WO2009056446A1 - Verfahren zur herstellung eines wärmetauschers - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines wärmetauschers Download PDF

Info

Publication number
WO2009056446A1
WO2009056446A1 PCT/EP2008/063874 EP2008063874W WO2009056446A1 WO 2009056446 A1 WO2009056446 A1 WO 2009056446A1 EP 2008063874 W EP2008063874 W EP 2008063874W WO 2009056446 A1 WO2009056446 A1 WO 2009056446A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
ribs
heat exchanger
producing
leg
exchanger according
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/063874
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Trawinski
Michael Breuer
Karl WÜBBEKE
Original Assignee
Pierburg Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pierburg Gmbh filed Critical Pierburg Gmbh
Priority to CN200880111703.4A priority Critical patent/CN101828091A/zh
Priority to JP2010532533A priority patent/JP2011503502A/ja
Publication of WO2009056446A1 publication Critical patent/WO2009056446A1/de

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/022—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being wires or pins
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/02—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations
    • F28F3/06—Elements or assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with recesses, with corrugations the means being attachable to the element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00—Fastening; Joining
    • F28F2275/06—Fastening; Joining by welding
    • F28F2275/062—Fastening; Joining by welding by impact pressure or friction welding

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a heat exchanger with a plurality of housing parts, which are assembled such that a channel through which a fluid to be cooled flows and a channel through which a cooling fluid flows are formed.
  • Such heat exchangers are used in internal combustion engines, for example as a charge air cooler or exhaust gas cooler.
  • Such a die-cast heat exchanger equipped with two flow-through channels is known, for example, from DE 20 2006 009 464 U1.
  • an inner housing is arranged in an outer, one- or multi-part housing part, the outer walls of which separates the flow-through by the cooling fluid channel from the fluid to be cooled flowed through channel. Between the outer housing and the inner housing, the channel through which the cooling fluid flows is thus formed.
  • At least one housing wall of the inner housing which serves as a carrier part extend ribs in the interior of the channel to be cooled flowed through the channel.
  • these ribs are produced integrally in the production of pressure casting with the inner housing part or the carrier part.
  • an aluminum die-casting is used, which has the advantage of a low weight.
  • a disadvantage of such an embodiment is that the costs of a heat exchanger produced by die casting are relatively high and that the disadvantages of the relatively wide ribs to be constructed result in disadvantages in terms of weight and a higher material consumption.
  • the disadvantages of the relatively wide ribs to be constructed result in disadvantages in terms of weight and a higher material consumption.
  • limits in the rib width since too thin ribs, especially in the foot area of the ribs is a lack of stability.
  • casting limits on the distance of the ribs are set to each other.
  • a heat exchanger which consists of individual annular angle elements which are placed inside one another.
  • the inner edge of the ring is slotted, so that the ends can be bent into ribs, which protrude into the channel in the outer region of the channel.
  • These ribs are also made in one piece with the angle elements.
  • the inner region remains free of ribs, resulting in a poorer efficiency of the heat exchanger.
  • a heat exchanger is known, the inner heat exchanger block is attached via attached to the outer housing U or L-profiles, which are flexibly mounted on the outer housing via screws. Ribs to increase the heat transfer are not disclosed.
  • This object is achieved in that at least one of the housing parts serves as a carrier part and openings are formed on the support part, are inserted into the ribs, which are materially connected to the support member.
  • the ribs do not have to be cast, which greatly simplifies the design effort and makes it possible to use cost-effectively produced ribs.
  • the housing part, which serves as a carrier part can thus be changed in shape and also optimized and reduced in terms of weight, since no additional material for stabilizing the ribs on the support member must be used.
  • connection between the ribs and the support member by welding, which can be carried out inexpensively and automated.
  • connection by friction stir welding is recommended here, with which also aluminum die-cast parts can be reliably connected with each other or with other components.
  • the carrier part is produced by a die-casting method in which the openings are cast into the carrier part.
  • the openings are cast into the carrier part.
  • the carrier part is produced by deep drawing, whereby additional costs can be saved.
  • the ribs are produced in one piece in the continuous casting process and then shortened to the desired lengths, which can be done for example by sawing, so that even here incur low production costs.
  • the ribs are welded after insertion into the openings at their resting on the support member axial longitudinal and transverse sides. This results in a closed surface of the carrier part, so that a closed partition wall after assembly between cooling fluid leading Ka Nal and leading to cooling fluid channel is achieved. At the same time, the ribs are permanently connected to the carrier part.
  • a rib is formed by a first leg of an at least two-legged profile, which is inserted into the opening of the support part, wherein after insertion of the first leg perpendicular to the second leg rests on a recess on the support member.
  • This recess can for example already be executed in the die casting process on the support part.
  • the profile used is a U-profile with three legs, in which the third leg also serves as a rib.
