(57)【要約】本発明は、２つの基部（２）であって、流体導管（４）を長手方向の端部側において収容するための通路（３）をそれぞれ有する、２つの基部（２）と、前記基部（２）の１つに配置される、少なくとも１つの集合室（５）と、少なくとも１つの側部（６）であって、長手方向の端部領域（７）が、関連する前記基部（２）の端部側通路（８）に少なくとも部分的に収容される、少なくとも１つの側部（６）とを備える、熱交換器（１）、特にインタークーラに関する。本発明は、前記側部（６）の前記長手方向の端部領域（７）が、これにより前記長手方向の端部領域（７）の断面積は関連する前記端部側通路（８）の断面積より小さいように、梁の形状に形成され、少なくとも１つの凹部を有するということで特徴付けられる。前記長手方向の端部領域（７）の最大材料厚さは、前記基部（２）の長手方向の延伸方向において前記端部側通路（８）の高さ（ｈ）より小さい。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器（１）、特にインタークーラであって、
２つの基部（２）であって、流体導管（４）を長手方向の端部側において収容するための通路（３）をそれぞれ有する、２つの基部（２）と、
前記基部（２）の１つに配置される、少なくとも１つの集合室（５）と、
少なくとも１つの側部（６）であって、長手方向の端部領域（７）が、関連する前記基部（２）の端部側通路（８）に少なくとも部分的に収容される、少なくとも１つの側部（６）とを備え、
前記側部（６）の前記長手方向の端部領域（７）は、梁の形状に形成され、少なくとも１つの凹部を有し、これにより前記長手方向の端部領域（７）の断面積は関連する前記端部側通路（８）の断面積より小さく、前記長手方向の端部領域（７）の最大材料厚さは、前記基部（２）の長手方向の延伸方向において前記端部側通路（８）の高さ（ｈ）より小さい
ことを特徴とする熱交換器。
【請求項２】
前記側部（６）の前記長手方向の端部領域（７）は、前記端部側通路（８）によって収容され、少なくとも１つの突起（１１）を有する
ことを特徴とする請求項１の熱交換器。
【請求項３】
前記少なくとも１つの突起（１１）は、前記突起（１１）が前記通路（８）の幅の広い側面（１４）に平行な軸（１２）の周りに曲げられることができるような材料厚さを有する
ことを特徴とする請求項２の熱交換器。
【請求項４】
曲げられた状態の前記突起（１１）は、前記集合室（５）を前記基部（２）に固定する
ことを特徴とする請求項２又は３の熱交換器。
【請求項５】
前記側部（６）の前記長手方向の端部領域（７）は、前記基部（２）の最も近い長手方向の端部に面する前記端部側通路（８）の幅の広い側面（１４）に接して配置され、前記突起（１１）はこの幅の広い側面（１４）に隣接して形成されている、又は
前記側部（６）の前記長手方向の端部領域（７）は、前記基部（２）の離れた長手方向の端部に面する前記端部側通路（８）の幅の広い側面（１５）に接して配置され、前記突起（１１）はこの幅の広い側面（１５）に隣接して形成されている、又は
ことを特徴とする請求項３又は４の熱交換器。
【請求項６】
前記側部（６）の前記長手方向の端部領域（７）は、蛇行する、波状の、Ｕ形の、Ｌ形の、又はＨ形の断面を有する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項の熱交換器。
【請求項７】
前記側部（６）の前記長手方向の端部領域（７）は、ある領域において、又はばらばらに繰り返して、前記端部側通路（８）の４つの全ての内面に接して配置されている
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項の熱交換器。
【請求項８】
前記端部側通路（８）に接して配置された前記側部（６）の前記長手方向の端部領域（７）の表面は、少なくともある領域で前記通路（８）の対応する内面に半田付けされる
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項の熱交換器。
【請求項９】
前記側部（６）は、２つの前記長手方向の端部領域（７）の間に中央部（２０）を有し、その断面積は、前記長手方向の端部領域（７）の少なくとも１つの断面積より小さい
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項の熱交換器。
