(57)【要約】  本発明は、ガス状の第１流体と液状の第２流体との間の熱伝導を行う熱交換器に関し、第１流体を導く第１流体通路７に延びる複数のパイプ１７は冷却フィン１８と熱伝達するように結合され、冷却フィン１８は第１流体通路７内に配置され且つ第１流体が流通し、複数のパイプ１７はその内部に第２流体を導く第２流体通路１９を形成し、複数のパイプ１７及び冷却フィン１８は冷却ブロック８を形成するために積層方向２０に互いに積層され、積層方向２０は第１流体通路７内で第１流体の主流方向２１を横切って延び、冷却ブロック８は積層方向２０において互いに外方を向く２つの外面に第１流体通路７の横方向の境界のための１つの側部９を有する。２つの側部９が少なくとも１つの張力棒２３で固定して接続され、張力棒２３が冷却フィン１８及びパイプ１７と分離した部品であり、積層方向２０に張力を伝達するのであれば、増強された安定性を達成できる。
2016505799.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス状の第１流体と液状の第２流体との間の熱伝導を行う熱交換器であって、
前記第１流体を導く第１流体通路（７）に延びる複数のパイプ（１７）は冷却フィン（１８）と熱伝達するように結合され、該冷却フィン（１８）は前記第１流体通路（７）内に配置されると共に前記第１流体が流通し、前記複数のパイプ（１７）はその内部に前記第２流体を導く第２流体通路（１９）を形成し、
前記複数のパイプ（１７）及び前記冷却フィン（１８）は冷却ブロック（８）を形成するために積層方向（２０）に互いに積層され、前記積層方向（２０）は前記第１流体通路（７）内で前記第１流体の主流方向（２１）を横切って延び、
前記冷却ブロック（８）は、前記積層方向（２０）において互いに外方を向く２つの外面に、各々前記第１流体通路（７）の横方向の境界のための１つの側部（９）を有し、
２つの側部（９）は、少なくとも１つの張力棒（２３）によって固定して接続され、該張力棒（２３）は、前記冷却フィン（１８）及び前記パイプ（１７）と分離した構成部品であり、前記積層方向（２０）に張力を伝達させる熱交換器。
【請求項２】
請求項１に記載の熱交換器において、
少なくとも１つの前記張力棒（２３）は、前記第１流体通路（７）に関し、前記冷却ブロック（８）における流入面（２４）又は流出面（２５）で、前記冷却ブロック（８）上の外部に配置され、２つの前記側部（９）を互いに接続することを特徴とする熱交換器。
【請求項３】
請求項２に記載の熱交換器において、
少なくとも１つの前記張力棒（２３）はＵ字状ブラケットとして構成され、そのＵ字状脚部（２６）によって外側から２つの前記側部（９）と重なることを特徴とする熱交換器。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱交換器において、
少なくとも１つの前記張力棒（２３）はＵ字状ブラケットとして構成され、互いに対向する内面（２２）で２つの前記側部（９）と接触することを特徴とする熱交換器。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１項に記載の熱交換器において、
少なくとも１つの前記張力棒（２３）は、前記積層方向（２０）に互いに離れたその端部の少なくとも１つにクリップ（３３）として構成され、該クリップ（３３）は、個々の前記側部（９）を端面の外側及び内側で囲むことを特徴とする熱交換器。
【請求項６】
請求項２〜５のいずれか１項に記載の熱交換器において、
前記側部（９）は、少なくとも個々の前記張力棒（２３）の領域において、前記冷却ブロック（８）から前記第１流体の前記主流方向（２１）に平行に突き出し、
及び／又は前記冷却ブロック（８）は、少なくとも個々の前記張力棒（２３）の領域において凹みを有し、個々の前記張力棒（２３）は、少なくとも一部が前記凹みに突き出すことを特徴とする熱交換器。
【請求項７】
請求項２〜６のいずれか１項に記載の熱交換器において、
少なくとも１つの前記張力棒（２３）は、前記積層方向（２０）に平行に延びる基部（３４）と、該基部（３４）から前記第１流体の主流方向（２１）に平行に突き出す少なくとも３つの突起部（３５、３６）とを持つように、櫛状に構成され、
互いに離れた外側の２つの前記突起部（３５）は２つの前記側部（９）と重なる一方、少なくとも１つの内側の前記突起部（３６）は冷却ブロックと噛み合うことを特徴とする熱交換器。
【請求項８】
請求項７に記載の熱交換器において、
個々の張力棒（２３）は、前記基部（３４）及び前記突起部（３５）が平坦な断面でそれぞれ延びる面内において、平坦なシート状金属片であることを特徴とする熱交換器。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の熱交換器において、
少なくとも１つの前記張力棒（２３）は、前記第１流体通路（７）に関し、前記冷却ブロック（８）の流入面（２４）及び流出面（２５）の間で前記冷却ブロック（８）の内部に配置されると共に、２つの前記側部（９）を互いに接続することを特徴とする熱交換器。
【請求項１０】
請求項９に記載の熱交換器において、
個々の張力棒（２３）は、前記積層方向（２０）における前記側部（９）の少なくとも１つの上で前記冷却ブロック（８）の上に突き出すと共に、前記冷却ブロック（８）の外側で個々の前記側部（９）と接続されることを特徴とする熱交換器。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の熱交換器において、