  • the pre-fixation reinforced again. During manufacture and placement of the ribs, tilting of the rib prior to welding is completely prevented. Furthermore, only half the number of profiles must be inserted into the corresponding openings.
  • the second leg is made in a thickness which substantially corresponds to the height of the recesses on the support part, wherein the dimensions of the second leg and the recesses are chosen such that after inserting the ribs, a substantially smooth surface of the Carrier part is created.
  • the pressure loss in the channel which is limited by the non-ribbed side of the carrier part, minimized.
  • the production of the friction stir weld is significantly simplified because the welding tool does not have to be driven over obstacles or edges.
  • a plurality of rows of ribs on the carrier part are arranged offset relative to one another such that in each case a first axial longitudinal and / or transverse side of the second leg of a first row of ribs substantially in extension of a second axial longitudinal and / or transverse side of the second leg a subsequent second row of ribs is arranged. This will reduce the number of necessary welds reduced and at the same time a displacement of the rows of ribs to each other possible.
  • Such a production of a heat exchanger is inexpensive to carry out, yet a high cooling capacity can be achieved and the weight can be further minimized.
  • Figure 1 shows a section of a support plate with ribs of a heat exchanger produced by the process according to the invention in a plan view.
  • FIG 2 shows the embodiment of the carrier plate according to Figure 1 in side view.
  • Figure 3 shows an alternative embodiment of a section of a carrier plate with ribs, which is produced by the process according to the invention in plan view.
  • FIG. 4 shows the side view corresponding to FIG.
  • Figures 1 and 2 show a section of serving as a housing part of a heat exchanger support member 1, which is formed in the present embodiment as a support plate.
  • the carrier part 1 has openings 2 into which ribs 3 are inserted. This can be seen in particular in FIG.
  • the ribs 3 are formed in this embodiment by a U-profile 4, which has three legs.
  • the first and the third, parallel to the first leg 5 legs 6 after assembly each form a rib 3.
  • the second leg 7 connects the two legs 5 and 6 together and is arranged at 90 ° to the angle 5, 6 ,
  • the support part 1 has, in addition to the openings 2 through which the legs 5, 6 protrude, recesses 8, which are formed on a surface 9 of the support part 1.
  • the height of the recesses 8 corresponds essentially to the thickness of the second leg 7, so that the surface 9 after inserting the ribs 3 is substantially smooth.
  • the top view is shown on the support member 1, so that the second leg 7 can be seen from above.
  • only partial welding seams 10 are shown here for a better overview, by means of which the U-profiles 4 are fastened to the carrier part 1.
  • first axial longitudinal side 11 of a first row of ribs 12 adjoins an opposite second axial longitudinal side 13 of a following second row of ribs 14 or is arranged in extension thereof, so that in this region only one weld seam 10 is required for attachment.
  • FIGS 3 and 4 show a corresponding representation of an alternative embodiment to the figures 1 and 2. Therefore, the same reference numerals are used below for the same parts.
  • the difference between the two embodiments is that instead of the U-profile 4, an angle profile 17 is used here for the purpose of forming the ribs 3.
  • this angle section 17 consists of two legs 5, 7, which are perpendicular to each other, so that here the second leg 7 is in turn arranged in a recess 8 on the support part 1.
  • first row of ribs 12 it is additionally possible to make the displacement of a first row of ribs 12 to a second row of ribs 14 such that not only the first axial longitudinal side 11 of the first row of ribs 12 extend in each case in extension of the second axial longitudinal side 13 of the second row of ribs 14 is arranged, but in addition to this arrangement of the longitudinal sides 11, 13 to each other and transverse sides 15, 16 of the second leg 7 are arranged in the same way to each other, so that here again a first axial transverse side 15 of the first row of ribs 12 in extension to the opposite second Transverse side 16 of the second row of ribs 14 is arranged.
  • Such a support part 1 can be fastened in the following during assembly, for example, again by welding to a substantially cup-shaped housing part, not shown, so that in the cup-shaped part, for example, a channel through which a fluid to be cooled flows.
  • This then existing housing part for example, in turn be enclosed by a cup-shaped housing part, so that between the outer walls of the inner ing housing part and the inner walls of the outer housing part, a flow-through by the cooling fluid channel can be formed, so as to build a heat exchanger.
  • the production of the carrier part 1 with the ribs 3 is now carried out in such a way that initially the carrier part 1 is produced by a die-casting process.
  • the openings 2 and the recesses 8 can be formed in the die-casting.
  • the profiles 4, 15 are preferably produced by continuous casting and, for example, separated by sawing, so that in this way the individual ribs 3 are formed, which are inserted into the openings 2. Subsequently, along the axial transverse and longitudinal sides 11, 13, 15, 16 of the second leg 7 of the ribs 3 forming profiles 4, 15 preferably made by friction stir welding a connection between the profiles 4, 15 and the support member 1 and at the same time the openings. 2 closed, so that a dense physical separation between the surface 9 and a bottom 17 of the support part 1 takes place, whereby this wall can serve as a partition wall between the two fluid flow channels of a heat exchanger.
  • a manufactured with such a constructed support member 1 with ribs 3 heat exchanger is inexpensive to produce and has a high cooling capacity at low weight, since the ribs can be made for example of aluminum and an optimized geometry can be achieved in such a production.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)

