EP2998685A2

EP2998685A2 - Wärmetauscher

Info

Publication number: EP2998685A2
Application number: EP15184640.9A
Authority: EP
Inventors: Dr.-Ing. Ulrich Maucher; Jürgen BARWIG; Steffen Ensminger; Dr.-Ing. Eberhard Pantow; Claudia Lang; Timo Peifer; Matthias Schmid; Jürgen Steimer
Original assignee: Mahle International GmbH
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2014-09-22
Filing date: 2015-09-10
Publication date: 2016-03-23
Also published as: US20160084583A1; JP2016070656A; EP2998685A3; US10837708B2; DE102014219093A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager, insbesondere Abgaskühler, mit einteilig oder aus zwei schalenartigen Scheiben gebildeten Rohren, die einen ersten und einen zweiten Fluidkanal bilden, wobei die jeweiligen Fluidkanäle benachbart zueinander angeordnet sind, wobei der erste Fluidkanal an zumindest einem seiner Enden offen ausgebildet ist zum Ein- und/oder Ausströmen des ersten Fluids, wobei die Rohre an den Enden durch eine Abstufung nach innen oder außen so ausgebildet sind, dass die zweiten Fluidkanäle stirnseitig verschlossen sind, wobei die Abstufung in den Eckbereichen des Rohres eine größere Ausdehnung T in Rohrlängsrichtung hat, als zwischen den Eckbereichen.

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere einen Ladeluftkühler oder einen Abgaskühler für ein Kraftfahrzeug, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Stand der Technik

Abgaskühler haben die Aufgabe; heißes Abgas von Verbrennungsmotoren zu kühlen, damit dieses gekühlte Abgas der Ansaugluft wieder beigemischt werden kann. Dabei ist zur Steigerung des thermodynamischen Wirkungsgrades eines Verbrennungsmotors die Abkühlung auf ein sehr niedriges Niveau anzustreben. Dieses Prinzip ist allgemein als gekühlte Abgasrückführung bekannt und wird angewandt, um eine Reduzierung von Schadstoffen, wie insbesondere von Stickoxyden, im Abgas zu erreichen.
Aus der DE 100 24 389 A1 , der DE 10 2005 034 137 A1 und aus der WO 2014/040797 A1 sind solche Wärmeübertrager bekannt geworden, welche aus einem Stapel von Scheibenpaaren gebildet werden, wobei zwischen einem Paar von Scheiben ein erster Strömungskanal gebildet ist und zwischen zwei aufeinandergestapelten Scheibenpaaren ein zweiter Strömungskanal gebildet wird.
Dabei ist der erste Strömungskanal üblicherweise nach außen abgeschlossen und nur über Zu- und Ablauföffnungen in dem Stapel oder an einem den Stapel umfassenden Gehäuse mit einem Fluidkanal fluidverbindbar, um ein erstes Fluid in den ersten Strömungskanal ein bzw. auszulassen. Dabei ist das erste Fluid üblicherweise ein Kühlfluid, wie beispielsweise Kühlwasser.
Der zweite Strömungskanal ist ebenso üblicherweise an seiner Schmalseite offen ausgebildet, um beispielsweise über ein vorgesehenes Anschlusselement ein zweites Fluid auf die Vielzahl der zweiten Strömungskanäle zu verteilen oder aus diesen wieder auszuführen, die benachbart zueinander und gestapelt angeordnet sind. Dabei wird als zweites Fluid ein Gas eingesetzt, wie Luft, Abgas oder ein Abgas-Luft-Gemisch.
Bei diesen Wärmeübertragern ist das einströmende zweite Fluid in der Regel sehr heiß, so dass die Vorderkante der Scheibenpaare an der Einströmseite des zweiten Fluids in den Wärmeübertrager sehr hohem thermischen Stress ausgesetzt ist.
Der Temperaturübergang von dem sehr heißen, ungekühlten Gaseintrittsbereich des zweiten Strömungskanals zu dem mit dem Kühlmittel in Verbindung stehenden Bereich des Wärmeübertragers führt zu hohen Spannungen aufgrund der unterschiedlichen thermischen Ausdehnung aufgrund der unterschiedlichen Temperaturen.
