WO2007137866A1 - Wärmeübertrager, insbesondere ladeluftkühler, mit verstärktem rohrboden - Google Patents

Wärmeübertrager, insbesondere ladeluftkühler, mit verstärktem rohrboden Download PDF

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WO2007137866A1
WO2007137866A1 PCT/EP2007/004877 EP2007004877W WO2007137866A1 WO 2007137866 A1 WO2007137866 A1 WO 2007137866A1 EP 2007004877 W EP2007004877 W EP 2007004877W WO 2007137866 A1 WO2007137866 A1 WO 2007137866A1
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WO
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heat exchanger
sheet metal
metal part
exchanger according
tube
Prior art date
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PCT/EP2007/004877
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English (en)
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Karsten Schnittger
Wolfgang Reeb
Kurt Boesshar
Oliver Liedtke
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Behr Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2225/00—Reinforcing means

Definitions

  • the invention relates to a heat exchanger according to the preamble of patent claim 1.
  • a weak point of the known heat exchanger are the tube / bottom connections, which are preferably formed as a solder joint between the tube ends of the tubes and passages of the tube sheet.
  • the stress on the pipe / floor connection is manifold: for example, shear and bending forces occur, which are transmitted from the pipe to the tubesheet.
  • the corner pipes, d. H. the outer tubes are subjected to increased stress, which can lead to cracks in the pipe ends, in the tubesheet or in the solder joint (solder meniscus) in these pipe / floor connections.
  • the tubes and the manifolds are claimed by the internal pressure of the compressed charge air; as well, due to different thermal expansions of the pipes shear and bending stresses in the pipe / floor connections arise.
  • DE 103 16 756 A1 of the Applicant has disclosed a charge air cooler with a tube plate and passages into which flat tubes are soldered. Between the long sides of the tubesheet and the narrow sides of the passages are profile strips and soldered to the tube sheet and the passages, whereby a reinforcement of the tubesheet and a reduction of the voltage peaks is achieved. This measure applies in particular to the bending stress occurring in this area.
  • a sheet metal part is provided with through openings for the pipe ends, which is arranged on the outside of the tube sheet, that is, the block facing side.
  • the sheet metal part includes with its through-openings the circumference of the tubes and is connected to these cohesively.
  • the sheet metal part lies flat on the underside of the tube sheet and is in this area connected to the tube bottom cohesively, preferably by soldering. This results in - at least partially for the particularly stressed pipe / floor connections - a force introduction sheet, which evened out and reduces the forces to be transmitted from the pipe into the tube sheet.
  • the force introduction plate according to the invention for the corner tubes ie the outer tubes of the block is used, since they are the most stressed.
  • the advantage here is that the sheet metal part according to the invention can be produced simply from a sheet metal blank, in some cases with the same tools for the openings, and a can be connected during the soldering process with the tubesheet and tubes. Thus, the critical pipe / floor connections are sufficiently relieved.
  • the tubes are designed as flat tubes and the receiving openings of the tube plate as passages.
  • the openings for the insertion of the pipe ends in the force introduction plate are also formed as passages.
  • the tube sheet is part of an open box profile, as used for example for so-called all-metal or all-aluminum heat exchanger.
  • the additional sheet-metal part is designed as a reinforcing or support plate in such a way that it encompasses at least a part of the tube bottom, preferably in the region of a partition and also parts of the two longitudinal sides of the box profile, ie it is adapted to the box profile.
  • the tubesheet is slightly curved towards the block side and has inwardly directed passages, between which are convexly outwardly curved portions, which have a crest in longitudinal section through the box section and a crest line in cross section through the crest.
  • the reinforcing sheet rests on the crest lines and forms there a contact zone, which preferably serves as a soldering zone.
  • a solid cohesive connection between the reinforcing plate and the tubesheet is created, which leads to a significant increase in strength, in particular in the case of internal pressure loading of the box profile.
  • the reinforcing plate is recessed in the region of the passages or the flat tubes stuck in the passages and thus has a multiplicity of bandage bands arranged between the tubes or passages, which lie on the apex lines and thus reinforce the tubesheet.