Abstract

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers mit mehreren Gehäuseteilen vorgeschlagen, bei dem eines der Gehäuseteile als Trägerteil (1) dient, wobei in dem Gehäuseteil Öffnungen (2) ausgeformt sind, in die Rippen (3) gesteckt werden, welche anschließend stoffschlüssig mit dem Trägerteil (1) verbunden werden. Vorzugsweise erfolgt die stoffschlüssige Verbindung durch Reibrührschweißen.

Description

B E S C H R E I B U N G
Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers mit meh- reren Gehäuseteilen, welche derart zusammengesetzt werden, dass ein von einem zu kühlenden Fluid durchströmter Kanal und von einem Kühlfluid durchströmter Kanal gebildet werden.
Derartige Wärmetauscher werden in Verbrennungsmotoren beispielsweise als Lade- lüftkühler oder Abgaskühler eingesetzt.
Bekannt sind in diesem Anwendungsbereich verschiedene Bauformen, insbesondere Rohrbündelwärmetauscher, Plattenwärmetauscher oder Druckgusswärmetauscher. Insbesondere bei Wärmetauschern, welche lediglich einen von einem zu kühlenden Fluid und einen vom Kühlfluid durchströmten Kanal aufweisen, ist es zur Erhöhung der Kühlleistung notwendig, den Kühlfluid führenden Kanal möglichst nah an den vom zu kühlenden Fluid durchströmten Kanal heranzuführen bzw. zusätzliche Wärmeübergangsflächen beispielsweise durch Rippen zu erreichen. Durch das Hineinragen von derartigen Kühlrippen in den vom zu kühlenden Fluid durchströmten Kanal wird zwar der Strömungswiderstand erhöht, jedoch die Kühlleistung in einem erheblichen Maße gesteigert.
Ein derartiger mit zwei durchströmten Kanälen ausgestatteter Druckgusswärmetauscher ist beispielsweise aus der DE 20 2006 009 464 U1 bekannt. Hierbei wird in ein äußeres, ein- oder mehrteiliges Gehäuseteil ein inneres Gehäuse angeordnet, dessen Außenwände den vom Kühlfluid durchströmten Kanal vom zu kühlenden Fluid durchströmten Kanal trennt. Zwischen dem äußeren Gehäuse und dem inneren Gehäuse wird somit der vom Kühlfluid durchströmte Kanal gebildet. Von zumindest einer Gehäusewand des inneren Gehäuses, welche als Trägerteil dient, erstrecken sich Rippen in den innenliegenden vom zu kühlenden Fluid durchströmten Kanal. In den bekannten Ausführungen werden diese Rippen bei der Herstellung aus Druck- guss mit dem inneren Gehäuseteil beziehungsweise dem Trägerteil einstückig hergestellt. Insbesondere wird hier ein Aluminiumdruckguss verwendet, welcher den Vorteil eines geringen Gewichtes aufweist.
Nachteilig an einer derartigen Ausführung ist jedoch, dass die Kosten eines im Druckguss hergestellten Wärmetauschers relativ hoch sind und durch die relativ breit zu bauenden Rippen Gewichtsnachteile und ein höherer Materialverbrauch entste- hen. Beim Guss bestehen Grenzen in der Rippenbreite, da bei zu dünnen Rippen insbesondere im Fußbereich der Rippen eine mangelnde Stabilität vorliegt. Ebenso sind beim Guss Grenzen bezüglich des Abstandes der Rippen zueinander gesetzt.
Zusätzlich ist aus der DE-OS 2 324 649 ein Wärmetauscher bekannt, der aus ein- zelnen ringförmigen Winkelelementen besteht, die ineinander gesetzt werden. Der innere Rand des Ringes ist geschlitzt ausgeführt, so dass die Enden zu Rippen umgebogen werden können, die im äußeren Bereich des Kanals in den Kanal ragen. Auch diese Rippen sind einteilig mit den Winkelelementen hergestellt. Dr innere Bereich bleibt frei von Rippen, so dass ein schlechterer Wirkungsgrad des Wärmetau- schers die Folge ist.
In der DE 297 07 104 U1 wird ein Wärmetauscher offenbart, bei dem U-Profile, die als Rippen dienen, an der Innenwand des inneren Gehäuses durch Schweißen befestigt werden. Aufgrund der sehr schlechten Zugänglichkeit ist diese innere Befesti- gung mit hohen Herstell kosten verbunden.
Aus der DE-GM 200 22 237 U1 ist wiederum ein Wärmetauscher bekannt, dessen innerer Wärmetauscherblock über am Außengehäuse befestigte U- oder L-Profile befestigt wird, welche am Außengehäuse flexibel über Schrauben befestigt werden. Rippen zur Erhöhung des Wärmeübergangs werden nicht offenbart.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, einen Wärmetauscher bereitzustellen, der bei gleich bleibender Kühlleistung im Vergleich zu den bekannten Wärmetauschern kostengünstiger herstellbar ist und ein geringeres Gewicht aufweist. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass zumindest eines der Gehäuseteile als Trägerteil dient und am Trägerteil Öffnungen ausgebildet werden, in die Rippen gesteckt werden, welche stoffschlüssig mit dem Trägerteil verbunden werden. Somit müssen die Rippen nicht mitgegossen werden, was den Formgebungsaufwand erheblich vereinfacht und es möglich macht, kostengünstig hergestellte Rippen zu verwenden. Das Gehäuseteil, welches als Trägerteil dient, kann somit in der Formgebung verändert werden und ebenfalls bezüglich des Gewichtes optimiert und reduziert werden, da kein zusätzliches Material zur Stabilisierung der Rippen am Trägerteil verwendet werden muss.
