DE102013218867A1 - Wärmeübertrager - Google Patents

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DE102013218867A1
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Albrecht Siegel
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Abstract

Wärmeübertrager (1) mit einer Mehrzahl von fluidführenden Rohren (8), die an ihren Endbereichen in Rohrböden (3, 4) aufgenommen und mit diesen stoffschlüssig verbunden sind, wobei die Rohre (8) einen ersten Strömungskanal bilden, welcher mit einem ersten Fluid durchströmbar ist, wobei die Rohrböden (3, 4) derart in ein Gehäuse (2) eingesetzt und mit diesem verbunden sind, dass zwischen dem Gehäuse (2) und den Rohren (8) ein zweiter Strömungskanal entsteht, welcher von einem zweiten Fluid durchströmbar ist, wobei die Rohre (8) von dem zweiten Fluid umströmbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rohrboden (4) einen zumindest teilweise umlaufenden Flansch (7) aufweist, der in radialer Richtung über das Gehäuse (2) hinaussteht.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager mit einer Mehrzahl von fluidführenden Rohren, die an ihren Endbereichen in Rohrböden aufgenommen und mit diesen stoffschlüssig verbunden sind, wobei die Rohre einen ersten Strömungskanal bilden, welcher mit einem ersten Fluid durchströmbar ist, wobei die Rohrböden derart in ein Gehäuse eingesetzt und mit diesem verbunden sind, dass zwischen dem Gehäuse und den Rohren ein zweiter Strömungskanal entsteht, welcher von einem zweiten Fluid durchströmbar ist, wobei die Rohre von dem zweiten Fluid umströmbar sind.
  • Stand der Technik
  • Wärmeübertrager werden gemäß dem Stand der Technik in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Unter anderem werden Wärmeübertrager in die Abgasstrecke nach einem Verbrennungsmotor eingefügt und dienen der Abkühlung des Abgases. Wärmeübertrager werden in einem solchen Anwendungsfall dazu verwendet Abgas vor Systemen, wie beispielsweise einer Abgasrückführung, abzukühlen. Über diese Abkühlung kann der Wirkungsgrad der Verbrennung innerhalb des Verbrennungsmotors, welcher zu seinem Frischluft/Kraftstoffgemisch einen Anteil Abgas beigemischt bekommt, erhöht werden. Weiterhin wird der Anteil an Schadstoffen im Abgas reduziert.
  • Wärmeübertrager weisen dabei gemäß dem Stand der Technik ein Rohrbündel mit abgasführenden Rohren auf, wobei das Rohrbündel von einem Gehäuse umschlossen ist. Das von dem Abgas durchströmte Rohrbündel wird dabei von einem Kühlmittel, welches im Inneren des Gehäuses um die Rohre strömt abgekühlt. Das Kühlmittel strömt durch einen Kühlmitteleinlass in das Innere des Gehäuses und verlässt nach dem Umströmen des Rohrbündels über einen, ebenfalls am Gehäuse ausgebildeten Kühlmittelauslass den Wärmeübertrager.
  • Das Abgas strömt dabei über einen Einlassdiffusor in das Rohrbündel ein und über einen Auslassdiffusor aus dem Rohrbündel aus.
  • Um Wärmeübertrager an vor- beziehungsweise nachgelagerte Elemente anbinden zu können, weisen die Zuströmstrecken und Abströmstrecken des Wärmeübertragers Flansche auf. Diese Flansche werden teilweise in einem Verfahren, wie beispielsweise dem Druckgussverfahren direkt an den betroffenen Bauteilen erzeugt. Alternativ werden die Flansche nachträglich, als zusätzliche Bauteile an den Wärmeübertrager angebracht.
  • Hierbei werden in heute bekannten Lösungen die Flansche, welche beispielsweise am Gehäuse des Wärmeübertragers selbst oder dem Diffusor des Wärmeübertragers angebracht werden, als zusätzliches Bauteil an den Wärmeübertrager angelötet oder geschweißt.
  • Wärmeübertrager dieser Bauart, insbesondere Abgaswärmeübertrager, sind im Stand der Technik bekannt und zum Beispiel in der WO 2004/001203 A2 offenbart.
  • Nachteilig am Stand der Technik ist insbesondere, dass der Flansch ein zusätzliches Bauteil darstellt, durch welches Teilekosten entstehen. Außerdem stellt das Fügen des Flansches an den Wärmeübertrager einen zusätzlichen Prozessschritt dar, der die Bearbeitungszeit erhöht und zusätzliche Kosten verursacht.
  • Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
  • Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Wärmeübertrager bereitzustellen, der es ermöglicht auf einfache und kostengünstige Weise vor- beziehungsweise nachgelagerte Elemente an den Wärmeübertrager anzubinden.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch einen Wärmeübertrager mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager mit einer Mehrzahl von fluidführenden Rohren, die an ihren Endbereichen in Rohrböden aufgenommen und mit diesen stoffschlüssig verbunden sind, wobei die Rohre einen ersten Strömungskanal bilden, welcher mit einem ersten Fluid durchströmbar ist, wobei die Rohrböden derart in ein Gehäuse eingesetzt und mit diesem verbunden sind, dass zwischen dem Gehäuse und den Rohren ein zweiter Strömungskanal entsteht, welcher von einem zweiten Fluid durchströmbar ist, wobei die Rohre von dem zweiten Fluid umströmbar sind, wobei ein Rohrboden einen zumindest teilweise umlaufenden Flansch aufweist, der in radialer Richtung über das Gehäuse hinaussteht.
  • Ein in den Rohrboden integrierter Flansch, welcher über das Gehäuse des Wärmeübertragers hinaussteht bietet die Möglichkeit vorgelagerte oder nachgelagerte Elemente direkt mit dem Wärmeübertrager zu verbinden. Es kann dabei darauf verzichtet werden zusätzliche Flansche an das Gehäuse durch Schweißen oder Löten anzubringen. Dadurch kann der Produktionsprozess vereinfacht werden und, durch den Wegfall von zusätzlichen Flanschen, die Anzahl an benötigten Teilen reduziert werden.
  • Auch ist es zu bevorzugen, wenn beide Rohrböden jeweils einen zumindest teilweise umlaufenden Flansch aufweisen, der in radialer Richtung über das Gehäuse hinaussteht. Eine Anordnung von jeweils einem Flansch an jedem der Rohrböden ist besonders vorteilhaft, da dadurch die Anbindbarkeit von vorgelagerten und nachgelagerten Bauteilen an den Wärmeübertrager vereinfacht wird.
  • Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Rohrboden einen umlaufenden axialen Bereich und/oder radialen Bereich aufweist und das Gehäuse mit dem Rohrboden in diesem umlaufenden axialen Bereich und/oder radialen Bereich verbunden ist.
  • Je nach Ausgestaltung des Rohrbodens beziehungsweise des Gehäuses, können der Rohrboden und das Gehäuse in einem axialen Bereich oder radialen Bereich miteinander verbunden werden. Die Verbindungsstelle ist dabei vorteilhafterweise vollständig umlaufend, damit das Gehäuse fluiddicht nach außen abgedichtet werden kann.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Rohrboden und/oder das Gehäuse aus einem Aluminiumwerkstoff und/oder einem Stahlwerkstoff gefertigt sind.
  • Die Verwendung eines Aluminiumwerkstoffs führt zu einem besonders leichten Gesamtgewicht des Wärmeübertragers. Die Verwendung eines Stahlwerkstoffs führt zu einer großen Temperaturresistenz. Insgesamt ist die Wahl des Werkstoffes an den Einsatzbedingungen auszurichten. Vorteilhafterweise kann auch eine Mischung aus Aluminiumelementen und Stahlelementen zum Aufbau des Wärmeübertragers verwendet werden.
  • Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung ist es vorteilhaft, wenn der über das Gehäuse hinaus stehende Teil des Flansches Bohrungen und/oder Mittel zur Befestigung von Elementen durch Verschrauben aufweist.
  • Durch Bohrungen und/oder Mittel zur Befestigung von Elementen durch Verschraubung am Flansch kann ein dem Wärmeübertrager vor- beziehungsweise nachgelagertes Element direkt mit dem Flansch verbunden werden. Im Falle von Bohrungen im Flansch und dem vor- beziehungsweise nachgelagerten Element, muss zusätzlich ein Verbindungselement vorgesehen werden, welches in die Bohrungen eingesteckt werden kann, wodurch der Flansch mit einem weiteren Element verbunden werden kann.
  • Auch ist es zu bevorzugen, wenn die Mittel zur Befestigung von Elementen durch Verschrauben durch Schraubenmuttern gebildet sind.