前記側部（９）の少なくとも１つは、前記冷却ブロック（８）から外方を向く外面（４）の上に封止体の輪郭（１３）を有し、該封止体の輪郭（１３）は、前記第１流体の主流方向（２１）を横切って延びると共に、前記積層方向（２０）を横切って延びることを特徴とする熱交換器。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載の熱交換器において、
個々の張力棒（２３）は、前記封止体の輪郭（１３）と一体化されていることを特徴とする熱交換器。
【請求項１３】
請求項１１又は１２に記載の熱交換器において、
前記側部（９）の少なくとも１つは、２つの部品で構成され、個々の側部（９）の２つの個別の部品（４２、４３）は、前記封止体の輪郭（１３）を形成するために互いに接することを特徴とする熱交換器。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載の熱交換器において、
個々の前記張力棒（２３）は、前記積層方向（２０）を横切って延び且つ前記第１流体の前記主流方向（２１）を横切って延びる前記冷却ブロック（８）の幅方向（１２）に、前記冷却ブロック（８）の幅の比較的に小さい部分にのみわたって拡がり、好ましくは、前記冷却ブロック（８）の全幅の最大で１０％にまで又は最大で５％にまで拡がることを特徴とする熱交換器。
【請求項１５】
内燃機関、好ましくは自動車両の内燃機関の新気システムであって、
新気を導く新気ダクト（３）と、
前記新気ダクト（３）に挿入され、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の熱交換器（６）とを備え、新気が、前記第１流体を形成し且つ前記第１流体通路（７）に沿って前記熱交換器（６）を流通し、
対向する２つのダクト壁（４、５）上の前記新気ダクト（３）は、前記熱交換器（６）における前記側部（９）の１つと結合されている新気システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス状の第１流体と液状の第２流体との間の熱伝導を行う熱交換器に関する。また、本発明は、内燃機関、好ましくは、このような熱交換器を搭載した自動車両の内燃機関の新気システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
この型の熱交換器は、例えば、冷却液を循環する冷却回路から熱を放散するために、又は環境中に排出されるか若しくは暖房用に車内に供給されるかする気流に熱を供給するために、車両に用いられる。好ましくは、熱交換器は給気冷却器であり、内燃機関に新気を供給する新気システムにおいて、内燃機関の燃焼室に新気が供給される前に、圧縮され且つ加熱された給気を冷却するために、給気装置（例えばターボ過給機）の下流に配置される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような熱交換器は、例えば、フィン−パイプ型熱交換器として作製され得る。すなわち、第１流体を導く第１流体通路に延びる多数のパイプを有し得る。これらのパイプは、外部的には、第１流体が貫通するか又はその周囲をそれぞれ流れ得るように、第１流体通路に配置された冷却フィンと熱伝導するように結合され、また、これらのパイプは、内部的には、第２流体を導く第２流体通路を形成する。このため、熱交換器が給気冷却器を形成する場合には、冷却液はパイプ内に流れる一方、給気は冷却フィンの領域内を流れる。
【０００４】
このようなフィン−パイプ型熱交換器は、パイプと冷却フィンとが互いに、いわば層内で冷却ブロック形成のための積層方向に積層される。この積層方向は、第１流体が第１流体通路内での主流方向を横切って延びる方向である。このような冷却ブロックは、第１流体通路の横方向の境界となる各側部において、積層方向から互いに外方を向く２つの辺を有している。
【０００５】
このような熱交換器はガス導通ダクトとの一体化のために、例えば新気ダクトは、必要となる。これは、ガスのリーク又はガスの迂回を避けると共に、冷却ブロックの上記側部を熱交換器の領域で互いに向かい合うダクト壁と接続するためである。このような接続タイプによると、張力の伝達は、個々のダクト壁と個々の側部との間のこの部位に生じ得る。これらの張力は、互いに積層された冷却フィンとパイプとを介して冷却ブロック内に伝達される。通常、特に車両の製造においては、軽量構造が目指されるため、パイプと側部とのような冷却フィンは、できる限り薄い側壁を持つ。これにより、特に、隣接するパイプ同士又は側部の１つと固定して接続された位置を介した接続位置領域における冷却フィンは、高い機械的応力にさらされ得る。ここで、機械的応力は、接続部（あり得るなら例えば半田接続部）の破損に繋がり、及び／又は冷却フィンの破損に繋がり得る。また、熱交換器の損傷は、効率の減少を呼ぶ。加えて又はこれに代えて、熱交換器は運転中に膨張し、これにより熱交換器内において圧縮力が生じ、同様に、接続部に応力が生じ得る。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の型の熱交換器又は該熱交換器と共に搭載される新気システムに指摘される問題に関連する。改善された実施形態は、特に、例えば冷却ブロックの側部に影響を与える引っ張り応力に対して増強された安定性を有する。
【０００７】
この問題は、独立請求項の主題による発明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。
【０００８】
