Wärmetauscher mit einem Diffusor

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher mit einem Diffusor, um ein Medium in flache Wärmetauscherrohre hineinzuführen, wobei der Diffusor eine Wand aufweist, die sich entlang der Enden eines Stapels von flachen Wärmetauscherrohren erstreckt und die mit den Enden mittels Löten dicht verbunden ist und der weiterhin gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgebildet ist

[0002] Beispielsweise aus der WO 00/75591, aber auch aus einer Vielzahl weiterer Dokumente, ist ein solcher Wärmetauscher mit einem Sammelkasten bekannt. Die Wand, die sich entlang der Enden der Wärmetauscherrohre erstreckt, ist dort unverformt, dass heißt gerade durchlaufend, und die Stirnseiten der aus zwei Rohrhälften bestehenden flachen Wärmetauscherrohre sind im Verbindungsbereich der Rohrhälften ein kurzes Stück weit aufgeschlitzt, um so eine Fuge zu bilden, in der die Wand des Sammelkastens eingesetzt wird, um dort die Verbindung mittels Löten herzustellen. Man darf vermuten, dass die dichte Verbindung der Wand mit den Enden des Stapels flacher Wärmetauscherrohre nicht ohne Schwierigkeiten sein wird, zumal die Wanddicke der Wärmetauscherrohre wesentlich unter 1,0 mm liegt. Ferner scheint es dort nicht vorgesehen zu sein, dass mittels des Sammelkastens eine Vorfixierung des zum Löten vorgefertigten Wärmetauschers möglich ist. Die Vorfixierung scheint hingegen mit der Lösung aus der DE 197 22 097 A1 erreichbar zu sein, weil dort die beiden Längswände des Sammelkastens und die Schmalwände der Wärmetauscherrohre wellenförmig verformt sind, so dass sie miteinander korrespondieren. Jedoch ist es bei dem dort gezeigten Wärmetauscher schwierig, eine dichte Verbindung der Wand des Sammelkastens an den Stoßbereichen zwischen den Wärmetauscherrohren zu realisieren.

[0003] Weitere Dokumente die etwas Ähnliches zeigen sind beispielsweise das EP 775 884 A2 und das EP 1 139 052 A2.

[0004] Andere Wärmetauscher, die die Merkmale des Oberbegriffs aufweisen, sind die sogenannten gehäuselosen Plattenwärmetauscher. Hierzu wird insbesondere das EP 0 992 756 A2 genannt. Der Unterschied zwischen den oben beschriebenen Wärmetauschern und den gehäuselosen Plattenwärmetauschern besteht darin, dass bei den Erstgenannten zwischen den flachen Wärmetauscherrohren Wellrippen oder dergleichen angeordnet sind, durch die oftmals Kühlluft frei hindurch strömt, während bei den Plattenwärmetauschern die Wärmetauscherrohre mittels verformter Wärmetauscherplatten gebildet werden, die so zusammen gestapelt sind, dass Wärmetauscherrohre für unterschiedliche Medien unmittelbar aneinander angrenzen. In dem zuletzt genannten Dokument münden die Enden des Stapels der Wärmetauscherrohre in einem Rohrboden. Am Rand der Rohrbodens ist der Sammelkasten oder der Diffusor mit seiner Wand umlaufend befestigt.

[0005] Der Wärmetauscher aus der US 4 183 402 besitzt einen Sammelkasten mit einer Wand, die an ihren beiden Längsseiten jeweils mit einem Dichtungsteil verbunden ist. Die Dichtungsteile besitzen eine Wellenkontur, die mit einer entsprechenden Kontur am Stapel korrespondiert, um daran dicht befestigt zu sein.

[0006] Aus der DE 199 27 607A1 geht schließlich ein weiterer gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgebildeter Ladeluftkühler mit einem Kühlmitteleintritt und einem Kühlmittelaustritt hervor. Der Diffusor des Ladeluftkühlers besitzt eine umlaufende Wand, die sich um den gesamten Umfang des Endes des Stapels erstreckt.

[0007] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Wärmetauscher mit einem Sammelkasten oder einem Diffusor zu entwickeln, dessen Wand sich dicht mit den Enden eines Stapels flacher Wärmetauscherrohre verbinden lässt und der so ausgebildet sein soll, dass er den für die Durchführung des Lötprozesses vorbereiteten Stapel fixieren kann.

[0008] Die erfindungsgemäße Lösung ist Gegenstand des Anspruchs 1.

