Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager, insbesondere einen Ladeluftkühler, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .

Aus der EP 2 498 040 A2 ist ein Wärmeübertrager mit zwei Böden bekannt, die jeweils Durchzüge zur längsendseitigen Aufnahme von fluidführenden, insbesondere kältemittelführenden, Rohren besitzen. An den beiden Böden ist jeweils ein Sammelkasten angeordnet. Ebenfalls vorgesehen sind zwei Seitenteile, die mit ihren jeweiligen Längsendbereichen zumindest teilweise in jeweiligen endseitigen Durchzügen der Böden aufgenommen sind.

Aus der DE 10 2007 025 878 A1 ist ein weiterer Wärmeübertrager bekannt, bestehend aus einem Rohre und Rippen aufweisenden Block sowie mindestens einem Durchzüge aufweisenden Boden, wobei die Rohre Rohrenden besitzen, welche in den Durchzügen aufnehmbar sind und mit dem Boden Rohr/Boden- Verbindungen bilden, die zumindest teilweise durch ein zusätzliches Blechteil verstärkt sind. Das Blechteil besitzt Durchstecköffnungen für die Rohrenden und ist auf der dem Block zugewandten Seite des Bodens angeordnet. Hierdurch sollen der Boden und die Rohr/Boden-Verbindungen auf einfache und kostengünstige Art entlastet werden können, um die Dichtheit auch bei stärkeren Beanspruchungen gewährleisten zu können.

Prinzipiell gibt es bei Wärmeübertragern für eine Anwendung im Automotive- Bereich zwei unterschiedliche Ausführungsformen für einen Boden. Bei der ersten Ausführungsform besitzt der Boden eine umlaufende Rinne, in welcher eine Dichtung liegt. Ein zugehöriges Seitenteil wird bei dieser Ausführungsform durch einen endseitigen Durchzug geführt, welcher sich in seiner Ausführung bzw. seinen Ab- messungen von den anderen, für die Flachrohre vorgesehenen Durchzügen, unterscheidet. Als Folge hieraus ergibt sich jedoch, dass für jeden Wärmeübertrager mit unterschiedlicher Anzahl an Flachrohren ein neues Stanzwerkzeug zur Herstellung des Bodens vorgehalten werden muss, was teuer und aufwendig ist. Bei der zweiten Ausführungsform wird der Boden als Meterware hergestellt, was eine hohe Flexibilität in Bezug auf verschiedene Größen von Wärmeübertragern ermöglicht. Bei dieser Ausführungsform sind alle Durchzüge in dem Boden identisch ausgeführt, was bedingt, dass das Seitenteil durch einen Durchzug gesteckt werden muss, durch den auch die Flachrohre gesteckt werden könnten. Aus diesem Grund besitzt das Seitenteil die gleichen Abmessungen wie die Flachrohre, woraus jedoch vergleichsweise dicke und damit auch schwere und teure Seitenteile resultieren.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, für einen Wärmeübertrager der gattungsgemäßen Art eine verbesserte oder zumindest alternative Ausführungsform anzugeben, welche eine kostengünstige, leichte und zugleich flexible Herstellung erlaubt.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, einen