Weiterhin erfolgt die Gasführung im Eintrittsbereich des heißen Gases in der Regel mit relativ dickwandigen Diffusoren, um den hohen Drücken und Temperaturen standhalten zu können, wobei die wärmeübertragenden Scheiben des Wärmeübertragers aus Effizienz-, Kosten- und Gewichtsgründen möglichst dünnwandig gestaltet sind. Durch die unterschiedlichen auftretenden Temperaturen dehnen sich der Diffusor und die Scheiben unterschiedlich aus und es ergeben sich hohe Spannungen an den dünnwandigeren Scheiben des Scheibenstapels, insbesondere in den Ecken der Scheiben am Heißgaseintritt.
Meist sind die Scheiben bzw. die Scheibenpaare in einen Boden des Wärmeübertragers eingesteckt, der mit einem Gehäuse und/oder dem Gaseintrittsdiffusor verbunden ist. Der Boden ist üblicherweise dickwandiger ausgebildet als die Scheiben selbst, so dass die Ausfallgefahr durch thermische Spannungen im Übergangsbereich zum heißen Diffusor dadurch reduziert wird.
Aus Kosten-, Gewichts- und Fertigungsprozessgründen, wird jedoch zunehmend angestrebt, auf einen Boden zu verzichten und die Abdichtung der als Kühlmittelkanäle ausgebildeten Strömungskanäle zwischen einem Scheibenpaar durch eine geeignete Formgebung der Scheiben zu erreichen. Dann sind die Scheiben oder die Rohre direkt mit dem dickwandigeren Gehäuse des Wärmeübertragers verbunden. Vom heißen Diffusor ausgehende thermische Spannungen wirken sich direkt auf die dünnwandigen Scheiben aus. Dabei sind Strömungskanäle für das heiße Gas, wie für die Ladeluft oder für das Abgas an den Enden derart aufgeweitet, dass jeweils zwei übereinander liegende Gaskanäle an den Enden aufeinander liegen, ansonsten aber ein Spalt zur Kühlmittelführung zwischen den Rohren verbleibt. Bei solchen Konzepten sind die thermischen Verformungen reduziert, da der Diffusor in Verbindung mit dem Gehäuse steht. Dennoch können weitere Maßnahmen zur Reduzierung der thermischen Spannungen in den Scheibenecken notwendig sein, weil diese besonders anfällig für thermisch verursachte Spannungen sind.

Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile

Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Wärmeübertrager zu schaffen, welcher ohne Rohrboden ausgebildet ist, wobei die die Strömungskanäle bildenden Scheibenpaare gegenüber dem Stand der Technik derart verbessert sind, dass thermisch verursachte Spannungen reduziert sind und daher eine höhere Lebensdauer aufzeigen.
Dies wird erreicht mit den Merkmalen von Anspruch 1.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager, insbesondere Abgaskühler, mit einteilig oder aus zwei schalenartigen Scheiben gebildeten Rohren, die einen ersten und einen zweiten Fluidkanal bilden, wobei die jeweiligen Fluidkanäle benachbart zueinander angeordnet sind, wobei der erste Fluidkanal an zumindest einem seiner Enden offen ausgebildet ist zum Ein- und/oder Ausströmen des ersten Fluids, wobei die Rohre an den Enden durch eine Abstufung nach innen oder außen so ausgebildet sind, dass die zweiten Fluidkanäle stirnseitig verschlossen sind, wobei die Abstufung in den Eckbereichen des Rohres eine größere Ausdehnung T in Rohrlängsrichtung hat, als zwischen den Eckbereichen. Dadurch wird an der Vorderkante des Scheibenpaares, dort wo das heiße zweite Fluid anströmt, eine flache Vorderkante gebildet, in welcher bevorzugt kein oder nur wenig erstes Fluid auf der Innenseite angeordnet ist, so dass dort das Risiko des Siedens reduziert wird. Erst weiter nach hinten in Längsrichtung betrachtet steigt der erste Fluidkanal in der Höhe an, wo das Scheibenpaar des Fluidkanals aber bevorzugt bereits seitlich mit dem Gehäuse oder dem Diffusor in Kontakt steht, so dass dort aufgrund besserer Wärmeabfuhr das Risiko des Siedens bereits herabgesetzt ist.