Vorzugsweise erfolgt die Verbindung zwischen den Rippen und dem Trägerteil durch Schweißen, welches kostengünstig durchzuführen und automatisiert werden kann.
Insbesondere ist hier eine Verbindung durch Reibrührschweißen zu empfehlen, mit welchem auch Aluminiumdruckgussteile zuverlässig miteinander oder mit anderen Bauteilen verbunden werden können.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Trägerteil durch ein Druckgussver- fahren hergestellt, bei dem die Öffnungen in das Trägerteil eingegossen werden. Somit ist keine zusätzliche Nachbearbeitung erforderlich. Dennoch bleibt die Formgebung des Trägerteils einfach.
In einer alternativen Ausführungsform wird das Trägerteil durch Tiefziehen herges- teilt, wodurch zusätzlich Kosten eingespart werden können.
Vorteilhafterweise werden die Rippen am Stück im Stranggussverfahren hergestellt und anschließend auf die gewünschten Längen gekürzt, was beispielsweise durch Sägen erfolgen kann, so dass auch hier nur geringe Herstellungskosten anfallen.
Vorzugsweise werden die Rippen nach dem Einstecken in die Öffnungen an ihren auf dem Trägerteil aufliegenden axialen Längs- und Querseiten umschweißt. Hierdurch entsteht eine geschlossene Oberfläche des Trägerteils, so dass eine geschlossene Trennwand nach dem Zusammenbau zwischen Kühlfluid führendem Ka- nal und zu kühlenden Fluid führenden Kanal erreicht wird. Gleichzeitig werden die Rippen dauerhaft mit dem Trägerteil verbunden.
Vorteilhafterweise wird eine Rippe durch einen ersten Schenkel eines zumindest zweischenkeligen Profils gebildet, der in die Öffnung des Trägerteils gesteckt wird, wobei nach dem Einstecken der zum ersten Schenkel senkrecht stehende zweite Schenkel auf einer Ausnehmung am Trägerteil aufliegt. Diese Ausnehmung kann beispielsweise bereits beim Druckgussverfahren am Trägerteil ausgeführt werden. Durch eine derartige Ausführung wird eine Vorfixierung in Montagerichtung der Rip- pen am Trägerteil erreicht, wodurch die Herstellung weiter vereinfacht wird.
In einer weiterführenden Ausführungsform wird als Profil ein U-Profil mit drei Schenkeln verwendet, bei dem der dritte Schenkel ebenfalls als Rippe dient. Bei dieser Ausführung wir die Vorfixierung noch einmal verstärkt. Bei der Herstellung und dem Aufsetzen der Rippen wird ein Kippen der Rippe vor dem Schweißvorgang vollständig verhindert. Des Weiteren muss nur die halbe Anzahl an Profilen in die entsprechenden Öffnungen eingeführt werden.
In einer hierzu weiterführenden Ausführungsform wird der zweite Schenkel in einer Dicke hergestellt, die im Wesentlichen der Höhe der Ausnehmungen am Trägerteil entspricht, wobei die Ausmaße des zweiten Schenkels und der Ausnehmungen derart gewählt werden, dass nach dem Einstecken der Rippen eine im Wesentlichen glatte Oberfläche des Trägerteils entsteht. Hierdurch kann nach dem Zusammenbau eines derartigen Wärmetauschers der Druckverlust in dem Kanal, welcher durch die nicht berippte Seite des Trägerteils begrenzt wird, minimiert. Des Weiteren wird die Herstellung der Reibrührschweißnaht deutlich vereinfacht, da das Schweißwerkzeug über keine Hindernisse oder Kanten gefahren werden muss.
In einer weiter optimierten Ausführung sind am Trägerteil mehrere Rippenreihen de- rart versetzt zueinander angeordnet, dass jeweils eine erste axiale Längs- und / oder Querseite des zweiten Schenkels einer ersten Rippenreihe im Wesentlichen in Verlängerung einer zweiten axialen Längs- und /oder Querseite des zweiten Schenkels einer folgenden zweiten Rippenreihe angeordnet wird. Hierdurch wird die Anzahl der notwendigen Schweißnähte reduziert und gleichzeitig ein Versetzen der Rippenreihen zueinander möglich.
Eine derartige Herstellung eines Wärmetauschers ist kostengünstig durchzuführen, wobei dennoch eine hohe Kühlleistung erreichbar ist und das Gewicht weiter minimiert werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
Figur 1 zeigt einen Ausschnitt einer Trägerplatte mit Rippen eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Wärmetauschers in Draufansicht.
