DE102006037192A1 - Floor part for a collecting box of a heat exchanger - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Bodenteil für einen Sammelkasten eines Wärmeaustauschers, bestehend aus einem zumindest zum Teil ebenen Flachteil, an dem ein Deckelteil befestigbar ist und der Öffnungen zum Aufnehmen einzusteckender Rohre enthält, wobei der Flachteil zumindest einen gerundeten Bereich aufweist. Der Bodenteil ist dadurch gekennzeichnet, dass der Flachteil einen zweiachsig, insbesondere entsprechend etwa einer Kugelkalotte, gekrümmten Zentralteil aufweist. Dadurch wird eine Erhöhung der Druckfestigkeit des Bodenteils und der Verbindungen zwischen diesem und den Rohren erreicht.The invention relates to a bottom part for a collecting box of a heat exchanger, consisting of an at least partially flat flat part, on which a cover part can be fastened and contains openings for receiving einzusteckender tubes, wherein the flat part has at least a rounded portion. The bottom part is characterized in that the flat part has a biaxial, in particular correspondingly approximately a spherical cap, curved central part. As a result, an increase in the compressive strength of the bottom part and the connections between it and the tubes is achieved.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Bodenteil für einen Sammelkasten eines Wärmeaustauschers, z.B. eines Kühlers, insbesondere Ölkühlers, mit den übrigen Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a bottom part for a collecting box of a heat exchanger, e.g. a cooler, in particular oil cooler, with the rest Features in the preamble of claim 1.

In der EP 0 526 687 A1 ist ein Ölkühler beschrieben, bei dem der Bodenteil, auch als Rohrboden bezeichnet, für einen Sammelkasten dieses Ölkühlers aus einem zumindest zum Teil ebenen Flachteil besteht, der im Querschnitt etwa U-förmig gestaltet ist. An diesem Flachteil ist ein im Querschnitt umgekehrt U-förmiger Deckelteil derart befestigbar, dass dieser mit seinen beidseitigen Schenkeln zwischen Seitenwänden des Bodenteils aufgenommen wird, wobei in diesem Bereich eine druckfeste Verbindung zwischen dem Bodenteil und dem Deckelteil geschieht. Der Bodenteil enthält Öffnungen zum Aufnehmen einzusteckender Rohre, die hierbei als Flachrohre ausgebildet sind. In Anpassung daran sind die Öffnungen etwa schlitzförmig. Der Flachteil hat zumindest einen gerundeten Bereich, nämlich in der Weise, dass der ebene Mittelbereich beidseitig über gerundete Seitenbereiche übergeht in die beiden Seitenwände des Bodenteils. Die schlitzförmigen Öffnungen zum Aufnehmen und Befestigen einzusteckender Flachrohre erstrecken sich in Querrichtung betrachtet über den Mittelbereich. Die Rohre sind nebeneinander angeordnet unter Bildung von Zwischenräumen dazwischen, in denen Kühlrippen platziert sind, die den Wärmeaustausch zwischen den Rohren und dem zu kühlenden Medium, das die Rohre durchfließt, verbessern. Die Rohre sind in den Öffnungen des Bodenteils druckdicht befestigt, z.B. durch Löten. Wird der Sammelkasten mit einem zu kühlenden Medium beaufschlagt, das die Rohre durchfließt und zu einem zweiten Sammelkasten gelangen kann, wird der Bodenteil mit Druck beaufschlagt, wodurch sich der Bodenteil derart verformen kann, dass er in Richtung zu den Rohren hin gebogen wird. Demgemäß stehen auch die Verbindungen zwischen dem Bodenteil und den Rohren unter starker mechanischer Beanspruchung. Diese hohen mechanischen Belastungen können zu Schäden, insbesondere Undichtigkeiten im Bereich der Verbindungen, führen und beeinträchtigen die Lebensdauer eines so gestalteten Wärmeaustauschers.In the EP 0 526 687 A1 an oil cooler is described in which the bottom part, also referred to as tube plate, for a collection box of this oil cooler consists of an at least partially flat flat part, which is designed approximately U-shaped in cross section. On this flat part, a U-shaped in cross-section cover part is fastened such that it is received with its two-sided legs between side walls of the bottom part, wherein in this area a pressure-resistant connection between the bottom part and the lid part. The bottom part contains openings for receiving einzusteckender pipes, which are in this case formed as flat tubes. In adaptation to the openings are approximately slit-shaped. The flat part has at least one rounded region, namely in such a way that the flat central region merges on both sides via rounded side regions into the two side walls of the bottom part. The slit-shaped openings for receiving and securing einzusteckender flat tubes extending in the transverse direction over the central region. The tubes are juxtaposed to form spaces therebetween in which cooling fins are placed which enhance the heat exchange between the tubes and the medium to be cooled which flows through the tubes. The tubes are pressure-tight in the openings of the bottom part, eg by soldering. If the collecting box is acted upon by a medium to be cooled, which flows through the tubes and can reach a second collecting box, the bottom part is pressurized, whereby the bottom part can deform such that it is bent in the direction of the tubes. Accordingly, the connections between the bottom part and the tubes are under heavy mechanical stress. These high mechanical loads can lead to damage, in particular leaks in the joints, and affect the life of such a designed heat exchanger.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Bodenteil für einen Sammelkasten eines Wärmeaustauschers, z.B. für einen Ölkühler, zu schaffen, der eine gesteigerte Festigkeit des Flachteils selbst ermöglicht und außerdem auch der Verbindungen zwischen dem Flachteil und daran zu befestigenden Rohren.Of the Invention is based on the object, a bottom part for a Collecting box of a heat exchanger, e.g. For an oil cooler, too create, which allows increased strength of the flat part itself and Furthermore also the connections between the flat part and pipes to be fastened thereto.