Auch ist es vorteilhaft, wenn das Rohr eine Rohrlängsseite und eine Rohrschmalseite aufweist, wobei die Abstufung an zumindest einem Rohrende in der Rohrbreitseite oder in der Rohrschmalseite oder an der Rohrschmalseite und an der Rohrlängsseite vorgesehen ist.
Weiterhin ist es auch vorteilhaft, wenn der erste Fluidkanal im Querschnitt etwa u-förmig mit einer Abstufung nach innen oder H-förmig mit einer Abstufung nach außen ausgebildet ist.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn der erste Fluidkanal im Querschnitt etwa u-förmig oder H-förmig ausgebildet ist. Wird der erste Fluidkanal etwa u-förmig ausgebildet, so kann die Außenwand des Scheibenstapels vorteilhaft durch Fluidkanäle für ein erstes Fluid als Kühlmittel gebildet werden, was eine Außenwand mit relativ geringer Temperatur bewirkt. Gleiches kann auch mit H-förmigen Fluidkanälen vorgesehen sein. Wird der erste Fluidkanal allerdings etwa H-förmig ausgebildet, so kann die Außenwand des Scheibenstapels auch durch Fluidkanäle für ein zweites Fluid als zu kühlendes Fluid gebildet werden, um große Querschnitte für das zweite Fluid zu erreichen.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die Abstufung durch Einprägung in die eine und/oder in die andere der beiden Scheiben eingeprägt ist. Dadurch kann durch Prägung die Abstufung erreicht werden. Bevorzugt ist die Abstufung durch Einprägung in eine der beiden Scheiben eingeprägt, wobei die andere Scheibe im Wesentlichen eben ausgebildet ist. Dies erleichtert die Herstellung und die Verbindung der beiden Scheiben, weil dann der abgestufte Bereich der einen Scheibe einfach auf die im Wesentlichen flache andere Scheibe aufgelegt werden kann.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die Abstufung im Übergang von dem Boden zu den Seitenwänden eine verrundete Verbreiterung des Randbereichs mit geringerer Höhe aufweist oder bei einer Abstufung nach außen eine größere Höhe aufweist. Dadurch wird der flachere Bereich in der Ecke im Übergang von dem Boden zur Seitenwand in Längsrichtung vergrößert, was mögliche thermische Spannungen reduziert.
Dabei ist es besonders zweckmäßig, wenn die verrundete Verbreiterung im Boden derart ausgebildet ist, dass die Abmessung des Randbereichs geringerer Höhe entlang der Längsseite gemessen, ausgehend von der Seitenwand in Richtung auf die Mitte des Fluidkanals hin abnimmt. Dadurch wird ein kontinuierlicher Übergang erreicht, was die Spannungen reduziert und gleichzeitig die Gefahr des Siedens relativ gering hält.
Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Abmessung der verrundeten Verbreiterung bogenförmig abnimmt. Auch dies reduziert die Spannungen im Eckbereich des Fluidkanals bzw. der Scheiben.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Abmessung der verrundeten Verbreiterung s-förmig abnimmt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die verrundete Verbreiterung sich auch in zumindest eine Seitenwand, vorzugsweise in beide Seitenwände, erstreckt. Dadurch wird der Übergang von dem Boden zu der Seitenwand im Bereich der Ecke hinsichtlich der auftretenden Spannungen verbessert und die Spannungen im Material der Scheibe werden reduziert.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die verrundete Verbreiterung in einer Seitenwand derart ausgebildet ist, dass die Abmessung des Randbereichs geringerer Höhe in Längsrichtung des Strömungskanals ausgehend von dem Boden in Richtung auf die Mitte der Höhe der Seitenwand abnimmt. Dadurch wird die lichte Innenweite des Fluidkanals an der Seitenwand nur in einem Teilbereich der Höhe durch den verrundeten Bereich reduziert.