[0009] Die Wand des Sammelkastens oder Diffusors erstreckt sich umlaufend um den gesamten Umfang des Endes des Stapels flacher Wärmetauscherrohre und weist Erhöhungen und/oder Vertiefungen und/oder Schlitze auf. Die Erhöhungen und/oder Schlitze korrespondieren mit Vorsprüngen am Umfang des Stapels. Die Vertiefungen korrespondieren mit Furchen im Umfang des Stapels, so dass eine dichte Verbindung zwischen dem Umfang und der Wand des Diffusors gewährleistet ist.

[0010] Die umlaufende Wand stellt zugleich eine Vorfixierung des Stapels dar, weil sie den gesamten Stapel zusammenhalten kann. Somit kann der Aufwand für Hilfsvorrichtungen deutlich gesenkt werden. Die umlaufende Wand des Diffusors oder des Sammelkastens kann so weit über das Ende des Stapels aus flachen Wärmetauscherrohren geschoben werden, dass eine ausreichend große Verbindungsfläche zwischen der Wand und den Rohrenden gegeben ist. Somit können qualitativ hochwertige Lötverbindungen erwartet werden.

[0011] Jede Erhöhung in der Wand ist eine Falte, wobei jede Falte in sich einen Vorsprung aufnimmt, der der Randflansch der aus zwei Flachrohrhälften bestehenden Wärmetauscherrohre ist.

[0012] Jede Vertiefung in der Wand ist eine umformtechnisch hergestellte nach innen ragende Nase, welche die eine Furche am Umfang des Stapels darstellende Fuge zwischen zwei Wärmetauscherrohren ausfüllt. Unter einer Furche soll jedoch auch ein Absatz im Umfang des Stapels verstanden werden.

[0013] Als Alternative zur Falte können Schlitze in der Wand vorgesehen sein, die gerade so dimensioniert sind, dass sie einen Vorsprung aufnehmen, der der Randflansch der aus zwei Flachrohrhälften bestehenden Wärmetauscherrohre ist.

[0014] Die Enden an den Breitseiten der flachen Wärmetauscherrohre liegen aneinander an und sind verbunden, wobei die Fugen (Furchen) die randseitigen Nähte zwischen zwei Wärmetauscherrohren sind.

[0015] Alternativ kann aber auch zwischen den Breitseiten an den Enden der flachen Wärmetauscherrohre ein Abstand vorhanden sein.

[0016] Insbesondere hinsichtlich der Vorfixierung ist weiter von Vorteil, wenn die Wand des Diffusors oder des Sammelkastens aus zwei Schmalwänden und zwei Breitwänden besteht und die Breitwände Verlängerungen aufweisen, die bis über die Enden von Abschlussplatten reichen, welche den Stapel von flachen Wärmetauscherrohren abdecken und verstärken. Diese Ausbildung ist vorhanden, wenn die Stapelhöhe kleiner ist als der große Durchmesser der flachen Wärmetauscherrohre, was in einem speziellen Anwendungsfall bei Abgaswärmetauschern sinnvoll ist. Je nach Abmessung der Wärmetauscherrohre und der Stapelhöhe könnten ansonsten die Verlängerungen auch an den Schmalwänden angeordnet sein.

[0017] Die Verlängerungen weisen eine Abstufung auf und die Abschlussplatten weisen an den Enden Laschen auf, die nach der Vormontage des Wärmetauschers umgebogen werden, um an den Verlängerungen anzuliegen und den Wärmetauscher zusammen zu halten.

[0018] Ein fertigungstechnischer Vorteil ist, wenn der Diffusor ein mittels Tiefziehen hergestelltes Teil ist.

[0019] Weitere Merkmale sind Gegenstand der Ansprüche.

[0020] Insbesondere ist auf die Ansprüche 13 bis 15 hinzuweisen. Der Anspruch 13 bezieht sich auf einen Wärmetauscher, der in seinem Diffusor wenigsten einen Ein - oder Auslass aufweist. Ein Wärmetauscher mit einem derart weitergebildeten Diffusor gestattet zusätzliche Vereinfachungen hinsichtlich der Herstellbarkeit und der Funktion. Er ist auch besonders dort mit Vorteilen einsetzbar, wo die einbauseitigen Restriktionen die Anbringung der Ein - und Auslässe für das Kühlmittel in Vorsprüngen der Flachrohrhälften nicht zulassen.

[0021] Die Erfindung wird nachfolgend in je einem Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben.

[0022] Die Figuren zeigen Folgendes:

Fig. 1 Schnitt I - I aus Fig. 3;

Fig. 2 perspektivische Ansicht des Wärmetauschers mit anzusetzenden Diffusoren;

Fig. 3 perspektivische Ansicht des Wärmetauschers mit angesetzten Diffusoren;

Fig. 4 und Fig. 5 Draufsichten auf einen Diffusor;

Fig. 6 perspektivische Ansicht auf einen Diffusor;

[0023] Die Fig. 7 bis 15 zeigen eine weitere erfinderische Gestaltung des Wärmetauschers mit einem Diffusor in mehreren perspektivischen Ansichten.

