DE10238205A1 - Heat exchanger especially compressor inter-cooler for combustion engine has cooling g pies, guide frame, with inflow and outflow apertures and chambers and protuberance in chamber wall - Google Patents

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Abstract

A cooling-pipe guide-frame (3) extends between an inflow (1) and an outflow (2) chamber, and has several adjacent cooling pipes (3a,b,c) separated by a heat exchanger space. Each cooling pipe has an inflow aperture and an outflow aperture. In the inflow and or outflow aperture parts is a partly profiled chamber wall (4) containing a protuberance (7) protruding inside the chamber.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere in einer Ausgestaltung als Ladeluftkühler für eine Brennkraftmaschine.The invention relates to a heat exchanger, in particular in an embodiment as a charge air cooler for an internal combustion engine.

Zur Erhöhung der Leistung einer Brennkraftmaschine ist es möglich, zumindest phasenweise, die einem Brennraum zufließende Verbrennungsluft auf einem Druckpegel bereitzustellen der über dem Umgebungsdruck liegt. Die hierbei im Einlassbereich der Brennkraftmaschine herrschenden (Lade-)Druckpegel variieren üblicherweise mit dem Motorbetriebszustand und werden permanent unter Berücksichtigung der momentanen oder erwarteten Leistungsanforderung auf diesen abgestimmt. Die Aufladung der Brennkraftmaschine, d.h. die Zufuhr der Verbrennungsluft auf einem erhöhten Druckniveau kann durch volumetrische und/oder gasdynamische Fördereinrichtungen erfolgen. Der Antrieb dieser Fördereinrichtungen kann mechanisch durch Abgriff eines Teils der mechanischen Nutzleistung der Brennkraftmaschine, oder ebenfalls gasdynamisch, insbesondere durch eine Abgasturbine erfolgen. Durch die Erhöhung des Druckes der Verbrennungsluft wird zunächst auch die Temperatur derselben erhöht. Mit Erhöhung der Temperatur der zugeführten Verbrennungsluft nimmt auch die thermische Belastung der Brennkraftmaschine zu.To increase the performance of an internal combustion engine Is it possible, At least in phases, the combustion air flowing into a combustion chamber to provide a pressure level that is above ambient pressure. Those prevailing in the intake area of the internal combustion engine (Charge) pressure levels usually vary with the engine operating status and are permanently taking into account the current or expected performance requirement matched to this. The supercharging of the internal combustion engine, i.e. the supply of combustion air on an elevated Pressure level can be adjusted by volumetric and / or gas dynamic delivery devices respectively. The drive of these conveyors can be done mechanically by tapping part of the mechanical useful power the internal combustion engine, or also gas dynamic, in particular done by an exhaust gas turbine. By increasing the pressure of the combustion air will first the temperature of the same also increased. With increasing the temperature of the supplied combustion air the thermal load on the internal combustion engine also increases.

