DE102020104538A1 - Wärmetauschergehäuse und Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers - Google Patents

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Otto Steinhauser
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Abstract

Es wird ein Wärmetauschergehäuse (10) für ein Abgaswärmerückgewinnungssystem oder einen Abgaskühler eines Kraftfahrzeugs angegeben, mit einer ersten Gehäuseschale (12), die eine Seitenwand des Wärmetauschergehäuses (10) bildet, wobei an zumindest einer Stirnseite der ersten Gehäuseschale (12) ein Endstück (16) angeordnet ist, welches das Wärmetauschergehäuse (10) abgrenzt, wobei sowohl die Gehäuseschale (12) als auch das mindestens eine Endstück (16) eine stirnseitige Abschlussfläche (34, 36, 40) haben und wobei die Abschlussflächen (34, 36, 40) unmittelbar einander gegenüberliegen, und mit einer zweiten Gehäuseschale (14), die mehrere Seitenwände des Wärmetauschergehäuses (10) bildet, wobei die Gehäuseschalen (12, 14) miteinander und mit dem Endstück (16) verlötet sind. Des Weiteren wird ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers angegeben.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Wärmetauschergehäuse für einen Wärmetauscher eines Abgaswärmerückgewinnungssystems oder eines Abgaskühlers eines Kraftfahrzeugs sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers für ein Kraftfahrzeug.
  • Wärmetauschergehäuse bestehen üblicherweise aus mehreren Gehäusebestandteilen, die miteinander mittels Lötens verbunden werden. An den Schnittstellen zwischen den Gehäuseteilen treten in der Regel Spalte auf, die beim Löten durch den Lotwerkstoff gefüllt werden. Dies resultiert in einem relativ hohen Bedarf an Lot, was sich negativ auf die Herstellkosten auswirkt. Zudem führen hohe Spalte (>0,8mm) zu einer lückenhaften Verlötung, welche in einer Undichtheit des Bauteils und somit zum Verlust der Funktion führen kann.
  • Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein optimiertes Wärmetauschergehäuse sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Wärmetauschergehäuse für ein Abgaswärmerückgewinnungssystem oder einen Abgaskühler eines Kraftfahrzeugs, mit einer ersten Gehäuseschale, die eine Seitenwand des Wärmetauschergehäuses bildet, wobei an zumindest einer Stirnseite der ersten Gehäuseschale ein Endstück angeordnet ist, welches das Wärmetauschergehäuse abgrenzt, wobei sowohl die Gehäuseschale als auch das mindestens eine Endstück eine stirnseitige Abschlussfläche haben und wobei die Abschlussflächen unmittelbar einander gegenüberliegen, und mit einer zweiten Gehäuseschale, die mehrere Seitenwände des Wärmetauschergehäuses bildet, wobei die Gehäuseschalen miteinander und mit dem Endstück verlötet sind.
  • Die Grundidee der Erfindung basiert darauf, Spalte zwischen den einzelnen Gehäuseteilen zu vermeiden bzw. möglichst gering zu halten, um die Herstellung des Wärmetauschergehäuses zu optimieren.
  • Aufgrund der geringen Spaltmaße, die sich durch das erfindungsgemäße Design ergeben, ist es möglich, die Gehäuseteile mittels Ofenlötens miteinander zu verbinden. Dies ermöglicht eine besonders kostengünstige und einfache Herstellung des Wärmetauschergehäuses. Durch die Vermeidung beziehungsweise Minimierung von Spalten ist zudem der Bedarf an Lotwerkstoff, z.B. Lotpaste minimiert, was sich ebenfalls vorteilhaft auf die Herstellkosten auswirkt.
  • Mit den Abschlussflächen sind die Flächen der ersten Gehäuseschale beziehungsweise des Endstücks gemeint, die sich in Längsrichtung des Wärmetauschergehäuses betrachtet maximal weit zum gegenüberliegenden Bauteil hin erstrecken.
  • Die stirnseitigen Abschlussflächen der ersten Gehäuseschale und des Endstücks liegen insbesondere aneinander an oder sind in einem Abstand zueinander parallel ausgerichtet. Der Abstand ist vorzugsweise relativ gering, insbesondere kleiner 0,8 mm, und entspricht beispielsweise maximal der Wandstärke der Gehäuseschale.