  • Durch die Anordnung von Schraubenmuttern am Flansch und die Verbindung der Schraubenmuttern mit dem Flansch ist eine Verbindung des Flansches mit einem vor- beziehungsweise nachgelagerten Element besonders einfach herzustellen. In die Schraubenmuttern können herkömmliche Schrauben eingedreht werden, welche beispielsweise durch Bohrungen in den am Flansch zu befestigenden Elementen gesteckt sind.
  • Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn die Schraubenmuttern auf einer radialen Fläche des Flansches jeweils konzentrisch mit einer, den Flansch durchgreifenden Bohrung angeordnet sind und mit dem Flansch verbunden sind.
  • Die Anordnung der Schraubenmuttern auf einer radialen Fläche des Flansches führt zu einer einfachen Verbindbarkeit mit einem dem Wärmeübertrager vor- beziehungsweise nachgelagerten Element. Die zur Verbindung genutzten Schrauben verlaufen dabei parallel zur Mittelachse des Wärmeübertragers. Dies vereinfacht den Montageprozess.
  • Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenmuttern auf der dem Gehäuse zugewandten radialen Fläche des Flansches angeordnet sind und die dem Gehäuse abgewandte radiale Fläche des Flansches eine Dichtfläche bildet.
  • Die Ausbildung einer Dichtfläche am Flansch auf der dem Gehäuse abgewandten Seite ist besonders vorteilhaft, weil so dem Wärmeübertrager vor- beziehungsweise nachgelagerte Elemente direkt mit dem Flansch verbunden werden können. Sofern das anzubindende Element ebenfalls eine geeignete Dichtfläche ausbildet, kann so auf den Einsatz von einem Passstück zwischen dem Flansch und dem Element verzichtet werden.
  • In einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass der Flansch im Bereich der Bohrungen und/oder Schraubenmuttern radiale Materialerweiterungen über die Grundform des Flansches hinaus aufweist.
  • Mit Materialerweiterungen sind hier insbesondere radiale Ausdehnungen des Flansches über seinen restlichen Außenradius hinaus gemeint, welche speziell im Bereich der Bohrungen oder Schraubenmuttern angeordnet sind.
  • Diese Materialerweiterungen dienen dazu, die Bohrungen oder die Schraubenmuttern weiter vom Mittelpunkt des Flansches entfernt anordnen zu können, damit in jedem Fall eine vollständig umlaufende Dichtfläche auf der dem Gehäuse abgewandten radialen Fläche des Flansches entsteht, die nicht durch die Bohrungen oder Schraubenmuttern unterbrochen wird.
  • Durch das Vorsehen einer Materialerweiterung nur im Bereich der Bohrungen oder Schraubenmuttern kann der Flansch mit einem geringeren Materialeinsatz erzeugt werden, als bei einer Vergrößerung der Grundform des Flansches insgesamt.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist es zu bevorzugen, wenn das Gehäuse einen kreisrunden Außendurchmesser aufweist und die Rohrböden jeweils einen radial über das Gehäuse hinausstehenden Flansch aufweisen, wobei der Flansch eine Einzahl oder eine Mehrzahl von Bohrungen und eine Einzahl oder eine Mehrzahl von Schraubenmuttern aufweist, wobei die Schraubenmuttern konzentrisch mit den Bohrungen auf einer radialen Fläche des Flansches angeordnet sind, wobei die Bohrungen in Umfangsrichtung des Flansches umlaufend angeordnet sind.
  • Gemäß eines weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung ist es zu bevorzugen, wenn das Gehäuse einen kreisrunden Außendurchmesser aufweist und die Rohrböden jeweils einen radial über das Gehäuse hinausstehenden Flansch aufweisen, wobei der Flansch vier Bohrungen und vier Schraubenmuttern aufweist, wobei die Schraubenmuttern konzentrisch mit den Bohrungen auf einer radialen Fläche des Flansches angeordnet sind, wobei die Bohrungen in Umfangsrichtung des Flansches umlaufend angeordnet sind.
  • Durch ein kreisrundes Gehäuse ist insbesondere eine einfache Anbindbarkeit des Wärmeübertragers an vor- beziehungsweise nachgelagerte Elemente gewährleistet, da regelmäßig runde Rohrleitungen zum Einsatz kommen. Die Anordnung von vier Schraubenmuttern ermöglicht es eine hohe Dichtwirkung zwischen dem Flansch und einem, dem Wärmeübertrager vor- beziehungsweise nachgelagerten, Element zu erreichen. Die umlaufende Anordnung der Schraubenmuttern in Umfangsrichtung am Flansch führt zu einer gleichmäßig verteilten Anpresskraft auf die Dichtfläche.