Längsendbereich eines Seitenteils eines Wärmeübertragers nicht mehr als Vollprofil auszubilden, sondern mit Aussparungen zu versehen, so dass einerseits ein als Meterware kostengünstig hergestellter Boden verwendet werden kann, andererseits jedoch auch für größere Durchzüge, d.h. größere Flachrohre, ein vergleichsweise leichtes und dennoch stabiles Seitenteil verwendet werden kann. Der erfindungsgemäße Wärmeübertrager, welcher beispielsweise als Ladeluftkühler ausgebildet sein kann, besitzt zwei Böden, die jeweils Durchzüge zur längsendsei- tigen Aufnahme von fluidführenden Rohren, insbesondere kältemittelführenden Flachrohren, aufweisen. Ebenfalls vorgesehen ist zumindest ein Sammelkasten, der an einem der Böden angeordnet bzw. mit diesen verbunden ist. Einen seitlichen Abschluss des Wärmeübertragers bilden die besagten Seitenteile, die jeweils mit einem Längsendbereich zumindest teilweise in einem endseitigen Durchzug des zugehörigen Bodens aufgenommen sind. Erfindungsgemäß ist nun dieser Längsendbereich des Seitenteils balkenartig ausgebildet und besitzt zumindest eine Aussparung, wodurch eine Querschnittsfläche des Längsendbereichs kleiner ist als eine Querschnittsfläche des zugehörigen endseitigen Durchzugs und wobei eine maximale Materialdicke des Längsendbereichs in Richtung der Längserstreckung des Bodens geringer ist als die Höhe des endseitigen Durchzugs, ebenfalls gesehen in Längserstreckung des Bodens. Hierdurch ist es möglich, ein vergleichsweise leichtes, da deutlich filigraneres, Seitenteil bei gleich großer Biege- steifigkeit herzustellen, welches zugleich auch für Wärmeübertrager mit großen Rohrhöhen geeignet ist. Durch die zumindest im längsendseitigen Bereich vorgesehene Aussparung kann im Vergleich zu einem rechteckigen Vollprofil eine erhebliche Materialeinsparung und damit auch eine erhebliche Kosten- und Gewichtsreduzierung erreicht werden. Ein weiterer Vorteil ergibt sich daraus, dass keine separaten endseitigen Durchzüge am jeweiligen Boden mit kleinerem Querschnitt als die anderen Durchzüge hergestellt werden müssen, so dass ein Endlosboden verwendet werden kann.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung weist der von dem endseitigen Durchzug aufgenommene Längsendbereich des Seitenteils zumindest eine in Längsrichtung abstehende Lasche auf. Diese Lasche kann beispielsweise einen integralen Bestandteil des Seitenteils bilden und besitzt darüber hinaus vorzugsweise die gleiche Materialdicke bzw. Materialstärke wie das Seitenteil selbst. Durch ein einfaches Umbiegen der Lasche bei in dem endseitigen Durchzug eingestecktem Seitenteil kann zusätzlich der Sammelkasten vergleichsweise einfach mit dem Boden verbunden bzw. gegen diesen gedrückt wer- den. Da zwischen dem Sammelkasten und dem Boden üblicherweise eine Dichtung verläuft, können die Laschen zusätzlich zur Erzeugung der Dichtwirkung herangezogen werden. Selbstverständlich besitzen dabei die Laschen bzw. die zumindest eine Lasche eine Materialdicke, die es erlaubt, die Lasche um eine Achse parallel zur Breite des Durchzugs umzubiegen.

Zweckmäßig weist der Längsendbereich des Seitenteils einen mäanderförmigen, wellenartigen, U-förmigen, L-förmigen oder H-förmigen Querschnitt auf. Bereits diese nicht abschließende Aufzählung lässt erahnen, welch mannigfaltige Ausführungsformen für das Querschnittsprofil des Seitenteils möglich sind. Dabei kann die Querschnittsform kontinuierlich über die gesamte Längserstreckung des Seitenteils erhalten bleiben oder aber es kann auch ein mittlerer Abschnitt vorgesehen sein, der ein anderes Querschnittsprofil aufweist als die Längsendbereiche des Seitenteils. Im günstigsten Fall, d.h. also beispielsweise bei gleichbleibendem Querschnittsprofil, kann das Seitenteil auch als Strangpressprofil ausgebildet sein. Rein theoretisch ist es selbstverständlich aber auch denkbar, dass das Seitenteil zwischen den beiden Längsendbereichen einen mittleren Abschnitt aufweist, dessen Querschnittsfläche geringer ist als die Querschnittsfläche zumindest eines der seitlichen Längsendbereiche. Möglich ist auch, das Seitenteil aus drei separaten Einzelteilen zusammenzusetzen, wobei diese drei Einzelteile stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Durch beispielsweise den mäanderförmigen und/oder wellenartigen oder H-förmigen Querschnitt lässt sich darüber hinaus ein Seitenteil mit einer vergleichsweise hohen Biegesteifigkeit einfach fertigen.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung sind die Querschnittsflächen und die Konturen aller Durchzüge, d.h. auch der endseitigen Durchzüge eines Bodens gleich, d.h. identisch. Hierdurch ist eine besonders einfache, qualitativ hochwertige und kostengünstige Serienfertigung des Bodens als Endlosboden möglich, wodurch unterschiedlich große Wärmeübertrager durch unterschiedliches Ablängen des Bodens einfach herstellbar sind. Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Komponenten beziehen.

