing fluid.
  • these line elements 3 are fixed in a perforated plate 2.
  • This perforated plate 2 is also called tube bottom.
  • the two header boxes are placed on opposite ends of the line elements 3.
  • Other variants can also be realized, e.g. with bent duct elements 3, wherein the manifolds are adjacent to each other.
  • a tube plate of a heat exchanger 1 comprising at least one perforated plate 2 and at least one line element 3, which can be produced by gluing a line element section 4 of the line element 3 with the perforated plate 2.
  • two perforated plates 2 glued to the conduit element end sections 4 delimit an outer flow region 5 arranged between the perforated plates 2.
  • An inner flow region 6 is positioned on the other side of the perforated plate 2.
  • the line elements 3 can be bonded together with the perforated plate 2 by an adhesive layer 7. It can be like in Fig. 1 the adhesive layer 7 may be arranged on the side of the perforated plate 2 facing the inner flow region.
  • the duct member 3 is introduced with its Kirs institutendabêt 4 coming from the outer flow region 5 in a through hole 8 of the perforated plate 2 so that the Kirs institutendabterrorism 4 protrudes partially into the inner flow region 6.
  • the line element end 9 is flush with the adhesive layer 7.
  • the adhesive layer 7 applied after the insertion of the line elements 3 may extend over the entire area of the perforated plate 2 or only around the insertion openings in a dome-like manner (not shown). If it is light- or temperature-curing adhesives that do not clog the openings of the conduit elements 3, the adhesive layer 7 can be applied to the perforated plate 2 even before inserting the conduit elements 3. After insertion, the perforated plate 2 is heated or illuminated and the adhesive 7 reacts with the plastic of the conduit elements 3 and the perforated plate 2.
  • the adhesive layer 7 is also possible to arrange the adhesive layer 7 in the through-hole 8 so that the line-element end portion 4 contacts the inside of the Through opening 8 is glued. Again, it is possible that the line element end 9 is flush with the adhesive layer 7, wherein it is expedient that the adhesive layer 7 is also flush with the inner flow region 6 facing side of the perforated plate 2.
  • the adhesive layer 7 can also be arranged on the side of the perforated plate 2 facing the outer flow region 5.
  • a further adhesive layer 7 ' is conceivable, which is applied to the side of the perforated plate 2 facing the inner flow region 6.
  • the adhesive layers 7, 7' can perform different tasks.
  • the adhesive layer 7 serves for fixed connection of the conduit element 3 to the perforated plate 2, while the adhesive layer 7 'ensures, for example, a permanent sealing of the inner flow region 6.
  • FIG. 4 A combination of the embodiments according to Fig. 1 and Fig. 2 is in Fig. 4 shown.
  • the adhesive layer 7 is applied both to the side of the perforated plate 2 facing the inner flow region and into a widened through-opening 8 of the perforated plate 2.
  • Fig. 5 an example is shown in which the adhesive layer 7 does not cover the entire surface of the perforated plate 2.
  • the adhesive used is so hard after curing that the perforated plate 2 only serves as an assembly aid for the line elements 3 and the entire collection box is made of the adhesive. This is possible if the adhesive is a plastic material which has to be heated for processing, is then malleable and, after hardening, surrounds the conduit elements 3 in a tight and pressure-resistant manner.
  • the adhesive layer 7 is provided with a flow-promoting formation 11.
  • the Kirs institutendabites 4 with a holding contour 12 for example in the form of an expansion to provide on the one hand also acts to promote flow and on the other hand prevents the conduit element 3 during the curing of the adhesive layer 7 and / or in the glued state can slip.
  • both the lead-through opening 8 and the Kirs institutendabites 4 has a holding contour, in which case these two holding contours can cooperate with each other.
  • a plurality of conduit elements 3 are connected with theiröns institutendabêten 4 with two perforated plates 2, 2 'and between the perforated plates 2, 2' arranged adhesive layer 7.
  • the hole plate 2 facing the outer flow region 5 has a plurality of passage openings 8, through which the Kirs institutendabête 4 are passed.
