DE102006051864B4 - Heat exchanger, especially for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Wärmetauscher, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Wandung zur Umschließung eines von einem Fluid durchströmten Volumens, einen Einlass zur Zuführung des Fluids und einen Auslass zur Abführung des Fluids, wobei zumindest eines von beiden, Einlass oder Auslass, als mit der Wandung verbundenes Anschlussteil (6) ausgebildet ist, wobei eine Leitung zur Zuführung oder Abführung des Fluids an dem Anschlussteil (6) festlegbar ist, wobei ein Halteglied (6b) zur Festlegung des Wärmetauschers an einer Struktur vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteglied (6b) und das Anschlussteil (6) materialeinheitlich einstückig ausgebildet sind und wobei das Anschlussteil (6) als nachbearbeitetes Strangpressprofil ausgebildet ist.Heat exchanger, in particular for a motor vehicle, comprising a wall for enclosing a volume through which a fluid flows, an inlet for supplying the fluid and an outlet for discharging the fluid, with at least one of the two, inlet or outlet, as a connecting part connected to the wall ( 6) is designed, wherein a line for supplying or discharging the fluid can be fixed to the connecting part (6), a holding member (6b) being provided for fixing the heat exchanger to a structure, characterized in that the holding member (6b) and that Connecting part (6) is made in one piece using the same material and the connecting part (6) is designed as a reworked extruded profile.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The present invention relates to a heat exchanger, in particular for a motor vehicle, according to the preamble of
Aus dem Bau von Wärmetauschern von Kraftfahrzeugen ist es bekannt, zur Reduktion von Kosten und zur Vereinfachung der Montage besondere Haltemittel vorzusehen. Dies betrifft vor allem Wärmetauscher wie etwa Gaskühler von Klimaanlagen, die insbesondere als optionales Modul an einem Kühlmittelkühler des Kraftfahrzeugs festgelegt werden.It is known from the construction of heat exchangers for motor vehicles to provide special holding means to reduce costs and simplify assembly. This applies in particular to heat exchangers such as gas coolers in air conditioning systems, which are particularly installed as an optional module on a motor vehicle coolant cooler.
Die
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Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Wärmetauscher für ein Kraftfahrzeug anzugeben, bei dem die Befestigung des Wärmetauschers an einer Struktur auf einfache Weise und besonders kostengünstig realisiert ist.It is the object of the invention to provide a heat exchanger for a motor vehicle in which the heat exchanger can be attached to a structure in a simple and particularly cost-effective manner.
Diese Aufgabe wird für einen eingangs genannten Wärmetauscher erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch die materialeinheitlich einstückige Ausbildung des Halteglieds und des Anschlussteils wird die Anzahl der erforderlichen Bauteile verringert sowie die Anzahl der Montageschritte bei der Herstellung des Wärmetauschers reduziert.This object is achieved according to the invention for a heat exchanger mentioned at the beginning with the characterizing features of
In bevorzugter Ausführungsform besteht das Anschlussteil aus einem Metall, insbesondere auf Basis von Aluminium. Besonders bevorzugt ist das Anschlussteil dabei als insbesondere nachbearbeitetes Strangpressprofil ausgebildet. Strangpressprofile sind kostengünstig in der Herstellung und können eine annähernd beliebige Querschnittsform aufweisen, wobei sie grundsätzlich prismatische Körper sind. Die Integration von Anschlussteil und Halteglied lässt sich zur Reduktion von Kosten bei geeigneter Formgebung als Strangpressprofil ausführen, wobei je nach Anforderung Bohrungen, Gewinde, Durchbrechungen und Ähnliches durch nach dem Strangpressen folgende Bearbeitungsschritte an dem Strangpressprofil vorgesehen werden.In a preferred embodiment, the connecting part consists of a metal, in particular based on aluminum. The connecting part is particularly preferably designed as a particularly reworked extruded profile. Extruded profiles are inexpensive to produce and can have almost any cross-sectional shape, although they are basically prismatic bodies. The integration of the connecting part and holding member can be carried out as an extruded profile in order to reduce costs with a suitable shape, with holes, threads, openings and the like being provided on the extruded profile in the processing steps following extrusion, depending on the requirements.
Im Interesse einer einfachen und sicheren Festlegung ist das Anschlussteil stoffschlüssig mit der Wandung verbunden, insbesondere mittels Verlötung. Wärmetauscher für Kraftfahrzeuge sind aus Kosten- und Gewichtsgründen regelmäßig aus Aluminium gefertigt, wobei Aluminiumbauteile mittels Lotplattierung und Verlötung z.B. in einem Lötofen auf einfache Weise fest miteinander verbindbar sind.In the interest of simple and secure fixing, the connecting part is connected to the wall in a materially bonded manner, in particular by means of soldering. Heat exchangers for motor vehicles are usually made of aluminum for cost and weight reasons, with aluminum components being easily connected to one another using solder plating and soldering, for example in a soldering oven.
