按照權(quán)利要求1的前序部分，本發(fā)明涉及一種換熱器，尤其是用于內(nèi)燃機(jī)的間接中冷器。本發(fā)明還涉及一種具有設(shè)計(jì)為中冷器的所述類型的換熱器的內(nèi)燃機(jī)。

背景技術(shù)：

wo2014/001366a1已經(jīng)公開了一種普遍的換熱器，其具有形成用于沿第一流動(dòng)方向流動(dòng)的第一流體的第一管道系統(tǒng)的管。在所述管之間形成有第二管道系統(tǒng)，所述第二管道系統(tǒng)與所述第一管道系統(tǒng)流體地分離，用于第二流體。而且，設(shè)置有與所述第二管道系統(tǒng)流體地分離的兩個(gè)收集器，所述兩個(gè)收集器中的至少一個(gè)具有限定收集室的基部和箱部，所述收集室流體地連接至所述收集器的至少一個(gè)管。在此，每個(gè)基部具有蜂窩氣泡(rimholes)形式的開口，所述管連接至所述開口以便相關(guān)的收集室流體地與所述第二管道系統(tǒng)分離。而且，為了所述第二管道系統(tǒng)的流體劃界，所述管布置在兩個(gè)相對(duì)側(cè)部之間。

wo2014/140119a1已經(jīng)公開了另一種換熱器，在該情況下處于板式換熱器的形式。

迄今所已知的間接中冷器通常集成至內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣模塊并且與后者一起安裝。此處的缺點(diǎn)特別是用于進(jìn)氣模塊的相對(duì)笨重的塑料外殼以及為了能夠適應(yīng)相對(duì)高的壓力而使用抗拉錨固。為抗拉錨固所預(yù)留的空間不可用于換熱器表面，使得直接集成到進(jìn)氣模塊中的中冷器具有減小的換熱容量以及此外需要的額外的密封。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明因此關(guān)于如下的問(wèn)題：針對(duì)普遍類型的換熱器提出一種改進(jìn)的或者至少替代的實(shí)施例，其特別是體現(xiàn)了更大的功率并且是更加輕量的結(jié)構(gòu)。

所述問(wèn)題根據(jù)本發(fā)明通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求1的主題解決。從屬權(quán)利要求涉及有益的實(shí)施例。

本發(fā)明基于如下的主要構(gòu)思：間接中冷器形式的換熱器不再集成到進(jìn)氣模塊的外殼中，而是配備有專用的、特別組裝的外殼，而根據(jù)本發(fā)明的換熱器不但是更加緊湊的結(jié)構(gòu)而且高度耐壓和耐溫，并且還能夠提供比現(xiàn)有的集成到進(jìn)氣模塊中的情況更大的換熱表面。而且，以這種方式，根據(jù)本發(fā)明的換熱器還能夠布置在其他的位置，例如布置在內(nèi)燃機(jī)上。在此，根據(jù)本發(fā)明的換熱器具有形成用于沿第一流動(dòng)方向流動(dòng)的第一流體的第一管道系統(tǒng)的管，其中，在管之間，形成有第二管道系統(tǒng)，所述第二管道系統(tǒng)與第一管道系統(tǒng)流體地分離，用于能夠被引起沿第二流動(dòng)方向流過(guò)的第二流體。在此，第一流動(dòng)方向與第二流動(dòng)方向通常關(guān)于彼此垂直。而且，換熱器具有兩個(gè)收集器，所述兩個(gè)收集器流體地與第二管道系統(tǒng)分離，并且所述兩個(gè)收集器中的至少一個(gè)具有限定收集室的基部和箱部，所述收集室流體地連接至收集器的至少一個(gè)管。在此，每個(gè)基部具有例如蜂窩泡沫(rimholes)的開口，所述開口中接納有管，或者管連接至所述開口，以便相關(guān)的收集室流體地與第二管道系統(tǒng)分離。在此，為了第二管道系統(tǒng)的流體劃界，管布置在兩個(gè)相對(duì)的側(cè)部之間。根據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)在的情況是至少一個(gè)基部以表面沖洗的方式過(guò)渡到至少一個(gè)相關(guān)的側(cè)部中，其中至少一個(gè)基部可以通過(guò)直線的第二接觸表面靠在至少一個(gè)側(cè)部上，或者在至少一個(gè)基部與至少一個(gè)側(cè)部之間存在間隙。設(shè)置這樣的間隙可以具有例如對(duì)制造公差進(jìn)行補(bǔ)償?shù)囊嫣?。至少一個(gè)箱部通過(guò)第一接觸表面靠在至少一個(gè)側(cè)部上。箱部和側(cè)部通過(guò)第一接觸表面粘合地接合在一起。而且，根據(jù)本發(fā)明的換熱器具有至少一個(gè)框架部，所述框架部以非自鎖和/或粘合的方式例如通過(guò)按壓和隨后的釬焊連接至相應(yīng)的側(cè)部的外邊緣、相應(yīng)的基部的外邊緣以及相應(yīng)的箱部的外邊緣。