  • the reinforcement and stiffening of the tubesheet mean that - A -
  • the force introduction or reinforcement plate according to the invention can be used particularly advantageously for intercoolers in which hot, compressed charge air for an internal combustion engine, in particular for motor vehicles, is cooled.
  • intercoolers caused by different thermal expansion of the tubes stresses are particularly critical, d. H.
  • the force or load introduction plate according to the invention has a particularly advantageous effect on charge air coolers, especially since they are also subject to an increased internal pressure due to the compressed charge air.
  • Fig. 3 is a box section with reinforced tube bottom
  • Fig. 4 is a longitudinal section through the box section
  • Fig. 5 shows a cross section through the box section.
  • Fig. 1 shows a corner section of a charge air cooler 1, which comprises a flat tubes 2 and corrugated fins 3 block 4, which is completed by a side part 5 at the outermost corrugated fin 3.
  • a tube plate 6 is connected, which has passages 7 for receiving the flat tube ends 2a.
  • a flat tube 2 and the side part 5 are cut.
  • the pipe ends 2a are soldered to the (in the drawing) upwardly directed passages 7 and form the pipe / floor connection.
  • the corrugated fins 3 are soldered to the flat sides of the flat tubes 2, as well as the side part 5 with the corrugated fin 3 and the bottom 6, which has a tab 6 a, which is covered by a claw 5 a of the side part 5.
  • a cover or collection box which on the tube sheet. 6 is placed and preferably with the edge region of the tube sheet 6 is soldered.
  • a plastic boxes would be possible, which can be connected by a suitable mechanical clamping connection with the tube sheet 6.
  • the intercooler 1 corresponds to the prior art.
  • a reinforcing plate 8 is on the underside bez. Outside of the bottom 6 (the ribs 3 side facing) a reinforcing plate 8, a so-called load or force introduction plate arranged, which is connected by soldering to the tube bottom 6.
  • the reinforcing plate 8 has in the region of the tubes 2 (in the drawing) downwardly directed passages 9, which comprise the tubes 2 and are soldered to the tube ends 2a.
  • the tube end 2a is in two pointing in opposite directions passages 7, 9 of the tube plate 6 and the reinforcing plate 8.
  • the load introduction plate 8 is preferably provided for the outermost three tubes 2, the so-called corner tubes, because there the highest load occurs.
  • the load introduction plate 8 extends over the full width of the tube plate 6 and is adapted to the contour thereof, so that there is a full-surface soldering and thus a well distributed power transmission.
  • Fig. 2 shows the load introduction plate 8 as a single part with three passages 9, which are arranged here (in the drawing) on the upper side 8a and formed from the sheet 8.
  • the passages 9 are - as known per se - produced by punching punching. Between the passages 9 are - adapted to the bottom contour - flat strips 10, while this transverse outer edges 11, 12 - are slightly curved according to the contour of the tube sheet 6 - to cover the rounding of the tube sheet 6 over the entire surface.
  • the passages 9 an inner, circumferential collar 9a, which conforms to the outer °iety the flat tube ends 2a and allows a circumferential, flat soldering. About this soldering surface, the forces and moments from the pipe are first transferred to the reinforcing plate 8 and then to the tube sheet 6.
  • the installation of the load introduction plate 8 is very simple: after the completion of the block 4 (cassette of tubes 2 with ribs 3) the load introduction plates 8 are placed on the tube ends 2a, preferably the corner tubes, in such a way that the passages 9 in the direction the corrugated fins 3 point. Thereafter, the tube sheet 6 is attached, so that the protruding tube ends 2a are inserted through the passages 7 of the tube sheet 6. Subsequently, the preassembled unit - possibly with solderable collecting tank - spent in a soldering furnace, not shown, and soldered there, so that the passages 7 and 9 with the tube ends 2a and the force introduction plate 8 with the tube sheet 6 enter into a solder joint.
  • Fig. 3 shows a further embodiment of the invention for an all-metal or all-aluminum heat exchanger, of which only an open box section 20 is shown, which has two longitudinal sides 21, 22 and a slightly curved tube plate 23 with inwardly directed passages 24.
