DE102007005392A1 - Collection box and heat exchanger with such a collection box - Google Patents

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Thomas Bensel
Oliver Dipl.-Ing. Liedtke
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Mahle Behr GmbH and Co KG
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Sammelkasten eines Flachrohre aufweisenden Wärmeübertragers mit einem einen Boden (3a) sowie zwei Seitenwände (3b, 3c) aufweisenden Bodenteil (3), wobei der Boden (3a) sich zwischen den Seitenwänden (3b, 3c) erstreckende, schlitzförmige Öffnungen (6) zur Aufnahme von Enden der Flachrohre aufweist und wobei die Öffnungen (6) - analog zum Querschnitt der Flachrohrenden - Schmalseiten (6a) und Längsseiten (6b) aufweisen. Es wird vorgeschlagen, dass die Schmalseiten (6a) im Bereich der Wandstärke der Seitenwände (3b, 3c) angeordnet und als Ausprägungen (7) ausgebildet sind.The invention relates to a collecting box of a flat-tube heat exchanger with a bottom (3a) and two side walls (3b, 3c) having bottom part (3), wherein the bottom (3a) between the side walls (3b, 3c) extending, slot-shaped openings ( 6) for receiving ends of the flat tubes and wherein the openings (6) - analogous to the cross section of the flat tube ends - narrow sides (6a) and longitudinal sides (6b). It is proposed that the narrow sides (6a) are arranged in the region of the wall thickness of the side walls (3b, 3c) and designed as forms (7).

Description

Die Erfindung betrifft einen Sammelkasten nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie einen Wärmeübertrager nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 7 – jeweils bekannt durch DE 10 2005 031 475 A1 .The invention relates to a collecting box according to the preamble of claim 1 and a heat exchanger according to the preamble of claim 7 - each known by DE 10 2005 031 475 A1 ,

Durch die DE 10 2005 031 475 A1 wurde ein Sammelkasten für einen Wärmeübertrager und ein Wärmeübertrager mit zwei derartigen Sammelkästen bekannt, insbesondere zur Verwendung als Kühlmittelkühler für ein Kraftfahrzeug. Der bekannte Wärmeübertrager ist als Ganzaluminiumwärmeübertrager ausgebildet und vorzugsweise komplett, d. h. in einem Arbeitsgang gelötet. Der bekannte Wärmeübertrager weist im Wesentlichen einen Rohr-Rippen-Block, welcher aus Flachrohren und zwischen diesen angeordneten Weltrippen besteht, sowie zwei Sammelkästen auf, wobei die Enden der Flachrohre jeweils in die Sammelkästen münden. Der bekannte Wärmeübertrager wird primärseitig von einem Wärmeübertragerfluid, insbesondere einem Kühlmittel eines Kühlkreislaufes für eine Verbrennungskraftmaschine und sekundärseitig von Umgebungsluft durchströmt. Die Sammelkästen des bekannten Wärmeübertragers sind im Wesentlichen zweiteilig ausgebildet, d. h. sie weisen ein Bodenteil, bestehend aus einem Boden und zumindest zwei daran anschließenden, parallel angeordneten Seitenwänden, sowie ein Deckelteil auf. Bodenteil und Deckelteil sowie zusätzliche Stirnwände bilden einen geschlossenen Kasten. Im Boden sind quer zu dessen Längsrichtung verlaufende Schlitze zur Aufnahme der Flachrohrenden angeordnet. Die Schlitze erstrecken sich in ihrer Längsrichtung im Wesentlichen über die volle Breite des Bodens, d. h. sie reichen von einer Seitenwand bis zur anderen Seitenwand.By the DE 10 2005 031 475 A1 a collection box for a heat exchanger and a heat exchanger with two such collection boxes was known, in particular for use as a coolant radiator for a motor vehicle. The known heat exchanger is designed as a Ganzaluminiumwärmeübertrager and preferably completely, that is soldered in one operation. The known heat exchanger essentially has a tube-and-fins block, which consists of flat tubes and world fins arranged between them, and two collecting boxes, the ends of the flat tubes each opening into the collecting boxes. The known heat exchanger is the primary side flows through by a heat transfer fluid, in particular a coolant of a cooling circuit for an internal combustion engine and the secondary side of ambient air. The headers of the known heat exchanger are formed substantially in two parts, ie they have a bottom part, consisting of a bottom and at least two adjoining, parallel side walls, and a cover part. Bottom part and lid part and additional end walls form a closed box. In the bottom extending slots are arranged transversely to the longitudinal direction for receiving the flat tube ends. The slots extend in their longitudinal direction substantially over the full width of the bottom, ie they extend from one side wall to the other side wall.