  • Wenn die Abschlussflächen aneinander anliegen, bilden eine Außenfläche der ersten Gehäuseschale und eine Außenfläche des Endstücks eine durchgehende, stufenlose Fläche.
  • Die Abschlussfläche der ersten Gehäuseschale liegt dabei vollflächig an der Abschlussfläche des Endstücks an. Das heißt, die Abschlussfläche des Endstücks ist mindestens genauso groß wie die Abschlussfläche der Gehäuseschale.
  • Mit dem Begriff stufenlos ist gemeint, dass eine Außenfläche der ersten Gehäuseschale fluchtend in eine Außenfläche des Endstücks übergeht und insbesondere an einem Übergang von der ersten Gehäuseschale zum Endstück keine überstehende Kante an einer Gehäuseaußenseite vorhanden ist. Das schließt jedoch nicht aus, dass an anderer Stelle in der Gehäuseschale oder dem Endstück Prägungen wie Versteifungssicken oder sonstige Aufweitungen vorhanden sind.
  • Durch das Vermeiden einer überstehenden Kante können Spalte auch zwischen der zweiten Gehäuseschale und dem Endstück beziehungsweise der ersten Gehäuseschale vermieden werden.
  • In Längsrichtung betrachtet, sind die erste Gehäuseschale und das mindestens eine Endstück vorzugsweise ohne Überlappung zueinander angeordnet.
  • In einer stirnseitigen Ansicht ist die erste Gehäuseschale beispielsweise U-förmig.
  • Die erste Gehäuseschale bildet beispielsweise den Boden des Wärmetauschergehäuses, während die zweite Gehäuseschale zwei gegenüberliegende Seitenwände und eine Oberseite des Wärmetauschergehäuses bildet.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist ein Fixierelement vorgesehen, das teilweise mit der ersten Gehäuseschale und teilweise mit dem Endstück überlappt und an der ersten Gehäuseschale und/oder dem Endstück befestigt ist, z.B. durch Fügen, worunter vor allem Schweißen, Kleben oder Crimpen fällt. Das Fixierelement ermöglicht eine Vormontage des Endstücks an der Gehäuseschale. Insbesondere kann das Endstück mittels des Fixierelements an der Gehäuseschale verliersicher in einer definierten Position gehalten sein, bevor die Teile miteinander verlötet sind.
  • Indem das Fixierelement mit der ersten Gehäuseschale und mit dem Endstück überlappt, kann das Fixierelement zudem dazu dienen, einen Spalt zwischen den stirnseitigen Abschlussflächen der ersten Gehäuseschale und des Endstücks abzudecken. Zudem wird durch das Fixierelement die Stabilität des Wärmetauschergehäuses verbessert.
  • Das Fixierelement ist beispielsweise streifenförmig und liegt mit einer Außenfläche an der ersten Gehäuseschale und an dem Endstück flächig an. Das Fixierelement deckt somit die Schnittstelle zwischen der ersten Gehäuseschale und dem Endstück an einer Innenseite des Wärmetauschergehäuses ab. Auf diese Weise entsteht ein Labyrintheffekt, sodass Lot, welches in erwärmtem Zustand besonders dünnflüssig ist, nicht in einen Innenraum des Wärmetauschergehäuses hineinlaufen kann.
  • Beispielsweise überlappt das Fixierelement sowohl mit der ersten Gehäuseschale als auch mit dem Endstück jeweils mindestens 3 mm.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist das Endstück ein Endgitter. Auf diese Weise ist im Endstück gleichzeitig ein Strömungseinlass oder -auslass in das Wärmetauschergehäuse gebildet.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das Endstück ein konisches Anschlussstück zum Anschluss an einen Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs. Das Anschlussstück kann dabei als Abgaseinlass oder Abgasauslass in das Wärmetauschergehäuse dienen.
  • Wenn das Endstück ein Anschlussstück zum Anschluss an einen Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs ist, kann das Fixierelement durch ein Endgitter gebildet sein. Auf diese Weise lässt sich die Anzahl an notwendigen Bauteilen gering halten. Insbesondere kann das Endgitter zusätzlich sämtliche Funktionen erfüllen, die vorhergehend im Zusammenhang mit dem Fixierelement beschrieben wurden.