In einer bevorzugten Detailgestaltung hat das Anschlussteil eine zur flächigen Anlage an die Wandung angepasste Ausformung, insbesondere eine konkave Auskehlung. Hierdurch ist eine besonders großflächige und somit mechanisch stabile Verbindung von Anschlussteil und Wandung ermöglicht, wenn die Wandung eine konvex gebogene Außenstruktur aufweist.In a preferred detailed design, the connecting part has a shape adapted to surface contact with the wall, in particular a concave groove. This enables a particularly large and therefore mechanically stable connection between the connecting part and the wall if the wall has a convexly curved outer structure.
Ein weiteres vorteilhaftes Detail besteht darin, dass das Anschlussteil eine durchgehende Bohrung aufweist, wobei ein Ende der Bohrung in eine Öffnung der Wandung mündet und wobei die Leitung in das andere Ende der Bohrung mündet. Bei einer solchen Ausführung ist mittels nur einer einzigen Durchgangsbohrung sowohl ein Anschluss an die Wandung als auch an die Leitung ermöglicht, so dass weitere Bearbeitungsschritte wie z.B. das Vorsehen einer Stichbohrung nicht notwendig sind. Grundsätzlich kann in anderen Ausführungsformen eines Anschlussteils eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers jedoch auch eine solche Stichbohrung vorgesehen sein.A further advantageous detail is that the connecting part has a continuous bore, with one end of the bore opening into an opening in the wall and the line opening into the other end of the bore. With such a design, a connection to both the wall and the line is possible using just a single through hole, so that further processing steps such as the provision of a tap hole are not necessary. In principle, in other embodiments However, such a tap hole can also be provided in a connecting part of a heat exchanger according to the invention.
Zum Anschluss des Wärmetauschers an eine Leitung ist zweckmäßig in dem Anschlussteil ein Gewinde vorgesehen. Hierdurch kann die Leitung in eine Bohrung des Anschlussteils eingesteckt und mittels einer Schraube an dem Gewinde festgeschraubt werden.To connect the heat exchanger to a line, a thread is expediently provided in the connecting part. This allows the line to be inserted into a hole in the connecting part and screwed onto the thread using a screw.
Bei einer zweckmäßigen bevorzugten Ausführungsform ist in dem Halteglied eine Durchbrechung vorgesehen, wobei das Halteglied insbesondere plattenförmig ist. Hierdurch ist eine einfache und kostengünstige Version eines Halteglieds geschaffen, mittels der der Wärmetauscher an der Struktur festlegbar ist. Grundsätzlich kann das Halteglied aber auch eine andere Form aufweisen, wie z.B. eine hakenartige Abwinkelung zur Hinterschneidung an einer korrespondierenden Struktur oder Ähnliches.In an expedient preferred embodiment, an opening is provided in the holding member, the holding member being in particular plate-shaped. This creates a simple and cost-effective version of a holding member, by means of which the heat exchanger can be secured to the structure. In principle, the holding member can also have a different shape, such as a hook-like bend for undercutting on a corresponding structure or similar.
Bei einer einfachen und günstigen Version einer Festlegung des Wärmetauschers an der Struktur wirkt das Halteglied mit einem Rastglied der Struktur zusammen, wobei insbesondere das Rastglied einen federnden Haken umfasst. Bei solchen Lösungen kann der Wärmetauscher einfach an der haltenden Struktur angeklipst werden, wobei ggf. zur weiteren Sicherung nach dem Anklipsen noch Schrauben angebracht werden.In a simple and inexpensive version of fixing the heat exchanger to the structure, the holding member interacts with a latching member of the structure, in particular the latching member comprising a resilient hook. With such solutions, the heat exchanger can simply be clipped onto the supporting structure, with screws possibly being attached for further security after clipping on.
In besonders bevorzugter Ausführungsform ist der Wärmetauscher ein Gaskühler eines Kältekreises. Das Anschlussteil ist vorteilhaft an einem Sammelrohr des Gaskühlers angeordnet. Der Wärmetauscher ist in diesem Zusammenhang bevorzugt über einem Kühlmittelkühler für einen Verbrennungsmotor angeordnet. In einer optionalen Ausführungsform kann zudem ein Ladeluftkühler zwischen dem Wärmetauscher und dem Kühlmittelkühler angeordnet sein. Insbesondere die genannten speziellen Ausführungen eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers unterliegen in der Serienfertigung einem hohen Kostendruck sowie hohen Anforderungen an eine einfache und sichere Montage. Daher ist ein erfindungsgemäßer Wärmetauscher mit entsprechend ausgebildetem Anschlussteil in dieser Ausgestaltung besonders gut geeignet.In a particularly preferred embodiment, the heat exchanger is a gas cooler of a refrigeration circuit. The connecting part is advantageously arranged on a collecting pipe of the gas cooler. In this context, the heat exchanger is preferably arranged above a coolant cooler for an internal combustion engine. In an optional embodiment, a charge air cooler can also be arranged between the heat exchanger and the coolant cooler. In particular, the specific versions of a heat exchanger according to the invention mentioned are subject to high cost pressure in series production as well as high requirements for simple and safe assembly. Therefore, a heat exchanger according to the invention with a correspondingly designed connecting part is particularly well suited in this embodiment.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus dem nachfolgend beschriebenem Ausführungsbeispiel sowie aus den abhängigen Ansprüchen.Further advantages and features of the invention result from the exemplary embodiment described below and from the dependent claims.
Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers beschrieben und anhand der anliegenden Zeichnungen näher erläutert.
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1 zeigt eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Wärmetauscher von vorne. -
2 zeigt eine Ansicht des Wärmetauschers aus1 von der Seite. -
3 zeigt eine räumliche Ansicht eines Anschlussteils des Wärmetauschers aus1 von vorne. -
4 zeigt eine räumliche Ansicht des Anschlussteils aus3 von hinten. -
5 zeigt eine Draufsicht auf das Anschlussteil aus3 von der Seite. -
6 zeigt eine Draufsicht auf das Anschlussteil aus3 von vorne. -
7 zeigt eine räumliche Detaildarstellung des Wärmetauschers aus1 in einem an einem Kühlmittelkühler festgelegten Zustand. -
8 zeigt eine Gesamtansicht der Wärmetauscher aus7 . -
9 zeigt eine räumliche Detailansicht des Wärmetauschers aus1 in einem an einem Ladeluftkühler und einem Kühlmittelkühler festgelegten Zustand. -
10 zeigt eine Gesamtansicht der Wärmetauscher aus9 .
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1 shows a top view of a heat exchanger according to the invention from the front. -
2 shows a view of theheat exchanger 1 of the page. -
3 shows a spatial view of a connecting part of theheat exchanger 1 from the front. -
4 shows a spatial view of the connectingpart 3 from behind. -
5 shows a top view of the connectingpart 3 of the page. -
6 shows a top view of the connectingpart 3 from the front. -
7 shows a spatial detailed representation of theheat exchanger 1 in a state fixed to a coolant cooler. -
8th shows an overall view of theheat exchangers 7 . -
9 shows a spatial detailed view of theheat exchanger 1 in a state fixed to an intercooler and a coolant cooler. -
10 shows an overall view of theheat exchangers 9 .
Der erfindungsgemäße Wärmetauscher ist ein Gaskühler für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs. Der Gaskühler ist einem Kältemittelverdichter nachgeordnet und umfasst neben seitlichen Sammlerrohren 1, 2 und sich zwischen den Sammlerrohren 1, 2 erstreckenden Tauscherrohren 3 einen ersten Anschlussbereich 4 und einen zweiten Anschlussbereich 5 auf, wobei das Kältemittel mittels nicht dargestellter Leitungen über den einen Anschlussbereich zugeführt und über den anderen Anschlussbereich abgeführt wird. Die beiden Anschlussbereiche 4, 5 weisen jeweils Anschlussteile 6, 7 auf, die an dem ersten Sammlerrohr 1 angeordnet sind.The heat exchanger according to the invention is a gas cooler for an air conditioning system of a motor vehicle. The gas cooler is arranged downstream of a refrigerant compressor and, in addition to
Die Sammlerrohre 1, 2, die Tauscherrohre 3 und die Anschlussteile 6, 7 bestehen jeweils aus einer Aluminiumlegierung und sind flächig miteinander verlötet und somit stoffschlüssig miteinander verbunden.The
Das erste Anschlussteil 6 weist dabei eine besondere Ausgestaltung auf, indem es materialeinheitlich einstückig mit einem Halteglied 6b ausgebildet ist.The
Wie die Detaildarstellungen gemäß
Das Anschlussteil 6 wird hergestellt, indem zunächst ein Strangpressprofil mit den Umrissen gemäß
Das plattenförmige Halteglied 6b wird mit zwei rechteckigen Durchbrechungen 6f versehen.The plate-shaped holding
Die der konvex gewölbten Wandung des Sammlerrohrs 1 zugewandte Schmalseite des Anschlussteils 6 ist mit einer konkaven Auskehlung 6g versehen, die sich auch über die hintere Stirnseite des Halteglieds 6b erstreckt. Die Rückseite des Halteglieds (siehe
Das Halteglied 6b ist mit der Auskehlung 6g flächig mit dem Sammlerrohr 1 verlötet, wobei auch die hintere Kante des Halteglieds 6b an dem Sammlerrohr 1 festgelötet ist. Hierdurch wird eine besonders gute Stabilität und Vibrationsarmut des Halteglieds 6b erreicht.The holding
Das in
Wie die Darstellung aus
Wie
Der Gaskühler ist als Modul ausgebildet, das je nach Ausgestaltung des Kraftfahrzeugs entweder allein mit dem Kühlmittelkühler verbunden werden kann oder auch optional mit einem zwischen Gaskühler und Kühlmittelkühler angeordnetem Ladeluftkühler 14. In
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Representative=s name: GRAUEL, ANDREAS, DIPL.-PHYS. DR. RER. NAT., DE Effective date: 20150310 |
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R018 | Grant decision by examination section/examining division |