Figur 2 zeigt die Ausführung der Trägerplatte gemäß Figur 1 in Seitenansicht.
Figur 3 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Ausschnitts einer Trägerplatte mit Rippen, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt ist in Draufsicht.
Figur 4 zeigt die zur Figur 2 korrespondierende Seitenansicht.
Die Figuren 1 und 2 zeigen einen Ausschnitt eines als Gehäuseteil eines Wärmetauschers dienenden Trägerteils 1 , welches in vorliegender Ausführungsform als Trägerplatte ausgebildet ist. Das Trägerteil 1 weist Öffnungen 2 auf, in die Rippen 3 ein- gesteckt werden. Dies ist insbesondere in Figur 2 zu erkennen. Die Rippen 3 werden in dieser Ausführungsform durch ein U-Profil 4 gebildet, welches drei Schenkel aufweist. Dabei bilden der erste und der dritte, zum ersten Schenkel 5 parallel verlaufende Schenkel 6 nach dem Zusammenbau jeweils eine Rippe 3. Der zweite Schenkel 7 verbindet die beiden Schenkel 5 und 6 miteinander und ist im 90°-Winkel zu den Schenkels 5, 6 angeordnet.
Das Trägerteil 1 weist zusätzlich zu den Öffnungen 2, durch die die Schenkel 5, 6 ragen, Ausnehmungen 8 auf, die an einer Oberfläche 9 des Trägerteils 1 ausgebildet sind. Die Höhe der Ausnehmungen 8 entspricht dabei im Wesentlichen der Dicke des zweiten Schenkels 7, so dass die Oberfläche 9 nach dem Einstecken der Rippen 3 im Wesentlichen glatt ist. In der Figur 1 ist die Draufsicht auf das Trägerteil 1 dargestellt, so dass die zweiten Schenkel 7 von oben zu erkennen sind. Des Weiteren sind hier zur besseren Übersicht lediglich teilweise Schweißnähte 10 dargestellt, mit- tels derer die U-Profile 4 am Trägerteil 1 befestigt werden. Es ist zu erkennen, dass dabei eine erste axiale Längsseite 11 einer ersten Rippenreihe 12 an eine entgegengesetzte zweite axiale Längsseite 13 einer folgenden zweiten Rippenreihe 14 grenzt beziehungsweise in Verlängerung dieser angeordnet ist, so dass in diesem Bereich zur Befestigung lediglich eine Schweißnaht 10 erforderlich ist.
Die Figuren 3 und 4 zeigen eine entsprechende Darstellung einer alternativen Ausführungsform zu den Figuren 1 und 2. Daher werden im Folgenden für gleiche Teile auch gleiche Bezugszeichen verwendet. Der Unterschied zwischen den beiden Ausführungen besteht darin, dass statt des U-Profils 4 hier ein Winkelprofil 17 zur BiI- düng der Rippen 3 verwendet wird. Auch dieses Winkelprofil 17 besteht aus zwei Schenkeln 5, 7, welche senkrecht zueinander stehen, so dass auch hier der zweite Schenkel 7 wiederum in einer Ausnehmung 8 am Trägerteil 1 angeordnet ist. Bei einer derartigen Ausführung ist es zusätzlich möglich, das Versetzen einer ersten Rippenreihe 12 zu einer zweiten Rippenreihe 14 so zu gestalten, dass nicht nur die ers- te axiale Längsseite 11 der ersten Rippenreihe 12 jeweils in Verlängerung der zweiten axialen Längsseite 13 der zweiten Rippenreihe 14 angeordnet ist, sondern zusätzlich zu dieser Anordnung der Längsseiten 11 , 13 zueinander auch Querseiten 15, 16 des zweiten Schenkels 7 in gleicher Weise zueinander angeordnet sind, so dass auch hier eine erste axiale Querseite 15 der ersten Rippenreihe 12 in Verlänge- rung zur gegenüberliegenden zweiten Querseite 16 der zweiten Rippenreihe 14 angeordnet ist. Hierdurch verringert sich deutlich die Anzahl der notwendigen Schweißnähte und somit die insgesamt zu schweißenden Längen.
Ein derartiges Trägerteil 1 kann im Folgenden beim Zusammenbau beispielsweise wiederum über Schweißen an einem im Wesentlichen topfförmigen nicht dargestellten Gehäuseteil befestigt werden, so dass in dem topfförmigen Teil beispielsweise ein von einem zu kühlenden Fluid durchströmter Kanal gebildet wird. Dieses dann bestehende Gehäuseteil kann beispielsweise wiederum durch ein topfförmiges Gehäuseteil umschlossen werden, so dass zwischen den Außenwänden des innenlie- genden Gehäuseteils und den Innenwänden des außenliegenden Gehäuseteils ein vom Kühlfluid durchströmter Kanal gebildet werden kann, um so einen Wärmetauscher aufzubauen.
Die Herstellung des Trägerteils 1 mit den Rippen 3 erfolgt nun in der Weise, dass zunächst das Trägerteil 1 durch ein Druckgussverfahren hergestellt wird. Hierbei können die Öffnungen 2 sowie die Ausnehmungen 8 im Druckgussverfahren mit ausgebildet werden.