Auch ist es zweckmäßig, wenn die Abmessung der verrundeten Verbreiterung bogenförmig abnimmt. So ist es auch vorteilhaft, wenn die Abmessung der verrundeten Verbreiterung s-förmig abnimmt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind durch die nachfolgende Figurenbeschreibung und durch die Unteransprüche beschrieben.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage zumindest eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: eine schematische Ansicht zweier aufeinander gestapelter Scheibenpaare,
Fig. 2: eine schematische Ansicht zweier aufeinander gestapelter alternativer Scheibenpaare,
Fig. 3: eine Darstellung einer Vorderkante eines Scheibenpaares im Schnitt,
Fig. 4: eine Darstellung einer Vorderkante eines Scheibenpaares im Schnitt,
Fig. 5: eine Ansicht eines Scheibenpaares in einer Aufsicht,
Fig. 6: eine vergrößerte Ansicht eines Scheibenpaares gemäß Figur 5 im Bereich der Vorderkante,
Fig. 7: eine Schnittdarstellung des Scheibenpaares nach Figur 6,
Fig. 8: eine vergrößerte Darstellung eines Eckbereichs eines Scheibenpaares,
Fig. 9: eine vergrößerte Darstellung eines Eckbereichs eines Scheibenpaares,
Fig. 10: eine Darstellung eines Rohres mit einer über die Breite gleichmäßige Abstufung,
Fig. 11: eine Darstellung eines Eckbereichs eines Rohres mit in der Ecke verbreiterter Abstufung, und
Fig. 12: eine Darstellung eines Rohres mit einer in den Ecken jeweils verbreiterten Abstufung.

Bevorzugte Ausführung der Erfindung

Die Figur 1 zeigt eine schematische Anordnung zweier Scheibenpaare 1, die jeweils aus einer ersten Scheibe 2 und einer zweiten Scheibe 3 ausgebildet sind und einen ersten Fluidkanal 4 für ein erstes Fluid zwischen den Scheiben 2, 3 bilden, wobei zwischen jeweils benachbarten Scheibenpaaren 1 ein zweiter Fluidkanal 5 für ein zweites Fluid gebildet wird. Die Scheiben 2, 3 weisen dabei bevorzugt einen im Wesentlichen ebenen Boden 6, 8 und dazu abragende Seitenwände 7, 9 auf. Die jeweiligen Scheiben 2, 3 eines Scheibenpaares 1 sind aufeinander gelegt und an ihrem Rand miteinander fluiddicht verbunden, wie verlötet, um den abgedichteten Fluidkanal zu bilden. Entweder an einer der Seitenwände 7, 9 oder an beiden Seitenwänden 7, 9 und/oder am Boden 6, 8 sind nicht dargestellte Öffnungen vorgesehen, um das erste Fluid in den ersten Fluidkanal 4 einzulassen bzw. es wieder aus dem ersten Fluidkanal 4 auszulassen. Die zweiten Fluidkanäle 5 sind üblicherweise an ihren Stirnseiten offen ausgebildet, um im Wesentlichen frontal angeströmt werden zu können.
Die Scheibenpaare 1 sind im Schnitt u-förmig ausgebildet, so dass der erste Strömungskanal 4 sich nicht nur in einer Ebene des Bodens 6, 8 erstreckt, sondern sich auch in die Vertikale entlang der Ebene der Seitenwände 7, 9 erstreckt. Damit wird der Stapel der Scheibenpaare 1 lateral durch Wände des ersten Fluidkanals 4 begrenzt, was im Falle eines kühlfluidführenden Fluidkanals 4 eine gekühlte Außenwand bedeuten kann. Dadurch ist der Wärmeübertrager nach außen nicht so heiß, was es für den Einbau des Wärmeübertragers günstig macht.
Die Figur 2 zeigt eine schematische Anordnung zweier anderer Scheibenpaare 21, die jeweils aus einer ersten Scheibe 22 und einer zweiten Scheibe 23 ausgebildet sind und einen ersten Fluidkanal 24 für ein erstes Fluid zwischen den Scheiben 22, 23 bilden, wobei zwischen jeweils benachbarten Scheibenpaaren 21 ein zweiter Fluidkanal 25 für ein zweites Fluid gebildet wird.