Die Aufgabe ist bei einem Bodenteil für einen Sammelkasten eines Wärmeaustauschers der eingangs genannten Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass der Flachteil einen zweiachsig, insbesondere entsprechend etwa einer Kugelkalotte, gekrümmten Zentralteil aufweist. Mit einer derartigen zweiachsigen, insbesondere etwa kugelabschnittförmigen, Krümmung des Zentralteils wird einer späteren Verformung des Flachteils bei Druckbelastung bereits vorweg Rechnung getragen; denn ist der Bodenteil zur Bildung eines Sammelkastens mit einem Deckelteil verbunden und wird der Sammelkasten mit einem Medium unter Druck beaufschlagt, so ist normalerweise eine Verformung des Flachteils unter diesem Mediumdruck zu erwarten. Eine derartige Verformung unter Druckbelastung tendiert zumindest abschnittweise zu einer Kugel. Aufgrund des entsprechend gekrümmten Zentralteils ist dem durch Vorwegkrümmung bereits Rechnung getragen. Dies führt dazu, dass sich unter Druckbelastung keine Verformung des Flachteils oder zumindest eine erheblich reduzierte Verformung dieses ergibt. Daraus resultiert, dass die Verbindungen zwischen dem Flachteil und daran befestigten Rohren mechanisch erheblich entlastet sind. Aufgrund des entsprechend gekrümmten Zentralteils lässt sich zumindest in Grenzen ein fast idealer Zustand erreichen, bei dem bei Belastung des Flachteils sonst herrschende Biegespannungen aufgrund der zweiachsigen, z. B. etwa kugelabschnittförmigen, Krümmung in Zugspannungen umgewandelt sind, wodurch eine größere Festigkeit des Flachteils selbst und der Verbindungen zwischen diesem und den Rohren erreicht wird. Da die Festigkeit des Flachteils und der Verbindungen zwischen diesem und den Rohren vom Äußeren des Flachteils zur Mitte hin abnimmt, wird besonders im mittleren Bereich des Flachteils durch den zweiachsig, z. B. etwa kugelabschnittförmig, gekrümmten Zentralteil diesem Rechnung getragen und die Festigkeit des Flachteils im mittleren Bereich entsprechend gesteigert. Aufgrund dieser gesteigerten Festigkeit ist es möglich, die Querschnittsdicke des Bodenteils und/oder der Rohre weiter zu reduzieren und somit zu einer Gewichts- und Kostenersparnis zu gelangen. Die gesteigerte mechanische Festigkeit steigert zugleich die Lebensdauer eines unter Verwendung des erfindungsgemäßen Bodenteils gebildeten Sammelkastens und eines dementsprechend gestalteten Wärmeaustauschers. Dies bedingt keinen Mehraufwand hinsichtlich des Materials, der Bauteilzahl und der einzelnen Fertigungsstufen. Vorteilhaft ist ferner, dass reproduzierbar und dauerhaft dichte Verbindungen zwischen dem Bodenteil und den einzelnen Rohren bei geringen Fertigungstoleranzen möglich sind.The Task is at a bottom part of a collection box one heat exchanger of the aforementioned type according to the invention solved by that the flat part has a biaxial, in particular corresponding to approximately a spherical calotte, curved Central part has. With such a biaxial, in particular about spherical segment-shaped, curvature of the central part becomes a later Deformation of the flat part under pressure already anticipated calculation carried; because is the bottom part to form a collection box connected to a lid part and is the collection box with a Medium pressurized, so is usually a deformation of the flat part to be expected under this medium pressure. Such Deformation under pressure tends at least in sections to a ball. Due to the corresponding curved central part is the by anticipatory curvature already taken into account. This causes stress under pressure no deformation of the flat part or at least a considerably reduced Deformation of this results. As a result, the compounds between the flat part and attached pipes mechanically considerably are relieved. Due to the correspondingly curved central part can be reach an almost ideal state, at least within limits under load of the flat part otherwise prevailing bending stresses due the biaxial, z. B. about spherical segment, curvature converted into tensile stresses which gives greater strength of the flat part itself and the connections between this and the Pipes is achieved. As the strength of the flat part and the connections between this and the tubes from the exterior of the flat part to the middle decreases, especially in the middle region of the flat part through the biaxial, z. B. approximately spherical segment, curved central part of this bill worn and the strength of the flat part in the middle area increased accordingly. Because of this increased strength Is it possible, the cross-sectional thickness of the bottom part and / or the tubes continue to reduce and thus to achieve weight and cost savings. The increased mechanical strength at the same time increases the service life a collecting box formed using the bottom part according to the invention and a correspondingly designed heat exchanger. This conditionally no additional expenditure regarding the material, the number of components and the individual production stages. It is also advantageous that reproducible and permanently tight connections between the bottom part and the individual tubes are possible with low manufacturing tolerances.

Weitere besondere Erfindungsmerkmale und Ausgestaltungen enthalten die Unteransprüche.Further particular features of the invention and embodiments include the dependent claims.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung.Further Details and advantages of the invention will become apparent from the following Description.