本発明は、少なくとも１つの張力棒（テンションロッド）によって、互いに固定された２つの側部の接続に対する汎用的なアイデアに基づく。このような張力棒によって、張力は、２つの側部間のパイプと冷却フィンとの積層方向において、冷却フィンとパイプとそれらの接続部とに過大な応力を生じることなく伝達され得る。これにより、冷却フィン、又は該冷却フィンのパイプとの接続部、又は個々の側部に生じる損傷の危険は、著しく減少し得る。
【０００９】
有利な実施形態によると、このような少なくとも１つの張力棒は、第１流体通路に関し、冷却ブロックの流入面上又は流出面上に外部的に配置され、且つ、流入面又は流出面で互いに２つ側部を互いに接続し得る。このような少なくとも２つの張力棒が配置されている場合に、流入面及び流出面の双方のそれぞれにおいて、このような少なくとも１つの張力棒が配置され得ることは明らかである。このような流入面又は流出面の冷却ブロック上に搭載され得る張力棒は、冷却ブロックを改作するという手間を必要とすることなく、冷却ブロックに搭載することができる。これにより、本実施形態は、特に簡単に且つ良好な費用対効率を実現できる。
【００１０】
さらに有利な展開によると、このような少なくとも１つの張力棒は、Ｕ字状ブラケットとして構成され得る。該Ｕ字状ブラケットはそのＵ字状脚部と重なり、該Ｕ字状脚部は、外側の２つの側部であるＵ字状基部を介して互いに接続される。これにより、２つの側部を持つ個々の張力棒の、特に頑丈でぴったり接続した接続部が形成され、かなりの量の引っ張り応力を受けることができる。
【００１１】
個々の側部は、流入面及び／又は流出面の端部に鍔部を有し得る。該鍔部は、外側に突き出し、すなわち冷却フィンとパイプとから離れ、特に冷却フィンとパイプとの積層方向に平行に突き出す。従って、このような鍔部によって、個々の側部の曲げ剛性が増大し得る。
【００１２】
さらに他の展開において、このような少なくとも１つの張力棒は、今や、個々の側部のこのような鍔部の端部領域を囲むように構成し得る。これにより、同様に、張力棒と個々の側部との間に、ぴったりした接続部が実現される。鍔部を介して張力は個々の側部から集中され、個々の張力棒に伝達される。
【００１３】
ここで、個々の張力棒を鍔部内で皿穴状に配置できるようにするために、個々の張力棒の領域における鍔部内に凹部を設けることができる。個々の張力棒をその凹部内で鍔部を囲むために、関連する端部領域と噛み合わせる。
【００１４】
また、個々の側部の鍔部を囲むこのような張力棒において、Ｕ字状ブラケットのような実施形態が実現され得る。これにより、個々のＵ字状脚部は、Ｕ字状基部から離れたその端部において個々の鍔部を囲む。
【００１５】
さらに他の展開において、このような少なくとも１つの張力棒は、Ｕ字状ブラケットとして構成され得る。該Ｕ字状ブラケットのＵ字状脚部は、内面で２つの側部と互いに接触する。この場合、Ｕ字状脚部は、側部と好適な方法で、好ましくは材料的な接合によって接続される。例えば、Ｕ字状脚部は、側部と溶接又は半田によって接合され得る。
【００１６】
さらに他の有利な展開において、側部は、少なくとも第１流体の主流方向に対して平行な個々の張力棒の領域で、冷却ブロックを越えて突き出すことができる。これにより、張力棒としてのＵ字状ブラケットの使用が簡単化される。加えて又はこれに代えて、凹みを伴う冷却ブロックは、少なくとも個々の張力棒の領域において、個々の張力棒の少なくとも一部がその凹みの中に突き出すように設けられている。従って、個々の張力棒は、少なくともその一部が上記の凹みに皿穴状に配置され得る。これにより、特に、冷却ブロックのコンパクトな外形が保たれ得る。よって、外部の張力棒は、特に冷却ブロックの扱いに際し、邪魔になる外形となり得ない。
【００１７】
さらに他の有利な展開において、このような少なくとも１つの張力棒は、その積層方向に互いに離れた両端部の少なくとも１つのクリップとして構成され得る。該クリップは、その外側と内側との端部側で個々の側部を囲む。また、これにより、とりわけ簡単でぴったりした接続を実現でき、この構成により、高い張力を確実に伝達することができる。
【００１８】
他の有利な実施形態によると、少なくとも１つの張力棒は、積層方向に平行に延びる基部と、該基部から第１流体の主流方向に平行に突き出す少なくとも３つの突起部とを持つように、櫛状に構成され得る。すなわち、このような少なくとも３つの突起部は、２つの外側の突起部と、少なくとも１つの内側の突起部として設けられる。互いに離れた外側の突起部は、好都合にも、外側の２つの側部と重なる一方、少なくとも１つの内側の突起部は、冷却ブロックと噛み合う。ここで、少なくとも１つの内側の突起部は、冷却フィンの領域において、２つのパイプ同士の間に押し込むことができる。個々の内側の突起部は、少なくとも１つの冷却フィン及び／又は少なくとも１つのパイプと接触することができ、また、特に、固定して接触し得る。しかしながら、また、個々の内側の突起部は、冷却リブとパイプとに関して、緩い配置及び／又は接触しない配置とすることも可能である。
【００１９】
さらに有利な展開によると、個々の張力棒は、基部及び突起部が平坦な断面でそれぞれ延びる面内において、平坦なシート状金属片であり得る。これにより、張力棒は、特に簡単に実現可能に製造され、また、例えば試作品として実現可能に製造される。ここで、特に、基部は、第１流体の主流方向に関して冷却ブロックの上に突き出すことができ、これにより、迷路型の封止体が形成される。該迷路型の封止体は、第１流体通路における冷却ブロックの真っ直ぐで且つ干渉がない貫通流を支持するために、横断流を妨げる。
【００２０】