【請求項１０】
封止材（１３）が、前記基部（２）を巡り、前記基部（２）の溝の底部において長手方向の辺に延び、２つの通路（３，８）の間で狭い辺に延びる
ことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項の熱交換器。
【請求項１１】
基部（２）の全ての通路（３，８）の断面積及び外形は同一である
ことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項の熱交換器。
【請求項１２】
前記集合室（５）においてエッジ領域は凹部（１６）を備え、そこに、前記側部（６）、特に前記側部（６）の前記突起（１１）が、少なくともある領域において収容される
ことを特徴とする請求項２〜１１のいずれか１項の熱交換器。
【請求項１３】
前記集合室（５）は、前記基部（２）の少なくとも長手方向（１０）において配置された固定手段の変形によって前記基部（２）に固定され、これらの固定手段は、ウェーブスロットフランジング（２３）又はバトルメント接続（２１）によって具体化される
ことを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項の熱交換器。
【請求項１４】
前記固定手段は、基部チャネルに周期的に互いに間隔を空けて配置され、前記通路（３）又は前記通路（３）間の中間領域のどちらかに揃えられる
ことを特徴とする請求項１３の熱交換器。
【請求項１５】
前記集合室（５）は、クランプ（１７）によって前記基部（２）に固定される
ことを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項の熱交換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のプリアンブルによる、熱交換器、特にインタークーラに関する。
【背景技術】
【０００２】
２つの基部を有する熱交換器が、EP 2 498 040 A2から知られており、これらの基部は、長手方向の端部側に、流体導管、特にクーラント導管を収容する通路をそれぞれ有する。２つの基部において、集合チャンバがそれぞれ配置される。２つの平行する部分も備え、それらは、それぞれの長手方向の端部領域で、基部のそれぞれの端部側の通路に少なくとも部分的に収容される。
【０００３】
管及びリブを有するブロック、及び通路を有する少なくとも１つの基部で構成される更なる熱交換器が、DE 10 2007 025 878 A1が知られており、管は、通路に収容され得る管端部を有し、基部と管／基部接続を構成し、それは更なるシート状の金属部品によって少なくとも部分的に補強されている。シート状の金属部品は、管端部のための挿入口を有し、ブロックに面する基部の側面に配置されている。これによって、より強い応力の場合においても気密性を保証できるようにするために、基部と管／基部接続は、簡単な有利な価格で荷重が減じられる。
【発明の概要】
【０００４】
基本的に、自動車分野において応用される熱交換器の基部のための２つの異なる実施形態が存在する。第１の実施形態では、基部は周縁部に溝を有し、そこに封止材が置かれる。この実施形態においては、関連する側部が端部側通路を通って導かれ、それは、その配置又はその寸法のそれぞれが、扁平管に与えられる他の通路とは異なる。しかしこの結果、異なる数の扁平管を有する各熱交換器用に、基部の製造のために新たな打ち抜き具が提供されなければならず、それは費用が掛かり、労力を要する。第２の実施形態では、長さで売られる材料として製造され、それはさまざまなサイズの熱交換器に関して高い柔軟性を可能にする。この実施形態では、基部における全ての通路は同一に具体化され、それは側部が通路を通って挿入されなければならないということを要求し、それを通って扁平管も挿入され得る。この理由のため、側部は扁平化と同じ寸法を有するが、その結果、比較的厚く、よって重く、費用の掛かる側部となる。
【０００５】
よって本発明は、一般的なタイプの熱交換器用に、改良された、又は少なくとも代替の実施形態を示すという課題に関係し、それによって有利な価格の、軽く、そして同時に柔軟性のある製造が可能になる。
【０００６】
この課題は、本発明によると独立請求項１の主題によって解決される。有利な実施形態は、従属請求項の主題である。