Alternativ wäre auch eine spätere mechanische Bearbeitung zur Ausbildung der Öffnungen 2 und der Ausnehmungen 8 möglich. Die Profile 4, 15 werden vorzugsweise im Stranggussverfahren hergestellt und beispielsweise durch Sägen getrennt, so dass hierdurch die einzelnen Rippen 3 entstehen, welche in die Öffnungen 2 gesteckt werden. Anschließend wird entlang der axialen Quer- und Längsseiten 11 , 13, 15, 16 der zweiten Schenkel 7 der Rippen 3 bildenden Profile 4, 15 vorzugsweise durch Reibrührschweißen eine Verbindung zwischen den Profilen 4, 15 und dem Trägerteil 1 hergestellt und gleichzeitig werden die Öffnungen 2 verschlossen, so dass eine dichte räumliche Trennung zwischen der Oberfläche 9 und einer Unterseite 17 des Trägerteils 1 stattfindet, wodurch diese Wand als Trennwand zwischen den beiden Fluid durchströmten Kanälen eines Wärmetauschers dienen kann.
Ein mit einem derartig aufgebauten Trägerteil 1 mit Rippen 3 hergestellter Wärmetauscher ist kostengünstig herstellbar und weist eine hohe Kühlleistung bei niedrigem Gewicht auf, da die Rippen beispielsweise aus Aluminium hergestellt werden können und eine optimierte Geometrie bei einer derartigen Herstellung erreicht werden kann.
Es sollte deutlich sein, dass es möglich ist, statt eines Trägerteils aus Druckguss beispielsweise ein Trägerteil als Tiefziehteil herzustellen und zu verwenden, ohne auf die genannten Vorteile verzichten zu müssen.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers mit mehreren Gehäuseteilen, welche derart zusammengesetzt werden, dass ein von einem zu kühlenden Fluid durchströmter Kanal und ein von einem Kühlfluid durchströmter Kanal gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Gehäuseteile als Trägerteil (1 ) dient und am Trägerteil (1 ) Öffnungen (2) ausgebildet werden, in die Rippen (3) gesteckt werden, welche stoffschlüssig mit dem Trägerteil (1 ) verbunden werden.
2. Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung durch Schweißen hergestellt wird.
3. Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung durch Reibrührschweißen hergestellt wird.
4. Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (1 ) durch ein Druckgussverfahren hergestellt wird, bei dem die Öffnungen (2) in das Trägerteil (1 ) eingegossen werden.
5. Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (1 ) durch Tiefziehen hergestellt wird.
6. Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (3) im Stranggussverfahren hergestellt und anschließend auf die gewünschte Länge gekürzt werden.
7. Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (3) nach dem Einstecken in die Öffnungen (2) an ihren an dem Trägerteil (1 ) aufliegenden axialen
5 Längs- und Querseiten (11 , 13, 15, 16) umschweißt werden.
8. Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Rippe (3) durch einen ersten Schenkel (5) eines zumindest zweischenkeligen Profils (4, 15) gebildet wird,
10 der in die Öffnung (2) des Trägerteils (1 ) gesteckt wird, wobei nach dem Einstecken der zum ersten Schenkel (5) senkrecht stehende zweite Schenkel (7) auf einer Ausnehmung (8) am Trägerteil (1 ) aufliegt.
9. Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers nach Anspruch 8, dadurch 15 gekennzeichnet, dass als Profil ein U-Profil (4) mit drei Schenkeln (5, 6, 7) verwendet wird, bei dem der dritte Schenkel (6) ebenfalls als Rippe (3) dient.
10.Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schenkel (7) in einer Dicke hergestellt 20 wird, die im Wesentlichen der Höhe der Ausnehmungen (8) am Trägerteil (1 ) entspricht, wobei die Ausmaße des zweiten Schenkels (7) und der Ausnehmungen (8) derart gewählt werden, dass nach dem Einstecken der Rippen (3) eine im Wesentlichen glatte Oberfläche (9) des Trägerteils (1 ) entsteht.
25 11. Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass am Trägerteil (1 ) mehrere Rippenreihen (12, 14) derart versetzt zueinander angeordnet werden, dass jeweils eine erste axiale Längsund /oder Querseite (11 , 15) des zweiten Schenkels (7) einer ersten Rippenreihe (12) im Wesentlichen in Verlängerung einer zweiten axialen Längs- und / oder
30 Querseite (13, 16) des zweiten Schenkels (7) einer folgenden zweiten Rippenreihe (14) angeordnet wird.
PCT/EP2008/063874 2007-11-03 2008-10-15 Verfahren zur herstellung eines wärmetauschers WO2009056446A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN200880111703.4A CN101828091A (zh) 2007-11-03 2008-10-15 制造热交换器的方法
JP2010532533A JP2011503502A (ja) 2007-11-03 2008-10-15 熱交換器を製造するための方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200710052585 DE102007052585B3 (de) 2007-11-03 2007-11-03 Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers
DE102007052585.2 2007-11-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009056446A1 true WO2009056446A1 (de) 2009-05-07