他の有利な実施形態において、このような少なくとも１つの張力棒は、第１流体通路に関し、冷却ブロックの流入面と流出面との間の該冷却ブロックの内部に配置され、且つその位置で２つの側部を互いに接続することができる。このような内部張力棒により、側部間の力の伝達は冷却ブロックの内側に移動する。これにより、特に個々の側部の曲げ応力は減少し得る。
【００２１】
さらに有利な展開によると、個々の張力棒は、積層方向における側部の少なくとも１つの上で冷却ブロックの上に突き出すことができ、且つ、冷却ブロックの外側で個々の側部と接続し得る。この方法により、側部と張力棒との間の力の伝達は、冷却ブロックの外側で実現され、２つの側部の互いに対向する内面によって境界が区画される。これにより、冷却ブロックの全内面は、この力の伝達が軽減されるか、又は力の伝達から開放される。
【００２２】
例えば、他の有利な実施形態において、側部の少なくとも１つは、冷却ブロックから逸れた外側に封止体の輪郭を有し得る。該封止体の輪郭は、第１流体の主流方向を横切って延びると共に、積層方向を横切って延びる。熱交換器が実装された状態において、このような封止体の輪郭により、例えば熱交換器を迂回する迂回流を妨げることができる。
【００２３】
さらに有利な展開によると、個々の内部張力棒は、今や、この封止体の輪郭と一体化され得る。例えば、張力棒は、封止体の輪郭と適当な方法で、特に半田により結合され得る。特に、この封止体の輪郭の領域において、好ましくはこの封止体の輪郭を介して張力の側部への導入が生じ得る。提案された構成の型により、張力棒への力の直接の伝達が達成され、また、側部はほとんど応力を受けない。
【００２４】
さらに有利な展開において、側部の少なくとも１つは、２つの部品に形成し得る。個々の側部における２つの個別の部品は、封止体の輪郭を形成するために互いに接する。このマルチ型の側部の構成により、個々の張力棒は接合部と、好ましくは封止体の輪郭と、特に簡単に結合され得る。
【００２５】
他の有利な実施形態によると、個々の張力棒は、冷却ブロックの幅方向に拡がり得る。すなわち、個々の張力棒は、積層方向を横切り且つ第１流体の主流方向を横切って延びる冷却ブロックの幅の比較的に小さい部分にわたって、例えば冷却ブロックの全幅の最大で１０％又は最大で５％にわたって拡がる。従って、個々の張力棒は、第１流体通路内での冷却ブロックの貫通流抵抗に比較的に小さい影響しか与えない。これは、流入面上又は流出面上に配置された外部の張力棒のためと、内部の張力棒のためとの双方に当てはまる。
【００２６】
個々の張力棒は、シート状金属片として設計され得る。該シート状金属片は、簡単な変形によって、経済的に製造され得る。
【００２７】
上述した張力棒の異なる実施形態は、基本的には、少なくとも２つの異なる張力棒を同一の冷却ブロックに配置できるように、互いに望むように組み合わせることができる。しかしながら、複数の実施形態は、それぞれに類似の張力棒を用いるのが良い。
【００２８】
本発明に係る新気システムにおいて、新気ダクトは、新気が導入されるように設けられる。該新気ダクトに上述した型の熱交換器が挿入され、新気は、第１流体を形成し且つ第１流体通路に沿って熱交換器を貫流する。新気ダクトは、好適にも、互いに対向して位置し、特に張力を伝達可能な２つのダクト壁を有しており、それぞれ熱交換器における個々の側部と結合される。このように、ダクト壁は、側部にすなわち冷却ブロックに張力を伝達できる。本発明に係る熱交換器内にある冷却ブロックは、個々の張力棒によって張力を主として受け入れる。
【００２９】
個々のダクト壁と個々の側部との間の結合は、新気側の熱交換器の周囲の流通を妨げるために、好適にも迂回の封止体として構成され得る。従って、好適にも、この結合は、冷却ブロックの全ての幅にわたって拡がる。この結合は、例えば、舌／溝ガイドとして設計され得る。該舌／溝ガイドのガイド方向は、冷却ブロックの幅方向に平行に延び、すなわち、第１流体の主流方向を横切り且つ積層方向を横切る。このため、冷却ブロックは、その幅方向で個々のガイドに挿入され、案内され、且つ新気ダクトに横方向に挿入され得る。
【００３０】
冷却ブロックの流入面又は流出面に配置された張力棒の少なくとも１つにおいて、流通ガイド表面が設けられ、該流通ガイド表面は、冷却ブロックの貫通流抵抗の低減をもたらす。加えて又はこれに代えて、個々の張力棒は、少なくとも１つの貫通孔を有し、該貫通孔は同様に、冷却ブロックの貫通流抵抗を低減する。このような貫通孔は、外部の張力棒の場合に設けることができ、該外部の張力棒は、冷却ブロック上で流入面上又は流出面上に配置される。これに対し、内部の張力棒の場合は、冷却ブロックの流入面及び流出面の間に配置される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】一実施形態に係る熱交換器の領域における新気システムの極めて簡単な構成を示す断面図である。
【図２】他の実施形態に係る熱交換器を示す詳細な部分断面図である。
【図３】さらに他の実施形態に係る張力棒を示す側面図である。
【図４】さらなる熱交換器を示す分解等角斜視図である。
【図５】図４とは異なる他の実施形態であって、熱交換器を示す分解等角斜視図である。
【図６】さらなる熱交換器を示す等角斜視図である。
【図７】他の実施形態に係る熱交換器を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明のさらなる重要な特徴及び効果は、従属項、図面及び該図面を助ける明細書の関連する記載に現れる。
【００３３】