  • the perforated plate 2 ' has a plurality of flow-promoting formations 13 which are flush with the line element ends 9.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers (1), insbesondere eines Ladeluftkühlers für ein Kraftfahrzeug. Durch Verkleben der Leitungselemente (3) mit einer Lochplatte (2) ist ein solcher Wärmetauscher (1) besonders einfach und kostengünstig herzustellen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers, insbesondere eines Ladeluftkühlers für ein Kraftfahrzeug, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
  • Ein solcher als Ladeluftkühler verwendbarer Wärmetauscher ist aus der US 2008/0173436 A1 bekannt. Bei diesem Wärmetauscher sind mehrere aus Plastik bestehende Kühlröhren zwischen einer ersten und einer zweiten Endplatte angeordnet. Die Befestigung der Röhren an den Endplatten erfolgt durch Laserschweißen. Ein zu kühlendes Gas umströmt die Plastikröhren, während eine in den Plastikröhren zirkulierende Kühlflüssigkeit Wärme aus dem zu kühlenden Gas aufnimmt, wodurch das zu kühlende Gas abgekühlt wird. Damit das zu kühlende Gas die Wärme besser an die Kühlflüssigkeit abgeben kann, ist ein in Art einer Ziehharmonika ausgebildete Umlenkvorrichtung zwischen den beiden Endplatten angeordnet.
  • In der US 2008/0000625 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung eines aus Plastik bestehenden Ladeluftkühlers beschrieben. Auch hier werden mehrere Röhren zwischen einer ersten und einer zweiten Endplatte angeordnet und durch Laserschweißen an der ersten und zweiten Endplatte befestigt. In dieser Ausführungsform durchströmt das zu kühlende Gas die Röhren, während ein Kühlstrom die Plastikröhren von außen umströmt, Wärme von dem zu kühlenden Gas aufnimmt und dadurch das zu kühlende Gas abkühlt.
  • Nachteilig an der lasergeschweißten Herstellung solcher aus Plastik bestehender Wärmetauscher ist zum einen die hohe Anforderung an die Materialien und zum anderen der extreme Aufwand, der bei der Führung des Lasers während des Schweißvorgangs notwendig ist, da zum Beispiel bei einem gleichzeitigen Verschweißen mehrerer Röhren an die Endplatten gleich mehrere Laser zueinander ausgerichtet werden müssen.
  • Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich mit dem Problem, für ein solches Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers, insbesondere eines Ladeluftkühlers für ein Fahrzeug eine verbesserte oder zumindest eine andere Ausführungsform anzugeben, die sich insbesondere durch eine vereinfachte, weniger aufwendige Art der Herstellung auszeichnet.
  • Erfindungsgemäß wird dieses Problem durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, die Verbindung der als zum Beispiel Röhren ausgebildeten Leitungselemente mit den Endplatten nicht durch Laserschweißen zu bewerkstelligen, sondern jeweils einen Leitungselementendabschnitt zumindest teilweise in ein Loch der als Lochplatte ausgeformten Endplatte einzuführen und einen solchen Leitungselementendabschnitt mit der jeweiligen Lochplatte zu verkleben. Vorteilhaft an diesem Verfahren ist, dass nach dem Einführen der Leitungselementendabschnitte in die Löcher der Lochplatte sämtliche Leitungselemente mit jeweils einer solchen Lochplatte in einem Schritt verklebt werden können.
  • Durch das Verkleben von Leitungselementen und Lochplatten ist es möglich, unterschiedliche Materialien, wie zum Beispiel Plastik oder Metall, miteinander zu verbinden. So können Leitungselemente aus unterschiedlichen Materialien, wie zum Beispiel Plastik oder Metall, verwendet werden und auch die Lochplatten können aus einem anderen Material als die Leitungselemente hergestellt sein. Sogar die Leitungselemente selber können aus Abschnitten unterschiedlichen Materials bestehen, in dem zum Beispiel mehrere Leitungselementabschnitte hintereinander über mehrere Lochplatten miteinander verbunden bzw. verklebt werden.