Die Scheiben 22, 23 weisen dabei bevorzugt einen im Wesentlichen ebenen Boden 26, 28 und dazu abragende Seitenwände 27, 29 auf. Die jeweiligen Scheiben 22, 23 eines Scheibenpaares 1 sind aufeinander gelegt und an ihrem Rand miteinander fluiddicht verbunden, wie verlötet, um den abgedichteten Fluidkanal 24 zu bilden.
Zur Zuführung und/oder zur Abführung ist bzw. sind an einer der Seitenwände 27, 29 oder an beiden Seitenwänden 27, 29 und/oder am Boden 26, 28 nicht dargestellte Öffnungen vorgesehen. Die zweiten Fluidkanäle 25 sind üblicherweise an ihren Stirnseiten offen ausgebildet, um im Wesentlichen frontal angeströmt werden zu können.
Alternativ kann es jedoch auch sein, dass zur Zuführung und/oder zur Abführung des zweiten Fluids in den zweiten Fluidkanal 25 an einer der Seitenwände 27, 29 oder an beiden Seitenwänden 27, 29 und/oder am Boden 26, 28 nicht dargestellte Öffnungen vorgesehen sind. Die ersten Fluidkanäle 24 sind dann entsprechend an ihren Stirnseiten offen ausgebildet, um im Wesentlichen frontal von dem ersten Fluid angeströmt werden zu können.
Die Scheibenpaare 21 sind im Schnitt H-förmig ausgebildet, so dass der erste Strömungskanal 24 sich nicht nur in einer Ebene des Bodens 26, 28 erstreckt, sondern sich auch in die Vertikale entlang der Ebene der Seitenwände 27, 29 erstreckt, und zwar ausgehend vom Boden in beide vertikalen Richtungen nach oben und nach unten.
Aus solchen beispielsweise in den Figuren 1 oder 2 gezeigten Scheibenpaaren 1, 21 kann durch Aufeinanderstapelung ein Bündel bzw. ein Stapel von Scheibenpaaren erzeugt werden, mittels welchem ein Wärmeübertrager hergestellt wird. Der Wärmeübertrager, insbesondere als Abgaskühler oder Ladeluftkühler ausgebildet, umfasst bevorzugt einen aus mehreren länglichen Scheibenpaaren bestehenden Scheibenstapel, wobei die Scheibenpaare eine Längsseite und eine Schmalseite aufweisen, wobei jeweils zwei miteinander verbundene Scheiben einen ersten insbesondere länglichen Fluidkanal zwischen sich bilden und zwischen zwei Scheibenpaaren jeweils ein zweiter insbesondere länglicher Fluidkanal gebildet ist.
Dabei definiert die Längsrichtung bzw. die Längsseite die Richtung bzw. Seite zwischen zwei Öffnungen als Eintritt und Austritt für ein Fluid, die an den Schmalseiten, auch Stirnseiten genannt, ausgebildet sind. Dennoch kann die Erstreckung in Längsrichtung länger, gleich oder auch kürzer als die Erstreckung der Schmalseite sein.
Die Figur 5 zeigt ein solches längliches Scheibenpaar 1 von oben in einer Aufsicht. Man erkennt die längliche Gestalt des Scheibenpaares 1 und somit auch die längliche Gestalt der einzelnen Scheiben 2, 3, die eine Längsseite 40 und eine Schmalseite 41 aufweisen, wobei die Einströmseite für die zweiten Fluidkanäle 5 üblicherweise an der Schmalseite angeordnet sind, während die nicht dargestellten Ein- bzw. Auslässe der ersten Fluidkanäle auch seitlich oder oben und/oder unten angeordnet sein können. Dabei kann die Längsseite 40 auch kürzer als die Schmalseite 41 sein. Die Durchströmung erfolgt in Richtung der Längsseite, also in Längsrichtung, wobei die Ein- und Auslässe an den Schmalseiten angeordnet sind.