Im Hinblick auf die erhöhte thermische Belastung, und im Hinblick darauf, dass aufgrund der Erwärmung der verdichteten Verbrennungsluft der Hubraum-Füllungsgradzuwachs hinter dem Druckzuwachs zurückbleibt, ist es bekannt, die der Brennkraftmaschine zugeführte Verbrennungsluft in dem zwischen der Fördereinrichtung und dem Einlass der Brennkraftmaschine liegenden Bereich zu kühlen. Eine hohe Kühlwirkung dieses Leitungsbereiches kann erreicht werden, indem dieser Leitungsbereich als Wärmetauscher ausgebildet ist, in welchem eine Ableitung der Wärme aus der verdichteten Verbrennungsluft an die Umgebung, z.B. an die Umgebungsluft, oder zunächst an einen Kühlfluidkreislauf erfolgt. Durch derartige, allgemein als Ladeluftkühler bezeichnete Wärmetauscher wird es möglich, die thermische Belastung der Brennkraftmaschine deutlich zu reduzieren. Die Kühlleistung derartiger Ladeluftkühler wird wesentlich bestimmt durch das Temperaturniveau der Umgebungsluft bzw. eines dem Wärmetauscher zugeleiteten Kühlmediums sowie durch die, durch den Ladeluftkühler zur Verfügung gestellte Wärmetauschfläche. In der Praxis besteht das Problem, dass Maßnahmen, die an sich zur Erhöhung der Wärmetauschleistung eines Ladeluftkühlers beitragen, nur bedingt zu einer Erhöhung des Brennraumfüllungsgrades führen.With regard to the increased thermal Load, and in view of that due to the warming of the compressed combustion air, the increase in displacement filling level behind the Pressure increase remains, it is known that the combustion air supplied to the internal combustion engine in the between the conveyor and to cool the inlet area of the internal combustion engine. A high cooling effect this line area can be achieved by this line area as heat exchangers is formed in which a dissipation of the heat from the compressed combustion air to the environment, e.g. to the ambient air, or initially a cooling fluid circuit he follows. By such, commonly referred to as charge air coolers heat exchangers will it be possible to significantly reduce the thermal load on the internal combustion engine. The cooling capacity such intercooler is essentially determined by the temperature level of the ambient air or one of the heat exchangers supplied cooling medium as well as the heat exchange surface provided by the charge air cooler. In In practice there is the problem that measures which are in themselves intended to increase the Heat exchange performance an intercooler contribute to an increase in the degree of combustion chamber filling only to a limited extent to lead.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher, insbesondere einen Ladeluftkühler für eine Brennkraftmaschine zu schaffen, der unter fertigungstechnischen Gesichtspunkten günstig herstellbar ist und sich durch ein verbessertes Betriebsverhalten auszeichnet.The invention is based on the object a heat exchanger, especially an intercooler for one To create internal combustion engine, which is under manufacturing Aspects favorable is producible and is characterized by improved operating behavior distinguished.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Wärmetauscher, insbesondere Ladeluftkühler für eine Brennkraftmaschine, gelöst, mit einer Zustromkammer, einer Abstromkammer und einem Kühlkanalgatter, das die beiden Kammern miteinander verbindet und das mehrere Kühlkanäle aufweist, die unter Belassung eines Wärmetauschzwischenraumes zueinander benachbart angeordnet sind, wobei jeder der Kühlkanäle einen Zuströmmündungsabschnitt und einen Abströmmündungsabschnitt aufweist und über diesen Abschnitt entsprechend mit der Zustrom- oder Abstromkammer kommuniziert, wobei sich dieser Wärmetauscher erfindungsgemäß dadurch auszeichnet, dass in der Zustromkammer und/oder der Abstromkammer, ein zwischen benachbarten Zustrom- oder Abstrommündungsabschnitten liegender Bereich der Kammerwandung derart profiliert ist, dass sich in diesem Bereich eine zum Inneren der jeweiligen Kammer vordringende Erhebung ergibt.This object is achieved by a Heat exchanger, especially intercooler for an internal combustion engine, solved, with an inflow chamber, an outflow chamber and a cooling channel gate, that connects the two chambers with one another and that has several cooling channels that leaving a heat exchange space are arranged adjacent to each other, each of the cooling channels one Zuströmmündungsabschnitt and an outflow mouth section has and about this section accordingly with the inflow or outflow chamber communicates, whereby this heat exchanger according to the invention distinguishes that in the inflow chamber and / or the outflow chamber, an area lying between adjacent inflow or outflow mouth sections the chamber wall is profiled in such a way that in this area an elevation leading to the interior of the respective chamber results.

Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, den sich entlang der jeweiligen Kühlkanäle aufbauenden Druckgradienten deutlich zu vermindern. Durch die erfindungsgemäß vorgesehene Profilierung wird es möglich, einen der Zustromkammer zufließenden Gasstrom unter verringertem Druckabfall auf die einzelnen Kühlkanäle zu verteilen. Durch die vorzugsweise in Kombination mit der vorangehend genannten Maßnahme – oder auch unabhängig hiervon – realisierte Ausgestaltung der Abstromkammer wird es möglich, die aus den einzelnen Kühlkanälen der Abstromkammer zufließenden Gas-Teilströme, unter vermindertem Austritts-Druckabfall, zu einem Gasstrom zusammenzuführen.This will make it beneficial Way possible the pressure gradients building up along the respective cooling channels decrease significantly. Through the profiling provided according to the invention will it be possible one flowing into the inflow chamber Distribute gas flow to the individual cooling channels under reduced pressure drop. By preferably in combination with the above Measure - or too independently of which - realized Design of the outflow chamber, it becomes possible from the individual Cooling channels of the Outflow chamber inflowing Partial gas flows, below reduced outlet pressure drop to merge into a gas stream.