  • the box section 20 is finally closed by a cover, not shown, and then serves as a collection or distribution box for the heat exchanger, the flat tubes, not shown, are absorbed by the passages 24.
  • a heat exchanger in all-aluminum construction is completely soldered and preferably serves as a charge air cooler for motor vehicles.
  • the open box section 20 is divided longitudinally by a partition 25 which is inserted into the profile and soldered to it.
  • the tube plate 23 is covered by a reinforcing plate 26 which is adapted to the box profile 20 and which has lateral tabs 26a, 26b which rest on the longitudinal side 21.
  • the reinforcing plate 26, also called a support plate, has in the region of the passages 24 recesses 28 and a plurality of mutually parallel bandage bands 26c, which are each arranged between the passages 24 and there contacting and supporting the tube plate 23.
  • the corresponding contact surfaces which are not visible in FIG. 3, will be described in more detail below.
  • FIG. 4 shows a longitudinal section through the box section 20 according to FIG. 3 in the region of the tube bottom 23, which in each case has convexly outwardly curved regions 27 with a vertex 27a between the passages 24.
  • the passages 24 are recognizable inwardly directed.
  • the bandage bands 26c of the reinforcing plate 26 have a straight cross section in the longitudinal sectional view and contact the convex portions 27 in the region of the apex 27a and - viewed in cross section - along a check line which extends perpendicular to the plane through the apex 27a. This results in a over the entire width of the tube sheet 23, d. H.
  • the reinforcing plate 26 is soldered to the tubesheet 23 and the sidewalls 21, 22, resulting in very good Lötkonditionen between the convex portions 27 and the flat portions of the bandage bands 26c, so that a corresponding Lötmeniskus can form.
  • Fig. 5 shows the box section 20 in a cross section, wherein the inwardly directed passages 24 are clearly visible. Below the passages, the convex portions 27 are recognizable as a dished strip, with the apex line 27a '. Immediately adjacent to the apex line 27a, the bandage bands 26c of the reinforcing plate 26 are arranged, which are claimed in deformation of the tube plate 23 to train and laterally supported on the lugs 26a, 26d on the longitudinal sides 21, 22.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager (1), bestehend aus einem Rohre (2) und Rippen (3) aufweisenden Block (4), sowie mindestens einem Aufnahmeöffnungen (7) aufweisenden Rohrboden (6), wobei die Rohre (2) Rohrenden (2a) aufweisen, welche in den Aufnahmeöffnungen (7) aufnehmbar sind und mit dem Rohrboden (6) Rohr/Boden-Verbindungen bilden, welche zumindest teilweise durch ein zusätzliches Blechteil verstärkbar sind. Es wird vorgeschlagen, dass das Blechteil (8) Durchstecköffnungen (9) für die Rohrenden (2a) aufweist und auf der dem Block (4) zugewandten Seite des Rohrbodens (6) angeordnet ist.

Description

ÄRMEÜBERTRAGER, INSBESONDERE LADELUFTKÜHLER , MIT VERSTÄRKTEM ROHRBODEN
Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager nach dem Oberbegriff des Pa- tentanspruches 1.
Eine Schwachstelle der bekannten Wärmeübertrager sind die Rohr/Boden- Verbindungen, welche vorzugsweise als Lötverbindung zwischen den Rohrenden der Rohre und Durchzügen des Rohrbodens ausgebildet sind. Die Beanspruchung der Rohr/Boden-Verbindung ist vielfältig: beispielsweise treten Schub- und Biegekräfte auf, die vom Rohr auf den Rohrboden übertragen werden. Insbesondere die Eckrohre, d. h. die außen liegenden Rohre sind einer erhöhten Beanspruchung unterworfen, weshalb es bei diesen Rohr/Boden-Verbindungen zu Rissen in den Rohrenden, im Rohrboden oder in der Lötstelle (Lötmeniskus) kommen kann. Bei als Ladeluftkühlern ausgebildeten Wärmeübertragern werden die Rohre und die Sammelkästen durch den Innendendruck der komprimierten Ladeluft beansprucht; ebenso ergeben sich aufgrund unterschiedlicher Wärmedehnungen der Rohre Schub- und Biegespannungen in den Rohr/Boden-Verbindungen.