上記の特徴及び以下に述べるさらなる説明は、個々に示された組み合わせだけでなく、他の組み合わせ又は単独であっても、本発明の範囲から逸脱することなく適用可能であることは理解されよう。
【００３４】
本発明の好ましい例示的実施形態は、図面に例示され、続く明細書においてさらにその詳細が説明される。ここでは、同一の参照符号は、同一又は類似の又は機能的に同一の構成要素に対して言及する。
【００３５】
図１において、新気システム１は、ここでは、好ましくは車両に搭載され得る、図示しない内燃機関の新気が供給される燃焼室によって部分的に図示されるに過ぎない。これは、給気される内燃機関が好ましく、対応する給気装置（例えばルーツブロワ又はタービン、好ましくは排気ターボチャージャ）が、新気システム１に配設されることが好ましい。図１に示される新気システム１の切り取り部分は、新気又は給気の流れ２に関し、個々の給気装置の下流に配設される。新気システム１は、新気又は給気のガイドとして供される新気ダクト３を含み、これにより、内燃機関の運転中に、気流２が新気ダクト３内に形成される。図１において、新気ダクト３の２つのダクト壁４、５は、互いに対向すると共に、気流２に対し横方向の境界を設定することが分かる。さらに、新気システム１には、給気冷却器として供され且つ新気ダクト３に挿入される熱交換器６が設けられる。これにより、新気流２は、ガス状の第１流体のために熱交換器６内に形成される第１流体通路７に沿って熱交換器６を流通し得る。ここで、熱交換器６は、冷却ブロック８を含み、該冷却ブロック８は、それぞれ板状の側部９によって互いに外方を向く２つの側面で横方向に境界が定められる。ここで、２つの側部９は、第１流体通路７の横方向を制限するために熱交換器６内で機能する。実装された状態では、２つのダクト壁４、５は、図１の矢印によって示されるように、張力１０が伝達され得る。従って、一のダクト壁４は、一の側部９に対して張力１０を導入し得る。一方、他のダクト壁５は、他の側部９に対して張力１０を導入し得る。２つの側部９に影響を与えるこれら張力１０は、２つの側部９を互いに離す方向に働く。続いて、熱交換器６又はその冷却ブロック８は、引っ張り応力にさらされ得る。加えて又はこれに代えて、参照符号１０によって示される矢印は、また、圧縮力を表し得る。該圧縮力は、熱交換器６内において例えば熱的に生じ、熱交換器６の膨張により起こり得る。
【００３６】
ここで、ダクト壁４、５と側部９との間の結合は、それぞれ対応する結合装置１１、１１’を介して生じ得る。図１には、このような結合装置１１、１１’の２つの変形（異形）を表している。一のダクト壁４は、結合装置１１の第１変形例を介して対向する側部９と結合される。他のダクト壁５は、第２変形例１１’を介して対向する側部９と結合される。双方の場合において、結合装置１１、１１’は、新気ダクト３の内部において、熱交換器６を迂回する迂回流を防ぐために、迂回封止体として設けられる。例示において、双方の結合装置１１、１１’は、舌／溝ガイドとして設計され、そのガイド方向は、断面に対して垂直に延び、故に、図１の図面内に対して垂直に延びる。好適にも、個々の結合装置１１、１１’は、冷却ブロック８の全幅方向にわたって拡がり、該冷却ブロック８の幅方向は、図４及び図５において二重矢印１２で示される。個々の結合装置１１、１１’は、熱交換器６の一部で、個々の側部９に封止体の輪郭１３を含む。該封止体の輪郭１３は、冷却ブロック８から外方を向く個々の側部９の外面１４上に配設される。例示において、個々の封止体の輪郭１３は、外形がＴ状である。個々のダクト壁４、５上の個々の結合装置１１、１１’は、対応するマウントの外形１５に、側部９と相補的に取り付けられる。マウントの外形１５は、一方で所望の封止が実現され、他方で所望の張力の伝達が実現されるように、個々の封止体の輪郭１３と噛み合う。結合装置１１、１１’の２つの変形は、結合されるダクト壁４、５に対する個々のマウントの外形１５の結合が互いに異なる。結合配置１１に係る第１実施形態において、マウントの外形１５は、一片の桁腹１６を介して結合されたダクト壁４と結合される。この実施形態は、特に簡単に製造され得る。他方、結合配置１１’に係る第２実施形態は、マウントの外形１５を、結合されるダクト壁５と結合するために、二片の桁腹１６’に取り付けられる。この場合、気流方向２に対して平行に向く製造上の許容誤差は、より良くなる。なぜなら、封止体の輪郭１３とマウントの外形１５との間の弾性結合が得られるからである。
【００３７】
図２から図７によると、熱交換器６は、複数のパイプ１７を含み、これらは、第１流体通路７に延びる。さらに、冷却フィン１８が設けられ、これらは、外部的にはパイプ１７の上に配設される。冷却フィン１８は、熱が伝達するように、さらにまた、第１流体通路７に配置されるように結合される。これにより、第１流体が冷却フィン１８を流通するか又はその周りを流通し得る。複数のパイプ１７は、その内部に、液体、好ましくは冷却液である第２流体を導くための第２流体通路１９を画定する。パイプ１７及び冷却フィン１８は、特にパイプ１７及び冷却フィン１８の層状配置を形成するように、積層方向２０に互いに積層される。パイプ１７及び冷却フィン１８のこの積層は、冷却ブロック８を形成する。積層方向２０は、第１流体通路７における第１流体の主流方向２１を横切って延びる。ここで、この主流方向２１は、気流２に平行で且つ冷却ブロック８の縦方向（以下、符号２１とも示し得る）に平行に延びる。これにより、積層方向２０は、冷却ブロック８の垂直方向（以下、符号２０とも示し得る）に対して平行に延びる。
【００３８】