[0024] Im Ausführungsbeispiel ist ein aus einem Plattenstapel bestehender gehäuseloser Wärmetauscher gezeigt, dessen Platten wie im EP 0 992 756 A2 beschrieben ist, verformt und aufeinander gestapelt sind, wobei die Platten flache Wärmetauscherrohre 2 bilden. Bezüglich weiterer Einzelheiten dieser Bauweise wird auf das EP verwiesen, das an dieser Stelle als umfassend beschrieben gelten soll. Es handelt sich um einen mittels Kühlflüssigkeit gekühlten Abgaswärmetauscher, der in nicht gezeigter Weise in das Abgasrückführungssystem eines Kraftfahrzeuges eingebunden ist. Mit den gleichen Vorteilen ist der Wärmetauscher als mittels Kühlflüssigkeit gekühlter Ladeluftkühler zu verwenden.

[0025] Gemäß den Fig. 2 und 3 besitzt der Abgaswärmetauscher Wärmetauscherrohre 2, die an den einen Enden 4 einen Diffusor 1 und an den anderen Enden 4 einen Sammelkasten 1 aufweisen. In Fig. 3 sollen die eingezeichneten Pfeile anzeigen, dass das Abgas oben in den Abgaswärmetauscher über den Diffusor 1 einströmt und unten über den Sammelkasten 1 ausströmt. Über den Einlassstutzen 20 strömt Kühlflüssigkeit in den Abgaswärmetauscher, die denselben nach erfolgtem Wärmeaustausch mit dem Abgas über den Auslassstutzen 21 wieder verlässt. Auf der gezeigten Oberseite und auf der nicht zu sehenden Unterseite des Abgaswärmetauschers ist jeweils eine Abschlussplatte 22 angeordnet worden, die den Abgaswärmetauscher verstärkt. An den gegenüberliegenden Enden der Abschlussplatten 22 sind beidseitig Laschen 23 hochgestellt worden. An den zwei gegenüberliegenden Breitseiten der Wand 3 des Diffusors 1 sind Verlängerungen 24 vorgesehen, die eine Abstufung 25 aufweisen. (Fig. 6) Wie die Fig. 2 zeigt, ragen die Verlängerungen 24 bis über die Enden der Abschlussplatte 22. Die Laschen 23 werden anschließend auf die Verlängerung 24 heruntergebogen, so dass der Stapel zum Löten vorfixiert ist.

[0026] In den gezeigten Ausführungsbeispielen besteht der Stapel lediglich aus zwei Wärmetauscherrohren 2. Die Anzahl der Wärmetauscherrohre 2 ist vom Anwendungsafall abhängig und insofern beliebig. Wie die Fig. 1 zeigt, ist in beiden Wärmetauscherrohren 2 ein Inneneinsatz 26 angeordnet, um Turbulenzen im Abgas zu erzeugen und damit einen effizienten Wärmeaustausch zu erreichen. Die Wärmetauscherrohre 2 bestehen aus zwei Flachrohrhälften 2a und 2b. Die Flachrohrhälften 2a und 2b besitzen einen Randflansch 12 und werden miteinander an diesem Randflansch 12 verbunden. Die Randflansche 12 bilden die Vorsprünge 9 am Umfang des Stapels. Da in diesem Ausführungsbeispiel die Wärmetauscherrohre 2 auch an ihren Breitseiten 15 miteinander verbunden sind, stellen sich im Umfang des Stapels auch Furchen 10 ein, die genau im Nahtbereich vorhanden sind. Ihre Größe hängt vom Biegeradius an den Flachrohrhälften 2a, 2b ab. Ein kleinerer Biegeradius führt zu kleineren Furchen 10, wobei jedoch kleinere Biegeradien schwieriger zu realisieren sind. Sind die Furchen 10 zu groß, stellen sich Probleme ein, die Wand 3 dicht am Umfang des Stapels zu verlöten. Deshalb sind in der Wand 3 Vertiefungen 8 (nach innen ragende Nasen 13) vorgesehen, die sich in die Furchen