Der vollständige Wortlaut der Ansprüche ist vorstehend allein zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen nicht wiedergegeben, sondern statt dessen lediglich durch Hinweis auf die Ansprüche darauf Bezug genommen, wodurch jedoch alle diese Anspruchsmerkmale als an dieser Stelle ausdrücklich und erfindungswesentlich offenbart zu gelten haben. Dabei sind alle in der vorstehenden und folgenden Beschreibung erwähnten Merkmale sowie auch die allein aus den Zeichnungen entnehmbaren Merkmale weitere Bestandteile der Erfindung, auch wenn sie nicht besonders hervorgehoben und insbesondere nicht in den Ansprüchen erwähnt sind.Of the full Wording of the claims is not above alone to avoid unnecessary repetition but instead merely by reference to the requirements However, all of these claim characteristics as expressly and at this point essential to the invention disclosed. Here are all features mentioned in the preceding and following description as well as the removable alone from the drawings features other ingredients of the invention, even if not particularly highlighted and not particularly mentioned in the claims.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:The Invention is described below with reference to one shown in the drawings embodiment explained in more detail. It demonstrate:

1 eine schematische perspektivische Ansicht eines Bodenteils für einen Sammelkasten eines Wärmeaustauschers, 1 a schematic perspective view of a bottom part for a collecting box of a heat exchanger,

2 einen schematischen Längsschnitt des Bodenteils entlang der Linie II-II in 1, 2 a schematic longitudinal section of the bottom part along the line II-II in 1 .

3 einen schematischen Querschnitt des Bodenteils entlang der Linie III-III in 2, 3 a schematic cross section of the bottom part along the line III-III in 2 .

4 eine schematische perspektivische Ansicht eines Teils eines Wärmeaustauschers mit einem Bodenteil entsprechend 1 bis 3. 4 a schematic perspective view of a portion of a heat exchanger with a bottom part accordingly 1 to 3 ,

In den Zeichnungen ist ein Bodenteil 10 gezeigt, der für einen Sammelkasten eines Wärmeaustauschers 24 geeignet ist, von dem ein Teil schematisch in 4 angedeutet ist. Der Wärmeaustauscher 24 ist beispielsweise für eine Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeuges, geeignet. Er kann als Kühler, insbesondere z.B. als Ölkühler, dienen oder statt dessen als Kondensator oder als Verdampfer und hierbei z.B. in einen Kältekreislauf eingebunden werden.In the drawings is a bottom part 10 shown for a collector of a heat exchanger 24 is suitable, of which a part is schematically in 4 is indicated. The heat exchanger 24 is suitable, for example, for an internal combustion engine, in particular a motor vehicle. It can serve as a cooler, in particular, for example, as an oil cooler, or instead be integrated as a condenser or as an evaporator and, for example, in a refrigeration cycle.

Der Bodenteil 10 besteht aus einem zumindest zum Teil ebenen Flachteil 11 mit einer in 1 bis 3 nach oben weisenden Seite 12, an der am Flachteil 11 ein nicht weiter gezeigter Deckelteil z.B. durch Löten, Schweißen od. dgl. befestigbar ist. Der Flachteil 11 enthält Öffnungen 13, die zum Aufnehmen einzusteckender Rohre 14 dienen, wie dies aus 4 ersichtlich ist. Der Flachteil 11 weist zumindest einen gerundeten Bereich auf und ist im Besonderen dadurch gekennzeichnet, dass dieser Flachteil 11 einen gekrümmten Zentralteil 15 aufweist, der zweiachsig, insbesondere entsprechend etwa einer Kugelkalotte, und somit z. B. kugelabschnittförmig, gekrümmt ist. Mit einer solchen Krümmung des Zentralteils 15 wird einer späteren Verformung des Flachteils 11 bereits vorweg Rechnung getragen; denn ist der Bodenteil 10 zur Bildung eines Sammelkastens mit einem Deckelteil verbunden und wird der Sammelkasten mit einem Medium beaufschlagt, so ist eine Verformung des Flachteils 11 unter dem Mediumdruck zu erwarten. Eine derartige Verformung unter Druckbelastung tendiert zumindest abschnittsweise zu einer Kugel. Aufgrund des etwa zweiachsig, insbesondere entsprechend einer Kugelkalotte, gekrümmten Zentralteils 15 ist durch Vorwegkrümmung dem Rechnung getragen mit dem Resultat, dass sich unter Druckbelastung keine Verformung des Flachteils 11 oder zumindest eine wesentlich reduzierte Verformung dieses ergibt. Dies führt dazu, dass die Verbindungen zwischen den eingesetzten Rohren 14 und dem Flachteil 11 mechanisch erheblich entlastet sind. Aufgrund des entsprechend gekrümmten Zentralteils 15 lässt sich zumindest in Grenzen ein Idealzustand erreichen, bei dem bei Belastung des Flachteils 11 sonst herrschende Biegespannungen aufgrund dieser Krümmung in Zugspannungen umgewandelt sind, wodurch eine größere Festigkeit des Flachteils 11 selbst und der genannten Verbindungen zwischen dem Flachteil 11 und den Rohren 14 erreicht wird. Da die Festigkeit des Flachteils 11 und der Verbindungen zwischen dem Flachteil 11 und den Rohren 14 beim Flachteil 11 von außen nach innen abnimmt, wird besonders im mittleren Bereich des Flachteils 11 durch den gekrümmten Zentralteil 15 dem Rechnung getragen und die Festigkeit des Flachteils 11 im mittleren Bereich entsprechend gesteigert.The bottom part 10 consists of an at least partially flat flat part 11 with an in 1 to 3 upwards facing page 12 , on the flat part 11 a lid part, not shown, for example, by soldering, welding od. Like. Can be fastened. The flat part 11 contains openings 13 for picking up pipes 14 serve like this 4 is apparent. The flat part 11 has at least a rounded portion and is characterized in particular in that this flat part 11 a curved central part 15 has, the biaxial, in particular corresponding to about a spherical cap, and thus z. B. spherical segment, curved. With such a curvature of the central part 15 will cause a later deformation of the flat part 11 already taken into account in advance; because is the bottom part 10 connected to form a collecting box with a lid part and the collecting box is subjected to a medium, so is a deformation of the flat part 11 to be expected under the medium pressure. Such a deformation under pressure tends at least in sections to a ball. Due to the approximately biaxial, in particular according to a spherical cap, curved central part 15 is taken into account by anticipatory curvature with the result that under pressure load no deformation of the flat part 11 or at least a significantly reduced deformation of this results. This causes the connections between the pipes used 14 and the flat part 11 mechanically relieved considerably. Due to the correspondingly curved central part 15 can be achieved, at least within limits, an ideal state in which when loading the flat part 11 otherwise prevailing bending stresses due to this curvature are converted into tensile stresses, whereby a greater strength of the flat part 11 itself and the said connections between the flat part 11 and the pipes 14 is reached. Because the strength of the flat part 11 and the connections between the flat part 11 and the pipes 14 at the flat part 11 decreases from outside to inside, especially in the middle area of the flat part 11 through the curved central part 15 taken into account and the strength of the flat part 11 increased accordingly in the middle range.