通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的換熱器的選擇的結(jié)構(gòu)，其重量相對(duì)于現(xiàn)有的由聚酰胺pa6和抗拉錨固組成的外殼能夠減少至30％，并且能夠大大地增加耐壓性，以便通過(guò)金屬的外殼現(xiàn)在能夠容易地適應(yīng)甚至超過(guò)3帕的壓力以及超過(guò)200℃的溫度，并且其由側(cè)部、箱部、基部以及框架部組成的特定結(jié)構(gòu)落入本發(fā)明的范圍內(nèi)。作為省去抗拉錨固的結(jié)果，還通常能夠?qū)⒅惫芑蛘吖馨酶用芗⑶乙虼四軌驕p小換熱器的外部尺寸，雖然現(xiàn)在可替代地能夠?qū)⑵駷榭估^固所預(yù)留的空間用于管并且因此用于換熱表面，然而根據(jù)本發(fā)明的換熱器的改進(jìn)的具體功率能夠?qū)崿F(xiàn)高于當(dāng)前的換熱器35％。

在根據(jù)本發(fā)明的方案的有益的改進(jìn)中，至少一個(gè)側(cè)部的至少一個(gè)外邊緣具有作為邊緣加強(qiáng)件的折轉(zhuǎn)的凸耳，通過(guò)所述凸耳側(cè)部連接至框架部。在此，折轉(zhuǎn)的凸耳插入到對(duì)應(yīng)的框架部上的凹槽并且以自鎖或非自鎖的方式保持在其中，其中，同樣在此情況下，額外地設(shè)置釬焊的連接，然而也實(shí)現(xiàn)側(cè)部的折轉(zhuǎn)的凸耳與框架部之間的粘合連接。通過(guò)折轉(zhuǎn)的凸耳，側(cè)部能夠被在其外邊緣的區(qū)域中顯著地變硬，并且因此部分地由側(cè)部形成的外殼能夠被加強(qiáng)。進(jìn)一步的益處在于以下事實(shí)：在框架部的折彎處制造接納側(cè)部的折轉(zhuǎn)的凸耳的插孔，實(shí)現(xiàn)了相對(duì)大的彎折半徑，這導(dǎo)致了相對(duì)低的材料負(fù)荷。

框架部?jī)?yōu)選地具有s形截面，所述s形截面具有第一插孔并且具有與所述第一插孔反向開口的第二插孔，其中至少一個(gè)側(cè)部、至少一個(gè)基部或至少一個(gè)箱部的外邊緣接納在第一插孔中。通過(guò)框架部的與側(cè)部或者與箱部的連接區(qū)域中的s形截面，框架部也體現(xiàn)了相對(duì)高的硬度，同時(shí)卻相對(duì)低的重量。