Es wurden bereits Vorschläge bekannt, um diese erhöhten Beanspruchungen zu reduzieren bzw. zu vermeiden: durch die DE 103 16 756 A1 der Anmelderin wurde ein Ladeluftkühler mit einem Rohrboden und Durchzügen bekannt, in welche Flachrohre eingelötet sind. Zwischen den Längsseiten des Rohrbodens und den Schmalseiten der Durchzüge sind Profilleisten ein- gelegt und mit dem Rohrboden sowie den Durchzügen verlötet, wodurch eine Verstärkung des Rohrbodens und ein Abbau der Spannungsspitzen erzielt wird. Diese Maßnahme gilt insbesondere der in diesem Bereich auftretenden Biegespannung.
Durch die DE 103 54382 der Anmelderin wurde ein Ladeluftkühler mit Flachrohren bekannt, deren Rohrenden in Durchzüge eines Rohrbodens eingelötet sind. Zur Verstärkung der Rohr/Boden-Verbindungen ist im Bereich der Eckrohre ein integriertes Bauteil auf den Rohrboden aufgesetzt, welches mit zin- kenartigen Fingern an den Schmalseiten der Flachrohre in die Rohrenden hineinragt und mit diesen verlötet ist. Dadurch ergibt sich eine Entlastung der Rohr/Boden-Verbindung insbesondere im Bereich der Spannungsspitzen, welche vorwiegend auf den Schmalseiten auftreten.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Rohrboden und die Rohr/Boden-Verbindungen von Wärmeübertragern der eingangs genannten Art auf einfache Art und kostengünstig zu entlasten, um die Dichtheit der Rohr/Boden-Verbindung auch bei stärkeren Beanspruchungen zu gewährleisten.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist ein Blechteil mit Durchstecköffnungen für die Rohrenden vorgesehen, welches auf der Außenseite des Rohrbodens, d. h. der dem Block zugewandten Seite angeordnet ist. Das Blechteil umfasst mit seinen Durchstecköffnungen den Umfang der Rohre und ist mit diesen stoffschlüssig verbunden. Andererseits liegt das Blechteil flächig auf der Unterseite des Rohrbodens auf und ist in diesem Bereich mit dem Rohrboden stoffschlüssig, vorzugsweise durch Löten verbunden. Damit ergibt sich - zumindest partiell für die besonders beanspruchten Rohr/Boden-Verbindungen - ein Krafteinlei- tungsblech, welches die vom Rohr in den Rohrboden zu übertragenden Kräfte vergleichmäßigt und herabsetzt. Vorzugsweise wird das erfindungsgemäße Krafteinleitungsblech für die Eckrohre, d. h. die äußeren Rohre des Blockes verwendet, da diese am stärksten beansprucht sind. Vorteilhaft hierbei ist, dass das erfindungsgemäße Blechteil einfach aus einer Blechplatine her- stellbar ist, teilweise mit denselben Werkzeugen für die Öffnungen, und ein- fach während des Lötprozesses mit dem Rohrboden und den Rohren verbunden werden kann. Damit sind die kritischen Rohr/Boden-Verbindungen hinreichend entlastet.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Rohre als Flachrohre und die Aufnahmeöffnungen des Rohrbodens als Durchzüge ausgebildet. Die Öffnungen zum Durchstecken der Rohrenden in dem Krafteinleitungsblech sind ebenfalls als Durchzüge ausgebildet. Somit ergeben sich sowohl auf der Bodenseite als auch auf der Seite des Krafteinleitungsbleches günstige Lötvoraussetzungen, zumal die Durchzüge des Bodens und die Durchzüge des Krafteinleitungsbleches in entgegengesetzte Richtungen weisen. Damit wird der Vorteil einer stabilen, insbesondere biege- und schubfesten Aufnahme der Rohre im Boden sichergestellt.