Der gekrümmte Zentralteil 15 ist um eine in den Zeichnungen nur schematisch angedeutete, längs verlaufende erste Achse 16 und zugleich auch um eine quer, insbesondere etwa rechtwinklig, zur ersten Achse 16 verlaufende zweite Achse 17 gekrümmt. Der Flachteil 11 hat beim gezeigten Ausführungsbeispiel etwa rechteckige Kontur mit einer etwa parallel zur ersten Achse 16 verlaufenden Längsseite 18 und einer quer dazu, insbesondere etwa rechtwinklig dazu, verlaufenden Querseite 19. Dementsprechend ist auch der gekrümmte Zentralteil 15 etwa rechteckig. Demgemäß bildet eine etwa parallel zur Längsseite 18 des Flachteils 11 verlaufende Längsachse die erste Achse 16 und dabei die Krümmungsachse für die Querkrümmung des Zentralteils 15, wie dies aus 1 und insbesondere aus 3 zu sehen ist. Der Krümmungsradius für diese Querkrümmung ist in 3 mit r1 bezeichnet, wobei es sich versteht, dass der Krümmungsradius r1, bezogen auf die sonstige Darstellung in 3, nicht maßstäblich ist.The curved central part 15 is about a in the drawings only schematically indicated, longitudinally extending first axis 16 and at the same time also about a transversely, in particular approximately at right angles, to the first axis 16 extending second axis 17 curved. The flat part 11 has approximately rectangular contour with an approximately parallel to the first axis in the embodiment shown 16 extending longitudinal side 18 and a transverse thereto, in particular approximately at right angles thereto, extending transverse side 19 , Accordingly, the curved central part is also 15 roughly rectangular. Accordingly, one forms approximately parallel to the longitudinal side 18 of the flat part 11 extending longitudinal axis the first axis 16 and the curvature axis for the transverse curvature of the central part 15 like this 1 and in particular 3 you can see. The radius of curvature for this transverse curvature is in 3 with r1, it being understood that the radius of curvature r1, relative to the other illustration in FIG 3 , not to scale.

Eine etwa parallel zur Querseite 19 des Flachteils 11 verlaufende Querachse bildet die zweite Achse 17 und ist die Krümmungsachse für die Längskrümmung des Zentralteils 15. Der Krümmungsradius für diese Längskrümmung ist in 2 schematisch mit r2 eingezeichnet. Es versteht sich, dass auch hier die Größe des Krümmungsradius r2 im Vergleich zur Darstellung des Flachteils 11 nicht maßstäblich ist, da r2 in der Praxis deutlich größer als in der Darstellung gemäß 2 ist.One approximately parallel to the transverse side 19 of the flat part 11 extending transverse axis forms the second axis 17 and is the axis of curvature for the longitudinal curvature of the central part 15 , The radius of curvature for this longitudinal curvature is in 2 schematically drawn with r2. It is understood that here too the size of the radius of curvature r2 in Ver equal to the representation of the flat part 11 is not to scale, since r2 in practice significantly larger than in the illustration according to 2 is.

Der Krümmungsradius r1 um die erste Achse 16 kann ein anderer sein als derjenige r2 um die zweite Achse 17. Dann ergibt sich beim gekrümmten Zentralteil 15 eine von einem Kugelabschnitt abweichende zweiachsige Krümmung. Statt dessen kann der Krümmungsradius r1 um die erste Achse 16 der gleiche sein wie derjenige r2 um die zweite Achse. Dann ergibt sich für die Krümmung des Zentralteils 15 etwa eine solche einer Kugelkalotte, d. h. eines Kugelabschnitts.The radius of curvature r1 about the first axis 16 may be other than r2 about the second axis 17 , Then results in the curved central part 15 a deviating from a spherical section biaxial curvature. Instead, the radius of curvature r1 about the first axis 16 the same as the r2 around the second axis. Then results for the curvature of the central part 15 such as a spherical cap, ie a spherical segment.

Wie insbesondere aus 2 und 3 ersichtlich ist, ist die Querkrümmung des gekrümmten Zentralteils 15 etwa im Bereich der Mitte der Längsseite 18 aufgrund der Längskrümmung am größten, wobei die Größe der Krümmung ausgehend von dieser Mitte zu beiden Seiten in Längsrichtung abnimmt.As in particular from 2 and 3 is apparent, is the transverse curvature of the curved central part 15 approximately in the area of the middle of the long side 18 due to the longitudinal curvature largest, wherein the size of the curvature decreases from this center to both sides in the longitudinal direction.

Der gekrümmte Zentralteil 15 ist von einem ebenen Randbereich 20 auf der Längsseite 18 und Querseite 19 umrandet, der nicht gekrümmt ist. Dieser ebene Randbereich 20 weist zumindest auf einer Seite, insbesondere auf der Seite 12, etwa ebene Befestigungsflächen 21 auf, die für die Befestigung eines Deckelteils daran dienen.The curved central part 15 is from a level border area 20 on the long side 18 and transverse side 19 edged, which is not curved. This flat edge area 20 points at least on one side, especially on the page 12 , approximately flat attachment surfaces 21 on, which serve for the attachment of a cover part of it.