  • Die zweite Gehäuseschale ist vorzugsweise auf die erste Gehäuseschale aufgesetzt, wobei Ränder der Gehäuseschalen überlappen und verlötet sind. Durch die Überlappung können Fertigungstoleranzen ausgeglichen werden. Insbesondere wird durch die Überlappung das Auftreten eines Spalts vermieden.
  • Die zweite Gehäuseschale ist insbesondere ebenfalls U-förmig ausgebildet und bildet zusammen mit der ersten Gehäuseschale eine umlaufende Gehäusewandung.
  • Die zweite Gehäuseschale kann außerdem mit dem Endstück überlappen, wobei im Überlappungsbereich die Verlötung vorhanden ist. Somit wird auch zwischen dem Endstück und der zweiten Gehäuseschale das Auftreten von Spalten aufgrund von Fertigungstoleranzen vermieden.
  • Zudem ist durch die Überlappung der zweiten Gehäuseschale mit der ersten Gehäuseschale und/oder dem Endstück die Stabilität des Wärmetauschergehäuses verbessert.
  • Vorzugsweise ist an einer Außenseite des Wärmetauschergehäuses entlang einer Schnittstelle zwischen der ersten Gehäuseschale und dem Endstück und/oder entlang einer Schnittstelle zwischen der ersten Gehäuseschale und der zweiten Gehäuseschale und/oder entlang einer Schnittstelle zwischen der zweiten Gehäuseschale und dem Endstück Lot aufgebracht.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist beidseitig der ersten Gehäuseschale ein Endstück angeordnet. Dadurch lässt sich das Wärmetauschergehäuse besonders gut mittels Ofenlötens herstellen.
  • Die Aufgabe wird des Weiteren erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers für ein Kraftfahrzeug, insbesondere mit einem Wärmetauschergehäuse, welches wie vorhergehend beschrieben ausgebildet ist, umfassend die folgenden Schritte:
    • - Bereitstellen einer ersten Gehäuseschale, die eine Seitenwand eines Wärmetauschergehäuses bildet, und mindestens eines Endstücks,
    • - Vorfixieren der ersten Gehäuseschale und des Endstücks zueinander unter Verwendung eines Fügeverfahrens in einer Position, in der eine stirnseitige Abschlussfläche der ersten Gehäuseschale und eine stirnseitige Abschlussfläche des Endstücks unmittelbar einander gegenüberliegen,
    • - Aufsetzen einer zweiten Gehäuseschale auf die erste Gehäuseschale, insbesondere derart, dass die zweite Gehäuseschale mit der ersten Gehäuseschale und/oder mit dem Endstück randseitig überlappt, anschließend
    • - Aufbringen oder Einbringen eines Lotwerkstoffes, z.B. einer Lotpaste, auf bzw. in die Schnittstellen zwischen der ersten Gehäuseschale und dem Endstück sowie zwischen der zweiten Gehäuseschale und dem Endstück und den beiden Gehäuseschalen, und
    • - Ofenlöten des Wärmetauschergehäuses.
  • Ein derartiges Verfahren ermöglicht eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung eines Wärmetauschers, bei dem im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren besonders wenig Lotwerkstoff erforderlich ist.
  • Mittels Ofenlötens können die Schnittstellen zwischen den Gehäuseteilen fluiddicht abgedichtet werden.
  • Vor dem Aufsetzen der zweiten Gehäuseschale wird vorzugsweise ein Wärmetauscherkern in die erste Gehäuseschale eingesetzt. Die Montage des Wärmetauscherkerns kann somit besonders einfach erfolgen.
  • Vor dem Ofenlöten und vorzugsweise auch vor dem Einsetzen des Wärmetauscherkerns in die erste Gehäuseschale wird mindestens ein Fixierelement an einer Innenseite des Wärmetauschergehäuses überlappend mit der ersten Gehäuseschale und mit dem Endstück angeordnet. Das Fixierelement dient, wie bereits vorhergehend beschrieben, zur Vorfixierung der ersten Gehäuseschale und des Endstücks zueinander.
  • Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den beiliegenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
    • - 1 ein Wärmetauschergehäuse gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform in einer Explosionsdarstellung,
    • - 2 das Wärmetauschergehäuse aus 1 in einem zusammengesetzten Zustand,
    • - 3 das Wärmetauschergehäuse aus 1 in einer Frontansicht,
    • - 4 eine Detailansicht einer Schnittstelle zwischen einer ersten Gehäuseschale und einem Endstück des Wärmetauschergehäuses von einer Innenseite des Gehäuses aus betrachtet,
    • - 5 einen Längsschnitt durch einen Teil des Wärmetauschergehäuses,
    • - 6 ein Wärmetauschergehäuse gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform in einer Explosionsdarstellung,
    • - 7 das Wärmetauschergehäuse aus 6 in einem zusammengesetzten Zustand,
    • - 8 das Wärmetauschergehäuse aus 7 in einer weiteren Ansicht,
    • - 9 einen Querschnitt durch das Wärmetauschergehäuse aus 7 in einer Draufsicht,
    • - 10 einen Querschnitt durch das Wärmetauschergehäuse aus 7 in einer perspektivischen Ansicht,
    • - 11 eine Detailansicht des Wärmetauschergehäuses aus 7 im Bereich einer Schnittstelle zwischen einer ersten Gehäuseschale, einer zweiten Gehäuseschale und einem Endstück,
    • - 12 einen Detailbereich aus einem weiteren Querschnitt durch das Wärmetauschergehäuse aus 7 und
    • - 13 einen Längsschnitt durch einen Teil eines weiteren erfindungsgemäßen Wärmetauschergehäuses.
  • 1 zeigt ein Wärmetauschergehäuse 10 für ein Abgaswärmerückgewinnungssystem oder einen Abgaskühler eines Kraftfahrzeugs. Das Wärmetauschergehäuse 10 setzt sich zusammen aus einer ersten Gehäuseschale 12, einer zweiten Gehäuseschale 14 sowie zwei Endstücken 16.
  • Die erste Gehäuseschale 12 bildet einen Boden des Wärmetauschergehäuses 10, während die zweite Gehäuseschale 14 eine Oberseite des sowie zwei Seitenwände des Wärmetauschergehäuses 10 bildet. Die Endstücke 16 grenzen das Wärmetauschergehäuse 10 stirnseitig ab.
  • Im veranschaulichten Ausführungsbeispiel sind die beiden Endstücke 16 als Endgitter 17 ausgebildet und bilden einen Einlass 18 in das Wärmetauschergehäuse 10 und einen Auslass 20 aus dem Wärmetauschergehäuse 10. Das heißt, durch die Endstücke 16 hindurch kann Abgas in das Wärmetauschergehäuse 10 hinein- beziehungsweise aus diesem herausströmen. Hierfür werden innerhalb der Gitteröffnungen flache Gaskanäle, die den sog. Wärmetauscherkern bilden, eingesetzt.
  • Das Wärmetauschergehäuse 10 umfasst zudem ein Fixierelement 22, das an einer Innenwandung 24 des Wärmetauschergehäuses 10 angeordnet ist und das teilweise mit der ersten Gehäuseschale 12 und teilweise mit dem Endstück 16 überlappt. Dabei ist das Fixierelement 22 sowohl an der ersten Gehäuseschale 12 als auch an dem Endstück 16 befestigt, insbesondere verschweißt, zum Beispiel mittels Punktschweißens oder Laserschweißens.
  • Das Fixierelement 22 ist im veranschaulichten Ausführungsbeispiel streifenförmig, z. B. ein Blech. Es erstreckt sich mindestens bis zu einer Oberkante 25 der ersten Gehäuseschale 12. Im dargestellten Ausführungsbeispiel steht das Fixierelement 22 ein Stück weit über die Oberkante 25 der ersten Gehäuseschale 12 hinaus. Somit ist eine Schnittstelle zwischen der ersten Gehäuseschale 12 und dem Endstück 16 durch das Fixierelement 22 komplett abgedeckt.
  • Sowohl die erste Gehäuseschale 12 also auch die zweite Gehäuseschale 14 sind in einer stirnseitigen Ansicht U-förmig.
