DE102004024435A1

DE102004024435A1 - Wärmetauscher, insbesondere Kondensator für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage

Info

Publication number: DE102004024435A1
Application number: DE102004024435A
Authority: DE
Inventors: Jan Aichele; Siegfried Tews
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 2004-05-14
Filing date: 2004-05-14
Publication date: 2005-12-08
Also published as: EP1596148A2; EP1596148A3

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere Flachrohr-Verdampfer (1) für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage, mit zwei Sammelkästen (2), in welche die Enden von Rohren, insbesondere von Flachrohren (3), eingeführt sind, wobei die Sammelkästen (2) stirnseitig jeweils von Deckeln (7) verschlossen sind und mindestens ein Deckel (7) eine Aufnahme (11) für die Enden eines Sammelkastens (2) aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere einen Kondensator für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei herkömmlichen Wärmetauschern sind die Sammelkästen üblicherweise mittels eingesetzter Deckel seitlich verschlossen.
Ein derartiger Wärmetauscher lässt jedoch noch Wünsche offen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Wärmetauscher zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Wärmetauscher mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß ist ein Wärmetauscher vorgesehen mit zwei Sammelkästen, in welche die Enden von Rohren, insbesondere von Flachrohren, eingeführt sind, wobei Sammelkästen stirnseitig jeweils von Deckeln verschlossen sind, und mindestens ein Deckel eine Aufnahme für die Enden eines Sammelkastens aufweist. Hierbei ist der Deckel von der Stirnseite auf den Sammelkasten aufgesetzt, d.h. der Deckel ist größer als die Stirnseite des Sammelkastens ausgebildet.
Vorzugsweise weist der Deckel eine Öffnung auf, durch welche die das Wärmetauschermedium dem Wärmetauscher zugeführt oder aus ihm abgeleitet werden kann. Dabei ist die Öffnung bevorzugt stufenförmig ausgebildet, so dass beispielsweise ein Rohr bis zu einem vorgegebenen Anschlag, welcher durch eine Stufe gebildet wird, eingeführt werden kann.
Der kleinste Durchmesser der Öffnung entspricht vorzugsweise dem Innendurchmesser eines in die Öffnung eingeführten Rohres, durch welches das Wärmetauschermedium in den Wärmetauscher eingeleitet oder aus ihm abgeleitet werden kann. Somit ergibt sich durch den Deckel keine Querschnittsveränderung des Strömungsquerschnitts des Wärmetauschermediums.
Die Öffnung auf der vom Wärmetauscher beabstandeten Seite weist benachbart zur Stufe mit dem kleinsten Innendurchmesser eine Stufe mit einem Durchmesser auf, der dem Außendurchmesser eines in die Öffnung eingeführten Rohres entspricht, durch welches das Wärmetauschermedium in den Wärmetauscher eingeleitet oder aus ihm abgeleitet werden kann, so dass eine Einführung und Abdichtung des Rohres möglich ist.
Der Sammelkasten ist vorzugsweise aus zwei entlang ihrer Längsseiten zusammengesetzten und miteinander verbundenen Elementen gebildet. Hierbei handelt es sich bevorzugt um zu Halbzylindern gebogene, ausgestanzte Blechteile, die kostengünstig hergestellt werden können.
Bevorzugt ist das wärmetauscherseitige Element im Bereich seiner Innenfläche über seine beiden Längsseiten mit einem Bereich der Außenfläche des vom Wärmetauscher beabstandeten Element über dessen beiden Längsseiten verbunden. Dies ermöglicht eine große Fläche zur Einführung der Rohre zwischen den beiden Sammelkästen, so dass die Sammelkästen klein gehalten werden können. In Bezug auf den Deckel stellt dies bei entsprechender Ausgestaltung des Deckels sicher, dass der Deckel nicht gegenüber dem Sammelkasten verdreht werden kann, so dass eine positionsgenaue Montage ohne weitere Maßnahmen möglich ist.
Bevorzugt weist der Deckel eine Befestigungsöffnung auf, welche insbesondere durch eine Montageöffnung zur Befestigung des in die Öffnung eingeführten Rohres bildet, durch welches das Wärmetauschermedium in den Wärmetauscher eingeleitet oder aus ihm abgeleitet werden kann.
Das Rohr muss hierbei nicht notwendigerweise kreisförmig ausgebildet sein, sondern kann einen beliebigen anderen Querschnitt aufweisen, jedoch ist aus herstellungstechnischen Gründen die Kreisform bevorzugt.
Ein derartiger Wärmetauscher wird insbesondere als Kondensator für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage verwendet.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 eine Vorderansicht eines Kondensators,
2 eine Seitenansicht des Kondensators von 1,
3 eine Detailansicht des oberen Bereichs III von 2,
4 eine Detailansicht des unteren Bereichs IV von 2,
5 eine Draufsicht auf einen Deckel aus der Richtung V von 6,
6 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Deckels von 5,
7 eine Ansicht des Deckels aus der Richtung VII von 6, und
8 einen Schnitt durch den Deckel entlang der Linie VIII-VIII von 5 mit geschnitten dargestelltem anschließenden Rohr.
Ein Kondensator 1 einer Kraftfahrzeug-Klimaanlage weist zwei Sammelkästen 2, Flachrohre 3, die zwischen den beiden Sammelkästen 2 verlaufen, und zwischen den Flachrohren 3 angeordnete Wellrippen 4 auf. Jeder Sammelkasten 2 ist gemäß dem Ausführungsbeispiel aus zwei Platinen gebildet, die aus Blech ausgestanzt und dann derart geformt sind, dass zwei etwa halbkreisförmige Teile 5 und 6 ausgebildet sind. Die Stirnenden sind mittels an späterer Stelle näher beschriebenen Deckeln 7 verschlossen.
Im auf der Seite der Flachrohre 3 angeordneten Sammelkasten-Teil 5 sind eine Mehrzahl von Öffnungen 8 ausgebildet, in welche die Flachrohre 3 geführt sind, wobei die Öffnungen 8 im Wesentlichen der Außenform der Flachrohre 3 entspricht. Das außen angeordnete Sammelkasten-Teil 6 ist mit seinen Längsseiten in dem anderen Sammelkasten-Teil 5 angeordnet und hiermit mittels Verlöten fest verbunden. Im Inneren des Sammelkastens 2 sind Trennwände 9 vorgesehen, welche den Strömungsweg für das Kältemittel durch die Flachrohre 3 vorgeben.
Die Deckel 7 weisen eine mehrstufige Öffnung 10 auf. Hierbei bildet eine nicht kreisförmige erste Stufe 10' eine Aufnahme 11 für die halbkreisförmigen Teile 5 und 6, wobei die Ausnehmung (oder gegebenenfalls auch Aussparung) der ersten Stufe 10' der Außenform der beiden Teile 5 und 6 entspricht. Die Tiefe der Ausnehmung für die erste Stufe 10' ist hierbei so ausgelegt, dass eine sichere Verbindung zwischen dem Sammelkasten 2 und dem Deckel 7 gewährleistet werden kann.
Anschließend an die erste Stufe 10' der mehrstufigen Öffnung 10 folgt als zweite Stufe 10'' ein kreisförmiger Durchlass 12, dessen Durchmesser dem Innendurchmesser eines direkt in Anschluss hieran angeordneten Rohres 13 entspricht, durch welches das Wärmetauschermedium in den Wärmetauscher eingeleitet oder aus ihm abgeleitet werden kann (siehe insbesondere 8, in der das Rohr 13 gepunktet dargestellt ist). Dadurch ergibt sich eine optimal ausgebildete Strömung, da sich der Strömungsquerschnitt nicht ändert.
Die letzte Stufe 10''' der mehrstufigen Öffnung 10, die auf der vom Kondensator 1 beabstandeten Seite des Deckels 7 angeordnet ist, ist ebenfalls wie die zweite Stufe 10'' kreisförmig ausgebildet und weist einen Durchmesser auf, welcher etwa dem Außendurchmesser des Rohres 13 entspricht, wobei eine optimale Positionierung und sichere, dichte Fixierung des Rohres 13 am Deckel 7 gewährleistet ist. Zur Befestigung des Rohres 13 mittels eines nicht dargestellten Montagemittels am Deckel 7 ist eine Montageöffnung 14 vorgesehen, welche ein Innengewinde aufweist.