Zumindest die meisten Öffnungen 13, die zum Aufnehmen von Rohren 14 dienen, sind im gekrümmten Zentralteil 15 enthalten. Je nach Gestaltung kann dabei die Anordnung so getroffen sein, dass z.B. lediglich der äußerste Rand 22 der beiden in Längsrichtung äußersten Öffnungen 13, der dem ebenen dortigen Randbereich 20 benachbart ist, keine Querkrümmung um die erste Achse 16 aufweist.At least most of the openings 13 for picking up pipes 14 serve, are in the curved central part 15 contain. Depending on the design, the arrangement may be made such that, for example, only the outermost edge 22 the two outermost openings in the longitudinal direction 13 , the level edge area there 20 is adjacent, no transverse curvature about the first axis 16 having.

Die Anordnung kann auch so getroffen sein, dass nur einzelne Bereiche des Flachteils 11 eine zweiachsige Krümmung und andere Bereiche nur eine einachsige Krümmung, insbesondere Querkrümmung, aufweisen. In Längsrichtung des Zentralteils 15 betrachtet kann z. B. am Beginn ein zweiachsig gekrümmter Bereich vorliegen, auf den ein einachsig gekrümmter Bereich, z. B. mit Querkrümmung, folgt, an den sich dann ein zweiachsig gekrümmter Bereich anschließt.The arrangement can also be made so that only individual areas of the flat part 11 a biaxial curvature and other areas only a uniaxial curvature, in particular transverse curvature have. In the longitudinal direction of the central part 15 considered z. B. at the beginning of a biaxial curved area are present, on a uniaxially curved area, z. B. with transverse curvature, follows, then followed by a biaxially curved region.

Beim gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Rohre 14 als Flachrohre ausgebildet. In Anpassung daran sind die Öffnungen 13 als entsprechend angepasste Schlitze ausgebildet. Der Schlitzverlauf dieser Öffnungen 13 ist quer zur Längsseite 18 und zur ersten Achse 16 des gekrümmten Zentralteils 15 gerichtet. Zumindest einige dieser insbesondere schlitzförmigen Öffnungen 13 sind von einem Durchzug 23 begrenzt, durch die vergrößerte Anlageflächen auf der dem jeweiligen Rohr 14 zugewandten Innenseite des Durchzuges 23 geschaffen sind und damit die Festigkeit und die Gewähr einer dichten Verbindung zwischen dem Flachteil 11 und den einzelnen Rohren 14 erhöht wird. Mit Vorzug weisen die Durchzüge 23 zu der Seite 12 des Flachteils 11 hin, an der der nicht gezeigte Deckelteil zu befestigen ist. Somit stehen die Durchzüge 23 dann bei gebildetem Sammelkasten zu dessen Inneren hin vor. Bei einem anderen, nicht gezeigten Ausführungsbeispiel können die Durchzüge 23 aber auch zur anderen, der Seite 12 gegenüberliegenden Seite hin weisen. Die Durchzüge 23 haben vorteilhaft allesamt jeweils die gleiche Höhe, d.h. den gleich großen Überstand über den dazwischen befindlichen Flächenbereich des Zentralteils 15. Statt dessen können die Durchzüge 23 z.B im mittleren Bereich des Zentralteils 15 auch höher als bei den angrenzenden Bereichen sein. Die Höhe der Durchzüge 23 kann z.B. ausgehend von der Mitte zu beiden Seiten in Längsrichtung 18 abnehmen.In the embodiment shown, the tubes 14 designed as flat tubes. In adaptation to it are the openings 13 designed as correspondingly adapted slots. The slot course of these openings 13 is transverse to the long side 18 and the first axis 16 of the curved central part 15 directed. At least some of these particular slot-shaped openings 13 are from a draft 23 limited, by the enlarged contact surfaces on the respective tube 14 facing inside of the passage 23 are created and thus the strength and the guarantee of a tight connection between the flat part 11 and the individual pipes 14 is increased. The passages are preferred 23 to the page 12 of the flat part 11 towards where the cover part, not shown, is to be fastened. Thus, the passages 23 then in formed collecting box to the inside before. In another, not shown embodiment, the passages 23 but also to the other side 12 opposite side. The passages 23 all advantageously have the same height in each case, ie the projection of equal size over the surface area of the central part located therebetween 15 , Instead, the passages can 23 eg in the central area of the central part 15 also be higher than the adjacent areas. The height of the passages 23 can eg from the middle to both sides in the longitudinal direction 18 lose weight.

Der Flachteil 11 stellt ein einstückiges Bauteil dar und ist z.B. aus Aluminium gebildet. Die Herstellung erfolgt z.B. durch Spritzgießen oder Tiefziehen. Der Flachteil 11 weist eine Querschnittsdicke in der Größenordnung von etwa 0,8 bis 6 mm auf.The flat part 11 represents a one-piece component and is made of aluminum, for example. The production takes place for example by injection molding or deep drawing. The flat part 11 has a cross-sectional thickness of the order of about 0.8 to 6 mm.

Der Bodenteil 10 ist dafür geeignet, aus diesem und einem nicht gezeigten Deckelteil, der z.B. auf die Befestigungsflächen 21 aufgesetzt wird, einen Sammelkasten für einen Wärmeaustauscher, z.B. für einen Ölkühler, zusammenzusetzen. Dabei wird der nicht gezeigte Deckelteil am ebenen, nicht gekrümmten Randbereich 20 des Flachteils 11, und hierbei insbesondere an den ebenen Befestigungsflächen 21 dieses, z.B. durch Schweißen, Löten od. dgl., druckdicht befestigt. Der Deckelteil kann ebenfalls aus Aluminium gebildet sein und besteht vorzugsweise aus einem Tiefziehteil.The bottom part 10 is suitable for this and a cover part, not shown, for example, on the mounting surfaces 21 is set up to assemble a header for a heat exchanger, for example, for an oil cooler. In this case, the cover part, not shown, on the flat, not curved edge region 20 of the flat part 11 , and in particular at the flat mounting surfaces 21 this, for example, by welding, soldering od. Like., Pressure-tight. The cover part may also be formed of aluminum and preferably consists of a deep-drawn part.