Es zeigen, jeweils schematisch,

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Wärmeübertrager in einer Seitenansicht,

Fig. 2 unterschiedliche Ansichten auf einen erfindungsgemäßen Wärmeübertrager im Bereich eines in einen endseitigen Durchzug eines Bodens eingesteckten Seitenteils bei eingelegter Dichtung,

Fig. 3 einen als Endlosboden ausgebildeten Boden,

Fig. 4 eine Detailansicht aus Fig. 1 mit in dem endseitigen Durchzug eingestecktem Seitenteil und umgebogenen Laschen,

Fig. 5 eine Ansicht auf einen erfindungsgemäßen Wärmetauscher mit noch nicht umgebogenen Laschen an einer Längsseite, Fig. 6 einen Wärmetauscher, bei welchem die seitenteilseitigen Laschen um eine halbe Teilung zu den Durchzügen versetzt angeordnet sind,

Fig. 7 eine Ansicht auf eine Langseite des Bodens mit lokalen Umformungen zum Fixieren des Sammelkastens am Boden,

Fig. 8 eine Schnittdarstellung durch den Wärmetauscher im Bereich des Bodens und des Sammelkastens mit einer Klammer zur Fixierung des Sammelkastens am Boden,

Fig. 9 eine Detaildarstellung des Verbindungsbereichs zwischen Boden und Rohren mit einem Anschlag,

Fig. 10 ein Seitenteil mit Laschen und zusätzlichen Fortsätzen zur Positionierung des Sammelkastens,

Fig. 1 1 eine Detaildarstellung auf ein Seitenteil mit unterschiedlichen Abschnitten.

Entsprechend den Figuren 1 bis 7 und 9 bis 1 1 weist ein erfindungsgemäßer Wärmeübertrager 1 , der beispielsweise als Ladeluftkühler oder als Kühlmittelkühler, ausgebildet sein kann, zwei Böden 2 auf, wovon oftmals jedoch lediglich ein einziger in den Figuren dargestellt ist. Jeder dieser Böden 2 besitzt Durchzüge 3 zur endseitigen Aufnahme von fluidführenden Rohren 4, beispielsweise Flachrohren. Ebenfalls vorgesehen ist ein Sammelkasten 5 (vgl. die Figuren 1 , 4, 5, 7, 8 und 1 1 ), der an einem der Böden 2 angeordnet ist. Der Boden 2 mit dem zugehörigen Sammelkasten 5 bildet dabei einen Sammler, beispielsweise für Kältemittel oder Kühlmittel. Ebenfalls vorgesehen ist zumindest ein Seitenteil 6, normalerweise selbstverständlich zwei Seitenteile 6, die jeweils mit einem Längsendbereich 7 zumindest teilweise in einem endseitigen Durchzug 8 des zugehörigen Bo- dens 2 aufgenommen sind. Als endseitiger Durchzug 8 wird dabei üblicherweise der in Längsrichtung letzte Durchzug des Bodens 2 angesehen. Erfindungsgemäß ist nun der Längsendbereich 7 des Seitenteils 6 balkenartig ausgebildet und besitzt zumindest eine Aussparung 9, so dass eine Querschnittsfläche des

Längsendbereichs 7 kleiner ist als eine Querschnittsfläche des zugehörigen end- seitigen Durchzugs 8. Eine maximale Materialdicke s (vgl. Fig. 2) des Längsendbereichs 7 ist dabei in Richtung der Längserstreckung 10 des Bodens 2 geringer als die Höhe h des endseitigen Durchzugs 8. Hierdurch ist es erstmals möglich, das Seitenteil 6 einerseits vergleichsweise leicht und andererseits vergleichsweise steif auszubilden und zugleich hinsichtlich ihrer Fertigung einfach und kostengünstig herzustellende Endlosböden als Böden 2 zu verwenden. Bei bisherigen Böden war es insbesondere bei großen Wärmetauschern mit vergleichsweise großen Rohren 4 erforderlich, entweder für die Seitenteile 6 kleinere endseitige Durchzüge 8 vorzusehen, was fertigungstechnisch aufwendig war, da separate Stanzwerkzeuge erforderlich waren, oder aber vergleichsweise große und damit auch schwere und teure Seitenteile 6 einzusetzen, die bei identischen Durchzügen 3, 8 eingesetzt werden konnten.