在根據(jù)本發(fā)明的方案的有益的改進(jìn)中，至少一個(gè)換熱器元件與至少一個(gè)基部間隔開，具體地以自由的旁通段形成在第二管道系統(tǒng)的邊緣的方式。在所述區(qū)域中，框架部具有突出的套圈段，所述突出的套圈段至少部分地覆蓋旁通段，從而減少第二流體通過(guò)旁通段的旁通流。通過(guò)根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的突出的套圈段，因此能夠相對(duì)容易地將第二流體的不期望的旁通最小化而無(wú)需為此目的必需的分別的密封。為此目的所需的套圈段僅僅容易地形成可變形的框架部的突起。

在根據(jù)本發(fā)明的方案的進(jìn)一步有益的實(shí)施例中，基部與相關(guān)的側(cè)部之間的直線的第二接觸表面由側(cè)部上的凸耳形成，所述凸耳接合到基部上的凹槽中。凹槽還具有兩個(gè)橫向的突起，在所述兩個(gè)橫向的突起之間凸耳夾緊在凹槽中。兩個(gè)突起之間的內(nèi)部尺寸因此在未組裝的狀態(tài)下至少稍微小于側(cè)部上的凸耳的外部尺寸，以便當(dāng)側(cè)部通過(guò)其凸耳被壓入到基部上的凹槽中時(shí)兩個(gè)橫向的突起向外位移，并且因此實(shí)現(xiàn)了基部與側(cè)部之間的非自鎖連接。在該情況下同樣不言而喻的是突起釬焊至側(cè)部上的凸耳，以便在此除了非自鎖作用還設(shè)置有粘合作用。在此，同樣不言而喻可想到的是凸耳布置在基部上，而相關(guān)的凹槽布置在側(cè)部上。

在根據(jù)本發(fā)明的方案的進(jìn)一步有益的實(shí)施例中，例如通常翅片結(jié)構(gòu)的波浪的翅片的換熱器元件布置在第二管道系統(tǒng)中，所述換熱器元件與至少一個(gè)管熱交換接觸。這樣的熱交換接觸可以例如憑借釬焊至相關(guān)的管的換熱器元件實(shí)現(xiàn)。這樣的換熱器元件增加了熱交換表面面積并因此增加了根據(jù)本發(fā)明的換熱器的功率，其中這樣的換熱器元件還引起流體中的動(dòng)蕩，并因此同樣引起改善的熱交換。

框架部通過(guò)壓入連接方便地連接至相應(yīng)的側(cè)部的外邊緣、相應(yīng)的基部的外邊緣以及相應(yīng)的箱部的外邊緣。所述類型的壓入連接在此情況下例如憑借壓入到框架部的第一插孔中的側(cè)部的外邊緣、基部的外邊緣或者箱部的外邊緣而實(shí)現(xiàn)。所述類型的壓入連接允許預(yù)先固定，這在隨后的釬焊加工期間將根據(jù)本發(fā)明的換熱器固定，以便換熱器無(wú)需分別地在釬焊爐中固定，帶來(lái)了顯著的加工益處。粘合連接在此情況下例如可以通過(guò)沿著相應(yīng)的外邊緣和/或在框架部的第一插孔中的釬焊鍍實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明的進(jìn)一步重要的特征和益處從屬權(quán)利要求、附圖以及基于附圖的相關(guān)附圖描述中顯現(xiàn)。

不言而喻，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，提到的特征以及那些留待在下文中說(shuō)明的特征不僅可以分別用于具體的結(jié)合中，而且可用于其他的結(jié)合中或單獨(dú)使用。

附圖說(shuō)明

在附圖中圖示了本發(fā)明優(yōu)選的示例性實(shí)施例，并且將在之后的描述中更加詳細(xì)地對(duì)其進(jìn)行討論，其中相同或相似或功能上等同的部件由相同的附圖標(biāo)記表示。