冷却ブロック８には、積層方向２０で互いに外方を向くその外側に、第１流体通路７の横方向を区画するための上述した側部９のうちの１つがそれぞれ取り付けられる。このため、２つの側部９は、互いに対向するその内面２２によって冷却ブロック８と対向する。好適にも、冷却フィン１８は、複数のパイプ１７と半田接合される。また、冷却ブロック８の外面上に配置された冷却フィン１８は、個々の側部９と半田接合され得る。
【００３９】
今や、２つの側部９は、積層方向２０に張力の伝達が可能となるように、少なくとも１つの張力棒２３を介して互いに固定して接続され得る。ここで、好適にも、このようないくつかの張力棒２３が設けられる。これにより、図１に示すように、張力棒２３は、冷却ブロック８の内部に過剰な張力を生じさせることなく、側部９同士の間に直接に、ダクト壁４、５を介して側部９に伝達される張力１０を伝達し得る。これにより、特にパイプ１７及び冷却フィン１８は、これら張力１０から十分に且つ完全に分離される。
【００４０】
図１から分かるように、このような少なくとも１つの張力棒２３は、冷却ブロック８の流入面２４上に配置され、且つ、そこで２つの側部９と互いに接続され得る。また、このような張力棒２３は、冷却ブロック８の流出面２５上に配置され、且つ、そこで２つの側部９と互いに接続され得る。ここで、流入面２４及び流出面２５は、第１流体通路７において、気流２又は主流方向２１と関連する。従って、流入面２４は気流２と対向する一方、流出面２５は、流入する気流２から離れる。図１の例示において、図示された張力棒２３は、２つのＵ字状脚部２６と該２つのＵ字状脚部２６が突き出す１つのＵ字状基部２７とを有するＵ字状ブラケットとして設計される。このように形成された張力棒２３は、外側から２つの側部９とＵ字状脚部２６で重なる。これにより、特に強い形状が実現される。また、このような外観又は外形の張力棒２３は、図４から図７の実施形態に示される。ここで、張力棒２３は、冷却フィン１８に関し、また、パイプ１７に関し、異なる部品を構成する。張力棒２３は、また、側部９に関し、異なる部品を構成する。
【００４１】
図４に示す実施形態において、側部９は、その流入端及び流出端のそれぞれに、外側に突き出す鍔部２８、すなわち冷却ブロック８から離れる鍔部２８を有している。ここで、個々の鍔部２８は、積層方向２０及び幅方向１２に平行に、且つ、好ましくは冷却ブロック８の全幅にわたって延びる。この場合に、Ｕ字状脚部２６は、鍔部２８を囲み得る。図４に示す張力棒２３は、実線で示された直線状端部２９を有している。また、破線で示すように、Ｕ字状脚部２６に形成し得る。この形状は、張力の伝達のために所望の強い結合を実現すべく、冷却ブロック８の上に又は個々の側部９の上に形成し得る。
【００４２】
冷却ブロック８の左側の隣接部分において、図４の比率を拡大して表示した詳細部３０によると、個々の鍔部２８には、個々の張力棒２３のための凹部３１が形成され得る。該凹部３１は、例えば、個々の張力棒２３を構成するシート状金属片の壁の厚さと一致する大きさに形成される。この凹部３１において、張力棒２３は、鍔部２８を囲み得る。これにより、鍔部２８において皿穴状に配置される。図４の例示において、流通ガイド表面３２が、張力棒２３と一体に形成されている。流通ガイド表面３２は、冷却ブロック８の空気側において、その流通抵抗を減少させる。
【００４３】
さらに、図４において、新気ダクト３の上又は内部に形成され得るガイド形状３３が見られる。これにより、新気ダクト３内において幅方向１２に熱交換器６を導くことができる。
【００４４】
図６に示す実施形態において、個々の張力棒２３は、同様に、Ｕ字状ブラケットとして構成される。この場合、Ｕ字状脚部２６は、２つの側部９の内面２２と抗して位置する。すなわち、Ｕ字状脚部２６と内面２２とは互いに対向すると共に、側部９とは好適に、例えば半田接合又は溶接によって、しっかりと接続される。
【００４５】
図７は、張力棒２３が互いに離れたその端部３３によってそれぞれクリップを形成する実施形態を表している。各クリップは、個々の側部９の端面、すなわち流入面の端部上又は流出面の端部上（すなわち、内部又は外部）をそれぞれ囲む。また、ここでは、クリップ状の各端部３３はＵ字状脚部２６の形状を定義し、Ｕ字状基部２７を介して互いに接続される。
【００４６】
特に、図６及び図７分かるように、側部９は、少なくとも個々の張力棒２３の領域において冷却ブロック８を越えて突き出し、好ましくは冷却ブロック８の全幅を越えて突き出すと共に、主流方向２１に平行で又は冷却ブロック８の縦方向２１に平行で、すなわち冷却フィン１８及びパイプ１７を越えて突き出し得る。これにより、図６のブラケット状の張力棒２３、及びクリップ３３として設けられた図７の張力棒２３は、より簡単に実装され得る。加えて又はこれに代えて、冷却ブロック８は、少なくとも個々の張力棒２３の領域に凹みを有し得る。しかしながら、ここでは、凹みは図示していない。従って、個々の張力棒２３は、少なくとも部分的に個々の凹みに突き出し得る。これにより、外部の張力棒２３は、少なくとも部分的に冷却ブロック８に、皿穴状に配置される。
【００４７】