Die Figuren 3 und 4 zeigen jeweils ein Ausführungsbeispiel einer Vorderkante 42 eines Scheibenpaares 31 im Bereich der Schmalseite 41 des Scheibenpaares 31. Dabei ist die obere Scheibe 32 auf die untere Scheibe 33 aufgesetzt und die beiden Scheiben 32, 33 bilden an der Vorderkante eine Abstufung 34. Diese Abstufung 34 ist nach der Figur 3 s-förmig ausgebildet, wobei die Tiefe T kleiner ist als bei dem Ausführungsbeispiel der Figur 4. Im Ausführungsbeispiel der Figur 4 ist das vordere Ende 35 des Fluidkanals 36 relativ spitz und lang ausgebildet, was das Risiko des Siedens lokal erhöht.
Die Figur 6 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Scheibenpaares 1 nach Figur 5 und die Figur 7 einen Schnitt durch das Scheibenpaar 1 gemäß Figur 5. Das Scheibenpaar 1 ist derart ausgebildet, dass es einen Boden 50 und davon seitlich abragende Seitenwände 51, 52 aufweist, wobei sowohl der Boden 50 als auch die Seitenwände 51, 52 jeweils doppelwandig ausgebildet sind. Dabei weist jede der Scheiben 2, 3 einen im Wesentlichen ebenen Boden 6, 8 und zwei Seitenwände 7, 9 auf, welche als doppelwandige Struktur das Scheibenpaar 1 bilden.
An der Vorderkante 53, also an der Vorderkante der Schmalseite, ist das Scheibenpaar 1 mit einer Abstufung 54 als Übergang von der einen Scheibe 2 zu der anderen Scheibe 3 ausgebildet, wobei der Übergang einen Randbereich 55 mit geringerer Höhe h und einen weiteren Bereich 56 mit größerer Höhe H ausbildet, wobei sich der Bereich 56 an den Bereich 55 anschließt.
In den Eckbereichen 57 der Vorderkante 53 hin zu den Seitenwänden 51, 52 ist dabei der Randbereich 55 mit geringerer Höhe mit einer verrundeten Verbreiterung 58 ausgebildet.
Die Abstufung 54 ist dabei vorteilhaft durch Einprägung in die eine und/oder in die andere der beiden Scheiben 2, 3 eingeprägt. Die Figuren 3, 4 zeigen, dass die Abstufung 54 durch Einprägung in nur eine der beiden Scheiben, wie die obere Scheibe, eingeprägt ist, wobei die andere Scheibe, wie die untere Scheibe, im Wesentlichen eben ausgebildet ist. Alternativ kann die Abstufung aber auch in die andere Scheibe, wie die untere Scheibe, eingebracht sein, wobei dann die andere, wie obere Scheibe, eben ist. Auch kann die Einprägung alternativ in jede der beiden Scheiben 2, 3 eingebracht sein.
Die Figur 8 zeigt den Eckbereich der Figur 6 in einer vergrößerten Darstellung. Man erkennt, dass der Randbereich 55 im Übergang vom Boden zu den Seitenwänden eine verrundete Verbreiterung 58 des Randbereichs 55 mit geringerer Höhe aufweist. Diese Verbreiterung 58 ist im Boden derart ausgebildet, dass die Abmessung s des Randbereichs 55 geringerer Höhe, entlang der Längsseite L gemessen, ausgehend von der Seitenwand, in Richtung auf die Mitte 59 des Fluidkanals hin abnimmt. Dabei ist auch zu erkennen, dass die Abmessung s der verrundeten Verbreiterung 58 bogenförmig oder s-förmig abnimmt.
Dabei endet die Verbreiterung 58 an der Ecke zum Übergang auf die Seitenwände.
Die Figur 9 zeigt, dass die verrundete Verbreiterung 58 des Bodens sich auch in zumindest eine Seitenwand 51 und vorzugsweise auch in beide Seitenwände 51 hinein erstreckt. Die Verbreiterung in der Seitenwand 51 ist dabei mit 60 bezeichnet.
Dabei ist die verrundete Verbreiterung 60 in einer Seitenwand 51 derart ausgebildet, dass die Abmessung des Randbereichs 51 geringerer Höhe in Längsrichtung L des Fluidkanals, ausgehend von dem Boden, in Richtung auf die Mitte der Höhe der Seitenwand 51 abnimmt. Die Abmessung der verrundeten Verbreiterung 60 ist dabei ebenso vorteilhaft bogenförmig oder s-förmig abnehmend ausgebildet.