Die Ableitung der Wärme aus den Kühlkanälen kann in vorteilhafter Weise erfolgen, indem der Außenbereich der Kühlkanäle vorzugsweise zwangsweise durch Umgebungsluft überströmt wird. Alternativ hierzu ist es auch möglich, die Ableitung der Abwärme aus der Wandung der Kühlkanäle durch ein flüssiges Kühlmedium zu bewerkstelligen.The heat dissipation the cooling channels take place in an advantageous manner, preferably by the outer region of the cooling channels is surmounted by ambient air. Alternatively, it is also possible the dissipation of waste heat from the wall of the cooling channels a fluid cooling medium to accomplish.

Eine unter fertigungstechnischen Gesichtspunkten vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gegeben, dass die Profilierung der Kammerwandung im Bereich der Zustrom- oder Abstrommündungsabschnitte durch Längs-Sicken gebildet ist, die sich zwischen den genannten Mündungsabschnitten erstrecken.One under manufacturing technology Aspects advantageous embodiment of the invention given that the profiling of the chamber wall in the area the inflow or outflow mouth sections by longitudinal beads is formed, which extend between the said mouth portions.

Alternativ zu der Ausbildung des Umgebungsbereichs der Zustrom- oder Abstrommündungsabschnitte mittels Profilierung der diesen Abschnitten benachbarten Kammerwandungsbereiche, ist es auch möglich, im Bereich der Zustrom- oder Abstrommündungsabschnitte ein Strukturbauteil, beispielsweise in Form eines Einsatzelementes vorzusehen, das jene zwischen den benachbarten Mündungsabschnitten liegende, zum Kammerinnenbereich hin vordringende Erhebungen bildet.As an alternative to training the Surrounding area of the inflow or outflow mouth sections by means of profiling of the chamber wall areas adjacent to these sections it also possible a structural component, for example in the area of the inflow or outflow mouth sections to provide in the form of an insert element that the between the adjacent mouth sections forms elevations that protrude towards the interior of the chamber.

Dieses Einsatzelement kann beispielsweise als leiterartiger, oder gatterartiger Einsatz ausgebildet sein, der in der jeweiligen Kammer derart angeordnet wird, dass die zwischen den profiliert ausgebildeten Leitersprossen verbleibenden Öffnungen, die in die jeweilige Kammer vordringenden Mündungsabschnitte der Kühlkanäle aufnehmen.This insert element can, for example be designed as a ladder-like or gate-like insert, which is arranged in the respective chamber in such a way that the openings remaining between the profiled ladder rungs receive the mouth portions of the cooling channels which penetrate into the respective chamber.

Das insbesondere abschnittsweise leiterartig ausgebildete Einsatzelement kann in der Kammer fixiert sein. Die Fixierung kann insbesondere stoffschlüssig durch die Verwendung von Klebstoffen oder durch Lotstellen erreicht werden. Es ist auch möglich, die Mündungsabschnitte der Kühlkanäle derart trichterartig aufzuweiten, dass die Innenwandung der Kühlkanäle im Bereich der Mündungsabschnitte, nahezu stufenlos in die profilierte Kammerwandung übergeht. Durch diese Maßnahme wird neben einer besonders günstigen An- und Abströmung der Kühlkanäle auch eine besonders zuverlässige Fixierung des Einsatzelementes erreicht.This in particular in sections ladder-like insert element can be fixed in the chamber his. The fixation can be cohesive in particular by using Adhesives or solder joints can be achieved. It is also possible that mouth sections of the cooling channels in this way expand like a funnel that the inner wall of the cooling channels in the area the mouth sections, merges almost continuously into the profiled chamber wall. By this measure is next to a particularly cheap one Inflow and outflow of the Cooling channels too a particularly reliable Fixation of the insert element reached.

Das Einsatzelement kann auch integral mit der Kammerwandung ausgebildet sein. Die im Bereich der Mündungsabschnitte durch die Kammerwandung, oder das in der Kammer aufgenommene Einsatzelement bereitgestellte Anström/Abströmprofilierung kann derart festgelegt werden, dass die einwärts zur Kammer vordringende Erhebung zu einem gerundeten Übergang zwischen benachbarten Zustrom- oder Abstrommündungsabschnitten führt.The insert element can also be integral be formed with the chamber wall. The in the area of the mouth sections through the chamber wall, or the insert element received in the chamber provided inflow / outflow profiling can be set in such a way that the one that penetrates inwards to the chamber Rounded transition survey leads between adjacent inflow or outflow mouth sections.

