DE102004009415A1 - Heat exchanger with side panels - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager mit mindestens zwei parallel zueinander und nebeneinander angeordneten Sammelrohren (5, 6), mit Flachrohren (2), deren Enden (2a) in den Sammelrohren (5) aufgenommen sind, mit zwischen den Flachrohren (2) angeordneten, von Luft überströmbaren Wellrippen (3), wobei die Flachrohre (2) Strömungskanäle bilden, die von einem Medium, vorzugsweise einem Kältemittel, in einem überkritischen Zustand im Kreuzgegenstrom zur Luft durchströmbar sind, und mit seitlich des Wärmeübertragers angeordneten Seitenteilen (7). DOLLAR A Es wird vorgeschlagen, dass die Seitenteile (7) im Bereich der Sammelrohre (5, 6) Zungen (8) aufweisen, die zwischen den Sammelrohren (5, 6) angeordnet sind.The invention relates to a heat exchanger with at least two mutually parallel and juxtaposed collecting pipes (5, 6), with flat tubes (2) whose ends (2a) are received in the collecting pipes (5), with between the flat tubes (2) arranged from Air überströmbaren corrugated fins (3), wherein the flat tubes (2) form flow channels, which are flowed through by a medium, preferably a refrigerant, in a supercritical state in cross-counterflow to the air, and arranged laterally of the heat exchanger side parts (7). DOLLAR A It is proposed that the side parts (7) in the region of the collecting pipes (5, 6) tongues (8), which are arranged between the collecting pipes (5, 6).
Description
Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager mit mindestens zwei parallel zueinander und nebeneinander angeordneten Sammelrohren – nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The The invention relates to a heat exchanger with at least two parallel to each other and arranged side by side Collecting pipes - after the Preamble of claim 1.
Flachrohrwärmeübertrager, insbesondere für herkömmliche und überkritische Kältekreisläufe sind in vielen Ausführungsformen bekannt. Insbesondere bei Kraftfahrzeugen werden heute Aluminiumwärmeübertrager in gelöteter Bauweise eingesetzt. Die Wärmeübertrager weisen einen Block mit Flachrohren und Wellrippen auf, wobei die Enden der Flachrohre in Sammelrohre münden. Bei überkritischen Kältekreisläufen mit hohen Drücken müssen die Bauteile, insbesondere Flachrohre und Sammelrohre entsprechend druckfest dimensioniert werden. Derartige Wärmeübertrager wurden durch die DE-A 196 49 129, die DE-A 199 06 289 oder die DE-A 100 07 159 bekannt. Der Block des Wärmeübertragers, der außen jeweils eine Rippenlage aufweist, wird in der Regel durch Seitenteile abgeschlossen, die mit den Wellrippen und/oder mit den Sammelrohren verlötet sind, um dem Wärmeübertrager den notwendigen Halt zu geben. Durch die DE-A 198 00 943 wurde ein Flachrohrwärmeübertrager bekannt, bei welchem die Enden der Seitenteile in Schlitze im Sammelrohr eingesteckt und dort verlötet sind. Diese Lösung ist insofern nachteilig, als bei der Montage dieses Wärmeübertragers Probleme beim Einführen der Seitenteile in die Schlitze des Sammelrohres auftreten, da das Blockmaß vor dem Löten größer als der Abstand der Schlitze im Sammelrohr ist. Darüber hinaus können Undichtigkeiten bei der Verlötung des Seitenteiles mit dem Sammelrohr oder nach der Verlötung im Betrieb auftreten. Die bekannten Wärmeübertrager weisen pro Flachrohrreihe in der Regel zwei Sammelrohre, jeweils an den Rohrenden auf. Teilweise sind auch druckfeste Sammelrohre mit zwei parallel verlaufenden Längskanälen bekannt, z. B. durch die oben genannten DE '159 oder die DE '289. Diese Wärmeübertrager sind einreihig ausgebildet und werden von beiden Medien, z. B. einem Kältemittel wie CO2 und einem Kühlluftstrom im Kreuzstrom durchströmt.Flat tube heat exchanger, especially for conventional and supercritical Refrigeration circuits are in many embodiments known. Especially in motor vehicles today aluminum heat exchangers in soldered Construction used. The heat exchanger have a block with flat tubes and corrugated ribs, wherein the Ends of the flat tubes lead into headers. For supercritical refrigeration cycles with high pressures have to the components, in particular flat tubes and manifolds accordingly dimensioned pressure-resistant. Such heat exchangers were by the DE-A 196 49 129, DE-A 199 06 289 or DE-A 100 07 159 known. The block the heat exchanger, the outside each having a ribbed, is usually by side panels Completed with the corrugated fins and / or with the headers are soldered, around the heat exchanger to give the necessary support. By DE-A 198 00 943 was a flat tube heat exchanger known, in which the ends of the side parts in slots in the manifold plugged in and soldered there are. This solution is disadvantageous, as in the assembly of this heat exchanger Problems during insertion the side parts in the slots of the manifold occur because the block dimension before the Solder larger than the distance of the slots in the manifold is. In addition, leaks can in the soldering of the Side part with the manifold or after soldering in Operation occur. The known heat exchanger have per flat tube row usually two manifolds, each at the pipe ends. Partially are also pressure-resistant manifolds with two parallel Longitudinal channels known, z. By the above-mentioned DE '159 or DE' 289. These heat exchangers are formed in a single row and are used by both media, e.g. As a refrigerant such as CO2 and a Cooling air flow flows through in the cross flow.