  • In einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist der beschriebene Wärmeübertrager ein Abgaswärmeübertrager. Das erste Fluid ist dabei ein Abgas, welches beispielsweise durch den Abgasstrang eines Verbrennungsmotors strömt. Das zweite Fluid ist dabei ein Kühlmittel.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen und der folgenden Figurenbeschreibung beschrieben.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 eine perspektivische Ansicht eines Wärmeübertragers, mit Blick auf einen Rohrboden ohne Flansch,
  • 2 eine perspektivische Ansicht auf einen Wärmeübertrager gemäß 1, mit Blick auf den erfindungsgemäßen Rohrboden mit Flansch, und
  • 3 einen Schnitt durch die Mittelebene entlang der Hauptausdehnungsrichtung des Wärmeübertragers, mit einer Detailansicht des erfindungsgemäßen Rohrbodens mit Flansch.
  • Bevorzugte Ausführung der Erfindung
  • In der nachfolgenden Figurenbeschreibung wird der erfindungsgemäße Wärmeübertrager anhand eines Abgaswärmeübertragers beschrieben. In weiteren vorteilhaften Ausführungen ist ein erfindungsgemäßer Wärmeübertrager unter anderem ebenso als Ladeluftkühler oder als Ölkühler ebenso verwendbar.
  • Die Beschreibung des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers als Abgaswärmeübertrager ist dabei nur als ein gewähltes Beispiel für die Verwendung des Wärmeübertragers zu verstehen und besitzt damit keinen beschränkenden Charakter.
  • Das im Nachfolgenden als Abgas bezeichnete erste Fluid kann in den oben erwähnten alternativen Ausführungsformen auch ein anderes Fluid sein, wie etwa Luft, Öl oder ein Kühlmittel.
  • Der den nachfolgenden Figuren zugrunde liegende Abgaswärmeübertrager ist von Abgas durchströmt, welches in der nachfolgend beschriebenen Verwendung das erste Fluid bildet. Das zweite Fluid ist in den nachfolgenden Figuren durch ein Kühlmittel realisiert. Eine Umkehr sowohl der Strömungsrichtung der Fluide, als auch der Zuordnung zu den Strömungskanälen ist in alternativen Ausführungsbeispielen ebenso vorsehbar.
  • Die 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Abgaswärmeübertragers 1. Der Abgaswärmeübertrager 1 weist im Inneren des Gehäuses 2 eine Mehrzahl von abgasführenden Rohren 8 auf. Diese abgasführenden Rohre 8 sind in ihren Endbereichen in Rohrböden 3, 4 aufgenommen. Die Rohrböden 3, 4 wiederum sind in dem Gehäuse 2 derart eingefasst, dass ein erster Strömungskanal innerhalb der abgasführenden Rohre 8 gebildet ist und ein zweiter Strömungskanal durch das Gehäuse 2 und um die abgasführenden Rohre 8 führt. Zu diesem Zweck weist das Gehäuse 2 einen Zulauf und einen Ablauf auf, durch welche es mit einem Fluid durchströmt werden kann.
  • Der dem Betrachter zugewandte Rohrboden 3 ist konventioneller Bauart und nimmt nur die abgasführenden Rohre 8 in einem ihrer Endbereiche auf und ist mit einer Innenfläche des Gehäuses 2 fluiddicht verbunden. Der dem Betrachter abgewandte Rohrboden 4 entspricht einer erfindungsgemäßen Ausführung des Rohrbodens 4.
  • In der 1 zu erkennen ist der Flansch 7, welcher in radialer Richtung über das Gehäuse 2 hinaussteht. Der Flansch 7 ist Teil des erfindungsgemäßen Rohrbodens 4.
  • Der Flansch 7 des Rohrbodens 4 weist vier Schraubenmuttern 6 auf, von denen in der 1 nur drei abgebildet sind. Diese Schraubenmuttern 6 dienen als Mittel zur Befestigung von dem Abgaswärmeübertrager 1 vor- beziehungsweise nachgelagerten Elementen an dem Gehäuse 2. Die Schraubenmuttern 6 sind hierzu auf einer dem Gehäuse 2 zugewandten Fläche des Flansches 7 angeordnet.