在附圖中，在每種情況下示意性地：

圖1為根據(jù)本發(fā)明的換熱器的分解圖示，

圖2為根據(jù)本發(fā)明的換熱器的處于側(cè)部、基部、箱部以及框架部之間的過(guò)渡區(qū)域中的細(xì)節(jié)圖示，

圖3為如圖2中的圖示，但具有部分剖面的框架部而不具有箱部，

圖4示出了從根據(jù)本發(fā)明的換熱器的側(cè)面的視圖，

圖5為框架部中的基部和箱部的過(guò)渡處的剖面中的細(xì)節(jié)視圖。

具體實(shí)施方式

對(duì)應(yīng)于圖1至圖3，根據(jù)本發(fā)明的例如可以為用于內(nèi)燃機(jī)34的間接中冷器的形式的換熱器1具有管2，特別是形成用于沿第一流動(dòng)方向5流動(dòng)的第一流體的第一管道系統(tǒng)3的直管。在管2之間形成有第二管道系統(tǒng)4，所述第二管道系統(tǒng)4流體地與第一管道系統(tǒng)3分離，用于能夠被引起沿第二流動(dòng)方向6流過(guò)的第二流體。在此，第一流體例如為冷卻劑，而第二流體可以為增壓空氣。還設(shè)置兩個(gè)收集器7，其流體地與第二管道系統(tǒng)4分離，并且所述兩個(gè)收集器7中的至少一個(gè)具有限定收集室10的基部8和箱部9，所述收集室10流體地連接至收集器7的至少一個(gè)管2。在此，每個(gè)基部8具有例如上翻的蜂窩氣泡(rimholes)形式的開口11，管2接納在所述開口11中或者管2連接至所述開口11，以便相關(guān)的收集室10流體地與第二管道系統(tǒng)4分離。相對(duì)地，并且以便形成外殼，為了第二管道系統(tǒng)4的流體劃界還設(shè)置有兩個(gè)側(cè)部12，管2布置在所述兩個(gè)側(cè)部12之間。在此，現(xiàn)在至少一個(gè)基部8通過(guò)直線的第二接觸表面13能夠靠在至少一個(gè)側(cè)部12上(特別參見(jiàn)圖2和圖3)，而至少一個(gè)箱部9通過(guò)第一接觸表面14靠在至少一個(gè)側(cè)部12上。在此，還可以想到基部8與側(cè)部12之間布置有間隙，所述間隙有助于制造公差的補(bǔ)償。所述間隙因此被橋接，并且因此由箱部9密封地封閉。在此，箱部9靠在第二接觸表面14和基部8上，并且還被密封地釬焊?；?和相關(guān)的側(cè)部12通過(guò)第二接觸表面13優(yōu)選粘合地接合在一起，而箱部9和側(cè)部12例如通過(guò)釬焊，通過(guò)第一接觸表面14粘合地接合在一起。根據(jù)本發(fā)明的換熱器1還具有至少一個(gè)框架部15，所述框架部15以非自鎖和/或粘合方式例如通過(guò)按壓和隨后的釬焊連接至相應(yīng)的側(cè)部12的外邊緣16，相應(yīng)的基部8的外邊緣17以及相應(yīng)的箱部9的外邊緣18，在此情況下為兩個(gè)框架部15。在此，所述類型的粘合連接確保了密封效果并且支撐了機(jī)械連接。

如能夠例如從圖1至圖3看出的，至少一個(gè)側(cè)部12的至少一個(gè)外邊緣16還可以具有作為邊緣加強(qiáng)件的折轉(zhuǎn)的凸耳23。通過(guò)形成為邊緣加強(qiáng)件的所述折轉(zhuǎn)的凸耳23，側(cè)部12連接至框架部件15。在此，框架部15具有s形截面(還參見(jiàn)圖3至圖5)，所述s形截面帶有第一插孔21和與所述第一插孔21反向開口的第二插孔22，其中基部8或箱部9的至少一個(gè)側(cè)部12的外邊緣接納在第一插孔21。在該情況下側(cè)邊緣16、17以及18被夾緊或壓入到框架部15的第一插孔21中，以便框架部15通過(guò)壓入連接連接至相應(yīng)的側(cè)部12的外邊緣16、相應(yīng)的基部8的外邊緣17以及相應(yīng)的箱部9的外邊緣。所述類型的壓入連接構(gòu)成非自鎖連接，并且使所描述的部件能夠彼此連接。為了支撐機(jī)械固定，和/或也為了支撐密封功能，各個(gè)外邊緣16、17以及18也可以額外地釬焊在相應(yīng)的框架部12的插孔21中。