  • Ebenfalls ist es denkbar, dass mehrere Lochplatten alternierend mit mehreren Klebstoffschichten an den Leitungselementendabschnitten in Art einer Sandwichbauweise angeordnet sind. Dabei können die unterschiedlichen Klebstoffschichten unterschiedliche Aufgaben übernehmen. So ist es denkbar, dass zum Beispiel eine Klebstoffschicht zur festen Verklebung der Röhren mit der jeweiligen Lochplatte dient, während eine andere Klebstoffschicht die dichtende Verbindung der Röhren zu der Lochplatte garantiert.
  • Ebenfalls denkbar sind Haltekonturen, die zumindest an einem Leitungselementendabschnitt und/oder wenigstens in einer Durchgangsöffnung ausgeformt sind, damit ein Verrutschen während des Verklebens und/oder im verklebten Zustand verhindert oder behindert werden kann.
  • Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.
  • 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.
  • 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 Bauteile beziehen.
  • Es zeigen, jeweils schematisch:
    • Fig. 1
    einen Längsschnitt durch ein mit einer Lochplatte verklebtes Leitungselement, wobei ein Klebstoff flächig auf der Lochplatte aufgetragen ist,
    Fig. 2
    einen Längsschnitt durch das mit der Lochplatte verklebte Leitungselement, wobei das Leitungselement mit Klebstoff in einer Durchführungsöffnung der Lochplatte verklebt ist,
    Fig. 3
    einen Längsschnitt durch das mit der Lochplatte verklebte Leitungselement, wobei zweiseitig Klebstoffschichten auf der Lochplatte aufgebracht sind,
    Fig. 4
    einen Längsschnitt durch ein mit der Lochplatte verklebtes Leitungselement, wobei der Klebstoff sowohl einseitig auf die Lochplatte aufgebracht ist als auch in der Durchführungsöffnung der Lochplatte angeordnet ist,
    Fig. 5
    einen Längsschnitt des mit der Lochplatte verbundenen Leitungselements mit an der Klebstoffschicht ausgeformter Kontur zum Verbinden mit weiteren Bauteilen,
    Fig. 6
    einen Längsschnitt durch das mit der Lochplatte verbundene Leitungselement gemäß Fig. 4 mit einer zusätzlichen strömungsbegünstigenden Ausformung in der Klebstoffschicht,
    Fig. 7
    einen Längsschnitt auf das mit der Lochplatte verbundene Leitungselement mit einer an einem Leitungselementende ausgeformten Kontur zur Sicherung gegen Verrutschen des Leitungselements,
    Fig. 8
    einen Längsschnitt durch das mit der Lochplatte verbundene Leitungselement einer an einem Leitungselementendabschnitt ausgeformten Haltekontur,
    Fig. 9
    einen Längsschnitt durch mehrere mit zwei Lochplatten verbundenen Leitungselemente, bei der in Art einer Sandwichbauweise der Klebstoff zwischen den zwei Lochplatten angeordnet ist.
  • Üblicherweise weist ein Wärmetauscher 1 einen Sammelkasten für ein einströmendes Fluid und einen Sammelkasten für ein ausströmendes Fluid auf. Um das Fluid auf Leitungselemente 3 verteilen zu können und um diese im Sammelkasten zu halten, werden diese Leitungselemente 3 in einer Lochplatte 2 fixiert. Diese Lochplatte 2 wird auch Rohrboden genannt. Die beiden Sammelkästen sind auf gegenüberliegenden Enden der Leitungselemente 3 aufgesetzt. Andere Varianten können auch realisiert werden, z.B. mit gebogenen Leitungselementen 3, wobei die Sammelkästen aneinander anliegend sind.
  • Entsprechend Fig. 1 ist ein Rohrboden eines Wärmetauschers 1 gezeigt, umfassend zumindest eine Lochplatte 2 und zumindest ein Leitungselement 3, der durch Verkleben eines Leitungselementabschnitts 4 des Leitungselements 3 mit der Lochplatte 2 hergestellt werden kann. Dabei begrenzen jeweils zwei mit den Leitungselementendabschnitten 4 verklebte Lochplatten 2 einen zwischen den Lochplatten 2 angeordneten äußeren Strömungsbereich 5. Jeweils auf der anderen Seite der Lochplatte 2 ist ein innerer Strömungsbereich 6 positioniert.