  • Um die Montage zu vereinfachen, ist es vorteilhaft, die Schraubenmuttern 6 mit dem Flansch 7 so zu verbinden, dass diese nicht manuell in Position gehalten werden müssen, um eine Verschraubung mit einem vor- beziehungsweise nachgelagerten Element herzustellen. Eine detaillierte Darstellung dieser Befestigungsmethode ist in der 3 dargestellt.
  • Die Schraubenmuttern 6 sind in Bereichen einer radialen Materialerweiterung 5 des Flansches 7 angeordnet. Weiterhin sind die Schraubenmuttern 6 entlang der Umfangsrichtung des Flansches 7 verteilt.
  • Materialerweiterung 5 heißt in diesem Fall, dass der Flansch 7 in bestimmten Bereichen eine radiale Ausdehnung aufweist, welche über den restlichen Außenradius des Flansches 7 hinausgeht. Hierdurch wird erreicht, dass insbesondere Bohrungen oder die Schraubenmuttern 6 in einem Bereich des Flansches 7 angeordnet werden, wo sie mit der Dichtfläche, welche der Flansch 7 ausbildet, nicht kollidieren. Weitere Ausführungen hierzu folgen in 2.
  • Die 2 zeigt einen Abgaswärmeübertrager 1 gemäß der 1. Die Sicht in 2 ist nun auf den erfindungsgemäßen Rohrboden 4 gerichtet. Wie auch der Rohrboden 3 nimmt der Rohrboden 4 einen der Endbereiche der abgasführenden Rohre 8 in sich auf und ist mit einer Innenfläche des Gehäuses 2 des Abgaswärmeübertragers 1 verbunden.
  • In 2 ist zu erkennen, dass entlang der Umfangsrichtung des Flansches 7 Bohrungen 9 in den Flansch 7 eingebracht sind. Auf der dem Gehäuse 2 zugewandten Fläche 7 des Flansches sind die in 1 bereits gezeigten Schraubenmuttern 6 so angeordnet, dass sie konzentrisch mit den Bohrungen 9 ausgerichtet sind. Die Bohrungen 9 und die Schraubenmuttern 6 sind, wie bereits in 1 erwähnt, in Bereichen einer radialen Materialerweiterung 5 angeordnet. Dies geschieht mit dem Ziel, eine Kollision zwischen den Bohrungen 9 oder den Schraubenmuttern 6, insbesondere mit der Dichtfläche 10, welche auf der dem Gehäuse 2 abgewandten Seite des Flansches 7 angeordnet ist, zu vermeiden.
  • Die Materialerweiterungen 5 haben den Vorteil, dass insgesamt das Gewicht des Flansches 7 gering gehalten werden kann. Im Vergleich zu einer Ausführung, welche einen generell erweiterten Außendurchmesser aufweisen würde, ist die in 2 gezeigte Ausführungsform des Flansches 7 deutlich materialeffizienter.
  • In alternativen Ausführungsformen ist es auch vorsehbar, dass eine von der in den 1 und 2 gezeigte Anzahl der Bohrungen 9 und Schraubenmuttern 6 abweichende Anzahl vorgesehen wird. Ebenso ist eine von der kreisrunden Form abweichende Außenkontur des Abgaswärmeübertragers 1 vorsehbar. Die Innenform des Gehäuses 2 kann ebenso in einer anderen Form vorgesehen sein. Die Rohrböden können dementsprechend an ein alternatives Gehäuse beziehungsweise an eine abweichende Gestaltung des Abgaswärmeübertragers angepasst werden.
  • Die 3 zeigt einen Schnitt durch die Mittelebene entlang der Durchströmungsrichtung durch die abgasführenden Rohre 8 des bereits in den 1 und 2 gezeigten Abgaswärmeübertragers 1. Es ist eine Detailansicht des erfindungsgemäßen Rohrbodens 4 dargestellt. Der Rohrboden 4 weist einen radial verlaufenden Bereich 16 auf, welcher im Inneren des Gehäuses 2 angeordnet ist und in welchem die abgasführenden Rohre 8 aufgenommen sind. An diesen radialen Bereich 16 schließt sich ein axialer Bereich 12 an, welcher gleichzeitig die Verbindungsstelle des Rohrbodens 4 mit dem Gehäuse 2 darstellt. Der radiale Bereich 16 und der axiale Bereich 12 liegen in einem 90 Winkel zueinander.