[0027] 10 hinein erstrecken und diese im wesentlichen ausfüllen und somit an diesen Stellen eine dichte Lötverbindung erlauben. Falls die Flachrohrhälften 2a, 2b nicht, wie gezeigt und beschrieben wurde, nach außen ragende Randflansche 12 aufweisen, die sich als Vorsprünge 9 am Umfang des Stapels darstellen, sondern in das Rohrinnere hineinragende Randflansche 12 sind, so führen solche nicht gezeigten aber gut bekannten Randflansche ebenfalls zur Ausbildung von Furchen 10 im Umfang des Stapels. Solche nicht gezeigten Furchen 10 können ebenfalls mittels entsprechender Anordnung von Vertiefungen 8 (Nasen 13) in der Wand 3 verschlossen werden. Darüber hinaus könnten im Querschnitt u-förmige Flachrohrhälften 2a, 2b so ineinander gestapelt sein, dass die Schenkel der einen Flachrohrhälfte nach oben und die Schenkel der anderen Flachrohrhälfte nach unten weisen, wie es beispielsweise in der DE 39 04 250 C2 gezeigt und beschrieben ist. Bei einer solchen Art der Verbindung entstehen am Umfang des Stapels Absätze, die als äquivalent mit den Furchen 10 anzusehen sind und die ebenfalls mittels entsprechender Vertiefungen 8 in der Wand 3 ausgeglichen werden können. Außerdem sind in der Wand Erhöhungen 6 vorgesehen, die als Falten 11 ausgebildet sind. Die Falten 11 sind in ihrer Abmessung so ausgeführt, dass jeweils einer der erwähnten Vorsprünge 9 bzw. einer der nach außen ragenden Randflansche 12 in eine Falte 11 hineinpasst und somit auch dort eine dichte Lötverbindung geschaffen wird. Die Falten 11 können auch als Schlitze 7 in der Wand 3 ausgeführt sein, die eine äquivalente Lösungsmöglichkeit darstellen. Die Tiefe der Schlitze 7 in der Wand 3 hängt davon ab, wie weit der Diffusor 1 auf die Enden 4 der Wärmetauscherrohre 2 aufgeschoben wird. In Fig. 1 wurde rechts unten ein Schlitz 7 angedeutet. Der Schlitz 7 muss nicht, wie gezeigt, eine Erhöhung 6 darstellen, denn er könnte auch in der unverformten Wand 3 vorhanden sein und seinen Zweck erfüllen. Selbstverständlich könnten Schlitze 7 und Falten 11 auch beliebig kombiniert werden. Die Schlitze 7 oder Erhöhungen 6 oder Vertiefungen 8 befinden sich in den Wandabschnitten des Diffusors 1, die sich entlang der beiden Schmalseiten der flachen Wärmetauscherrohre 2 erstrecken. Die Breitseiten des Diffusors 1 sind, genau wie die Breitseiten der flachen Wärmetauscherohre 2, eben ausgebildet.

[0028] In einem anderen Ausführungsbeispiel ist bei einem Plattenwärmetauscher zwischen den Breitseiten 15 der flachen Wärmetauscherrohre 2 ein Abstand vorhanden, wie er mit dem Bezugszeichen 27 in der Fig. 2 zum besseren Verständnis angedeutet wurde. Dort erübrigen sich die Vertiefungen 8 in der Wand 3, weil keine abzuschließenden Furchen 10 am Umfang vorhanden sind. Der erwähnte Abstand 27 entspricht etwa der Höhe der hier nicht gezeigten Strömungskanäle für die Kühlflüssigkeit, die strömungstechnisch ebenfalls durch die hier nicht gezeigte Verformung der Flachrohrhälften 2a, 2b in sich abgeschlossen sind. Hierzu wird erneut auf das EP 0 992 756 A2 verwiesen.

[0029] Die Fig. 7 zeigt eine Seitenansicht und die Fig. 8 die Draufsicht auf einen weitergebildeten Wärmetauscher. Dieser Wärmetauscher besitzt ebenfalls einen Diffusor 1, bei dem sich die Wand 3 umlaufend um den gesamten Umfang des Endes des Stapels erstreckt und Erhöhungen 6 aufweist, die mit Vorsprüngen 9 am Umfang des Stapels korrespondieren, um eine dichte Verbindung zwischen dem Umfang und der Wand 3 zu gewährleisten, wobei die Wand 3 wenigstens einen Einlass 20 oder einen Auslass 21 für das andere Medium, welches zwischen den Wärmetauscherrohren 2 strömt, besitzt.