【０００７】
本発明は、熱交換器の側部の長手方向の端部領域を、中身の詰まった断面として構成するのではなく、凹部を有して備えるという、全体的な考えに基づいており、これにより、一方では長さで売られる材料として有利な値段で製造された基部が使用可能であり、他方ではより大きな通路、すなわちより大きな扁平管のために、比較的軽く、それでも安定した側部が使用可能である。本発明による熱交換器は、例えばインタークーラとして構成され得るのであるが、２つの基部を有し、それらはそれぞれ、長手方向の端部領域において、流体導管、特にクーラントを送る扁平管を収容する通路を有する。少なくとも１つの集合室も備え、それは基部の１つに配置され、又はそれぞれがそこに接続される。前記側部は、熱交換器の側方の限界を形成し、その側部はそれぞれ、長手方向の端部領域で、関連する基部の端部側通路に少なくとも部分的に収容される。本発明によると、側部のこの長手方向の端部領域は、梁の形状に形成され、少なくとも１つの凹部を有し、それによって長手方向の端部領域の断面積は関連する端部側通路の断面積より小さく、長手方向の端部領域の最大材料厚さは、基部の長手方向の延伸方向において、端部側通路の高さより小さく、基部の長手方向の延伸においても見られる。これによって、同じ程度に大きな曲げ剛性を有し比較的軽い−それは明確により繊細であるのだが−側部を製造することが可能であり、それは同時に管の高さが大きい熱交換器にも適している。少なくとも長手方向の端部側における領域に備える凹部によって、矩形の中身の詰まった断面と比較して、材料をかなり節約し、よってコスト及び重量もかなり減少させることが実現され得る。他の通路より小さな断面を有する各基部に、独立した端部側通路を作る必要がないという事実から、更なる有利な点がもたらされ、その結果、連続的な基部が使用され得る。
【０００８】
本発明による解決策の有利な更なる発展においては、側部の長手方向の端部領域は、端部側通路によって収容され、長手方向に突き出ている少なくとも１つの突起を有する。この突起は、例えば、側部の構成要素を形成し得、更に、側部自身と同じ材料厚さ又は各材料強度を好ましくは有する。側部を端部側通路に挿入して突起を簡単に曲げることにより、更に集合室が、基部に比較的簡単に接続され得、又はそれぞれ基部に押し付けられ得る。通常、封止材が集合室と基部との間に伸びているので、更に密封効果をもたらすために、突起が使用され得る。もちろん、複数の突起又は少なくとも１つの突起は、ここで突起が通路の幅に平行な軸の周りに曲げられることを可能にする材料厚さを有する。好都合なことに、側部の長手方向の端部領域は、蛇行する、波状の、Ｕ形の、Ｌ形の、又はＨ形の断面を有する。この決定的ではないリストは、どの種々の実施形態が側部の断面の概要に可能であるのかを既に概説している。ここで、断面の形は、側部の長手方向の全体にわたって連続して維持され得、さもなければ中央部も与えられ、それは側部の長手方向の端部領域とは異なる断面の概要を有する。最も好ましい場合には、すなわち、例えば断面の概要が一定である場合には、側部は押し出し成形された部分としても構成され得る。しかし純粋に理論的に、側部の２つの長手方向の端部領域の間に中央部を有するということも、もちろん考えられ、その断面積は少なくとも１つの長手方向の端部領域の断面積より小さい。側部を３つの分離した個別の部品から構成することも可能であり、これらの３つの個別の部品は、物質的に結合するやり方で互いに接続される。例えば蛇行する及び／又は波状の又はＨ形の断面によって、比較的高い曲げ剛性を有する側部が簡単なやり方で更に製造され得る。
【０００９】
本発明による解決策の有利な更なる発展において、全ての通路の断面及び外形、すなわち基部の端部側通路の断面及び外形も同じ、すなわち同一である。これによって、基部をエンドレスの基部として、特に簡単、高品質、かつ有利な価格の連続生産することが可能であり、それによって異なるサイズの熱交換器が、基部を異なる長さに切断することによって簡単なやり方で製造され得る。
【００１０】
本発明の更なる重要な特徴及び利点は、従属請求項、図面及び図面を参照した図の関連する説明から明らかになる。
【００１１】
上述の特徴、及び以下に更に説明される特徴は、示された組合せのそれぞれにおいてのみではなく、他の組合せ、又は単独でも、本発明の範囲を逸脱することなく使用できる、ということが理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