Family

ID=40262639

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2008/063874 WO2009056446A1 (de) 2007-11-03 2008-10-15 Verfahren zur herstellung eines wärmetauschers

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP2011503502A (de)
CN (1) CN101828091A (de)
DE (1) DE102007052585B3 (de)
WO (1) WO2009056446A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015099011A (ja) * 2009-07-16 2015-05-28 ロッキード マーティン コーポレーション 熱交換器用螺旋管束集成装置
US9388798B2 (en) 2010-10-01 2016-07-12 Lockheed Martin Corporation Modular heat-exchange apparatus
US9670911B2 (en) 2010-10-01 2017-06-06 Lockheed Martin Corporation Manifolding arrangement for a modular heat-exchange apparatus
US9777971B2 (en) 2009-10-06 2017-10-03 Lockheed Martin Corporation Modular heat exchanger
US10209015B2 (en) 2009-07-17 2019-02-19 Lockheed Martin Corporation Heat exchanger and method for making

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009055931A1 (de) * 2009-11-27 2011-06-01 Pierburg Gmbh Wärmeübertragungsvorrichtung sowie Wärmeübertragungsvorproduktanordnung und Verfahren zur Herstellung einer derartigen Wärmeübertragungsvorrichtung
DE102010023682A1 (de) 2010-06-14 2011-12-15 Pierburg Gmbh Wärmetauschervorrichtung und ein Verfahren zur Herstellung einer Wärmetauschervorrichtung
DE102010041943A1 (de) * 2010-10-04 2012-04-05 Mahle International Gmbh Kühler
CN103358104A (zh) * 2012-04-06 2013-10-23 富泰华工业（深圳）有限公司 金属壳体成型方法
WO2020056651A1 (zh) * 2018-09-19 2020-03-26 苏州明志科技有限公司 一种铝合金热交换器及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0009458A1 (de) * 1978-09-27 1980-04-02 Application Des Gaz Wärmetauschervorrichtung
DE8411960U1 (de) * 1984-04-16 1988-07-14 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen, De
US5535515A (en) * 1995-03-13 1996-07-16 Jacoby; John Method of manufacturing a stress-free heatsink assembly
US6237222B1 (en) * 1999-05-14 2001-05-29 Yun-Ching Chen Method of producing a radiator and product thereof
US20050065581A1 (en) * 2003-09-22 2005-03-24 Coolhead Technologies, Inc. Flexible heat exchangers for medical cooling and warming applications
DE202006009431U1 (de) * 2006-05-26 2006-12-07 Gerspacher, Tobias Vorrichtung zur Nutzung der Abgaswärme von Heizöfen
US20070084593A1 (en) * 2003-10-02 2007-04-19 Tanzi Besant Heat exchanger and use thereof