Es ist möglich, durch die Profilierung der Kammerwandung im Bereich der Mündungsabschnitte, jeweils gewünschte Anstrom/Abstrombedingungen für die Kühlkanäle herbeizuführen, indem die Profilierung im Querschnitt asymmetrisch ausgebildet ist, so dass beispielsweise Leitschaufelkopf-artige oder Tragflügelnasen-artige Strukturen zwischen den Mündungsabschnitten benachbarter Kanäle ausgebildet sind.It is possible through profiling the chamber wall in the area of the mouth sections, each desired inflow / outflow conditions for the Bring about cooling channels by the profile is asymmetrical in cross section, so that, for example, vane-head-like or wing-nose-like Structures between the mouth sections adjacent channels are trained.

Ein gegenüber herkömmlichen Ladeluftkühlern deutlich verringerter Druckgradient entlang des Ladeluftkühlers kann erfindungsgemäß bereits erreicht werden, indem in der Zustromkammer zwischen den benachbarten Erhebungen, ein trichterartig in den Zustromabschnitt abfallender Zustrombereich ausgebildet ist. Auch die Ausbildung der Profilierung ausschließlich im Abstrommündungsbereich der Kühlkanäle, zur Bereitstellung sich Diffusor-artig erweiternder Abströmbereiche, führt zu einem deutlich reduzierten Druckabfall.A distinct compared to conventional intercoolers Reduced pressure gradient along the charge air cooler can already according to the invention can be achieved by in the inflow chamber between the neighboring ones Elevations, a funnel-like falling into the inflow section Inflow area is formed. Also the training of the profiling exclusively in the discharge area of the Cooling channels, for Provision of diffuser-like widening outflow areas, leads to a significantly reduced pressure drop.

Bei dem erfindungsgemäßen Wärmetauscher sind die Kühlkanäle vorzugsweise derart ausgebildet, dass diese einen Flachquerschnitt aufweisen. Die Anströmung der Kühlkanäle erfolgt vorzugsweise über eine, durch die Zustromkammer gebildete Krümmerstruktur.In the heat exchanger according to the invention the cooling channels are preferred formed such that they have a flat cross section. The inflow of the cooling channels preferably about a manifold structure formed by the inflow chamber.

Die Höhe, der zwischen den benachbarten Mündungsabschnitten ausgebildeten Erhebung entspricht vorzugsweise wenigstens dem halben Abstand der zueinander benachbarten Mündungsabschnitte. Die Erhebung weist vorzugsweise eine in Anströmrichtung von einem Korbbogen begrenzte Querschnittsfläche auf. Es ist möglich, die Höhe und den Querschnitt der Erhebung für verschiedene Mündungszwischenräume, oder auch entlang eines Mündungsabschnittes unterschiedlich festzulegen. Vorzugsweise wird die Krümmung und die Höhe der Erhebung, derart abgestimmt, dass jeder Mündungsabschnitt der Kühlkanäle aus einem bevorzugten Stromfadenbereich in der Zustromkammer befällt wird.The height between the adjacent mouth sections trained elevation preferably corresponds to at least half Distance between the adjacent mouth sections. The assessment preferably has one in the flow direction cross-sectional area limited by a basket arch. It is possible that Height and the Cross section of the survey for different interstices, or also along a mouth section to be defined differently. Preferably, the curvature and the height of the survey, coordinated such that each mouth section of the cooling channels from one preferred current filament area in the inflow chamber.

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung.Further details and features the invention result from the following description in Connection with the drawing.

Es zeigen:Show it:

1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen, als Ladeluftkühler ausgebildeten Wärmetauschers mit einer teilweise aufgebrochen dargestellten Abstromkammer; 1 a perspective view of a heat exchanger according to the invention, designed as a charge air cooler with an outflow chamber shown partially broken away;

2 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäß profiliert ausgebildete Kammerwandung mit mehreren, diese durchsetzenden Mündungsabschnitten der Kühlkanäle; 2 a plan view of the chamber wall designed according to the invention with a plurality of mouth sections of the cooling channels penetrating these;