  • An den axialen Bereich 12 schließt sich ein weiterer radialer Bereich 11 an, welcher auf der vom Gehäuse 2 abgewandten Seite die Dichtfläche 10 bildet. Auf der dem Gehäuse 2 zugewandten Seite der radialen Fläche 11 sind die Schraubenmuttern 6, von denen in 3 jedoch nur eine dargestellt ist, angeordnet.
  • Die radiale Fläche 11 weist weiterhin die Bohrungen 9 auf, welche in Bereichen der Materialerweiterungen 5 des Flansches 7 eingebracht sind. In der 3 dargestellt ist nur eine der Bohrungen 9 welche in Umfangsrichtung umlaufend am Flansch 7 verteilt sind.
  • An den radialen Bereich 11 schließt sich ein aufgestellter Randbereich 15 an, welcher im Wesentlichen in axialer Richtung ausgerichtet ist und vollständig um den Flansch 7 umlaufend ausgeführt ist. Dieser aufgestellte Randbereich 15 dient der Stabilisierung des Flansches 7 und kann in alternativen Ausführungsformen auch weggelassen werden, sofern die Stabilität des Flansches 7, etwa durch eine ausreichende Materialstärke, in ausreichendem Maße gewährleistet ist.
  • Die dem Gehäuse 2 zugewandte Fläche des radialen Bereichs 11 weist weiterhin einen Steg 13 auf, welcher als Verdrehsicherung für die Schraubenmutter 6 ausgelegt ist. Ein solcher Steg 13 ist jeweils benachbart zu den Bohrungen 9 welche in Umfangsrichtung am Flansch 7 verteilt sind angeordnet.
  • Die Schraubenmutter 6 ist dabei so geformt, dass sie an ihrer dem Flansch 7 zugewandten Seite einen Absatz 14 ausbildet, mit welchem sie in eine Bohrung 17 des Flansches 7 eingesetzt werden kann. Aufgrund der sechseckigen Außenkontur der Schraubenmutter 6 und des flächigen Stegs 13, welcher im montierten Zustand an der Außenkontur der Schraubenmutter 6 anliegt, ist die Schraubenmutter 6 gegen ein unbeabsichtigtes Verdrehen gesichert. Die Schraubenmutter 6 ist mit dem Flansch 7 durch ein Verfahren, wie etwa dem Löten, Schweißen oder Kleben, verbunden.
  • In alternativen Ausführungsformen, können die Elemente, wie die Schraubenmuttern 6, auch ohne einen solchen Steg 13 am Flansch 7 positioniert werden. Auch ist der Einsatz einer Schraubenmutter ohne Absatz vorsehbar, wobei die Schraubenmutter dann flächig auf dem Flansch 7 aufliegt und nicht in die Bohrung 9 eingreift. Ebenso ist es vorsehbar, dass andere Verbindungselemente vorgesehen werden. Denkbar ist etwa das Einbringen eines Gewindes in die Bohrungen 9 selbst, so dass ein vorbeziehungsweise nachgelagertes Element mittels einer Schraube direkt mit dem Flansch 7 verbunden werden kann.
  • Die Bohrung 17 der Schraubenmutter 6 kann in ihrem Inneren ein Gewinde aufweisen, in welches ein Gegenstück, wie beispielsweise eine Schraube, eingeschraubt werden kann. In alternativen Ausführungsformen ist auch eine Ausführungsform ohne ein Innengewinde denkbar. In diesem Fall muss ein weiteres Verbindungselement zu einer Verbindung mit einem vor- beziehungsweise nachgelagerten Element herangezogen werden. Hierzu kann beispielsweise eine Mutter verwendet werden, die auf eine durch die Schraubenmutter 6 gesteckte Schraube geschraubt wird.
  • Die Verbindung des Gehäuses 2 mit dem Rohrboden 4 im Bereich der axialen Ausdehnung 12 ist hier beispielhaft. In alternativen Ausführungsformen ist es ebenso vorsehbar, dass das Gehäuse 2 in einem radialen Erstreckungsbereich des Rohrbodens 4 oder des Flansches 7 mit dem Rohrboden 4 verbunden ist. Für den Rohrboden 4 sowie für das Gehäuse 2 können beispielsweise Aluminiumwerkstoffe oder Stahlwerkstoffe vorgesehen sein.