[0030] Die Wand 3 kann - aber muss nicht zwangsläufig - auch Vertiefungen 8 aufweisen, die mit Furchen 10 am Umfang des Stapels korrespondieren. Dies wird davon abhängen, wie scharfkantig die Flachrohrhälften 2a, 2b umgeformt sind und ob die gebildeten Furchen 10 so groß sind, dass sie mit den Vertiefungen 8 ausgefüllt werden müssen, um einen qualitätsgerechten Lötprozess durchführen zu können. Die Wand 3 weist eine Umfangserweiterung 30 auf, in der der Einlass 20 oder der Auslass 21 angeordnet ist. Die die Wärmetauscherrohre 2 bildenden zwei Flachrohrhälften 2a, 2b sind im Bereich der Umfangserweiterung 30 so verformt, dass eine hydraulische Verbindung zwischen der Umfangserweiterung 30 und den zwischen den Wärmetauscherrohren 2 angeordneten Strömungskanälen 40 für das andere Medium geschaffen ist. Bei diesem anderen Medium handelt es sich um die Kühlflüssigkeit. Der Einlass 20 oder der Auslass 21 können an beliebigen Stellen des Umfangs in der Umfangserweiterung 30 angeordnet werden, wodurch diesbezüglich konstruktive Freiheiten entstehen, die der Erfindung zugerechnet werden müssen. Der Einlass 20 oder der Auslass 21 haben in den gezeigten Ausführungen einen runden Querschnitt und einen gezogenen Rand 80 (Fig. 9) um die Öffnung herum, um dort einen geeigneten Stutzen ansetzen zu können. Andere Ausführungen haben eine etwa rechteckige Querschnittsform. Die vorliegende Erfindung soll durchaus auch so verstanden werden, dass der Wärmetauscher u - förmig durchströmt werden kann, wobei sich der Einlass 20 und der Auslass 21 an ein und demselben Diffusor 1 befinden.

[0031] In den gezeigten Ausführungen sind die bereits genannten Vertiefungen 8 lediglich an einer Seite der Umfangserweiterung 30 vorgesehen, und zwar an der Seite, die zum Einlass bzw. zum Auslass für das Abgas weist. Bezüglich der entgegengesetzten Seite ist aus der Fig. 10 zu erkennen, dass man dort durch eine örtlich scharfkantige Ausbildung 50 an den Flachrohrhälften 2a, 2b für eine sehr kleine Furche 10 gesorgt hat, wodurch sich eine Vertiefung 8 auf dieser Seite der Umfangserweiterung 30 erübrigt. Die scharfkantige Ausbildung 50 erlaubt außerdem, dass die mit 70 bezeichneten Biegekanten in der Wand 3 des Diffusors 1 qualitätsgerecht mit den Außenkanten des Stapels aus Wärmetauscherrohren 2 zu verlöten sind. In diesen Kanten 70 liegen oftmals die Problemzonen aus der Sicht der Löttechnik.

[0032] Die Erhöhungen 6 in der Wand 3 sind im Bereich der Umfangserweiterung 30 unterbrochen. Was darunter zu verstehen ist, ist deutlich aus der Fig. 7 aber auch aus den Fig. 9 und 11 - 13 zu erkennen, wo die Erhöhungen 6 links und rechts von der Umfangserweiterung 30 vorgesehen sind, um jeweils den durch den Randflansch 11 der zwei Flachrohrhälften 2a, 2b gebildeten Vorsprung 9 aufzunehmen. Einzugehen ist insbesondere nochmals auf die Fig. 10, weil diese weitergebildete Ausbildung des Diffusors 1 eine andere Konfiguration der Flachrohrhälften 2a, 2b erfordert oder gestattet, die aus dieser Figur 10 zu erkennen ist, die einen Blick in das Innere des Wärmetauschers bietet, weil dort - im Unterschied zur Fig. 9 - der Diffusor 1 weggelassen wurde. Die Fig. 10 zeigt, dass die zwei Flachrohrhälften 2a, 2b in dem Endbereich, der von der Wand 3 des Diffusors 1 umfasst ist, so umgeformt sind, dass eine hydraulische Verbindung zu den Strömungskanälen 40 zwischen den Wärmetauscherrohren 2 erreicht ist. Die Strömungskanäle 40 sind durch die spezielle Umformung der Flachrohrhälften 2a, 2b realisiert worden, wie auch aus der Fig. 14 zu sehen ist, die einen Schnitt in Längsrichtung des Wärmetauschers im Bereich des Diffusors 1 zeigt. Eine relativ breite Quersicke 60 in den Flachrohrhälften bietet exzellente Lötverbindungen, und zwar sowohl zwischen der Innenseite der Wand 3 des Diffusors 1 als auch zwischen den einzelnen Flachrohrhälften 2a und 2b. Die restlichen Abbildungen sprechen für sich, weshalb weitere Erläuterungen entbehrlich zu sein scheinen. Die Fig. 11 - 13 zeigen den Diffusor 1 als Einzelteil aus unterschiedlichen Blickwinkeln. Die Fig. 15, die auch einen Längsschnitt durch den Wärmetauscher im Bereich des Diffusors 1 zeigt, unterscheidet sich von der Fig. 14 dadurch, dass lediglich ein einziges Wärmetauscherrohr 2 eingezeichnet wurde, wodurch andere Details besser sichtbar sind. Die Anzahl der Wärmetauscherrohre 2 ist abhängig vom Einsatzfall, wie einleitend bereits erwähnt wurde. Beschränkungen sind nicht erkennbar und wenn doch, so sind sie jedenfalls nicht beabsichtigt gewesen.