3 eine Detailldarstellung zur Erläuterung der Detailgeometrie der Kammerwandung im Bereich der Mündungsabschnitte der Kühlkanäle; Der in 1 dargestellte, nachfolgend als Ladeluftkühler bezeichnete Wärmetauscher umfasst eine hier als 90°-Krümmer ausgebildete Zustromkammer 1 und eine ebenfalls als 90°-Krümmer ausgebildete Abstromkammer 2. Zwischen diesen bei den Kammern 1, 2 erstreckt sich ein Kühlkanalgatter 3, das mehrere Kühlkanäle 3a, 3b, 3c aufweist. Die Kühlkanäle sind aus einem Metallmaterial, insbesondere Aluminiumblech, gebildet und weisen einen Flachquerschnitt (vgl. auch 2) auf. 3 a detailed representation to explain the detailed geometry of the chamber wall in the region of the mouth portions of the cooling channels; The in 1 The heat exchanger shown, hereinafter referred to as charge air cooler, comprises an inflow chamber designed here as a 90 ° elbow 1 and an outflow chamber also designed as a 90 ° elbow 2 , Between these at the chambers 1 . 2 extends a cooling channel gate 3 that has multiple cooling channels 3a . 3b . 3c having. The cooling channels are formed from a metal material, in particular aluminum sheet, and have a flat cross section (cf. also 2 ) on.

Die Kühlkanäle 3a, 3b, 3c können bei einem Einsatz in einem Fahrzeugmotor derart angeordnet werden, dass diese durch einen, ggf. durch Luftführungseinrichtungen umgeleiteten, Umgebungsluftstrom V quer angeströmt werden. Die Kühlkanäle 3a, 3b, 3c sind hierzu voneinander beabstandet angeordnet. Der Abstand der Kühlkanäle 3a, 3b, 3c entspricht im wesentlichen auch der quer zur Anströmrichtung gemessenen Dicke der Kühlkanäle 3a, 3b, 3c. Das Kühlkanalgatter 3 hat bei diesem Ausführungsbeispiel eine Gesamtlänge von ca. 540 mm, eine Breite von ca. 130 mm und einen Tiefe von ca. 50 mm.The cooling channels 3a . 3b . 3c can be arranged in use in a vehicle engine in such a way that they are flowed through transversely by an ambient air flow V which may be diverted by air guidance devices. The cooling channels 3a . 3b . 3c are spaced from each other for this purpose. The distance of the cooling channels 3a . 3b . 3c corresponds essentially to the thickness of the cooling channels measured transversely to the flow direction 3a . 3b . 3c , The cooling duct gate 3 in this embodiment has an overall length of approximately 540 mm, a width of approximately 130 mm and a depth of approximately 50 mm.

Die Kühlkanäle 3a, 3b, 3c ragen bei diesem Ausführungsbeispiel sowohl im Bereich der Zustromkammer 1 sowie im Bereich der Abstromkammer 2 über eine gatterartig ausgebildete Kammerwandung 4, und die Kühlkanäle umsäumende Lotstellen in die jeweilige Kammer 1, 2 – wie dies anhand des an der Abstromkammer 2 lediglich zum Zwecke der Erläuterung vorgesehenen Aufbruch 5 erkennbar ist.The cooling channels 3a . 3b . 3c protrude in this embodiment both in the area of the inflow chamber 1 and in the area of the outflow chamber 2 via a gate-like chamber wall 4 , and the solder channels surrounding the cooling channels into the respective chamber 1 . 2 - as this is based on the on the downstream chamber 2 departure intended only for the purpose of explanation 5 is recognizable.

Die Kammerwandung 4 ist unter Verwendung eines Einsatzes derart profiliert ausgebildet, dass die, in der Zustromkammer 1 und/oder in der Abstromkammer 2 zwischen einander benachbarten Zustrom- oder entsprechend Abstrommündungsabschnitten der Kühlkanäle 3a, 3b, 3c – und den diese umsäumenden Lotstellen – verlaufenden Stege, eine zum Inneren der jeweiligen Kammer 1, 2, vordringende, gerundete Erhebung 7 aufweisen.The chamber wall 4 is profiled using an insert such that the, in the inflow chamber 1 and / or in the downstream chamber 2 between adjacent inflow or outflow outlets cut the cooling channels 3a . 3b . 3c - And the braces that border these - running webs, one to the interior of the respective chamber 1 . 2 , urgent, rounded elevation 7 exhibit.