Der bekannte Wärmeübertrager kann auch zusätzliche Trennwände in den Sammelkästen aufweisen und somit als Mehrkreiswärmeübertrager, z. B. als Kühlmittelkühler mit einem ersten Teilkühler für einen Hochtemperaturkreislauf und einem zweiten Teilkühler für einen Niedrigtemperaturkreislauf eingesetzt werden. Beim Betrieb eines solchen Kühlmittelkühlers können infolge unterschiedlicher Temperaturen in den einzelnen Rohren des Rohr-Rippen-Blockes erhebliche Spannungen, hervorgerufen durch unterschiedliche Dehnungen, auftreten. Insbesondere im Bereich der Trennwände sind derartige mechanische Beanspruchungen am größten mit der Folge, dass insbesondere die Rohr/Boden-Verbindungen in diesem Bereich stark belastet sind, insbesondere bei wechselnden Temperaturen und Beanspruchungen. Die Rohr/Boden-Verbindungen sind insbesondere an ihren Schmalseiten am stärksten beansprucht, was seine Ursache in zusätzlichen Biegespannungen hat, welche den Zug- oder Druckspannungen überlagert sind. Der Boden des Bodenteiles weist gegenüber den Schmalseiten der Rohre in Tiefenrichtung, d. h. in Luftströmungsrichtung einen Überstand auf, welcher als Hebelarm wirkt und einen Anteil der komplexen dreidimensionalen Biegespannung hervorruft.Of the known heat exchanger can also be additional Have partitions in the headers and thus as a multi-circuit heat exchanger, z. B. as a coolant radiator with a first part cooler for a high temperature cycle and a second part cooler for a low temperature circuit be used. When operating such a coolant radiator may be due to different temperatures in the individual Tubes of the tube-rib block caused considerable stresses through different strains, occur. Especially in the field the partitions are such mechanical stresses largest with the consequence that in particular the Pipe / soil connections are heavily loaded in this area, in particular with changing temperatures and stresses. The pipe / floor connections are most stressed especially on their narrow sides, which has its cause in additional bending stresses, which superimposed on the tensile or compressive stresses. The floor the bottom part faces the narrow sides of the tubes in the depth direction, d. H. in the air flow direction, a supernatant on, which acts as a lever arm and a proportion of complex three-dimensional Bending stress causes.

Es sind Lösungsvorschläge bekannt, um die mechanischen Beanspruchungen eines Wärmeübertragers, insbesondere im Bereich der Rohr/Boden-Verbindungen zu reduzieren. Durch die DE 103 43 239 A1 wurde ein Wärmeübertrager mit einem Durchzüge aufweisenden Rohrboden bekannt. Die länglich ausgebildeten Durchzüge zur Aufnahme von Flachrohren erstrecken sich im Wesentlichen über die gesamte Breite des Rohrbodens und sind durch umlaufende, trichterförmig ausgebildete Flanken versteift. Nachteilig bei dem bekannten Wärmeübertrager ist auch hier, dass zwischen den Schmalseiten der Durchzüge und dem Längsrand des Rohrbodens ein Überstand besteht, welcher bei Innendruckbeanspruchung des Sammelkastens einen Hebelarm bildet und somit Biegespannungen an den Schmal- bzw. Stirnseiten der Rohr/Boden-Verbindung hervorruft.Proposed solutions are known in order to reduce the mechanical stresses of a heat exchanger, in particular in the area of the pipe / floor connections. By the DE 103 43 239 A1 was a heat exchanger with a passages having tubesheet known. The elongated passages for receiving flat tubes extend substantially over the entire width of the tube plate and are stiffened by circumferential, funnel-shaped flanks. A disadvantage of the known heat exchanger is also here that between the narrow sides of the passages and the longitudinal edge of the tube sheet is a projection which forms a lever arm at internal pressure of the header box and thus causes bending stresses on the narrow or end faces of the pipe / floor connection.