  • 2 zeigt das Wärmetauschergehäuse 10 aus 1 in einem zusammengesetzten Zustand, wobei die zweite Gehäuseschale 14 auf die erste Gehäuseschale 12 aufgesetzt ist. Dabei überlappen die Ränder 26, 28 der zweiten Gehäuseschale 14 mit den Rändern 27 der ersten Gehäuseschale 12 und mit dem Endstück 16.
  • Die Gehäuseschalen 12, 14 sind sowohl miteinander als auch mit den Endstücken 16 verlötet. Die Verlötung der zweiten Gehäuseschale 14 mit der ersten Gehäuseschale 12 und den Endstücken ist dabei im Überlappungsbereich vorhanden. In 2 ist die Verlötung anhand gestrichelter Linien veranschaulicht.
  • In der Frontansicht in 3 ist zu sehen, dass die erste Gehäuseschale 12 von vorne betrachtet nicht über das Endstück 16 hinaussteht. In der Frontansicht ist die erste Gehäuseschale 12 daher durch das Endstück 16 verdeckt. Genauer gesagt geht eine Außenfläche 30 der ersten Gehäuseschale 12 in eine Außenfläche 32 des Endstücks 16 stufenlos über.
  • 4 zeigt eine Detailansicht der Innenwandung 24 des Wärmetauschergehäuses 10 im Bereich einer Schnittstelle zwischen einem Endstück 16, der ersten Gehäuseschale 12 und der zweiten Gehäuseschale 14.
  • Wie in 4 zu sehen ist, liegt das Fixierelement 22 mit einer Außenfläche an der ersten Gehäuseschale 12 und an dem Endstück 16 flächig an.
  • Wie in der Schnittdarstellung in 5 zu sehen ist, hat die erste Gehäuseschale 12 an jeder Seite eine stirnseitige Abschlussfläche 34 und die Endstücke 16 haben ebenfalls jeweils eine stirnseitige Abschlussfläche 36.
  • Die Abschlussfläche 36 der Endstücke 16 ist dabei an einem umlaufenden Kragen 37 der Endgitter 17 gebildet.
  • Eine stirnseitige Abschlussfläche 34 der ersten Gehäuseschale 12 liegt in zusammengesetztem Zustand des Wärmetauschergehäuses 10 jeweils der stirnseitigen Abschlussfläche 36 eines Endstücks 16 unmittelbar gegenüber. Insbesondere liegen die Abschlussflächen 34, 36 aneinander an.
  • Genauer gesagt liegt die stirnseitige Abschlussfläche 34 der ersten Gehäuseschale vollflächig an der stirnseitigen Abschlussfläche 36 des Endstücks 16 an, wobei die Abschlussfläche 36 des Endstücks 16 zumindest abschnittsweise deckungsgleich mit der Abschlussfläche 34 der ersten Gehäuseschale 12 ausgebildet ist.
  • In der Schnittansicht in 5 ist außerdem ein Wärmetauscherkern 44 schematisch dargestellt, der in das Wärmetauschergehäuse 10 eingesetzt sein kann, um einen Wärmetauscher zu bilden.
  • Die 6 bis 12 zeigen eine weitere Ausführungsform eines Wärmetauschergehäuses 10.
  • Das Wärmetauschergehäuse 10 unterscheidet sich von dem Wärmetauschergehäuse 10 gemäß den 1 bis 5 zum einen dadurch, dass die Endstücke 16 nicht durch die Endgitter 17 gebildet sind, sondern durch zwei konische Anschlussstücke 38 zum Anschluss an einen Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs.
  • Die Anschlussstücke 38 haben, wie die in den 1 bis 5 gezeigten Endgitter 17, ebenfalls eine Abschlussfläche 40, die auf gleiche Weise wie die Abschlussfläche 36 der Endgitter 17 der Abschlussfläche 34 der ersten Gehäuseschale 12 unmittelbar gegenüberliegt, insbesondere an dieser anliegt.
  • Die Außenfläche 30 der ersten Gehäuseschale 12 geht dabei in eine Außenfläche 42 des Anschlussstücks 38 stufenlos über, wie in 7 zu sehen ist, welche das Wärmetauschergehäuse 10 aus 6 in einem zusammengesetzten Zustand zeigt, in dem die zweite Gehäuseschale 14 auf die erste Gehäuseschale 12 aufgesetzt ist.