In 2 ist eine Draufsicht auf die Kammerwandung 4 in der Abstromkammer 2 dargestellt. Die Kammerwandung 4 ist durch mehrere Abstrom-Mündungsabschnitte 10 durchsetzt. Im Umgebungsbereich der Abstrom-Mündungsabschnitte 10 ist die Kammerwandung 4 derart profiliert ausgebildet, dass sich in diesem Bereich jeweils zum Inneren der jeweiligen Kammer 4 – hier Abstromkammer 2 – vordringende Erhebungen 7 ergeben. Die Erhebungen 7 werden bei diesem Ausführungsbeispiel durch die Sprossenabschnitte eines leiterartig ausgebildeten Einsatzelementes bereitgestellt.In 2 is a top view of the chamber wall 4 in the downstream chamber 2 shown. The chamber wall 4 is through several outflow mouth sections 10 interspersed. In the vicinity of the outflow mouth sections 10 is the chamber wall 4 profiled in such a way that in this area each face the interior of the respective chamber 4 - here downstream chamber 2 - urgent surveys 7 result. The surveys 7 are provided in this embodiment by the rung sections of a ladder-shaped insert element.

Durch die erfindungsgemäß im Zwischenbereich der Mündungsabschnitte 10 vorgesehenen, zum Kammerinnenbereich vordringende Erhebungen 7 ergibt sich im Bereich der Abstrom-Mündungsabschnitte 10 für jeden Kühlkanal 3a, 3b, 3c ein sich diffusorartig aufweitender Ausströmbereich. (Sofern die derart profilierte Kammerwandung 4 im Bereich der Zustromkammer 1 vorgesehen ist, bildet die erfindungsgemäße Profilierung für jeden Kühlkanal 3a, 3b, 3c ein trichterartig in den jeweiligen Mündungsabschnitt 10 abfallenden Zustrombereich)By the invention in the intermediate region of the mouth sections 10 provided surveys that penetrate to the interior of the chamber 7 results in the area of the outflow mouth sections 10 for every cooling channel 3a . 3b . 3c a diffuser-like outflow area. (If the chamber wall so profiled 4 in the area of the inflow chamber 1 is provided, the profiling according to the invention forms for each cooling channel 3a . 3b . 3c a funnel-like in the respective mouth section 10 falling inflow area)

Im Innenbereich der Kühlkanäle 3a, 3b, 3c sind bei diesem Ausführungsbeispiel zusätzliche Kühllamellen 9 vorgesehen, die aus einem mehrfach gefalteten, dünnen Blechmaterial gefertigt, und in die Kühlkanäle 3a, 3b, 3c unter einem leichten Presssitz eingeschoben, sind.Inside the cooling channels 3a . 3b . 3c are additional cooling fins in this embodiment 9 provided, which is made of a multi-folded, thin sheet material, and into the cooling channels 3a . 3b . 3c inserted under a light press fit.

In 3 sind die Mündungsabschitte 10 zweier benachbarter Kühlkanäle 3a, 3b, 3c dargestellt. Zwischen den beiden Mündungsabschnitten 10 ist durch Sprossen 11 eine Anströmprofilierung verwirklicht, durch welche die Mündungsabschnitte 10 der Kühlkanäle 3a, 3b, 3c von einer sich trichterartig zu den Mündungsabschnitten 10 hin verjüngenden Umfangswandung umgeben sind.In 3 are the muzzle sections 10 two adjacent cooling channels 3a . 3b . 3c shown. Between the two mouth sections 10 is by sprouts 11 an inflow profiling through which the mouth sections 10 of the cooling channels 3a . 3b . 3c from a funnel-like to the mouth sections 10 tapered peripheral wall are surrounded.

Die Kühlkanäle 3a, 3b, 3c sind in einem Kühlkanalgatter 12 durch Lotstellen 13 derart fixiert, dass die Mündungsabschnitte 10 der Kühlkanäle 3a, 3b, 3c zur Kammerinnenseite dieser Kammer um ein Maß überstehen, das wenigstens der Dicke t der Kühlkanäle 3a, 3b, 3c entspricht. Die Sprossen 11 sind aus einem thermoplastischen Kunststoffmaterial gebildet. Die Kühlkanäle 3a, 3b, 3c sind im Bereich der Mündungsabschnitte 10 derart aufgestaucht, dass durch diese die Sprossen 11 zuverlässig fixiert sind und zudem ein im wesentlichen stoßfreier Übergang der, durch die Sprossen 11 gebildeten Kammerwandung 4, in die Innenwandung 14 Kühlkanäle 3a, 3b, 3c erreicht wird.The cooling channels 3a . 3b . 3c are in a cooling channel gate 12 through solder joints 13 fixed in such a way that the mouth sections 10 of the cooling channels 3a . 3b . 3c project to the inside of this chamber by an amount that is at least the thickness t of the cooling channels 3a . 3b . 3c equivalent. The rungs 11 are made of a thermoplastic material. The cooling channels 3a . 3b . 3c are in the area of the mouth sections 10 so upset that the sprouts through them 11 are reliably fixed and also an essentially bumpless transition of the, through the rungs 11 formed chamber wall 4 , in the inner wall 14 cooling channels 3a . 3b . 3c is achieved.