  • Als Verbindungsverfahren kommen insbesondere Schweißverfahren, Lötverfahren, oder Klebeverfahren in Betracht.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • WO 2004/001203 A2 [0007]

Claims (11)

  1. Wärmeübertrager (1) mit einer Mehrzahl von fluidführenden Rohren (8), die an ihren Endbereichen in Rohrböden (3, 4) aufgenommen und mit diesen stoffschlüssig verbunden sind, wobei die Rohre (8) einen ersten Strömungskanal bilden, welcher mit einem ersten Fluid durchströmbar ist, wobei die Rohrböden (3, 4) derart in ein Gehäuse (2) eingesetzt und mit diesem verbunden sind, dass zwischen dem Gehäuse (2) und den Rohren (8) ein zweiter Strömungskanal entsteht, welcher von einem zweiten Fluid durchströmbar ist, wobei die Rohre (8) von dem zweiten Fluid umströmbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rohrboden (4) einen zumindest teilweise umlaufenden Flansch (7) aufweist, der in radialer Richtung über das Gehäuse (2) hinaussteht.
  2. Wärmeübertrager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beide Rohrböden (3, 4) jeweils einen zumindest teilweise umlaufenden Flansch (7) aufweisen, der in radialer Richtung über das Gehäuse (2) hinaussteht.
  3. Wärmeübertrager (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrboden (4) einen umlaufenden axialen Bereich (12) und/oder radialen Bereich aufweist und das Gehäuse (2) mit dem Rohrboden (4) in diesem umlaufenden axialen Bereich (12) und/oder radialen Bereich verbunden ist.
  4. Wärmeübertrager (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrboden (4) und/oder das Gehäuse (2) aus einem Aluminiumwerkstoff und/oder einem Stahlwerkstoff gefertigt ist.
  5. Wärmeübertrager (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der über das Gehäuse (2) hinaus stehende Teil des Flansches (7) Bohrungen (9) und/oder Mittel zur Befestigung von Elementen durch Verschrauben aufweist.
  6. Wärmeübertrager (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Befestigung von Elementen durch Verschrauben durch Schraubenmuttern (6) gebildet sind.
  7. Wärmeübertrager (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenmuttern (6) auf einer radialen Fläche (11) des Flansches (7) jeweils konzentrisch mit einer, den Flansch (7) durchgreifenden Bohrung (9) angeordnet sind und mit dem Flansch (7) verbunden sind.
  8. Wärmeübertrager (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schraubenmuttern (6) auf der dem Gehäuse (2) zugewandten radialen Fläche (11) des Flansches (7) angeordnet sind und die dem Gehäuse (2) abgewandte radiale Fläche (10) des Flansches (7) eine Dichtfläche (10) bildet.
  9. Wärmeübertrager (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5, 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Flansch (7) im Bereich der Bohrungen (9) und/oder Schraubenmuttern (16) radiale Materialerweiterungen (5) über die Grundform des Flansches (7) hinaus aufweist.
  10. Wärmeübertrager (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) einen kreisrunden Außendurchmesser aufweist und die Rohrböden (3, 4) jeweils einen radial über das Gehäuse (2) hinausstehenden Flansch (7) aufweisen, wobei der Flansch (7) eine Einzahl oder eine Mehrzahl von Bohrungen (9) und eine Einzahl oder eine Mehrzahl von Schraubenmuttern (6) aufweist, wobei die Schraubenmuttern (6) konzentrisch mit den Bohrungen (9) auf einer radialen Fläche (11) des Flansches (7) angeordnet sind, wobei die Bohrungen (9) in Umfangsrichtung des Flansches (7) umlaufend angeordnet sind.
  11. Wärmeübertrager (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) einen kreisrunden Außendurchmesser aufweist und die Rohrböden (3, 4) jeweils einen radial über das Gehäuse (2) hinausstehenden Flansch (7) aufweisen, wobei der Flansch (7) vier Bohrungen (9) und vier Schraubenmuttern (6) aufweist, wobei die Schraubenmuttern (6) konzentrisch mit den Bohrungen (9) auf einer radialen Fläche (11) des Flansches (7) angeordnet sind, wobei die Bohrungen (9) in Umfangsrichtung des Flansches (7) umlaufend angeordnet sind.
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WO2004001203A2 (de) 2002-06-25 2003-12-31 Behr Gmbh & Co. Abgaswärmeübertrager und verfahren zu seiner herstellung

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