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Rohrboden Teil eines offenen Kastenprofils, wie es beispielsweise für so genannte Ganzmetall- oder Ganzaluminium-Wärmeübertrager verwendet wird. Das zusätzliche Blechteil ist als Verstärkungs- oder Stützblech derart ausgebildet, dass es zumindest einen Teil des Rohrbodens, vorzugsweise im Bereich einer Trennwand und auch Teile der beiden Längsseiten des Kastenprofils um- fasst, d. h. an das Kastenprofil angepasst ist. Der Rohrboden ist zur Blockseite hin leicht gewölbt und weist nach innen gerichtete Durchzüge auf, zwischen denen sich konvex nach außen gewölbte Bereiche befinden, welche im Längsschnitt durch das Kastenprofil einen Scheitel und im Querschnitt durch den Scheitel eine Scheitellinie aufweisen. Nach einer bevorzugten Ausführungsform des Verstärkungsbleches liegt dieses auf den Scheitellinien auf und bildet dort eine Kontaktzone, die vorzugsweise als Lötzone dient. Dadurch wird eine feste stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Verstärkungsblech und dem Rohrboden geschaffen, was zu einer wesentlichen Ver- Stärkung, insbesondere bei Innendruckbeaufschlagung des Kastenprofils führt. Das Verstärkungsblech ist im Bereich der Durchzüge bzw. der in den Durchzügen steckenden Flachrohre ausgespart und weist somit eine Vielzahl von zwischen den Rohren bzw. Durchzügen angeordneten Bandagenbänden auf, welche auf den Scheitellinien liegen und somit den Rohrboden verstär- ken. Durch die Verstärkung und Versteifung des Rohrbodens werden gleich- - A -
zeitig die Rohrbodenverbindungen entlastet, sodass eine verbesserte Dichtheit und eine erhöhte Lebensdauer des Wärmeübertragers erreicht werden.
Das erfindungsgemäße Krafteinleitungs- oder Verstärkungsblech ist beson- ders vorteilhaft für Ladeluftkühler verwendbar, in welchen heiße, komprimierte Ladeluft für eine Brennkraftmaschine, insbesondere für Kraftfahrzeuge gekühlt wird. Bei Ladeluftkühlern sind die durch unterschiedliche Wärmedehnungen der Rohre hervorgerufene Spannungen besonders kritisch, d. h. das erfindungsgemäße Kraft- oder Lasteinleitungsblech wirkt sich bei Ladeluft- kühlem besonders vorteilhaft aus, zumal diese auch einem erhöhten Innendruck aufgrund der komprimierten Ladeluft unterliegen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 einen Ausschnitt eines Ladeluftkühlers mit erfindungsgemäßem Lasteinleitungsblech,
Fig. 2 das Lasteinleitungsblech als Einzelteil,
Fig. 3 ein Kastenprofil mit verstärktem Rohrboden, Fig. 4 einen Längsschnitt durch das Kastenprofil und
Fig. 5 einen Querschnitt durch das Kastenprofil.
Fig. 1 zeigt einen Eckausschnitt eines Ladeluftkühlers 1 , welcher einen aus Flachrohren 2 und Wellrippen 3 bestehenden Block 4 aufweist, welcher durch ein Seitenteil 5 an der äußersten Wellrippe 3 abgeschlossen ist. Mit dem Block 4 ist ein Rohrboden 6 verbunden, welcher Durchzüge 7 zur Aufnahme der Flachrohrenden 2a aufweist. Zur Verdeutlichung der Rohr/Boden- Verbindung zwischen Flachrohrende 2a und Durchzug 7 sind der Rohrboden 6 mit Durchzug 7, ein Flachrohr 2 und das Seitenteil 5 angeschnitten. Die Rohrenden 2a sind mit den (in der Zeichnung) nach oben gerichteten Durchzügen 7 verlötet und bilden die Rohr/Boden-Verbindung. Ferner sind die Wellrippen 3 mit den flachen Seiten der Flachrohre 2 verlötet, ebenso das Seitenteil 5 mit der Wellrippe 3 und dem Boden 6, welcher eine Lasche 6a aufweist, die von einer Kralle 5a des Seitenteiles 5 umfasst wird. Nicht dar- gestellt ist ein Deckel oder Sammelkasten, welcher auf den Rohrboden 6 aufgesetzt wird und vorzugsweise mit dem Randbereich des Rohrbodens 6 verlötbar ist. Alternativ wäre jedoch auch ein Kunststoff kästen möglich, welcher durch eine geeignete mechanische Klemmverbindung mit dem Rohrboden 6 verbunden werden kann. Soweit entspricht der Ladeluftkühler 1 dem Stand der Technik.