觀看圖1和圖4，能夠看出框架部15為具有兩個(gè)縱向側(cè)邊19和兩個(gè)橫向側(cè)邊20的閉合的四邊形框架的形式，其中每個(gè)縱向側(cè)邊19連接至相關(guān)的側(cè)部12的外邊緣16，而每個(gè)橫向側(cè)邊20連接至相關(guān)的基部8和箱部19的外邊緣17。

為了改善第一流體與第二流體之間的熱傳遞，特別是翅片結(jié)構(gòu)的換熱器元件24布置在第二管道系統(tǒng)4中，所述換熱器元件與至少一個(gè)管2熱交換接觸。在此，這樣的換熱器元件24也可以布置在布置于管2外側(cè)和鄰近管2的側(cè)部12之間。為了能夠進(jìn)一步地強(qiáng)化熱交換，換熱器元件24可以特別通過(guò)釬焊連接至至少一個(gè)管2和/或根據(jù)位置連接至側(cè)部12。

特別觀看圖1，能夠看出至少一個(gè)換熱器元件24與至少一個(gè)基部8間隔開，具體地以便自由的旁通段25保持在第二管道系統(tǒng)的邊緣。在此，框架部15可以具有套圈段26(還參見(jiàn)圖4)，所述套圈段26至少部分地覆蓋旁通段25從而減少不期望的第二流體的旁通流。

再一次觀看側(cè)部12與基部8之間的非自鎖連接以及甚至部分地自鎖連接，能夠從圖2看出由側(cè)部上的凸耳32形成直線的第二接觸表面13，所述凸耳接合到基部上的凹槽31中。在此，凹槽31具有兩個(gè)橫向的突起33(還參見(jiàn)圖1)，在所述兩個(gè)橫向的突起33之間凸耳32被夾緊在凹槽31中。因此，在根據(jù)本發(fā)明的換熱器1的組裝期間，側(cè)部12通過(guò)其凸耳32壓入到基部上的凹槽31中以便使突起33橫向地位移。在此，不言而喻也可想到凸耳32布置在基部8上并且相關(guān)的凹槽31布置在側(cè)部12上。

通常，通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的換熱器1及其框架部15、側(cè)部12、基部8以及箱部9，由于所述換熱器相比于現(xiàn)有的換熱器不再需要非常重的塑料外殼，所以能夠?qū)崿F(xiàn)不僅體現(xiàn)出高功率而且同時(shí)優(yōu)化的重量的換熱器1。為了能夠沒(méi)有問(wèn)題地適應(yīng)作用壓力，所述類型的重的塑料外殼是必需的。

根據(jù)本發(fā)明的換熱器1用在內(nèi)燃機(jī)34中，在此情況下特別是作為中冷器。在此，換熱器1的側(cè)部12可形成新風(fēng)系統(tǒng)35的外壁。所述新風(fēng)系統(tǒng)35通常具有布置在換熱器1上游的第一管道段27和布置在換熱器1下游的第二管道段28，其中換熱器1機(jī)械地且流體地通過(guò)框架部15連接至管道段27、28中的至少一個(gè)。

第一管道段27或第二管道段28在此情況下具有如在圖1中示出的擴(kuò)散器29，所述擴(kuò)散器29的外邊緣30接納在換熱器1的框架部15的第二插孔22中并且例如同樣通過(guò)壓入連接而保持。為了能夠封閉一側(cè)的擴(kuò)散器29與另一個(gè)側(cè)的框架部15之間的連接，額外地能夠設(shè)置密封件36(參見(jiàn)圖1、圖2以及圖4)。