  • Die Endgitter 17 bilden in dieser Ausführungsform die Fixierelemente 22. Das heißt, die Endgitter 17 überlappen mit den Anschlussstücken 38 und mit der ersten Gehäuseschale 12 und sind am Anschlussstück 38 und an der ersten Gehäuseschale 12 verschweißt.
  • Zu diesem Zweck liegt eine Außenfläche 46 des umlaufenden Kragens 37 der Endgitter 17 an der Innenwandung 24 des Wärmetauschergehäuses 10 an.
  • Die zweite Gehäuseschale 14 ist in 7 zur besseren Veranschaulichung transparent dargestellt. Auf diese Weise ist zu sehen, dass die Ränder 26, 28 der zweiten Gehäuseschale 14 mit der ersten Gehäuseschale 12 und mit den Endstücken 16 überlappen.
  • Die Gehäuseschalen 12, 14 sind auf gleiche Weise wie bei der in Zusammenhang mit den 1 bis 5 beschriebenen Ausführungsform miteinander und mit den Endstücken 16 verlötet.
  • 8 zeigt das Wärmetauschergehäuse 10 ebenfalls in zusammengesetztem Zustand, wobei das Endstück 16 und die obere Gehäuseschale 14 transparent dargestellt sind. Auf diese Weise ist besonders gut zu erkennen, wie die Endgitter 17, welche die Fixierelemente 22 bilden, in dem Wärmetauschergehäuse 10 angeordnet sind.
  • In der Schnittdarstellung in 9 ist besonders gut die Überlappung des Endgitters 17 mit der ersten Gehäuseschale 12 und dem Endstück 16, sowie die Überlappung der zweiten Gehäuseschale 14 mit dem Endstück 16 zu erkennen.
  • In der Schnittdarstellung in 10 sind die zweite Gehäuseschale 14 sowie das Endstück 16 halbtransparent dargestellt. Dadurch ist besonders gut zu erkennen, wie die zweite Gehäuseschale 14 entlang ihrer Ränder 26, 28 mit der ersten Gehäuseschale 12 und mit dem Endstück 16 überlappt. Wie bereits in Zusammenhang mit den 1 bis 5 beschrieben, ist auch bei dieser Ausführungsform eine Verlötung im Überlappungsbereich vorhanden.
  • 11 zeigt eine Detailansicht eines Überlappungsbereichs an einer Schnittstelle zwischen der ersten Gehäuseschale 12, der zweiten Gehäuseschale 14 und dem Endstück 16, wobei die zweite Gehäuseschale auch hier halbtransparent dargestellt ist, um die Überlappung zu veranschaulichen.
  • In der Detailansicht in 12 ist die Anlage der Abschlussflächen 34, 40 aneinander besonders deutlich zu sehen. Dabei ist zu erkennen, dass auch hier die Außenfläche 30 der ersten Gehäuseschale 12 in die Außenfläche 42 des Endstücks 16 fluchtend übergeht. Dieser fluchtende Übergang ermöglicht eine vollflächige Anlage der zweiten Gehäuseschale 14 entlang der Ränder 26, 28.
  • In einer weiteren alternativen Ausführungsform, die in 13 anhand einer Schnittdarstellung veranschaulicht ist, kann zwischen der ersten Gehäuseschale 12 und dem Endstück 16 ein geringfügiger Spalt 48 vorhanden sein. Dieser ist vorzugsweise maximal so groß wie die Wandstärke der ersten Gehäuseschale 12. Der Spalt 48 wird zum Gehäuseinneren hin durch das Fixierelement 22 verschlossen.
  • Nachfolgend wird die Herstellung eines Wärmetauschers mit einem Wärmetauschergehäuse 10 beschrieben. Das Herstellungsverfahren erfolgt unabhängig davon, welches der beiden vorhergehend beschriebenen Wärmetauschergehäuse 10 verwendet wird, in gleicher Weise.
  • Zunächst werden eine erste Gehäuseschale 12 und zwei Endstücke 16 bereitgestellt.
  • Die Gehäuseschale 12 und die Endstücke 16 werden zueinander vorfixiert, und zwar in einer Position, in der eine stirnseitige Abschlussflächen 34 der ersten Gehäuseschale 12 jeweils einer stirnseitigen Abschlussfläche 36, 40 der Endstücke 16 unmittelbar gegenüberliegt und die Abschlussflächen 34, 36, 40 aneinander anliegen.