Dem erwähnten Problem der Biegespannungen wurde durch eine Lösung nach der DE 103 16 756 A1 dadurch Rechnung getragen, dass zwischen der Schmalseite der Rohr/Boden-Verbindung und dem Rand des Rohrbodens eine Einlegeleiste angeordnet ist, welche als Versteifung des Bodens in dem kritischen Bereich wirkt und somit die mehrdimensionalen Spannungen herabsetzt. Nachteilig hierbei ist das zusätzliche Gewicht und der bleibende Überstand des Rohrbodens gegenüber den Flachrohren in Tiefenrichtung, was eine erhöhte Bautiefe mit sich bringt.The mentioned problem of bending stresses was solved by a solution according to DE 103 16 756 A1 thereby taken into account that between the narrow side of the pipe / floor connection and the edge of the tube sheet a Einlegeleiste is arranged, which acts as a stiffening of the soil in the critical region and thus reduces the multi-dimensional stresses. The disadvantage here is the additional weight and the remaining supernatant of the tube plate against the flat tubes in the depth direction, which brings an increased depth.

Eine andere Bauweise für Wärmeübertrager ist durch so genannte Flachrohr-Kondensatoren für Kraftfahrzeuge bekannt, wobei als Sammelbehälter für das auf die Rohre zu verteilende Kältemittel Sammelrohre Verwendung finden, welche aufgrund der relativ hohen Innendruckbeanspruchung einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweisen. Die Sammelrohre können einteilig oder zweiteilig ausgebildet sein, d. h. mit einem Bodenteil, in welchem schlitzförmige Durchzüge angeordnet sind, und einem Deckelteil, welches mit dem Bodenteil verlötet wird. Durch die DE 41 30 517 A1 wurde ein Flachrohrkondensator mit einem Sammelrohr bekannt, welches zweiteilig, d. h. aus einem Bodenteil und einem Deckelteil aufgebaut ist. Die im gewölbten Bodenteil angeordneten Durchzüge erstrecken sich über die gesamte lichte Weite des Bodenteiles und nehmen die Flachrohrenden in sich auf. Der gesamte Flachrohrkondensator wird in der Regel in einem Arbeitsgang gelötet.Another design for heat exchangers is known by so-called flat-tube condensers for motor vehicles, being used as a collecting container for the pipes to be distributed to the refrigerant headers, which have a substantially circular cross-section due to the relatively high internal pressure stress. The manifolds may be formed in one or two parts, ie with a bottom part, in which slot-shaped passages are arranged, and a lid part which is soldered to the bottom part. By the DE 41 30 517 A1 a flat tube condenser with a manifold was known, which is constructed in two parts, ie, a bottom part and a cover part. The arranged in the arched bottom part passages extend over the entire clear width of the bottom part and take the flat tube ends in itself. The entire flat tube capacitor is usually soldered in one operation.