Ansprüche

1. Wärmetauscher mit einem Diffusor (1), um ein Medium in flache Wärmetauscherrohre (2) hineinzuführen, wobei der Diffusor (1) eine Wand (3) aufweist, die sich entlang der Enden (4) eines Stapels von flachen Wärmetauscherrohren (2) erstreckt und die Innenseite (5) der Wand (3) mit den Enden (4) mittels Löten dicht verbunden ist, wobei sich die Wand (3) umlaufend um den gesamten Umfang des Endes des Stapels erstreckt dadurch gekennzeichnet, dass
die Wand (3) Vertiefungen (8) aufweist, wobei die Vertiefungen (8) mit Furchen (10) im Umfang des Stapels korrespondieren,
und/oder dass die Wand (3) Schlitze (7) und/oder Erhöhungen (6) aufweist, wobei die Erhöhungen (6) und/oder Schlitze (7) mit Vorsprüngen (9) am Umfang des Stapels korrespondieren, um eine dichte Verbindung zwischen dem Umfang und der Wand (3) zu gewährleisten.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (3) Erhöhungen (6) aufweist, wobei jede Erhöhung (6) in der Wand (3) eine Falte (11) ist, wobei jede Falte (11) in sich einen Vorsprung (9) aufnimmt, der der Randflansch (12) der aus zwei Flachrohrhälften (2a, 2b) bestehenden Wärmetauscherrohre (2) ist.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (3) Vertiefungen (8) aufweist, wobei jede Vertiefung (8) in der Wand (3) eine umformtechnisch hergestellte nach innen ragende Nase (13) ist, die die eine Furche (10) am Umfang des Stapels darstellende Fuge zwischen zwei Wärmetauscherrohren (2) ausfüllt.

4. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (3) Schlitze (14) aufweist, wobei jeder Schlitz (14) in der Wand (3) gerade so dimensioniert ist, dass er einen Vorsprung (9) aufnimmt, der der Randflansch (12) der aus zwei Flachrohrhälften (2a, 2b) bestehenden Wärmetauscherrohre (2) ist.

5. Wärmetauscher nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden (4) an den Breitseiten (15) der flachen Wärmetauscherrohre (2) aneinander anliegen und zu verbinden sind, wobei die Furchen (10) die randseitigen Nähte zwischen zwei Wärmetauscherrohren (2) sind.

6. Wärmetauscher nach den vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhungen (6) und/oder Vertiefungen (8) und / oder Schlitze (7) in denjenigen Wandabschnitten der Wand (3) angeordnet sind, die sich entlang der Schmalseiten der flachen Wärmetauscherrohre (2) erstrecken.

7. Wärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet; dass zwischen den Breitseiten (15) an den Enden (4) der flachen Wärmetauscherrohre (2) ein Abstand (27) vorhanden ist.

8. Wärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (3) des Diffusors (1) zwei Schmalwände und zwei Breitwände aufweist, dass vorzugsweise die Breitwände Verlängerungen (24) besitzen, die bis über die Enden von Abschlussplatten (22) reichen, welche den Stapel von flachen Wärmetauscherrohren (2) abdecken und verstärken.

9. Wärmetauscher nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verlängerungen (24) eine Abstufung (25) aufweisen.

10. Wärmetauscher nach den Ansprüchen 8 und 9 , dadurch gekennzeichnet, dass die Abschlussplatten (22) an den Enden Laschen (23) aufweisen, die nach der Vormontage des Wärmetauschers umgebogen werden, um an den Verlängerungen (24) anzuliegen.

11. Wärmetauscher nach den vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusor (1) ein mittels Tiefziehen hergestelltes Teil ist.

12. Wärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er als mittels Flüssigkeit gekühlter Abgaswärmetauscher in Abgasrückführungsanlagen von Kraftfahrzeugen oder als Ladeluftkühler verwendet wird.

13. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (3) wenigstens einen Einlass (20) und / oder einen Auslass (21) für das andere Medium, welches zwischen den Wärmetauscherrohren (2) strömt, besitzt.