図３に示す実施形態において、張力棒２３は、櫛状に構成されている。従って、この張力棒２３は、基部３４を有し、該基部３４は、実装状態において積層方向２０に平行に延び、また、少なくとも３つの突起部３５、３６を有し、該突起部３５、３６は、実装状態において主流方向２１に平行に延びる。ここで、突起部３５、３６は基部３４から突き出す。互いに離れた２つの突起部３５は、図１の実施形態のように、外側の２つの側部９と重なっている。２つの内部の突起部３６は、ここに示すように、冷却ブロック８と噛み合う。櫛状の張力棒２３は、平坦なシート状金属片によって形成される。ここで、このシート状金属片の面は、基部３４及び突起部３５、３６のそれぞれの主延伸方向、すなわち、基部３４と平行に延びる積層方向２０と突起部３５、３６と平行に延びる主流方向２１とによって形状が定義される。シート状金属片は、「平板」であり、上述した面に対して垂直な方向に測定される厚さ、すなわち材料の厚さは、基部３４及び突起部３５、３６の上記の面内での寸法（広がり寸法）と比べて小さい。特に、このシート状金属の厚さは、上記の面内における基部３４又は個々の突起部３５、３６の、より小さい寸法の最大で５０％である。実装状態において、基部３４は冷却ブロック８を越えて主流方向２１に突き出し得る。これにより、迷路型の封止体が実現され得る。
【００４８】
図５は、また、Ｕ字状ブラケットとして設計され得る、外部の張力棒２３のためのさらなる実施形態を示す。張力棒２３は、いくつかの貫通孔３７、３８を有し得る。これら貫通孔３７の少なくとも１つは、空気側における冷却ブロック８の貫通流抵抗を減少させる機能を果たすことができる。図５の例示において、さらに２つの貫通孔３８は、鍔部２８から突き出す突き出し部３９への挿入に役立つ。個々の突き出し部３９を突き出すために、その後、残りの鍔部２８から、それぞれ切り欠き部４０を設け、詳細部４１に示すように、主流方向２１に平行に外側に曲げる。張力棒２３の実装時には、個々の突き出し部３９は、個々の貫通孔３８から突き出す。これにより、個々の張力棒２３は、冷却ブロック８にぴったりと付くように、幅方向１２に固定される。図５に、少なくともダクト壁側の構成部品である結合装置１１’’のためのさらなる実施形態を表している。
【００４９】
図２によると、少なくとも１つの張力棒２３は、流入面２４から、また流出面２５から、共に離れるように、冷却ブロック８の内側に配置され得る。従って、このような内部の張力棒２３は、冷却ブロック８の内部において２つの側部９を互いに接続する。図２の例示において、張力棒２３は、冷却ブロック８を完全に貫通すると共に、該冷却ブロック８を積層方向２０に越えて突き出す。このように、張力棒２３は、冷却ブロック８の外側で側部９と接続され得る。この場合、張力棒２３は、個々の側部９に形成された封止体の輪郭１３の一体化される。この封止体の輪郭１３は、個々の側部９の外面１４上に配置される。特に、個々の張力棒２３を封止体の輪郭１３と簡単に一体化できるようにするために、個々の側部９は、図１及び図２に従って２つの片により構成され得る。このため、個々の側部９は、２つの個別の部品４２、４３からなる。ここで、２つの側部４２、４３は、封止体の輪郭１３の一部の端部上にそれぞれ形を定義するように形成される。冷却ブロック８の上に実装する際に、個別の部品４２、４３は、封止体の輪郭１３を形成するために互いに接するように配置される。これは、図１の断面から分かる。個々の張力棒２３の一体化のために、図２に係る張力棒２３は上記の接合部内に延びる。これにより、内部の張力棒２３の一体化は、とりわけ簡単に実現することができる。張力棒２３は、互いに隣接する個別の部品４２、４３が互いに半田付けされるように、個別の部品４２、４３と半田付けをすることができる。図示した例示のように、各々個別の部品４２、４３は、Ｌ字状に突き出す端部を有し、該端部は、封止体の輪郭１３におけるＴ字状の断面となる接合部に共に接合される。
【００５０】
個々の実施形態とは関係なく、個々の張力棒２３は、冷却ブロック８の幅方向において、冷却ブロック８の全幅の比較的に小さい部分に拡がるに過ぎない。例えば、個々の張力棒２３は、幅方向１２において、冷却ブロック８の全幅の最大で１０％、好ましくは最大で５％にわたって拡がるに過ぎない。
【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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【手続補正書】
【提出日】平成26年10月14日(2014.10.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス状の第１流体と液状の第２流体との間の熱伝導を行う熱交換器であって、
前記第１流体を導く第１流体通路（７）に延びる複数のパイプ（１７）は冷却フィン（１８）と熱伝達するように結合され、該冷却フィン（１８）は前記第１流体通路（７）内に配置されると共に前記第１流体が流通し、前記複数のパイプ（１７）はその内部に前記第２流体を導く第２流体通路（１９）を形成し、
前記複数のパイプ（１７）及び前記冷却フィン（１８）は冷却ブロック（８）を形成するために積層方向（２０）に互いに積層され、前記積層方向（２０）は前記第１流体通路（７）内で前記第１流体の主流方向（２１）を横切って延び、
前記冷却ブロック（８）は、前記積層方向（２０）において互いに外方を向く２つの外面に、各々前記第１流体通路（７）の横方向の境界のための１つの側部（９）を有し、
２つの側部（９）は、少なくとも１つの張力棒（２３）によって固定して接続され、該張力棒（２３）は、前記冷却フィン（１８）及び前記パイプ（１７）と分離した構成部品であり、前記積層方向（２０）に張力を伝達させ、
個々の前記張力棒（２３）は、前記積層方向（２０）を横切って延び且つ前記第１流体の前記主流方向（２１）を横切って延びる前記冷却ブロック（８）の幅方向（１２）に、前記冷却ブロック（８）の幅の比較的に小さい部分にのみわたって拡がり、