Durch die EP 714 008 A2 wurde ein Wärmeübertrager in Form eines Flachrohrkondensators mit einem einstückigen Sammelrohr bekannt, welches einen geschlossenen, im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Das Sammelrohr weist quer zur Längsrichtung verlaufende Schlitze auf, welche die Enden von Flachrohren eines Rohr-Rippen-Blockes in sich aufnehmen. Die Schlitze weisen – nach Ausführungsbeispielen gemäß 6 bis 10 – eine Schlitzlänge (entsprechend der Tiefe eines Flachrohres) auf, welche größer als der Innendurchmesser des Sammelrohres ist. Dies wird durch eine partielle radiale Aufweitung der Wände des Sammelrohres in Form von Nuten oder Taschen erreicht, in welchen die Stirnseiten der Flachrohre zur Anlage kommen. Die Schlitznuten weisen jeweils eine Schulter auf, welche als Anschlag für die Einstecktiefe der Flachrohre dient.By the EP 714 008 A2 was a heat exchanger in the form of a flat tube condenser a one-piece manifold known which has a closed, substantially circular cross-section. The manifold has transverse to the longitudinal direction extending slots which receive the ends of flat tubes of a tube-rib block in it. The slots have - according to embodiments according to 6 to 10 - A slot length (corresponding to the depth of a flat tube), which is greater than the inner diameter of the manifold. This is achieved by a partial radial widening of the walls of the collecting tube in the form of grooves or pockets, in which the end faces of the flat tubes come to rest. The slot grooves each have a shoulder which serves as a stop for the insertion depth of the flat tubes.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Sammelkasten und einen Wärmeübertrager der eingangs genannten Art derart zu gestalten, dass die mechanischen Beanspruchungen der Bauteile wie Rohre und Rohrboden sowie der Rohr/Boden-Verbindungen verringert werden.It Object of the present invention, a collecting box and a Heat exchanger of the type mentioned in such a way to shape that the mechanical stresses of the components like Pipes and tubesheet and the tube / ground connections reduced become.

Diese Aufgabe wird zunächst durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst, wobei vorgesehen ist, dass die Schlitzlänge, d. h. von Schmalseite zu Schmalseite derart verlängert ist, dass die Schmalseiten der Öffnungen (Durchzüge) und der Flachrohre im Bereich der Wandstärke der Seitenwände des Bodenteiles liegen. Die Verlängerungen der Vorder- und Hinterkanten der Flachrohre fallen also in den Bereich zwischen der Innenfläche und der Außenfläche der Seitenwände. Damit wird der Vorteil erreicht, dass bei einer Einleitung von Kräften aus den Rohren, insbesondere im Bereich deren Schmalseiten, in die Sammelkästen ein Hebelarm entfällt und somit schädliche Biegebeanspruchungen vermieden werden. Die vom Rohr auf den Sammelkasten bzw. vom Sammelkasten auf das Rohr eingeleiteten Kräfte haben eine Resultierende, welche in der Naht der Rohr/Boden-Verbindung im Schmalseitenbereich und im Bereich der Wandstärke der Seitenwände liegt. Damit werden nur noch Schubspannungen übertragen, welche weniger schädlich sind und den Wärmeübertrager geringer beanspruchen. Folglich kann der Wärmeübertrager mit geringeren Wandstärken dimensioniert und damit leichter gebaut werden.These Task is first by the features of claim 1, it being provided that the slot length, d. H. extended from narrow side to narrow side in such a way is that the narrow sides of the openings (passages) and the flat tubes in the wall thickness of the side walls the bottom part lie. The extensions of the front and trailing edges of the flat tubes fall into the area between the inner surface and the outer surface of the Side walls. Thus, the advantage is achieved that at an introduction of forces from the pipes, in particular in the area of their narrow sides, in the collection boxes Lever is eliminated and thus harmful bending stresses be avoided. From the pipe to the collecting box or from the collecting box forces introduced to the pipe have a resultant, which in the seam of the pipe / floor connection in the narrow side area and in the area of the wall thickness of the side walls lies. This only transfers shear stresses, which are less harmful and the heat exchanger lower stress. Consequently, the heat exchanger dimensioned with smaller wall thicknesses and thus lighter be built.