  • Die Leitungselemente 3 lassen sich mit der Lochplatte 2 durch eine Klebstoffschicht 7 miteinander verkleben. Dabei kann wie in Fig. 1 dargestellt die Klebstoffschicht 7 auf der, dem inneren Strömungsbereich zugewandten Seite der Lochplatte 2 angeordnet sein. In dieser Ausführungsform wird das Leitungselement 3 mit seinem Leitungselementendabschnitt 4 von dem äußeren Strömungsbereich 5 kommend in eine Durchgangsöffnung 8 der Lochplatte 2 so eingeführt, dass der Leitungselementendabschnitt 4 teilweise in den inneren Strömungsbereich 6 hineinragt. Nach Auftragen der Klebstoffschicht 7 auf die Lochplatte 2 ist es möglich, dass das Leitungselementende 9 mit der Klebstoffschicht 7 bündig abschließt.
  • Die nach dem Einfügen der Leitungselemente 3 aufgebrachte Klebstoffschicht 7 kann sich über die gesamte Fläche der Lochplatte 2 erstrecken oder nur domartig um die Einstecköffnungen herum (nicht gezeigt). Handelt es sich um licht- oder temperaturhärtende Klebstoffe, die nicht die Öffnungen der Leitungselemente 3 verstopfen, so kann die Klebstoffschicht 7 auch vor dem Einfügen der Leitungselemente 3 auf die Lochplatte 2 aufgebracht werden. Nach dem Einfügen wird die Lochplatte 2 erhitzt oder beleuchtet und der Klebstoff 7 reagiert mit dem Kunststoff der Leitungselemente 3 und der Lochplatte 2.
  • Anstatt die Klebstoffschicht 7 auf einer Seite der Lochplatte 2 aufzubringen, ist es ebenfalls möglich, die Klebstoffschicht 7 in der Durchgangsöffnung 8 anzuordnen, so dass der Leitungselementendabschnitt 4 mit der Innenseite der Durchgangsöffnung 8 verklebt wird. Auch hier ist es möglich, dass das Leitungselementende 9 bündig mit der Klebstoffschicht 7 abschließt, wobei es zweckmäßig ist, dass die Klebstoffschicht 7 ebenfalls bündig mit der dem inneren Strömungsbereich 6 zugewandten Seite der Lochplatte 2 abschließt.
  • In einer Ausführungsform gemäß der Fig. 3 kann die Klebstoffschicht 7 auch auf der, dem äußeren Strömungsbereich 5 zugewandten Seite der Lochplatte 2 angeordnet sein. Zusätzlich zu dieser Klebstoffschicht 7 ist eine weitere Klebstoffschicht 7' denkbar, die auf der dem inneren Strömungsbereich 6 zuwandten Seite der Lochplatte 2 aufgetragen ist. Im Falle der Verwendung von mehreren Klebstoffschichten 7, 7' können die Klebstoffschichten 7, 7' unterschiedliche Aufgaben übernehmen. So ist es denkbar, dass zum Beispiel die Klebstoffschicht 7 zur festen Verbindung des Leitungselements 3 mit der Lochplatte 2 dient, während die Klebstoffschicht 7' zum Beispiel eine dauerhafte Abdichtung des inneren Strömungsbereichs 6 gewährleistet.
  • Eine Kombination der Ausführungsformen gemäß Fig. 1 und Fig. 2 ist in Fig. 4 dargestellt. In einer solchen kombinierten Ausführungsform wird die Klebstoffschicht 7 sowohl auf der, dem inneren Strömungsbereich zugewandten Seite der Lochplatte 2 als auch in einer aufgeweiteten Durchgangsöffnung 8 der Lochplatte 2 angebracht.
  • In Fig. 5 ist ein Beispiel dargestellt, bei dem die Klebstoffschicht 7 nicht die gesamte Fläche der Lochplatte 2 bedeckt. In Randbereichen der Lochplatte 2, wo diese mit den anderen Wänden des Sammelkastens verbunden ist, ist je nach Art der Verbindung der Bauteile kein Klebstoff notwendig, bzw. evtl. sogar störend. Oder der verwendete Klebstoff wird nach dem Aushärten so fest, dass die Lochplatte 2 nur als Montagehilfe für die Leitungselemente 3 dient und der gesamte Sammelkasten aus dem Klebstoff gemacht wird. Dies ist möglich, wenn der Klebstoff ein Kunststoff ist, der zum Verarbeiten erhitzt werden muss, dann formbar ist und nach dem Aushärten die Leitungselemente 3 dicht und druckfest umschließt.