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2324649C2 (de) * 1973-05-16 1986-11-06 Fa. J. Eberspächer, 7300 Esslingen Wärmetauscher für motorunabhängige Heizungen in Kraftfahrzeugen
DE29707104U1 (de) * 1997-04-19 1997-06-26 Eberspaecher J Gmbh & Co Mit Flüssigbrennstoff betriebenes Fahrzeugheizgerät
DE20022237U1 (de) * 2000-06-08 2001-06-07 Slh Beteiligungs Gmbh Wärmeaustauscher
DE202006009464U1 (de) * 2005-09-23 2006-09-14 Pierburg Gmbh Wärmetauscher

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0009458A1 (de) * 1978-09-27 1980-04-02 Application Des Gaz Wärmetauschervorrichtung
DE8411960U1 (de) * 1984-04-16 1988-07-14 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen, De
US5535515A (en) * 1995-03-13 1996-07-16 Jacoby; John Method of manufacturing a stress-free heatsink assembly
US6237222B1 (en) * 1999-05-14 2001-05-29 Yun-Ching Chen Method of producing a radiator and product thereof
US20050065581A1 (en) * 2003-09-22 2005-03-24 Coolhead Technologies, Inc. Flexible heat exchangers for medical cooling and warming applications
US20070084593A1 (en) * 2003-10-02 2007-04-19 Tanzi Besant Heat exchanger and use thereof
DE202006009431U1 (de) * 2006-05-26 2006-12-07 Gerspacher, Tobias Vorrichtung zur Nutzung der Abgaswärme von Heizöfen

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015099011A (ja) * 2009-07-16 2015-05-28 ロッキード マーティン コーポレーション 熱交換器用螺旋管束集成装置
US9541331B2 (en) 2009-07-16 2017-01-10 Lockheed Martin Corporation Helical tube bundle arrangements for heat exchangers
JP2017096621A (ja) * 2009-07-16 2017-06-01 ロッキード マーティン コーポレーション 熱交換器用螺旋管束集成装置
US10209015B2 (en) 2009-07-17 2019-02-19 Lockheed Martin Corporation Heat exchanger and method for making
US9777971B2 (en) 2009-10-06 2017-10-03 Lockheed Martin Corporation Modular heat exchanger
US9388798B2 (en) 2010-10-01 2016-07-12 Lockheed Martin Corporation Modular heat-exchange apparatus
US9670911B2 (en) 2010-10-01 2017-06-06 Lockheed Martin Corporation Manifolding arrangement for a modular heat-exchange apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011503502A (ja) 2011-01-27
DE102007052585B3 (de) 2009-06-04
CN101828091A (zh) 2010-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2009056446A1 (de) Verfahren zur herstellung eines wärmetauschers
EP1590615B1 (de) Ladeluftkühler
EP3163242B1 (de) Indirekter ladeluftkühler
EP3012570B1 (de) Wärmetauscher
EP0656517B1 (de) Wasser/Luft-Wärmetauscher aus Aluminium für Kraftfahrzeuge
EP0864838B1 (de) Wärmeübertrager für ein Kraftfahrzeug
EP0929783B1 (de) Sammler eines wärmetauschers für kraftfahrzeuge mit kammerunterteilung aus sich kreuzenden flachstegen
DE3720483A1 (de) Waermetauscher
EP1930681A1 (de) Wärmetauscher, Anordnung und Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers
DE19719251A1 (de) Verteil-/Sammel-Kasten eines mindestens zweiflutigen Verdampfers einer Kraftfahrzeugklimaanlage
DE102005058204A1 (de) Kühlvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
DE112010002744T5 (de) Wärmetauscher mit Gussgehäuse und Verfahren zur Herstellung desselben
WO2004088234A2 (de) Wärmeübertrager
DE102008064090A1 (de) Abgaskühler
EP2037201A2 (de) Ladeluftmodul für eine Verbrennungskraftmaschine
DE19722098A1 (de) Wärmeübertrager für ein Kraftfahrzeug
DE102004002252B4 (de) Wärmeübertrager für Fahrzeuge
EP1972879B1 (de) Wärmeübertrager, insbesondere Kühlmittelkühler für Kraftfahrzeuge
EP1588115B1 (de) Wärmeübertrager, insbesondere gaskühler
DE102016216430A1 (de) Abgaskühler sowie Verfahren und Montagewerkzeug zur Einbringung von Kühlrippen in einen Abgaskühler
DE112005000422T5 (de) Ein ein Flachrohr bildender plattenförmiger Körper, ein Flachrohr, ein Wärmetauscher und ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers
EP2937658B1 (de) Innerer wärmeübertrager
EP3054257A1 (de) Wärmeübertrager, kasten zur aufnahme eines fluids für einen wärmeübertrager sowie verfahren zur herstellung eines derartigen kastens
DE102006002854A1 (de) Befestigungsanordnung für Wärmeübertrager
DE102007001430A1 (de) Wärmetauscher

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200880111703.4

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08844859

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 387/MUMNP/2010

Country of ref document: IN

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010532533

Country of ref document: JP

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 08844859

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1