14. Wärmetauscher nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Wand (3) eine Umfangserweiterung (30) aufweist, in der der Einlass (20) und / oder der Auslass (21) angeordnet ist, und dass die jeweils ein Wärmetauscherrohr (2) bildenden zwei Flachrohrhälften (2a, 2b) in dem Bereich, der von der Umfangserweiterung (30) abgedeckt ist, so verformt sind, dass eine hydraulische Verbindung zwischen der Umfangserweiterung (30) und den zwischen den Wärmetauscherrohren (2) angeordneten Strömungskanälen (27, 40) für das andere Medium geschaffen ist.

15. Wärmetauscher nach den Ansprüchen 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhungen (6) und/oder Schlitze (7) in der Wand (3) im Bereich der Umfangserweiterung (30) unterbrochen sind.

Claims

1. Heat exchanger having a diffuser (1) for the introduction of a medium into flat heat exchanger tubes (2), wherein the diffuser (1) has a wall (3) that extends along the ends (4) of a stack of flat heat exchanger tubes (2), and the inner side (5) of the wall (3) is sealingly connected to the ends (4) by means of brazing, wherein the wall (3) extends in an encircling manner around the entire circumference of the end of the stack,
characterized in that
the wall (3) has depressions (8), wherein the depressions (8) correspond to furrows (10) in the circumference of the stack,
and/or in that the wall (3) has slots (7) and/or elevations (6), wherein the elevations (6) and/or slots (7) correspond to projections (9) on the circumference of the stack in order to ensure a sealed connection between the circumference and the wall (3).

2. Heat exchanger according to Claim 1, characterized in that the wall (3) has elevations (6), wherein each elevation (6) in the wall (3) is a fold (11), wherein each fold (11) receives within it a projection (9) which is the edge flange (12) of the heat exchanger tubes (2) composed of two flat tube halves (2a, 2b).

3. Heat exchanger according to Claim 1, characterized in that the wall (3) has depressions (8), wherein each depression (8) in the wall (3) is an inwardly projecting lug (13) produced by deformation techniques, which lug fills out the joint, which constitutes a furrow (10) on the circumference of the stack, between two heat exchanger tubes (2).

4. Heat exchanger according to Claim 1, characterized in that the wall (3) has slots (14), wherein each slot (14) in the wall (3) is dimensioned precisely so as to receive a projection (9) which is the edge flange (12) of the heat exchanger tubes (2) composed of two flat tube halves (2a, 2b).

5. Heat exchanger according to Claims 1 to 4, characterized in that the ends (4) at the wide sides (15) of the flat heat exchanger tubes (2) bear against, and are intended for connection to, one another, wherein the furrows (10) are the edge-side seams between two heat exchanger tubes (2).

6. Heat exchanger according to the preceding claims, characterized in that the elevations (6) and/or depressions (8) and/or slots (7) are arranged in those wall portions of the wall (3) which extend along the narrow sides of the flat heat exchanger tubes (2).

7. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that a spacing (27) is present between the wide sides (15) at the ends (4) of the flat heat exchanger tubes (2).

8. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the wall (3) of the diffuser (1) has two narrow walls and two wide walls, and in that, preferably, the wide walls have elongations (24) which extend beyond the ends of closure plates (22) which cover and reinforce the stack of flat heat exchanger tubes (2).

9. Heat exchanger according to Claim 8, characterized in that the elongations (24) have a step (25).

10. Heat exchanger according to Claims 8 and 9, characterized in that the closure plates (22) have tabs (23) on the ends, which tabs, after the preliminary assembly of the heat exchanger, are bent so as to bear against the elongations (24).

11. Heat exchanger according to the preceding claims, characterized in that the diffuser (1) is a part produced by deep drawing.

12. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that it is used as a liquid-cooled exhaust-gas heat exchanger in exhaust-gas recirculation systems of motor vehicles, or as a charge-air cooler.

13. Heat exchanger according to Claim 1, characterized in that the wall (3) has at least one inlet (20) and/or one outlet (21) for the other medium that flows between the heat exchanger tubes (2).

14. Heat exchanger according to Claim 13, characterized in that the wall (3) has a circumferentially expanded portion (30) in which the inlet (20) and/or the outlet (21) are/is arranged, and in that the two flat tube halves (2a, 2b) which form in each case one heat exchanger tube (2) are, in the region covered by the circumferentially expanded portion (30), deformed such that a hydraulic connection is produced between the circumferentially expanded portion (30) and the flow ducts (27, 40), arranged between the heat exchanger tubes (2), for the other medium.

15. Heat exchanger according to Claims 13 and 14, characterized in that the elevations (6) and/or slots (7) in the wall (3) are interrupted in the region of the circumferentially expanded portion (30).