Die Erfindung geht jedoch aus von einem Wärmeübertrager, welcher zwei parallel nebeneinander angeordnete Sammelrohre aufweist, die jeweils mit in Luftströmungsrichtung hintereinander angeordneten Rohrreihen oder Strömungskanälen in Fluidverbindung stehen – eine derartige Bauweise wurde durch die EP-B 414 433 bekannt. Dort sind zwei Wärmetauschereinheiten, die jeweils aus einem Block mit zwei Sammelrohren bestehen, in Luftströmungsrichtung hintereinander angeordnet. Die Wärmetauschereinheiten werden von einem Kältemittel hintereinander durchströmt, und zwar entgegen der Luftströmungsrichtung, d. h. im Kreuzgegenstrom. Dabei wird das Kältemittel sowohl in der Tiefe (entgegen der Luftströmungsrichtung) als auch in der Breite (quer zur Luftströmungsrichtung) umgelenkt.The However, the invention is based on a heat exchanger, which two parallel having juxtaposed manifolds, each with in the direction of air flow one behind the other arranged pipe rows or flow channels in fluid communication Construction was known from EP-B 414 433. There are two heat exchanger units, each consisting of a block with two manifolds, in the air flow direction arranged one behind the other. The heat exchanger units be from a refrigerant flows through one behind the other, namely against the direction of air flow, d. H. in the countercurrent. In doing so, the refrigerant is both in depth (contrary to the direction of air flow) as well as in the width (transversely to the air flow direction) deflected.
Das der Erfindung zugrunde liegende Problem besteht darin, dass Wärme von einem Sammelrohr auf das benachbarte übertragen und damit die Leistung reduziert wird, da zwischen beiden Sammelrohren aufgrund unterschiedlicher Temperaturen des Kältemittels ein Temperaturgefälle besteht. Da die Sammelrohre im Übrigen aus beidseitig lotplattiertem Aluminiumblech hergestellt werden, besteht darüber hinaus die Gefahr, dass beide Sammelrohre beim Lötprozess längsseitig miteinander verlöten und damit ein unbeabsichtigter thermischer Schluss hergestellt wird.The The problem underlying the invention is that heat from a collecting pipe to the adjacent transferred and thus the performance is reduced because between two headers due to different Temperatures of the refrigerant a temperature gradient consists. Incidentally, because the headers be made of double-sided solder-clad aluminum sheet, insists on it In addition, the danger that both headers during the soldering process soldered together along the side and so that an unintentional thermal closure is produced.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem Wärmeübertrager der eingangs genannten Art geeignete Mittel vorzusehen, welche bei der Herstellung, insbesondere der Verlötung des Wärmeübertragers einen vorgegebenen Abstand und eine thermische Isolation zwischen den Sammelrohren sicherzustellen. Darüber hinaus besteht die Aufgabe der Erfindung darin, möglichst alle zu verlötenden Teile des Wärmeübertragers, also auch die Seitenteile derart zueinander zu fixieren, dass auf zusätzliche Spannmittel für den Lötprozess verzichtet werden kann.It Object of the present invention, in a heat exchanger to provide suitable means of the type mentioned, which at the production, in particular the soldering of the heat exchanger a predetermined Distance and thermal insulation between the headers sure. About that In addition, the object of the invention is as possible all parts to be soldered the heat exchanger, So to fix the side parts in such a way to each other that on additional clamping devices for the soldering process can be waived.