Claims (10)

Wärmetauscher, insbesondere Ladeluftkühler für eine Brennkraftmaschine, mit: einer Zustromkammer (1), einer Abstromkammer (2) und einem Kühlkanalgatter (3), das sich zwischen den beiden Kammern (1, 2) erstreckt und mehrere Kühlkanäle (3a, 3b, 3c) aufweist, die unter Belassung eines Wärmetauschzwischenraumes zueinander benachbart angeordnet sind, wobei jeder der Kühlkanäle (3a, 3b, 3c) einen Zustrom-Mündungsabschnitt (10) und einen Abstrom-Mündungsabschnitt (10) aufweist und über diesen Abschnitt entsprechend mit der Zustrom- oder Abstromkammer (1, 2) kommuniziert, dadurch gekennzeichnet, dass in der Zustromkammer (1) und/oder der Abstromkammer (2) ein zwischen benachbarten Zustrom- oder Abstrommündungsabschnitten (10) liegender Bereich einer Kammerwandung (4) derart profiliert ausgebildet ist, dass sich in diesem Bereich eine zum Inneren der Kammer (1, 2) vordringende Erhebung (7) ergibt.Heat exchanger, in particular charge air cooler for an internal combustion engine, with: an inflow chamber ( 1 ), an outflow chamber ( 2 ) and a cooling duct gate ( 3 ), which is between the two chambers ( 1 . 2 ) extends and several cooling channels ( 3a . 3b . 3c ), which are arranged adjacent to each other while leaving a heat exchange space, each of the cooling channels ( 3a . 3b . 3c ) an inflow mouth section ( 10 ) and an outflow mouth section ( 10 ) and correspondingly with the inflow or outflow chamber ( 1 . 2 ) communicates, characterized in that in the inflow chamber ( 1 ) and / or the outflow chamber ( 2 ) between adjacent inflow or outflow mouth sections ( 10 ) lying area of a chamber wall ( 4 ) is profiled in such a way that in this area there is an interior of the chamber ( 1 . 2 ) urgent survey ( 7 ) results. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammerwandung (4) in dem zwischen benachbarten Mündungsabschnitten (10) liegenden Bereich durch eingeformte Sickenabschnitte profiliert ist.Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the chamber wall ( 4 ) in the between adjacent mouth sections ( 10 ) lying area is profiled by molded bead sections. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilierung durch ein Einsatzelement gebildet ist, das auf die Zustrom- oder Abstrom-Mündungsabschnitte (10) aufgesetzt ist.Heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized in that the profiling is formed by an insert element which on the inflow or outflow mouth sections ( 10 ) is attached. Wärmetauscher nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzelement als leiterartiger Einsatz ausgebildet ist und Sprossen (11) aufweist, die sich zwischen benachbarten Mündungsabschnitten (10) erstrecken.Heat exchanger according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that the insert element is designed as a ladder-like insert and rungs ( 11 ) which is located between adjacent mouth sections ( 10 ) extend. Wärmetauscher nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Einsatzelement integral mit der Kammerwandung (4) ausgebildet ist.Heat exchanger according to at least one of Claims 1 to 4, characterized in that the insert element is integral with the chamber wall ( 4 ) is trained. Wärmetauscher nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilierung derart ausgebildet ist, dass diese einen gerundeten Übergang zwischen den benachbarten Mündungsabschnitten (10) herbeiführt.Heat exchanger according to at least one of Claims 1 to 5, characterized in that the profiling is designed such that it has a rounded transition between the adjacent mouth sections ( 10 ) brings about. Wärmetauscher nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilierung derart ausgebildet ist, dass diese einen Leitschaufel-kopfartigen Übergang zwischen den benachbarten Mündungsabschnitten (10) herbeiführt.Heat exchanger according to at least one of Claims 1 to 6, characterized in that the profiling is designed such that it has a guide vane-head-like transition between the adjacent mouth sections ( 10 ) brings about. Wärmetauscher nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen benachbarten Erhebungen (7) ein trichterartig in den (Zustrom-) Mündungsabschnitt (10) abfallender Zustrombereich gebildet ist.Heat exchanger according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that between adjacent elevations ( 7 ) a funnel-like into the (inflow) mouth section ( 10 ) falling inflow area is formed. Wärmetauscher nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen benachbarten Erhebungen (7) ein sich diffusorartig aufweitender Ausströmbereich gebildet ist.Heat exchanger according to at least one of the Claims 1 to 8, characterized in that between adjacent elevations ( 7 ) a diffuser-like outflow area is formed. Wärmetauscher nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkanäle (3a, 3b, 3c) einen Flachquerschnitt aufweisen.Heat exchanger according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the cooling channels ( 3a . 3b . 3c ) have a flat cross section.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006000451A1 (en) * 2004-06-29 2006-01-05 Behr Gmbh & Co. Kg Heat exchanger, particularly a charge-air cooler for motor vehicles
JP2014020590A (en) * 2012-07-12 2014-02-03 Isuzu Motors Ltd Vehicular intercooler
CN104775893A (en) * 2015-04-27 2015-07-15 重庆科克发动机技术有限公司 Water-cooled intercooler of in-line six-cylinder engine
WO2018019484A1 (en) * 2016-07-28 2018-02-01 Mahle International Gmbh Charge-air cooler pipe of a charge-air cooler