本発明の好ましい実施形態が、図面に示され、以下の記述においてより詳細に説明される。同一の参照符号は、同一の、類似の、又は機能的に等価な構成要素を参照する。
【図１】側面図における本発明による熱交換器である。
【図２】基部の端部側通路に挿入された側部の領域における、封止材を有する、本発明による熱交換器の異なる図である。
【図３】連続した基部として構成された基部である。
【図４】側部が端部側通路に挿入され、曲げられた突起を有する、図１の詳細図である。
【図５】突起がまだ曲げられていない、長手方向の側の、本発明による熱交換器の図である。
【図６】側部側の突起が通路のピッチの半分、オフセットして配置されている熱交換器である。
【図７】集合室を基部に固定するために局所的に変形した基部の長手方向側の図である。
【図８】集合室を基部に固定するためのクランプとともに、基部及び集合室の領域における熱交換器を通る断面図である。
【図９】基部と管との接続領域をストッパとともに示す詳細図である。
【図１０】集合室を配置するための突起及び更なる延伸部を有する側部である。
【図１１】異なる部分を有する側部の詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１〜７及び９〜１１によると、本発明による熱交換器１は、例えばインタークーラ又はクーラント冷却器として構成され得るが、２つの基部（Boden）２を有する。しかし、そのうちの１つのみが図に示されることが多い。これらの基部２のそれぞれは、流体導管４、例えば扁平管の、端部を収容する（Aufnahme）ための通路３を有する。集合室５（図１，４，５，７，８及び１１参照）がそれに加えて備えられ、これは基部２の１つに配置される。関連する集合室５付きの基部２は、例えば冷媒又はクーラントのためのコレクタをここでは形成する。側部（Seitentile）６も備えられ、もちろん通常は２つの側部６であるが、それらは長手方向の端部領域（Laengsendbereich）７で関連する基部２の端部側通路８に、少なくとも部分的にそれぞれ収容される。通常、長手方向における基部２の最後の通路は、ここでは端部側通路８として見なされる。本発明によると、側部６の長手方向の端部領域７は、梁の形状に形成され、少なくとも１つの凹部９を有し、そのため、長手方向の端部領域７の断面積は、関連する端部側通路８の断面積より小さい。長手方向の端部領域７の最大材料厚さｓ（図２参照）は、端部側通路８の高さｈより、ここでは基部２の長手の伸び方向１０において小さい。これによって、側部６を、一方では比較的軽くなるように、他方では比較的強固になるように、構成すること、及び、同時に、その製造に関して簡単に有利な値段で製造することができる連続した基部を基部２として使用することが、初めて可能になる。従来の基部の場合には、特に比較的大きな管４を有する大きな熱交換器の場合には、側部６がより小さな端部側通路８を備えること（これは、独立した打ち抜き工具が必要であるので製造に手間が掛かる）、又はそうでなければ、比較的大きな、よって重く高価でもある側部６を使用すること（これは同一の通路３，８に使用可能である）、が必要であった。
【００１４】
更に、図２，４，６，７，１０及び１１を見ると、側部６の長手方向の端部領域７は、端部側通路８に収容されるのであるが、少なくとも１つの突起１１を有する。この突起１１は、それが通路８の幅の広い側面１５に平行な軸１２の周りに曲げられようにし得る、かつ、それによって集合室４を基部２に固定し得る材料厚さを有する。
【００１５】
側部６の長手方向の端部領域７は、例えば図２，６及び１０に図示されているように、蛇行する又はそれぞれ波状の断面を有し得、もちろん、Ｕ形、Ｌ形又はＨ形の断面も考えられる。全てのこれらの断面は、一方では、比較的高い曲げ剛性のために比較的軽く少量の材料しか必要としない、という大きな利点をここで有する。長手方向の端部領域７に配置された突起１１は、長手方向の端部領域７の材料厚さに関して一様な材料厚さを好ましくは有し、側部６の長手方向の端部領域７及び／又は長手方向の端部領域７に形成された突起１１は、断面において一様な材料厚さｓを有する。コレクタは封止材１３によって密封されており（図２参照）、それは、基部２を巡り、基部２の溝の底部において、長手方向の辺に延び、通路３，８の間で狭い辺に延びる。本発明による側部６を用いると、更に、同一の通路３，８を有する基部２を製造すること、及び、それによって、有利なコストで製造され得る連続した基部として基部２を製造することが可能である。