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patenanspruches 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Seitenteile an ihren Enden mit einer Zunge versehen sind, die zwischen den Sammelrohren positioniert ist und in diesem Bereich mit den benachbarten Sammelrohren verlötet. Damit wird der Vorteil erreicht, dass beide Sammelrohre nach dem Lötprozess absolut parallel zueinander angeordnet sind und einen minimalen Abstand aufweisen, der für eine thermische Isolierung der Sammelrohre ausreichend ist. Lediglich im Bereich der Zungen findet eine Verlötung statt, wodurch zwei örtlich begrenzte thermische Brücken geschaffen werden. Die kältemittelseitige Verschaltung der Sammelrohre kann jedoch so gewählt werden, dass die benachbarten Sammelrohre im Bereich der Zungen nur minimale Temperaturdifferenzen aufweisen.These Task is solved by the features of claim 1. According to the invention, it is provided that the side parts are provided with a tongue at their ends, which is positioned between the headers and in this area soldered to the adjacent headers. This will be the advantage ensures that both headers are absolutely parallel to each other after the soldering process are arranged and have a minimum distance for a thermal Insulation of the headers is sufficient. Only in the area The tongues are soldered instead, causing two locally limited thermal bridges be created. The refrigerant side Interconnection of the headers can, however, be chosen so that the adjacent Collecting pipes in the area of the tongues only minimal temperature differences exhibit.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist die Zunge einstückig mit dem Seitenteil ausgebildet, beispielsweise als Fortsatz am stirnseitigen Ende des Seitenteilbleches. Vorteilhafterweise wird die Zunge gegenüber dem am Wärmeübertrager anliegenden Seitenteil um ca. 90 Grad um ihre Längsachse verdreht, sodass sie mit ihrer Wandstärke zwischen die Sammelrohre zu liegen kommt und somit als Abstandhalter fungiert. Gleichzeitig erreicht man damit den Vorteil, dass die Seitenteile des Wärmeübertragers vor dem Löten fixiert sind.In Another advantageous embodiment of the invention is the tongue one piece formed with the side part, for example as an extension on the front side End of side panel. Advantageously, the tongue is opposite to the adjacent to the heat exchanger Side part twisted about 90 degrees about its longitudinal axis, so they with their wall thickness between the headers comes to rest and thus as a spacer acts. At the same time one achieves thereby the advantage that the Side parts of the heat exchanger before soldering are fixed.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Zunge in das Stirnende des Seitenteiles eingeschnitten, sodass sich eine größere Verdrilllänge für die Zunge ergibt. Gleichzeitig können die durch das Einschneiden hergestellten Lappen beiderseits der Zunge als Anschläge des Seitenteiles an den Sammelrohren herangezogen werden. Damit erreicht man eine weitere Verbesserung bei der Fixierung und Abstützung der Seitenteile.In a further advantageous embodiment invention, the tongue is cut into the front end of the side part, so that there is a greater twist length for the tongue. At the same time, the tabs produced by cutting can be used on both sides of the tongue as stops of the side part of the headers. This achieves a further improvement in the fixation and support of the side panels.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung kann das Ende der Zunge ein- oder mehrfach gefaltet sein. Damit ergibt sich der Vorteil eines größeren Abstandes zwischen den Sammelrohren durch Vervielfachen der Materialdicke.In Another advantageous embodiment of the invention, the end the tongue be folded one or more times. This results in the Advantage of a larger distance between the headers by multiplying the material thickness.
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung können am Seitenteil nach innen ragende Noppen oder Sicken vorgesehen sein, welche in die äußere Wellrippenlage eingreifen und damit das Seitenteil weiter fixieren.In further advantageous embodiment of the invention can on Be provided side part inwardly projecting nubs or beads, which in the outer Wellrippenlage engage and thus fix the side part further.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigenembodiments The invention are illustrated in the drawings and will be described in more detail below. Show it
Claims (10)
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EP1568960A3 (en) | 2010-09-15 |
EP1568960A2 (en) | 2005-08-31 |
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