Erfindungsgemäß ist auf der Unter- bez. Außenseite des Bodens 6 (die den Rippen 3 zugewandte Seite) ein Verstärkungsblech 8, ein so genanntes Lastoder Krafteinleitungsblech, angeordnet, welches durch Löten mit dem Rohr- boden 6 verbunden ist. Das Verstärkungsblech 8 weist im Bereich der Rohre 2 (in der Zeichnung) nach unten gerichtete Durchzüge 9 auf, welche die Rohre 2 umfassen und mit den Rohrenden 2a verlötet sind. Somit steckt das Rohrende 2a in zwei in entgegengesetzte Richtungen weisenden Durchzügen 7, 9 des Rohrbodens 6 und des Verstärkungsbleches 8. Man erkennt aus der Zeichnung, dass sich durch die gegensinnige Ausrichtung der Durchzüge eine größere Einspannlänge X für die Rohre ergibt, sodass die von den Rohren 2 auf den Boden 6 zu übertragenden Kräfte und Momente einerseits in das Verstärkungsblech 8 und andererseits direkt über die Durchzüge 7 in den Rohrboden 6 eingeleitet werden. Erhöhte Beanspru- chungen und Spannungsspitzen werden dadurch abgebaut. Das Lasteinleitungsblech 8 ist vorzugsweise für die äußersten drei Rohre 2, die so genannten Eckrohre vorgesehen, weil dort die höchste Belastung auftritt. In einem anderen Ausführungsbeispiel, insbesondere bei einem Ladeluftkühler, der anderen, insbesondere stärkeren, Beanspruchungen ausgesetzt ist, ist das Verstärkungsprinzip in weiteren Bereichen, insbesondere je nach Erfordernis, beispielsweise über die gesamte Länge des Blockes angewendet. Ansonsten erstreckt sich das Lasteinleitungsblech 8 über die volle Breite des Rohrbodens 6 und ist an dessen Kontur angepasst, damit sich eine vollflächige Verlötung und damit eine gut verteilte Kraftübertragung ergeben.
Fig. 2 zeigt das Lasteinleitungsblech 8 als Einzelteil mit drei Durchzügen 9, welche hier (in der Zeichnung) auf der Oberseite 8a angeordnet und aus dem Blech 8 ausgeformt sind. Die Durchzüge 9 werden - wie an sich bekannt - durch Lochstanzprägen hergestellt. Zwischen den Durchzügen 9 befinden sich - der Bodenkontur angepasst - flache Streifen 10, während die hierzu quer verlaufenden äußeren Ränder 11 , 12 - entsprechend der Kontur des Rohrbodens 6 - leicht gewölbt sind, um die Rundung des Rohrbodens 6 vollflächig zu umfassen. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, weisen die Durchzüge 9 einen inneren, umlaufenden Kragen 9a auf, welcher sich an den Au- ßenumfang der Flachrohrenden 2a anschmiegt und eine umlaufende, flächige Verlötung ermöglicht. Über diese Lötfläche werden die Kräfte und Momente vom Rohr zunächst auf das Verstärkungsblech 8 und dann auf den Rohrboden 6 übertragen.