4 zeigt einen Teil eines Wärmeaustauschers 24 mit mindestens einem Bodenteil 10, an dem ein nicht gezeigter Deckelteil zur Bildung eines Sammelkastens befestigbar ist, und mit Rohren 14 in Form z.B. von Flachrohren, die in entsprechend schlitzförmig gestalteten Öffnungen 13 im Bodenteil 10 aufgenommen und druckdicht durch z.B. Löten, Schweißen od. dgl. befestigt sind. Hierbei erfolgt die Befestigung der Rohre 14 an den Öffnungen 13 und den Durchzügen 23. Der Bodenteil 10 und/oder der daraus zu bildende Sammelkasten weisen die vorstehend beschriebenen Merkmale auf. Man erkennt, dass die Rohre 14 trotz des zweiachsig, z. B. etwa kugelabschnittförmig, gekrümmten Zentralteils 15 alle die gleiche Länge aufweisen. Die in den Öffnungen 13 aufgenommenen Rohre 14 ragen mit ihren Enden, die über den Flachteil 11 überstehen und zum Inneren eines zu bildenden Sammelkastens gerichtet sind, unterschiedlich weit über den Bodenteil 10 über und ragen dementsprechend unterschiedlich weit in das Innere eines in beschriebener Weise zu bildenden Sammelkastens hinein. Die Rohre 14, die sich etwa im Bereich der Mitte des Zentralteils 15 befinden, stehen mit ihren Enden weiter über den Bodenteil 10 über als die übrigen Rohre 14, die sich in Längsrichtung 18, ausgehend von der Mitte, zu beiden Seiten anschließen. Diese sich zu beiden Seiten anschließenden Rohre 14 stehen endseitig weniger weit über den Bodenteil 10 über als die Rohre 14 im Bereich der Mitte. Auch dadurch wird eine Steigerung der Festigkeit erreicht; denn die Festigkeit des Flachteils 11 und der Verbindungen zwischen diesem und den Rohren 14 ist im Bereich der Enden des Bodenteils 10 größer als im Bereich der Mitte. Die Festigkeit nimmt von außen zur Mitte hin ab. Da aufgrund gleich langer Rohre 14 diese nun im Bereich etwa der Mitte des gekrümmten Zentralteils 15 weiter überstehen als zu beiden Seiten, in Längsrichtung 18 betrachtet, ergibt sich in diesem mittleren Bereich ein größeres Widerstandsmoment, wodurch die Festigkeit gesteigert wird. 4 shows a part of a heat exchanger 24 with at least one bottom part 10 in which a cover part, not shown, can be fastened to form a collecting box, and with pipes 14 in the form of, for example, flat tubes, which are correspondingly slit-shaped openings 13 in the bottom part 10 recorded and pressure-tight by eg soldering, welding od. Like. Are attached. Here, the attachment of the pipes 14 at the openings 13 and the passages 23 , The bottom part 10 and / or the collection box to be formed therefrom have the features described above. You realize that the pipes 14 despite the biaxial, z. B. approximately spherical segment, curved central part 15 all have the same length. The in the openings 13 taken up pipes 14 stick out with their ends over the flat part 11 survive and are directed to the interior of a collection box to be formed, different levels over the bottom part 10 accordingly extend and protrude differently far into the interior of a described manner into the collection box. The pipes 14 , located approximately in the middle of the central part 15 are located, with their ends continue over the bottom part 10 over than the rest of the pipes 14 extending in the longitudinal direction 18 , starting from the middle, connect to both sides. These pipes adjoin to both sides 14 end up less far above the bottom part 10 over than the pipes 14 in the middle of the field. This also achieves an increase in strength; because the strength of the flat part 11 and the connections between this and the pipes 14 is in the area of the ends of the bottom part 10 larger than in the middle. The strength decreases from the outside towards the middle. Because of the same length of pipes 14 these now in the area about the middle of the curved central part 15 survive further than on both sides, in the longitudinal direction 18 considered, results in this middle range, a larger moment of resistance, whereby the strength is increased.

Durch die besondere Gestaltung des Bodenteils 10, eines unter Verwendung eines solchen Bodenteils 10 herstellbaren Sammelkastens für einen Wärmeaustauscher und eines Wärmeaustauschers 24 wird eine Steigerung der Festigkeit sowohl des Bodenteils 10 als auch der Verbindungen zwischen diesem und den Rohren 14 erreicht. Dies macht es möglich, ggf. die Querschnittsdicke der einzelnen Bauteile weiter zu reduzieren und somit zu einer Gewichts- und Kostenersparnis zu gelangen. Aufgrund der Steigerung der mechanischen Festigkeit wird auch die Lebensdauer eines unter Verwendung des beschriebenen Bodenteils 10 gebildeten Sammelkastens und eines dementsprechend gestalteten Wärmeaustauschers 24 erhöht, wobei dies keinen Mehraufwand hinsichtlich des Materials, der Bauteilzahl und der einzelnen Fertigungsstufen bedingt. Von Vorteil ist ferner, dass reproduzierbar und dauerhaft dichte Verbindungen zwischen dem Bodenteil 10 und den Rohren 14 bei geringen Fertigungstoleranzen erzielt werden.Due to the special design of the bottom part 10 , one using such a bottom part 10 producible collecting tank for a heat exchanger and a heat exchanger 24 will increase the strength of both the bottom part 10 as well as the connections between this and the pipes 14 reached. This makes it possible, if necessary, to further reduce the cross-sectional thickness of the individual components and thus to achieve weight and cost savings. Due to the increase in mechanical strength and the life of a using the described bottom part 10 formed collecting tank and a correspondingly designed heat exchanger 24 This does not entail any additional expenditure with regard to the material, the number of components and the individual production stages. Another advantage is that reproducible and permanently tight connections between the bottom part 10 and the pipes 14 be achieved with low manufacturing tolerances.