  • Die Vorfixierung erfolgt unter Verwendung eines Fügeverfahrens, z.B. eines Schweißverfahrens, wobei auch Kleben oder Crimpen denkbar sind. Genauer gesagt erfolgt die Vorfixierung mittels der Fixierelemente 22, und zwar, indem die Fixierelemente 22 an einer Innenseite des Wärmetauschergehäuses 10 angeordnet werden, derart, dass die Fixierelemente 22 jeweils mit der ersten Gehäuseschale 12 und mit einem der Endstücke 16 überlappen. Anschließend werden die Fixierelemente 22 beispielsweise mittels Punktschweißens oder Laserschweißens mit der ersten Gehäuseschale 12 und mit einem Endstück 16 verbunden oder anderweitig gefügt. Es ist jedoch auch denkbar, auf die Fixierelemente 22 zu verzichten und die erste Gehäuseschale 12 und die Endstücke 16 direkt miteinander zu verschweißen.
  • Bevor die zweite Gehäuseschale 14 auf die erste Gehäuseschale 12 und die Endstücke 16 aufgesetzt wird, wird der Wärmetauscherkern 44 eingesetzt.
  • Nach dem Einsetzen des Wärmetauscherkerns 44 wird die zweite Gehäuseschale 14 auf die erste Gehäuseschale 12 aufgesetzt, insbesondere derart, dass die zweite Gehäuseschale 14 mit der ersten Gehäuseschale 12 und mit dem Endstück 16 randseitig überlappt.
  • Sobald die Gehäuseteile 12, 14, 16 zusammengesetzt sind, wird ein Lotwerkstoff, z.B. eine Lotpaste, auf die Schnittstellen zwischen der ersten Gehäuseschale 12 und dem Endstück 16 sowie auf die Schnittstellen zwischen der zweiten Gehäuseschale 14 und dem Endstück 16 und auf die Schnittstellen zwischen den beiden Gehäuseschalen 12, 14 aufgetragen oder in diese Schnittstellen eingebracht. Die Schnittstellen, auf welche Lotwerkstoff aufgetragen oder in welche Lotwerkstoff eingebracht wird, sind in 2 durch gestrichelte Linien veranschaulicht.
  • Danach wird das Wärmetauschergehäuse 10 mittels Ofenlötens fertiggestellt, insbesondere in einem Vakuumofen.

Claims (13)

  1. Wärmetauschergehäuse (10) für ein Abgaswärmerückgewinnungssystem oder einen Abgaskühler eines Kraftfahrzeugs, mit einer ersten Gehäuseschale (12), die eine Seitenwand des Wärmetauschergehäuses (10) bildet, wobei an zumindest einer Stirnseite der ersten Gehäuseschale (12) ein Endstück (16) angeordnet ist, welches das Wärmetauschergehäuse (10) abgrenzt, wobei sowohl die Gehäuseschale (12) als auch das mindestens eine Endstück (16) eine stirnseitige Abschlussfläche (34, 36, 40) haben und wobei die Abschlussflächen (34, 36, 40) unmittelbar einander gegenüberliegen, und mit einer zweiten Gehäuseschale (14), die mehrere Seitenwände des Wärmetauschergehäuses (10) bildet, wobei die Gehäuseschalen (12, 14) miteinander und mit dem Endstück (16) verlötet sind.
  2. Wärmetauschergehäuse (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fixierelement (22) vorgesehen ist, das teilweise mit der ersten Gehäuseschale (12) und teilweise mit dem Endstück (16) überlappt und an der ersten Gehäuseschale (12) und/oder dem Endstück (16) befestigt ist, insbesondere verschweißt ist.
  3. Wärmetauschergehäuse (10) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierelement (22) streifenförmig ist und mit einer Außenfläche an der ersten Gehäuseschale (12) und an dem Endstück (16) flächig anliegt.
  4. Wärmetauschergehäuse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Endstück (16) ein Endgitter (17) ist.
  5. Wärmetauschergehäuse (10) nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Endstück (16) ein konisches Anschlussstück (38) zum Anschluss an einen Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs ist.