Die Montage des Lasteinleitungsbleches 8 ist denkbar einfach: nach der Fertigstellung des Blockes 4 (Kassettieren von Rohren 2 mit Rippen 3) werden die Lasteinleitungsbleche 8 auf die Rohrenden 2a, vorzugsweise die Eckrohre aufgesetzt, und zwar in der Weise, dass die Durchzüge 9 in Richtung der Wellrippen 3 weisen. Danach wird der Rohrboden 6 aufgesteckt, sodass die überstehenden Rohrenden 2a durch die Durchzüge 7 des Rohrbodens 6 gesteckt werden. Anschließend wird die vormontierte Baueinheit - gegebenenfalls mit verlötbarem Sammelkasten - in einen nicht dargestellten Lötofen verbracht und dort gelötet, sodass die Durchzüge 7 und 9 mit den Rohrenden 2a und das Krafteinleitungsblech 8 mit dem Rohrboden 6 eine Lötverbindung eingehen.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung für einen Ganzmetall- oder Ganzaluminium-Wärmeübertrager, von dem lediglich ein offenes Kastenprofil 20 dargestellt ist, welches zwei Längsseiten 21 , 22 und einen leicht gewölbten Rohrboden 23 mit nach innen gerichteten Durchzügen 24 aufweist. Das Kastenprofil 20 wird abschließend durch einen nicht dargestellten Deckel geschlossen und dient dann als Sammel- oder Verteilerkasten für den Wärmeübertrager, dessen nicht dargestellte Flachrohre von den Durchzügen 24 aufgenommen werden. Ein derartiger Wärmeübertrager in Ganz- aluminiumbauweise wird vollständig gelötet und dient vorzugsweise als Ladeluftkühler für Kraftfahrzeuge. Das offene Kastenprofil 20 ist in Längsrichtung durch eine Trennwand 25 unterteilt, welche in das Profil eingesetzt und mit diesem verlötet wird. Der Rohrboden 23 ist erfindungsgemäß durch ein an das Kastenprofil 20 angepasstes Verstärkungsblech 26 abgedeckt, wel- ches seitliche Lappen 26a, 26b aufweist, die an der Längsseite 21 anliegen. Das Verstärkungsblech 26, auch Stützblech genannt, weist im Bereich der Durchzüge 24 Aussparungen 28 und eine Vielzahl von parallel zueinander angeordneten Bandagenbändern 26c auf, welche jeweils zwischen den Durchzügen 24 angeordnet sind und dort den Rohrboden 23 kontaktieren und stützen. Die entsprechenden Kontaktflächen, die in Fig. 3 nicht sichtbar sind, werden im Folgenden näher beschrieben.
Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch das Kastenprofil 20 gemäß Fig. 3 im Bereich des Rohrbodens 23, welcher jeweils zwischen den Durchzügen 24 konvex nach außen gewölbten Bereiche 27 mit einem Scheitel 27a aufweist. Die Durchzüge 24 sind erkennbar nach innen gerichtet. Die Bandagenbänder 26c des Verstärkungsbleches 26 weisen einen in der Längsschnittdarstellung geraden Querschnitt auf und kontaktieren die konvexen Bereiche 27 im Bereich des Scheitels 27a bzw. - im Querschnitt betrachtet - längs einer Schei- tellinie, welche senkrecht zur Zeichenebene durch den Scheitel 27a verläuft. Somit ergibt sich eine über die gesamte Breite des Rohrbodens 23, d. h. von Längsseite 21 zu Längsseite 22 erstreckende Kontaktfläche, über welche sich der Rohrboden 23 am Stützblech 26 bzw. den Bandagenbändern 26c abstützen kann. Das Verstärkungsblech 26 wird mit dem Rohrboden 23 und den Seitenwänden 21 , 22 verlötet, wobei sich zwischen den konvexen Bereichen 27 und den flachen Bereichen der Bandagenbänder 26c sehr gute Lötkonditionen ergeben, sodass sich ein entsprechender Lötmeniskus ausbilden kann.