Betrachtet man darüber hinaus die Figuren 2, 4, 6, 7 sowie 10 und 1 1 , kann man erkennen, dass der von dem endseitigen Durchzug 8 aufgenommene Längsendbereich 7 des Seitenteils 6 zumindest eine Lasche 1 1 aufweist. Diese Lasche 1 1 besitzt eine Materialdicke, die es erlaubt, die Lasche 1 1 um eine Achse 12 parallel zur Breitseite 14 des Durchzugs 8 umzubiegen und darüber den Sammelkasten 5 am Boden 2 zu befestigen.

Der Längsendbereich 7 des Seitenteils 6 kann dabei einen mäanderförmigen bzw. wellenartigen Querschnitt aufweisen, wie dies beispielsweise gemäß den Figuren 2, 6 sowie 10 dargestellt ist, wobei selbstverständlich auch U-förmige, L-förmige oder H-förmige Querschnitte denkbar sind. Alle diese Querschnitte besitzen dabei den großen Vorteil, einerseits vergleichsweise leicht zu sein und für eine ver- gleichsweise hohe Biegesteifigkeit wenig Material zu benötigen. Die am

Längsendbereich 7 angeordneten Laschen 1 1 besitzen vorzugsweise eine einheitliche Materialdicke in Bezug auf die Materialdicke s des Längsendbereichs 7, wobei der Längsendbereich 7 des Seitenteils 6 und/oder die am Längsendbereich 7 ausgebildete Lasche 1 1 im Querschnitt eine einheitliche Materialdicke s aufweisen/aufweist. Abgedichtet wird der Sammler durch eine Dichtung 13 (vgl. Fig. 2), die auf dem Boden (2) umläuft und sich längsseitig in einem Nutgrund des Bodens (2) erstreckt und schmalseitig zwischen zwei Durchzügen (3,8) verläuft. Mit dem erfindungsgemäßen Seitenteil 6 ist es darüber hinaus möglich, den Boden 2 mit identischen Durchzügen 3, 8 zu fertigen und dadurch als kostengünstig herzustellenden Endlosboden herzustellen.

Das Seitenteil 6 wird in einem Stanz- und/oder Prägeprozess so geformt, dass in zusammengebautem Zustand mindestens eine Außenseite an einer Innenseite des endseitigen Durchzugs 8 anliegt und mit dieser dicht verbunden, beispielsweise verlötet werden kann. Betrachtet man die Fig. 2, so kann man beispielsweise erkennen, dass der Längsendbereich 7 des Seitenteils 6 an der dem nächstliegenden längsseitigen Ende des Bodens 2 zugewandten Breitseite 14 des Durchzugs 8 anliegt, wobei die Lasche 1 1 benachbart zu dieser Breitseite 14 ausgebildet ist. Rein theoretisch kann selbstverständlich der Längsendbereich 7 des Seitenteils 6 auch an einer dem entfernten längsseitigen Ende des Bodens 2 zugewandten Breitseite 15 des Durchzugs 8 anliegen, wobei die Lasche 1 1 dann benachbart zu dieser Breitseite 15 ausgebildet ist. Eine derartige Ausführungsform ist jedoch nicht zeichnerisch dargestellt.