  • In einer weiterentwickelten Ausführungsform gemäß der Fig. 4 ist es denkbar, dass, wie in Fig. 6 dargestellt, die Klebstoffschicht 7 mit einer strömungsbegünstigenden Ausformung 11 versehen ist.
  • Wie in der Fig. 7 skizziert, ist es ebenfalls vorteilhaft, zur vereinfachten Montage der Leitungselemente 3 mit der Lochplatte 2 nach der Durchführung des jeweiligen Leitungselementendabschnitts 4 durch die Durchgangsöffnung 8 der Lochplatte 2 den Leitungselementendabschnitt 4 mit einer Haltekontur 12, zum Beispiel in Form einer Aufweitung, zu versehen, die zum einen ebenfalls strömungsbegünstigend wirkt und zum anderen verhindert, dass das Leitungselement 3 während des Aushärtens der Klebstoffschicht 7 und/oder in verklebtem Zustand verrutschen kann.
  • Eine andere Ausführungsform einer Haltekontur 12 gemäß Fig. 8 verbindet zudem den Leitungselementabschnitt 4 formschlüssig mit der Klebstoffschicht 7. Es ist allerdings auch denkbar, dass sowohl die Durchführungsöffnung 8 als auch der Leitungselementendabschnitt 4 eine Haltekontur aufweist, wobei in diesem Fall diese beiden Haltekonturen miteinander zusammenwirken können. So kann zum Beispiel nach Verrasten des Leitungselementendabschnittes 4 in der Durchgangsöffnung 8 ein Verrutschen der Leitungselemente 3 verhindert werden. In einer bevorzugten Ausführungsform, wie in Fig. 9 dargestellt, sind mehrere Leitungselemente 3 mit ihren Leitungselementendabschnitten 4 mit zwei Lochplatten 2, 2' und einer zwischen den Lochplatten 2, 2' angeordneten Klebstoffschicht 7 verbunden. Die zum äußeren Strömungsbereich 5 zeigende Lochplatte 2 weist mehrere Durchgangsöffnungen 8 auf, durch die die Leitungselementendabschnitte 4 hindurchgeführt sind. Die Lochplatte 2' weist mehrere strömungsbegünstigende Ausformungen 13 auf, die sich bündig an die Leitungselementenden 9 anschließen. Die Klebstoffschicht 7, die zwischen den beiden Lochplatten 2, 2' angebracht ist, verklebt zum einen die Lochplatte 2 mit der Lochplatte 2' und mit den Leitungselementendabschnitten 4.
  • Diese Ausführungsform ist besonders vorteilhaft, da die Lochplatte 2' ein Teil eines nicht gezeigten Sammelkastens sein kann, der einstückig ausgeformt ist. Werden nun die Leitungselementabschnitte 4 durch die Lochplatte 2 hindurch geführt und zu den Ausformungen 13 hin ausgerichtet und dann mittels der Klebstoffschicht 7 miteinander verklebt, ist es möglich eine äußerst dichte und störungsunanfällige Ausführungsform eines Wärmetauschers 1 herzustellen, der einen jeweils einstückig ausgeformten Sammelkasten an jedem Leitungselementende 9 aufweist. Dabei sind die Sammelkästen dicht mit den Lochplatten 2 verbunden, die eine Wand des Sammelkastens bilden können. Des Weiteren ist die Herstellung eines solchen Wärmetauschers 1 denkbar einfach, da zum Beispiel nach Durchführen der Leitungselemente 3 durch zwei hintereinander angeordnete Lochplatten 2 und nachfolgendem Trennen der beiden Lochplatten 2 alle Leitungselementendabschnitte 4 bezüglich der Lochplatten 2' der beiden einstückig ausgebildeten Sammelkästen optimal ausgerichtet sind und ein Verkleben der beiden Sammelkästen in einem Schritt stattfinden kann. Eine solche Sandwichbauweise mit der zwischen zwei Lochplatten 2, 2' angeordneten Klebstoffschicht 7 stellt zum einen die Verbindung zwischen den zwei Lochplatten sicher und verbindet die Leitungselemente mit den Platten, während zum anderen durch die Klebstoffschicht 7 eine Dichtung ausgeformt wird.