Die Figuren 10 und 12 zeigen jeweils Rohre mit ihren Endbereichen, wobei das Rohr 100 der Figur 10 eine Abstufung 101 aufzeigt, die über die Breite des Rohrs 100 gleich ist. In der Figur 12 ist ein Rohr 110 gezeigt, welches eine Abstufung 111 aufweist, wobei die Abstufung 111 in den Ecken 112 tiefer ist als zwischen den Ecken 112, also in Längsrichtung des Rohrs 110 weiter nach innen gezogen ist. Die Abstufung 113 in der Ecke bildet damit eine Art Bogen aus, um von der Tiefe der Abstufung in der Ecke auf die Tiefe der Abstufung im Bereich zwischen den Ecken 112 überzugehen.

Claims

Wärmeübertrager, insbesondere Abgaskühler, mit einteilig oder aus zwei schalenartigen Scheiben gebildeten Rohren, die einen ersten und einen zweiten Fluidkanal bilden, wobei die jeweiligen Fluidkanäle benachbart zueinander angeordnet sind, wobei der erste Fluidkanal an zumindest einem seiner Enden offen ausgebildet ist zum Ein- und/oder Ausströmen des ersten Fluids, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre an den Enden durch eine Abstufung nach innen oder außen so ausgebildet sind, dass die zweiten Fluidkanäle stirnseitig verschlossen sind, wobei die Abstufung in den Eckbereichen des Rohres eine größere Ausdehnung T in Rohrlängsrichtung hat, als zwischen den Eckbereichen.
Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr eine Rohrlängsseite und eine Rohrschmalseite aufweist, wobei die Abstufung an zumindest einem Rohrende in der Rohrbreitseite oder in der Rohrschmalseite oder an der Rohrschmalseite und an der Rohrlängsseite vorgesehen ist.
Wärmeübertrager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Fluidkanal (4,24,34) im Querschnitt etwa u-förmig mit einer Abstufung nach innen oder H-förmig mit einer Abstufung nach außen ausgebildet ist.
Wärmeübertrager nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstufung (34,54) durch Einprägung in die eine und/oder in die andere der beiden Scheiben (2,3,22,23,32,33) eingeprägt ist.
Wärmeübertrager nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstufung (34,54) durch Einprägung in eine der beiden Scheiben (2,3,22,23,32,33) eingeprägt ist, wobei die andere Scheibe (2,3,22,23,32,33) im Wesentlichen eben ausgebildet ist.
Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstufung im Übergang von dem Boden (6,8,26,28,50) zu den Seitenwänden (7,9,27,29,51,52) eine verrundete Verbreiterung (58) des Randbereichs (55) mit geringerer Höhe aufweist oder bei einer Abstufung nach außen eine größere Höhe aufweist.
Wärmeübertrager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die verrundete Verbreiterung (58) im Boden (6,8,26,28,50) derart ausgebildet ist, dass die Abmessung des Randbereichs geringerer Höhe entlang der Längsseite gemessen, ausgehend von der Seitenwand in Richtung auf die Mitte des Fluidkanals hin abnimmt.
Wärmeübertrager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessung der verrundeten Verbreiterung (58) bogenförmig abnimmt.
Wärmeübertrager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessung der verrundeten Verbreiterung (58) s-förmig abnimmt.
Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die verrundete Verbreiterung (60) sich auch in zumindest eine Seitenwand (7,9,27,29,51,52), vorzugsweise in beide Seitenwände, erstreckt.
Wärmeübertrager nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die verrundete Verbreiterung (60) in einer Seitenwand (7,9,27,29,51,52) derart ausgebildet ist, dass die Abmessung des Randbereichs geringerer Höhe in Längsrichtung des Fluidkanals ausgehend von dem Boden in Richtung auf die Mitte der Höhe der Seitenwand abnimmt.
Wärmeübertrager nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessung der verrundeten Verbreiterung (60) bogenförmig abnimmt.
Wärmeübertrager nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Abmessung der verrundeten Verbreiterung (60) s-förmig abnimmt.