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE930148C (en) * 1943-08-04 1955-07-11 Vaillant Joh Kg Device to prevent corrosion, especially on the cooling pipes of heat exchangers
DE1915145U (en) * 1962-02-24 1965-05-06 Altas Werke Ag PIPE APPARATUS, IN PARTICULAR HEAT EXCHANGERS.
EP0076928A1 (en) * 1981-10-12 1983-04-20 Klöckner-Humboldt-Deutz Aktiengesellschaft Heat exchanger
DE3312143A1 (en) * 1983-04-02 1984-10-04 Karl Dipl.-Ing. Moser (TU), 7760 Radolfzell Method and device for increasing the transfer capacity of heat exchangers
DE4137037A1 (en) * 1991-07-02 1993-01-14 Thermal Waerme Kaelte Klima COLLECTOR FOR A FLAT TUBE CONDENSER
DE19961199A1 (en) * 1999-12-18 2001-06-28 Modine Mfg Co Air-biased heat transfer system for use in vehicles has flat pipes fixed at ends around openings of two opposite pipe bases forming cohesive part holding all pipe ends with thermal tolerance area between heat transfer members
DE69612998T2 (en) * 1995-12-14 2001-09-06 Tetra Laval Holdings & Finance TUBE HEAT EXCHANGER

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE930148C (en) * 1943-08-04 1955-07-11 Vaillant Joh Kg Device to prevent corrosion, especially on the cooling pipes of heat exchangers
DE1915145U (en) * 1962-02-24 1965-05-06 Altas Werke Ag PIPE APPARATUS, IN PARTICULAR HEAT EXCHANGERS.
EP0076928A1 (en) * 1981-10-12 1983-04-20 Klöckner-Humboldt-Deutz Aktiengesellschaft Heat exchanger
DE3312143A1 (en) * 1983-04-02 1984-10-04 Karl Dipl.-Ing. Moser (TU), 7760 Radolfzell Method and device for increasing the transfer capacity of heat exchangers
DE4137037A1 (en) * 1991-07-02 1993-01-14 Thermal Waerme Kaelte Klima COLLECTOR FOR A FLAT TUBE CONDENSER
DE69612998T2 (en) * 1995-12-14 2001-09-06 Tetra Laval Holdings & Finance TUBE HEAT EXCHANGER
DE19961199A1 (en) * 1999-12-18 2001-06-28 Modine Mfg Co Air-biased heat transfer system for use in vehicles has flat pipes fixed at ends around openings of two opposite pipe bases forming cohesive part holding all pipe ends with thermal tolerance area between heat transfer members

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006000451A1 (en) * 2004-06-29 2006-01-05 Behr Gmbh & Co. Kg Heat exchanger, particularly a charge-air cooler for motor vehicles
JP2014020590A (en) * 2012-07-12 2014-02-03 Isuzu Motors Ltd Vehicular intercooler
CN104471341A (en) * 2012-07-12 2015-03-25 五十铃自动车株式会社 Vehicle intercooler
CN104775893A (en) * 2015-04-27 2015-07-15 重庆科克发动机技术有限公司 Water-cooled intercooler of in-line six-cylinder engine
WO2018019484A1 (en) * 2016-07-28 2018-02-01 Mahle International Gmbh Charge-air cooler pipe of a charge-air cooler

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