Aus den Figuren 2 sowie 6 und 10 ist darüber hinaus zu erkennen, dass der Längsendbereich 7 des Seitenteils 6 an allen vier Innenflächen des endseitigen Durchzugs 8 bereichsweise bzw. wiederholend abschnittsweise anliegt, was zu einer besonders hohen Aussteifung beiträgt. Die Laschen 1 1 können zur Fixierung des Sammelkastens 5 am Boden 2 um einen Rand desselben umgebogen sein, wobei alternativ auch vorgesehen sein kann, dass am Sammelkasten 5 ein Randbereich mit einer Aussparung 16 (vgl. Fig. 7) vorgesehen ist, in welcher das Seitenteil 6, insbesondere die Lasche 1 1 des Seitenteils 6, zumindest bereichsweise aufgenommen ist. Der Sammelkasten 5 kann darüber hinaus am Boden 2 durch eine Wellschlitz-Bördelung (siehe Fig. 4), Burgzinnen-Verbindung 21 (siehe Fig. 6,9) oder Crimp-Verbindung 22 (siehe Fig. 8) durch Umformung von zumindest in Längsrichtung des Bodens 2 angeordneten Fixiermitteln befestigt sein. Die Fixiermittel selbst können dabei periodisch zueinander beabstandet an einer Bodenrinne angeordnet sein und entweder mit den Durchzügen 3 oder mit den Zwischenbereichen zwischen den Durchzügen 3 fluchten. Selbstverständlich kann der Sammelkasten 5 am Boden 2 auch mittels einer Klammer 17 (vgl. Fig. 8) fixiert werden.

Betrachtet man die Fig. 9, so kann man erkennen, dass das Seitenteil 6 mindestens einen partiell im Bereich des Netzes eine gegenüber dem im Durchzug 8 befindlichen Teil des Seitenteils 6 veränderte Form aufweist, dahingehend, dass die veränderte Form einen Anschlag 18 für den Boden 2 bildet und hierdurch im gefügten Zustand der Abstand zwischen Boden 2 und Anschlag 18 kleiner gleich 1 mm ist. Das Seitenteil 6 kann neben der Lasche 1 1 einen Fortsatz 19 (vgl. Fig. 10) zum Positionieren des Seitenteils 6 besitzen, welcher entgegen der Biegerichtung der Lasche 1 1 zumindest partiell umgelegt wird und hierdurch auf der Rückseite des Bodens 2 eine Fixierung des Seitenteils 6 gegenüber dem Boden 2 in Längsrichtung bildet.

Generell kann das Seitenteil 6 einteilig und insbesondere auch einstückig, insbesondere als Strangpressprofil ausgebildet sein, so dass die Längsendbereiche 7 identisch zu einem mittleren Abschnitt 20 ausgebildet sind, wobei selbstverständlich auch vorstellbar ist, dass der mittlere Abschnitt 20 einen anderen Querschnitt aufweist, wie dies beispielsweise gemäß den Figuren 1 und 1 1 dargestellt ist, wo- bei die Querschnittsfläche des mittleren Abschnitts 20 geringer ist als die Querschnittsfläche zumindest einer der seitlichen Endbereiche 7, wodurch nochmals eine Materialeinsparung und damit auch eine Gewichtseinsparung erreicht werden können. In diesem Fall kann vorgesehen sein, dass das Seitenteil 6 mehrteilig ausgeführt wird, wobei die beiden Längsendbereiche 7 mit dem mittleren Abschnitt 20 stoffschlüssig verbunden, beispielsweise verlötet oder verschweißt werden.

Mit dem erfindungsgemäßen Wärmeübertrager 1 können mehrere Vorteile erzielt werden:

Das Seitenteil 6 kann insgesamt leichter aber dennoch mit gleicher Biege- steifigkeit ausgeführt werden, und kann in dieser Art und Weise auch in Böden 2 mit identischen Durchzügen 3, 8 verwendet werden, so dass die Böden 2 als kostengünstige Endlosböden gefertigt werden können,

durch die spezielle Formgebung des Seitenteils 6 im Bereich des endseiti- gen Durchzugs 8 kann eine verbesserte Abstützung des Eckrohres (das dem Seitenteil 6 nächstliegende Rohr 4) gegen Biegung erfolgen, wodurch eine Reduzierung der Spannung im Bodenbereich der Eckrohre bewirkt werden kann,

das Seitenteil 6 kann darüber hinaus mehrteilig ausgeführt werden, was einen Verzicht auf Längsdehnungsabschnitte, welche für den Ausgleich der Temperaturdehnung erforderlich sind, ermöglicht.