Fig. 5 zeigt das Kastenprofil 20 in einem Querschnitt, wobei die nach innen gerichteten Durchzüge 24 gut zu erkennen sind. Unterhalb der Durchzüge sind die konvexen Bereiche 27 als gewölbter Streifen erkennbar, und zwar mit der Scheitellinie 27a'. Unmittelbar anliegend an der Scheitellinie 27a, sind die Bandagenbänder 26c des Verstärkungsbleches 26 angeordnet, welche bei Verformung des Rohrbodens 23 auf Zug beansprucht werden und sich seitlich über die Lappen 26a, 26d an den Längsseiten 21 , 22 abstützen.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Wärmeübertrager (1 ), welcher einen Rohre (2) und Rippen (3) aufweisenden Block (4) sowie mindestens einen Aufnahmeöffnungen (7, 24) aufweisenden Rohrboden (6, 23) umfasst, wobei die Rohre (2) Rohrenden (2a) aufweisen, welche in den Aufnahmeöffnungen (7, 24) aufnehmbar sind und mit dem Rohrboden (6, 23) Rohr/Boden- Verbindungen bilden, welche zumindest teilweise durch ein zusätzliches Blechteil verstärkbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechteil (8, 26) Durchstecköffnungen (9, 28) für die Rohrenden (2a) aufweist und auf der dem Block (4) zugewandten Seite des Rohrbodens (6, 23) angeordnet ist.
2. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Blechteil (8) mit den Rohrenden (2a) und dem Rohrboden (6) stoffschlüssig verbunden, insbesondere verlötbar ist.
3. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechteil (8, 26) an die Kontur des Rohrbodens (6, 23) an- gepasst ist.
4. Wärmeübertrager nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, da- durch gekennzeichnet, dass die Rohre als Flachrohre (2) ausgebildet sind.
5. Wärmeübertrager nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeöffnungen des Rohrbo- dens (6, 23) als Durchzüge (7, 24) ausgebildet sind.
6. Wärmeübertrager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchzüge (7, 24) in eine dem Block (4) abgewandte Richtung ausgeformt sind.
7. Wärmeübertrager nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchstecköffnungen des Blechteiles (8) als Durchzüge (9) ausgebildet sind.
8. Wärmeübertrager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchzüge (9) des Blechteiles (8) in eine dem Block (4) zugewandte Richtung ausgeformt sind.
9. Wärmeübertrager nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, da- durch gekennzeichnet, dass das Blechteil (8) im Bereich der äußeren Rohre (2), der so genannten Eckrohre angeordnet ist.
10. Wärmeübertrager nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke des Blechteiles (8, 26) kleiner oder gleich der Wandstärke des Rohbodens (6, 23) ist.
11.Wärmeübertrager nach mindestens einem der Ansprüche 1 , 3, 4 5, 6 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrboden (23) Teil eines Längsseiten (21 , 22) aufweisenden offenen Kastenprofils ist und das zusätzliche Blechteil (26) zumindest einen Teil des Rohrbodens
(23) und angrenzende Bereiche der Längsseiten (21 , 22) umfasst.
12. Wärmeübertrager nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrboden (23) zur Blockseite hin gewölbt ausgebildet ist und zwischen den Durchzügen (24) Bereiche (27) aufweist, welche im
Längsschnitt des Kastenprofils (20) konvex ausgebildet sind und einen Scheitel (27a) respektive eine Scheitellinie (27a1) aufweisen und dass das zusätzliche Blechteil (26) im Bereich des Scheitels (27a) respektive der Scheitellinie (27a1) eine Kontaktzone mit dem Rohrboden (26) bildet.
13. Wärmeübertrager nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechteil (26) im Bereich der Scheitellinien (26a1) Bandagenbänder (26c) aufweist.
14. Wärmeübertrager nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das zusätzliche Blechteil (26, 26c) im Bereich der Kontaktzone mit dem Rohrboden (23, 27, 27a) stoffschlüssig verbunden, insbesondere verlötet ist.
15. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in dem offenen Kastenprofil (20) eine Trennwand (25) und das zusätzliche Blechteil (26) zumindest im Bereich der Trennwand (25) angeordnet sind.
16. Wärmeübertrager nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er als Ladeluftkühler (1), insbesondere als luftgekühlter Ladeluftkühler ausgebildet ist, wobei die Rohre (2) von Ladeluft einer Brennkraftmaschine, vorzugsweise eines Kraftfahrzeuges durchströmbar sind.
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