少なくとも１つの前記張力棒（２３）は、前記第１流体通路（７）に関し、前記冷却ブロック（８）における流入面（２４）又は流出面（２５）で、前記冷却ブロック（８）上の外部に配置され、２つの前記側部（９）を互いに接続し、
少なくとも１つの前記張力棒（２３）は、前記積層方向（２０）に平行に延びる基部（３４）と、該基部（３４）から前記第１流体の主流方向（２１）に平行に突き出す少なくとも３つの突起部（３５、３６）とを持つように、櫛状に構成され、
互いに離れた外側の２つの前記突起部（３５）は２つの前記側部（９）と重なる一方、少なくとも１つの内側の前記突起部（３６）は冷却ブロックと噛み合う熱交換器。
【請求項２】
請求項１に記載の熱交換器において、
少なくとも１つの前記張力棒（２３）はＵ字状ブラケットとして構成され、そのＵ字状脚部（２６）によって外側から２つの前記側部（９）と重なることを特徴とする熱交換器。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の熱交換器において、
少なくとも１つの前記張力棒（２３）はＵ字状ブラケットとして構成され、互いに対向する内面（２２）で２つの前記側部（９）と接触することを特徴とする熱交換器。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱交換器において、
少なくとも１つの前記張力棒（２３）は、前記積層方向（２０）に互いに離れたその端部の少なくとも１つにクリップ（３３）として構成され、該クリップ（３３）は、個々の前記側部（９）を端面の外側及び内側で囲むことを特徴とする熱交換器。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱交換器において、
前記側部（９）は、少なくとも個々の前記張力棒（２３）の領域において、前記冷却ブロック（８）から前記第１流体の前記主流方向（２１）に平行に突き出すことを特徴とする熱交換器。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱交換器において、
前記冷却ブロック（８）は、少なくとも個々の前記張力棒（２３）の領域において凹みを有し、個々の前記張力棒（２３）は、少なくとも一部が前記凹みに突き出すことを特徴とする熱交換器。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の熱交換器において、
個々の張力棒（２３）は、前記基部（３４）及び前記突起部（３５）が平坦な断面でそれぞれ延びる面内において、平坦なシート状金属片であることを特徴とする熱交換器。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の熱交換器において、
少なくとも１つの前記張力棒（２３）は、前記第１流体通路（７）に関し、前記冷却ブロック（８）の流入面（２４）及び流出面（２５）の間で前記冷却ブロック（８）の内部に配置されると共に、２つの前記側部（９）を互いに接続することを特徴とする熱交換器。
【請求項９】
請求項８に記載の熱交換器において、
個々の張力棒（２３）は、前記積層方向（２０）における前記側部（９）の少なくとも１つの上で前記冷却ブロック（８）の上に突き出すと共に、前記冷却ブロック（８）の外側で個々の前記側部（９）と接続されることを特徴とする熱交換器。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項に記載の熱交換器において、
前記側部（９）の少なくとも１つは、前記冷却ブロック（８）から外方を向く外面（４）の上に封止体の輪郭（１３）を有し、該封止体の輪郭（１３）は、前記第１流体の主流方向（２１）を横切って延びると共に、前記積層方向（２０）を横切って延びることを特徴とする熱交換器。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載の熱交換器において、
個々の張力棒（２３）は、前記封止体の輪郭（１３）と一体化されていることを特徴とする熱交換器。
【請求項１２】
請求項１０又は１１に記載の熱交換器において、
前記側部（９）の少なくとも１つは、２つの部品で構成され、個々の側部（９）の２つの個別の部品（４２、４３）は、前記封止体の輪郭（１３）を形成するために互いに接することを特徴とする熱交換器。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の熱交換器において、
個々の前記張力棒（２３）は、前記冷却ブロック（８）の幅方向（１２）に、前記冷却ブロック（８）の全幅の最大で１０％又は最大で５％にわたって拡がることを特徴とする熱交換器。
【請求項１４】
内燃機関、好ましくは自動車両の内燃機関の新気システムであって、
新気を導く新気ダクト（３）と、
前記新気ダクト（３）に挿入され、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の熱交換器（６）とを備え、新気が、前記第１流体を形成し且つ前記第１流体通路（７）に沿って前記熱交換器（６）を流通し、
対向する２つのダクト壁（４、５）上の前記新気ダクト（３）は、前記熱交換器（６）における前記側部（９）の１つと結合されている新気システム。
【国際調査報告】
2016505799.tif 000010
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2016505799.tif 000012
2016505799.tif 000013
2016505799.tif 000014
2016505799.tif 000015