1: Kondensator
2: Sammelkasten
3: Flachrohr
4: Wellrippe
5: Sammelkasten-Teil
6: Sammelkasten-Teil
7: Deckel
8: Öffnung
9: Trennwand
10: mehrstufige Öffnung
10', 10'', 10''': Stufe
11: Aufnahme
12: Durchlass
13: Rohr
14 Montageöffnung

Claims

Wärmetauscher, insbesondere Kondensator (1) für eine Kraftfahrzeug-Klimaanlage, mit zwei Sammelkästen (2), in welche die Enden von Rohren, insbesondere von Flachrohren (3), eingeführt sind, wobei die Sammelkästen (2) stirnseitig jeweils von Deckeln (7) verschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Deckel (7) eine Aufnahme (11) für die Enden eines Sammelkastens (2) aufweist.
Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (7) von der Stirnseite auf den Sammelkasten (2) aufgesetzt ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (7) eine Öffnung (10) aufweist, durch die das Wärmetauschermedium dem Wärmetauscher zugeführt oder aus ihm abgeleitet werden kann.
Wärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (10) stufenförmig ausgebildet ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der kleinste Durchmesser der Öffnung (10) dem Innendurchmesser eines in die Öffnung eingeführten Rohres (13) entspricht, durch welches das Wärmetauschermedium in den Wärmetauscher eingeleitet oder aus ihm abgeleitet werden kann.
Wärmetauscher nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (10) auf der vom Wärmetauscher beabstandeten Seite, benachbart zur Stufe (10'') mit dem kleinsten Innendurchmesser eine Stufe (10''') mit einem Durchmesser aufweist, der dem Außendurchmesser eines in die Öffnung eingeführten Rohres (13) entspricht, durch welches das Wärmetauschermedium in den Wärmetauscher eingeleitet oder aus ihm abgeleitet werden kann.
Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelkasten (2) aus zwei entlang ihrer Längsseiten zusammengesetzten und miteinander verbundenen Elementen gebildet ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das wärmetauscherseitige Element im Bereich seiner Innenfläche über seine beiden Längsseiten mit einem Bereich der Außenfläche des vom Wärmetauscher beabstandeten Element über seine beiden Längsseiten verbunden ist.
Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme (11) des Deckels (7) entsprechend dem Querschnitt des Sammelkastens (2) ausgebildet ist.
Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Sammelkasten (2) Öffnungen (8) zur Aufnahme von Rohren vorgesehen sind.
Wärmetauscher nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (7) mindestens eine Befestigungsöffnung aufweist.
Wärmetauscher nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigungsöffnung eine Montageöffnung (14) zur Befestigung eines in die Öffnung (10) eingeführten Rohres (13) ist, durch welches das Wärmetauschermedium in den Wärmetauscher eingeleitet oder aus ihm abgeleitet werden kann.
Kraftfahrzeug-Klimaanlage gekennzeichnet durch einen Verdampfer nach einem der Ansprüche 1 bis 12.