Revendications

1. Échangeur de chaleur comprenant un diffuseur (1) destiné à introduire un fluide dans des tubes plats d'échangeur de chaleur (2), le diffuseur (1) présentant une paroi (3) qui s'étend le long des extrémités (4) d'une pile de tubes plats d'échangeur de chaleur (2), le côté intérieur (5) de la paroi (3) étant connecté hermétiquement par brasage aux extrémités (4), la paroi (3) s'étendant sur la circonférence autour de toute la périphérie de l'extrémité de la pile,
caractérisé en ce que
la paroi (3) présente des renfoncements (8), les renfoncements (8) correspondant à des sillons (10) sur la périphérie de la pile,
et/ou en ce que la paroi (3) présente des fentes (7) et/ou des rehaussements (6), les rehaussements (6) et/ou les fentes (7) correspondant à des saillies (9) à la périphérie de la pile, afin de garantir une connexion hermétique entre la périphérie et la paroi (3).

2. Échangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi (3) présente des rehaussements (6), chaque rehaussement (6) dans la paroi (3) étant un pli (11), chaque pli (11) recevant en soi une saillie (9) qui constitue la bride de bord (12) des tubes d'échangeur de chaleur (2) constitués de deux moitiés de tubes plats (2a, 2b).

3. Échangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi (3) présente des renfoncements (8), chaque renfoncement (8) dans la paroi (3) étant un nez (13) fabriqué par une technique de façonnage et saillant vers l'intérieur, lequel remplit le joint entre deux tubes d'échangeur de chaleur (2) constituant un sillon (10) au niveau de la périphérie de la pile.

4. Échangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi (3) présente des fentes (14), chaque fente (14) dans la paroi (3) étant dimensionnée précisément de telle sorte qu'elle reçoive une saillie (9) qui constitue la bride de bord (12) des tubes d'échangeur de chaleur (2) constitués de deux moitiés de tubes plats (2a, 2b).

5. Échangeur de chaleur selon les revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les extrémités (4) au niveau des côtés larges (15) des tubes plats d'échangeur de chaleur (2) s'appliquent l'une contre l'autre et doivent être connectées, les sillons (10) constituant les joints du côté des bords entre deux tubes d'échangeur de chaleur (2).

6. Échangeur de chaleur selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que les rehaussements (6) et/ou les renfoncements (8) et/ou les fentes (7) sont disposés dans les portions de paroi de la paroi (3) qui s'étendent le long des côtés étroits des tubes plats d'échangeur de chaleur (2).

7. Échangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'entre les côtés larges (15) au niveau des extrémités (4) des tubes plats d'échangeur de chaleur (2) est prévu un espacement (27).

8. Échangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi (3) du diffuseur (1) présente deux parois étroites et deux parois larges, en ce que les parois larges possèdent de préférence des prolongements (24) qui s'étendent jusqu'aux extrémités de plaques de terminaison (22) qui recouvrent et renforcent la pile de tubes plats d'échangeur de chaleur (2).

9. Échangeur de chaleur selon la revendication 8, caractérisé en ce que les prolongements (24) présentent un épaulement (25).

10. Échangeur de chaleur selon les revendications 8 et 9, caractérisé en ce que les plaques de terminaison (22) présentent, aux extrémités, des pattes (23) qui sont recourbées après le prémontage de l'échangeur de chaleur afin de s'appliquer contre les prolongements (24).

11. Échangeur de chaleur selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que le diffuseur (1) est une pièce fabriquée par emboutissage profond.

12. Échangeur de chaleur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est utilisé en tant qu'échangeur de chaleur à gaz d'échappement refroidi par liquide dans des installations de recirculation de gaz d'échappement de véhicules automobiles ou en tant que refroidisseur d'air de suralimentation.

13. Échangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi (3) possède au moins une entrée (20) et/ou une sortie (21) pour l'autre fluide qui s'écoule entre les tubes d'échangeur de chaleur (2).

14. Échangeur de chaleur selon la revendication 13, caractérisé en ce que la paroi (3) présente un élargissement de la périphérie (30) dans lequel l'entrée (20) et/ou la sortie (21) sont disposées, et en ce que les deux moitiés de tubes plats (2a, 2b) formant respectivement un tube d'échangeur de chaleur (2) sont déformées, dans la région recouverte par l'élargissement de la périphérie (30), de telle sorte qu'une liaison hydraulique soit établie entre l'élargissement de la périphérie (30) et les canaux d'écoulement (27, 40) pour l'autre fluide disposés entre les tubes d'échangeur de chaleur (2).

15. Échangeur de chaleur selon les revendications 13 et 14, caractérisé en ce que les rehaussements (6) et/ou les fentes (7) dans la paroi (3) sont interrompus dans la région de l'élargissement de la périphérie (30).

Zeichnung