Claims (29)

Bodenteil für einen Sammelkasten eines Wärmeaustauschers, bestehend aus einem zumindest zum Teil ebenen Flachteil (11), an dem ein Deckelteil befestigbar ist und der Öffnungen (13) zum Aufnehmen einzusteckender Rohre (14) enthält, wobei der Flachteil (11) zumindest einen gerundeten Bereich aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Flachteil (11) einen zweiachsig, insbesondere entsprechend etwa einer Kugelkalotte, gekrümmten Zentralteil (15) aufweist.Floor part for a collecting box of a heat exchanger, consisting of an at least partially flat flat part ( 11 ), to which a cover part can be fastened and the openings ( 13 ) for receiving pipes ( 14 ), wherein the flat part ( 11 ) has at least one rounded region, characterized in that the flat part ( 11 ) a biaxially, in particular corresponding to approximately a spherical cap, curved central part ( 15 ) having. Bodenteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der gekrümmte Zentralteil (15) um eine längs verlaufende erste Achse (16) gekrümmt ist und zugleich auch um eine quer, insbesondere etwa rechtwinklig, zur ersten Achse (16) verlaufende zweite Achse (17) gekrümmt ist.Floor part according to claim 1, characterized in that the curved central part ( 15 ) about a longitudinally extending first axis ( 16 ) is curved and at the same time also about a transversely, in particular approximately at right angles, to the first axis ( 16 ) extending second axis ( 17 ) is curved. Bodenteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsradius (r1) um die erste Achse (16) ein anderer ist als derjenige (r2) um die zweite Achse (17).Floor part according to claim 2, characterized in that the radius of curvature (r1) about the first axis ( 16 ) is different from the one (r2) around the second axis ( 17 ). Bodenteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Krümmungsradius (r1) um die erste Achse (16) der gleiche ist wie derjenige (r2) um die zweite Achse (17).Floor part according to claim 2, characterized in that the radius of curvature (r1) about the first axis ( 16 ) is the same as the one (r2) about the second axis ( 17 ). Bodenteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die meisten Öffnungen (13) zum Aufnehmen der Rohre (14) im gekrümmten Zentralteil (15) enthalten sind.Floor part according to one of claims 1 to 4, characterized in that at least most of the openings ( 13 ) for receiving the pipes ( 14 ) in the curved central part ( 15 ) are included. Bodenteil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der gekrümmte Zentralteil (15) von einem ebenen, nicht gekrümmten Randbereich (20) umrandet ist.Floor part according to one of claims 1 to 5, characterized in that the curved central part ( 15 ) from a flat, non-curved edge region ( 20 ) is outlined. Bodenteil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der ebene Randbereich (20) zumindest auf einer Seite (12) etwa ebene Befestigungsflächen (21) für die Befestigung eines Deckelteiles daran, z.B. durch Löten, Schweißen od. dgl., aufweist.Floor part according to claim 6, characterized in that the flat edge area ( 20 ) at least on one side ( 12 ) approximately flat attachment surfaces ( 21 ) for the attachment of a cover part thereto, for example by soldering, welding od. Like., Has. Bodenteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Flachteil (11) eine etwa rechteckige Kontur aufweist.Floor part according to one of claims 1 to 7, characterized in that the flat part ( 11 ) has an approximately rectangular contour. Bodenteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zentralteil (15) etwa rechteckig ist.Floor part according to one of claims 1 to 8, characterized in that the central part ( 15 ) is approximately rectangular. Bodenteil nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine etwa parallel zur Längsrichtung (18) des Flachteils (11) verlaufende Längsachse die erste Achse (16) und die Krümmungsachse für die Querkrümmung des Zentralteils (15) bildet.Floor part according to one of claims 2 to 9, characterized in that an approximately parallel to the longitudinal direction ( 18 ) of the flat part ( 11 ) extending longitudinal axis the first axis ( 16 ) and the axis of curvature for the transverse curvature of the central part ( 15 ). Bodenteil nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine etwa parallel zur Querrichtung (19) des Flachteils (11) verlaufende Querachse die zweite Achse (17) und die Krümmungsachse für die Längskrümmung des Zentralteils (15) bildet.Floor part according to one of claims 2 to 10, characterized in that an approximately parallel to the transverse direction ( 19 ) of the flat part ( 11 ) transverse axis the second axis ( 17 ) and the axis of curvature for the longitudinal curvature of the central part ( 15 ). Bodenteil nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Querkrümmung des gekrümmten Zentralteils (15) etwa im Bereich der Mitte des Zentralteils (15) die größte Krümmung aufweist und dass die Größe der Krümmung ausgehend von der Mitte zu beiden Seiten in Längsrichtung (18) abnimmt.Floor part according to one of claims 2 to 11, characterized in that the transverse curvature of the curved central part ( 15 ) approximately in the region of the middle of the central part ( 15 ) has the largest curvature and that the size of the curvature starting from the middle to both sides in the longitudinal direction ( 18 ) decreases. Bodenteil nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass einzelne Bereiche des Flachteils (11) eine zweiachsige Krümmung und/oder andere Bereiche dieses eine einachsige Krümmung aufweisen.Floor part according to one of claims 1 to 12, characterized in that individual regions of the flat part ( 11 ) Have a biaxial curvature and / or other areas of this one-axis curvature. Bodenteil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen (13) in Anpassung an aufzunehmende Flachrohre (14) als entsprechend angepasste Schlitze ausgebildet sind und dass der Schlitzverlauf jeweils quer zur ersten Achse (16) des Zentralteils (15) gerichtet ist.Floor part according to one of claims 1 to 13, characterized in that the openings ( 13 ) in adaptation to be received flat tubes ( 14 ) are formed as correspondingly adapted slots and that the slot profile in each case transversely to the first axis ( 16 ) of the central part ( 15 ). Bodenteil nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige Öffnungen (13) zum Aufnehmen der Rohre (14) von einem Durchzug (23) begrenzt sind.Floor part according to one of claims 1 to 14, characterized in that at least some openings ( 13 ) for receiving the pipes ( 14 ) of a passage ( 23 ) are limited. Bodenteil nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchzüge (23) zu der Seite (12) des Flachteils (11), an der der Deckelteil befestigbar ist, oder zur gegenüberliegenden Seite hin weisen.Floor part according to claim 15, characterized in that the passages ( 23 ) to the page ( 12 ) of the flat part ( 11 ), on which the lid part can be fastened, or facing towards the opposite side. Bodenteil nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Durchzüge (23) bei allen Durchzügen (23) die gleiche ist.Floor part according to claim 15 or 16, characterized in that the height of the passages ( 23 ) in all passages ( 23 ) is the same. Bodenteil nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Flachteil (11) aus Aluminium gebildet ist.Floor part according to one of claims 1 to 17, characterized in that the flat part ( 11 ) is formed of aluminum. Bodenteil nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Flachteil (11) eine Querschnittsdicke in der Größenordnung von etwa 0,8 bis 6 mm aufweist.Floor part according to one of claims 1 to 18, characterized in that the flat part ( 11 ) has a cross-sectional thickness of the order of about 0.8 to 6 mm. Sammelkasten für einen Wärmeaustauscher, der aus einem Bodenteil (10) und einem Deckelteil zusammengesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenteil (10) die Merkmale eines oder mehrerer der vorhergehenden Ansprüche aufweist.Collecting box for a heat exchanger consisting of a bottom part ( 10 ) and a cover part, characterized in that the bottom part ( 10 ) has the features of one or more of the preceding claims. Sammelkasten nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckelteil am ebenen, nicht gekrümmten Randbereich (20) des Flachteils (11), insbesondere an den ebenen Befestigungsflächen (21) dieses, durch Schweißen, Löten od. dgl. druckdicht befestigt ist.Collecting box according to claim 20, characterized in that the cover part at the flat, not curved edge region ( 20 ) of the flat part ( 11 ), in particular on the flat mounting surfaces ( 21 ) This, by welding, soldering od. Like. Pressure-tight. Sammelkasten nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchzüge (23) zum Inneren des Sammelkastens hin vorstehen.Collecting box according to claim 20 or 21, characterized in that the passages ( 23 ) protrude toward the interior of the header. Sammelkasten nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckelteil aus Aluminium gebildet ist und vorzugsweise aus einem Tiefziehteil besteht.Collecting box according to one of claims 20 to 22, characterized in that the lid part formed of aluminum is and preferably consists of a deep-drawn part. Wärmeaustauscher mit zumindest einem aus einem Bodenteil (10) und einem Deckelteil gebildeten Sammelkasten und Rohren (14), die in Öffnungen (13) im Bodenteil (10) aufgenommen und druckdicht befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenteil (10) und/oder der Sammelkasten die Merkmale eines oder mehrerer der vorhergehenden Ansprüche aufweist.Heat exchanger with at least one of a bottom part ( 10 ) and a cover part formed collecting tank and pipes ( 14 ) in openings ( 13 ) in the bottom part ( 10 ) are received and pressure-tight manner, characterized in that the bottom part ( 10 ) and / or the collecting box has the features of one or more of the preceding claims. Wärmeaustauscher nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (14) als Flachrohre ausgebildet sind.Heat exchanger according to claim 24, characterized in that the tubes ( 14 ) are formed as flat tubes. Wärmeaustauscher nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass alle Rohre (14) die gleiche Länge aufweisen.Heat exchanger according to claim 24 or 25, characterized in that all tubes ( 14 ) have the same length. Wärmeaustauscher nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Öffnungen (13) aufgenommenen Rohre (14) mit ihren zum Inneren des Sammelkastens gerichteten Enden unterschiedlich weit über den Bodenteil (10) überstehen und in das Sammelkasteninnere ragen.Heat exchanger according to one of claims 24 to 26, characterized in that in the openings ( 13 ) received pipes ( 14 ) with their ends directed towards the interior of the collecting tank at different distances over the bottom part ( 10 ) and protrude into the collection box interior. Wärmeaustauscher nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die im Bereich der Mitte des Zentralteils (15) befindlichen Rohre (14) mit ihren Enden weiter über den Bodenteil (10) überstehen als die sich in Längsrichtung zu beiden Seiten anschließenden Rohre (14).Heat exchanger according to claim 27, characterized in that in the region of the center of the central part ( 15 ) ( 14 ) with their ends further over the bottom part ( 10 ) survive as the longitudinally adjacent to both sides of tubes ( 14 ). Wärmeaustauscher nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (14), die ausgehend von der Mitte des Zentralteils (15) zu beiden Seiten folgen, mit ihren Enden weniger weit über den Bodenteil (10) überstehen als die Rohre (14) im Bereich der Mitte.Heat exchanger according to claim 28, characterized in that the tubes ( 14 ), starting from the middle of the central part ( 15 ) follow on both sides, with their ends less far above the bottom part ( 10 ) survive as the tubes ( 14 ) in the area of the middle.
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