Claims (12)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers (1), insbesondere eines Ladeluftkühlers für ein Kraftfahrzeug,
    mit mehreren zwischen einer ersten und einer zweiten Lochplatte (2) angeordneten Leitungselementen (3), wobei jeweils ein erster Leitungselementendabschnitt (4) in einer Durchgangsöffnung (8) der ersten Lochplatte (2) und ein zweiter Leitungselementendabschnitt (4) in einer Durchgangsöffnung (8) der zweiten Lochplatte (2) zumindest teilweise eingeführt ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zumindest ein solcher Leitungselementendabschnitt (4) mit der jeweiligen Lochplatte (2) verklebt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zumindest ein solcher Leitungselementendabschnitt (4) mit der jeweiligen Lochplatte (2) durch eine Klebstoffschicht (7) mit zumindest einem Stoff aus folgender Gruppe oder einer Kombination daraus verklebt wird, Epoxidharzklebstoffe, Acrylatklebstoffe, Polyurethanklebstoffe, Ungesättigte-Polyester-Klebstoffe, Formaldehydklebstoffe, wie z.B. Phenolfomaldehydklebstoffe, Polyimidklebstoffe, Silan klebstoffe, Siliconklebstoffe, Haftklebstoffe, Schmelzklebstoffe, Kontaktklebstoffe, Dispersionsklebstoffe, Plastisolklebstoffe.
  3. Wärmetauscher, insbesondere ein Ladeluftkühler eines Kraftfahrzeugs, hergestellt nach dem Verfahren nach Anspruch 1 oder 2.
  4. Wärmetauscher nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass wenigstens ein Leitungselement (3) als flexibler Schlauch ausgebildet ist.
  5. Wärmetauscher nach Anspruch 3 oder 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass wenigstens ein Leitungselement (3) eine mäanderförmige und/oder spiralförmige Röhre aufweist.
  6. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass wenigstens ein Leitungselement (3) und/oder wenigstens eine Lochplatte (2) aus Plastik oder aus Metall ausgebildet sind/ist.
  7. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Außenfläche eines solchen Leitungselementendabschnitts (4) mit zumindest einem axialen Abschnitt der Innenfläche der Durchgangsöffnung (8) verklebt ist.
  8. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 3 bis 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zumindest an einem Leitungselementendabschnitt (4) in axialer Abfolge, von einem Leitungselementende (9) beginnend und in alternierender Reihenfolge entweder zumindest eine Klebstoffschicht (7) und zumindest eine Lochplatte (2) oder zumindest eine Lochplatte (2) und zumindest eine Klebstoffschicht (7) vorgesehen sind.
  9. Wärmetauscher nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass an einer am Leitungselementende (9) angeordneten, äußersten Klebstoffschicht (7) oder äußersten Lochplatte (2) eine strömungsbegünstigte Ausformung (11, 13) ausgebildet ist.
  10. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 3 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zumindest ein Leitungselementendabschnitt (4) und/oder wenigstens eine Durchgangsöffnung (8) zumindest eine Haltekontur (12) aufweisen/aufweist, die ein Verrutschen während des Verklebens und/oder in verklebtem Zustand verhindert.
  11. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 3 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Wärmetauscher (1) so ausgebildet ist, dass in Einbaulage ein zu kühlendes Fluid wahlweise die Leitungselemente (3) innen durchströmt oder außen umströmt.
  12. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 3 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass der Wärmetauscher (1) so ausgebildet ist, dass in Einbaulage die Leitungselemente (3) innen von einem Kühlfluid durchströmt werden.
EP09177331.7A 2009-01-16 2009-11-27 Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers Withdrawn EP2208956A3 (de)

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