【００１６】
側部６は、組み立てられた状態で少なくとも１つの外側が端部側通路８の内側に接して置かれ、例えば半田付けされてそれとしっかりと接続され得るように、パンチング加工及び／又は打ち抜き加工で形成される。図２を見ると、例えば、側部６の長手方向の端部領域７は、基部２の最も近い長手方向の端部に面する、通路８の幅の広い側面１４に接して置かれるということが分かり、突起１１はこの幅の広い側面１４に隣接して形成される。純粋に理論的に、側部６の長手方向の端部領域７は、もちろん、基部２の離れた長手方向の端部に面する、通路８の幅の広い側面１５に接して置かれるということもあり得、このとき突起１１はこの幅の広い側面１５に隣接して形成される。しかし、そのような実施形態は、図面には示されていない。
【００１７】
更に、側部６の長手方向の端部領域７は、ある領域において又はそれぞればらばらに繰り返して、端部側通路８の４つの全ての内面に接して置かれるということが、図２，６及び１０から分かり、これは特に強固さを高めるのに寄与する。
【００１８】
基部２に集合室５を固定するために、そのエッジの周りに突起１１が曲げられ得る。代替として、集合室５にエッジ領域が凹部１６（図７参照）とともに与えられるということも、用意され得る。そこには、側部６、特に側部６の突起１１が、少なくとも部分的に収容される。集合室５は、更に、基部２の少なくとも長手方向に配置された固定手段を変形することによって、ウェーブスロットフランジング（図４参照）、バトルメント接続２１（図６，９参照）又はクリンプ接続２２（図８参照）によって、基部２に固定され得る。固定手段自身は、ここでは基部チャネルにおいて周期的に間隔を開けて、互いに離れて配置され得、通路３、又は通路３間の中間領域のいずれかに揃えられる。もちろん、集合室５は、クランプ１７（図８参照）によっても基部２に固定され得る。
【００１９】
図９を見ると、変化した形状が基部２のためのストップ１８を形成し、結合した状態でこれによって基部２とストップ１８との間の距離が１ｍｍより小さいという趣旨で、側部６はネットワークの領域において少なくとも部分的に通路６に位置している側部６の部分と比べて変化した形を有するということが分かる。側部６は、側部６を配置するための延伸部１９（図１０参照）を、突起１１と並んで有し得、それは、突起１１の曲げ方向とは少なくとも部分的に反対に配置され、それによって基部２の後側で長手方向において側部６の基部２への固定を形成する。
【００２０】
一般的に、側部６は１つの部品で、特に一片、特に成型部として構成され得、長手方向の端部領域７は中央部２０と同一に構成され、例えば図１及び１１に示されているように、中央部２０が異なる断面を有することも考えられ、中央部２０の断面が少なくとも１つの長手方向の端部領域７より小さく、それによって再び、材料の節約、よって重量の抑制をも達成され得る。この場合、側部６がいくつかの部品で具体化され、２つの長手方向の端部領域７が中央部２０と物質的に結合する方法で結合され、例えば半田付け又は溶接されるということが行われ得る。
【００２１】
本発明による熱交換器でいくつかの利点が得られる。すなわち、
・側部６が、全体として同じ曲げ剛性を有しながらより軽くなるように具体化され得、このようにして同一の通路３，８を有する基部２において使用されもし、その結果、基部２が有利な価格の連続した基部として製造され得、
・端部通路８の領域における側部６の特別な形状により、コーナー管（側部６に最も近い管４）の曲げに対する支持がよりよく行われ、それによってコーナー管の基礎領域における張力の減少がもたらされ、
・更に側部６は、いくつかの部品で具体化され得、それにより長手方向の延伸部を、それは温度による伸張の均一化に必要なのであるが、なしで済ますことを可能にする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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