  6. Wärmetauschergehäuse (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Fixierelement (22) durch ein Endgitter (17) gebildet ist.
  7. Wärmetauschergehäuse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Gehäuseschale (12) in einer stirnseitigen Ansicht U-förmig ist.
  8. Wärmetauschergehäuse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Gehäuseschale (14) auf die erste Gehäuseschale (12) aufgesetzt ist und Ränder (26, 27, 28) der Gehäuseschalen (12, 14) überlappen und verlötet sind.
  9. Wärmetauschergehäuse (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Gehäuseschale (14) mit dem Endstück (16) überlappt und im Überlappungsbereich die Verlötung vorhanden ist.
  10. Wärmetauschergehäuse (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig der ersten Gehäuseschale (12) ein Endstück (16) angeordnet ist.
  11. Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers für ein Kraftfahrzeug, insbesondere mit einem Wärmetauschergehäuse (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend die folgenden Schritte: - Bereitstellen einer ersten Gehäuseschale (12), die eine Seitenwand eines Wärmetauschergehäuses (10) bildet, und mindestens eines Endstücks (16), - Vorfixieren der ersten Gehäuseschale (12) und des Endstücks (16) zueinander unter Verwendung eines Fügeverfahrens in einer Position, in der eine stirnseitige Abschlussfläche (34) der ersten Gehäuseschale (12) und eine stirnseitige Abschlussfläche (36, 40) des Endstücks (16) unmittelbar einander gegenüberliegen, - Aufsetzen einer zweiten Gehäuseschale (14) auf die erste Gehäuseschale (12), insbesondere derart, dass die zweite Gehäuseschale (14) mit der ersten Gehäuseschale (12) und/oder mit dem Endstück (16) randseitig überlappt, anschließend - Aufbringen oder Einbringen eines Lotwerkstoffes auf oder in die Schnittstellen zwischen der ersten Gehäuseschale (12) und dem Endstück (16) sowie zwischen der zweiten Gehäuseschale (14) und dem Endstück (16) und den beiden Gehäuseschalen (12, 14), und - Ofenlöten des Wärmetauschergehäuses (10).
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Aufsetzen der zweiten Gehäuseschale (14) ein Wärmetauscherkern (44) in die erste Gehäuseschale (12) eingesetzt wird.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Ofenlöten mindestens ein Fixierelement (22) an einer Innenseite des Wärmetauschergehäuses (10) überlappend mit der ersten Gehäuseschale (12) und mit dem Endstück (16) angeordnet wird.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10228246A1 (de) 2002-06-25 2004-01-15 Behr Gmbh & Co. Abgaswärmeübertrager und Verfahren zu seiner Herstellung
US20080164014A1 (en) 2005-01-26 2008-07-10 Yoichi Nakamura Heat Exchanger
US20100319889A1 (en) 2009-06-17 2010-12-23 Denso Corporation Heat exchanger for cooling high-temperature gas

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10233407B4 (de) * 2001-07-26 2016-02-18 Denso Corporation Abgaswärmeaustauscher
DE10302708A1 (de) * 2003-01-23 2004-07-29 Behr Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zum Austausch von Wärme
US7128137B2 (en) * 2003-12-12 2006-10-31 Honeywell International, Inc. Nested attachment junction for heat exchanger
FR2933176B1 (fr) * 2008-06-26 2017-12-15 Valeo Systemes Thermiques Branche Thermique Moteur Echangeur de chaleur comportant un faisceau d'echange de chaleur et un boitier
FR2933177B1 (fr) * 2008-06-26 2018-05-25 Valeo Systemes Thermiques Branche Thermique Moteur Echangeur de chaleur et carter pour l'echangeur
JP6109473B2 (ja) * 2011-11-30 2017-04-05 東京ラヂエーター製造株式会社 Egrクーラ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10228246A1 (de) 2002-06-25 2004-01-15 Behr Gmbh & Co. Abgaswärmeübertrager und Verfahren zu seiner Herstellung
US20080164014A1 (en) 2005-01-26 2008-07-10 Yoichi Nakamura Heat Exchanger
US20100319889A1 (en) 2009-06-17 2010-12-23 Denso Corporation Heat exchanger for cooling high-temperature gas

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