Nach einer bevorzugten Ausbildung sind in den Seitenwänden des Sammelkastens, d. h. des Bodenteiles im Bereich der schlitzförmigen Öffnungen nach außen gewölbte, lokale Ausprägungen vorgesehen, welche Taschen bzw. Nuten zur Aufnahme der Schmalseiten der Flachrohrenden des Wärmeübertragers bilden. Die Flachrohre verlöten im Bereich ihrer Schmalseiten bzw. Stirnseiten mit den Innenflächen der Taschen. Im Bereich der Lotnaht werden die aus Wärmedehnungen resultierenden Schubkräfte auf das Bodenteil bzw. dessen Seitenwände übertragen. Die Taschen weisen eine Tie fe t (in Längsrichtung der Öffnungen) auf, welche geringer als die Wandstärke s der Seitenwände ist.To a preferred embodiment are in the side walls of the Collecting box, d. H. the bottom part in the region of the slot-shaped openings outwardly domed, local forms provided, which pockets or grooves for receiving the narrow sides form the flat tube ends of the heat exchanger. The flat tubes solder in the region of their narrow sides or End faces with the inner surfaces of the pockets. In the area the solder seam are the resulting from thermal expansion Transferring shear forces on the bottom part or its side walls. The pockets have a tie (in the longitudinal direction of the openings) on, which is less than the wall thickness s of the side walls is.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass die Innenkontur der Taschen der Außenkontur der Flachrohre in deren Schmalseitenbereich entspricht: bei Abrundung der Flachrohre im Stirnseitenbereich können die Taschen somit eine halbkreisförmige Innenkontur bzw. eine halbkreiszylindrische Fläche aufweisen. Bei einer mehr rechteckförmig ausgebildeten Schmalseite ist ein entsprechender Querschnitt für die Taschen vorzusehen, sodass sich eine hinreichende Anlagefläche zur Verlötung und damit zur Kraftübertragung ergibt.To An advantageous embodiment of the invention is further provided that the inner contour of the pockets of the outer contour of the flat tubes in its narrow side area corresponds: at the rounding of the flat tubes in the front area, the pockets can thus be a semicircular Have inner contour or a semi-circular cylindrical surface. at a more rectangular shaped narrow side to provide a corresponding cross section for the pockets, so that a sufficient contact surface for soldering and thus results in power transmission.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die schlitzförmigen Öffnungen im Boden als Durchzüge ausgebildet, sodass sich eine vergrößerte Anlagefläche zwischen Boden und Rohrumfang, d. h. eine vergrößerte Lötfläche zur Aufnahme der Flachrohrenden ergibt. Damit wird einerseits eine Versteifung des Bodens und andererseits eine verbesserte Aufnahme der Rohrenden erreicht. Der Boden des Bodenteiles ist vorzugsweise – aus Stabilitätsgründen – gewölbt, kann jedoch auch im Wesentlichen eben ausgebildet sein. Die Herstellung der Durchzüge erfolgt mit nach dem Stand der Technik bekannten Werkzeugen, z. B. Stempeln, die ein Lochstanzen, Kragenziehen und ein Aufweiten bzw. Ausprägen von Taschen in den Seitenwänden ermöglichen.To a further preferred embodiment of the invention are the slit-shaped openings in the floor as Trains formed, so that an enlarged Contact surface between floor and pipe circumference, d. H. a enlarged soldering surface for recording the flat tube ends results. This is on the one hand a stiffening the soil and on the other hand, an improved inclusion of the pipe ends reached. The bottom of the bottom part is preferably - off Stability reasons - arched, However, it can also be substantially planar. The production the passages are known in the art Tools, eg. B. stamping, punching, collaring and allow expansion or stamping of pockets in the side walls.

Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch die Merkmale des Patentanspruches 7 gelöst, d. h. durch einen Wärmeübertrager mit mindestens einem Sammelkasten, welcher die Merkmale der vorhergehenden Ansprüche aufweist.The The object of the invention is also characterized by the features of claim 7 solved, d. H. through a heat exchanger with at least one collection box, which has the features of the preceding Claims.

Bevorzugt ist der Wärmeübertrager als Kühlmittelkühler für einen Kühlkreislauf eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeuges ausgebildet. Ferner ist der Wärmeübertrager als Ladeluftkühler zur Kühlung von komprimierter Ladeluft für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges einsetzbar.Prefers is the heat exchanger as a coolant cooler for a cooling circuit of an internal combustion engine a motor vehicle trained. Furthermore, the heat exchanger as intercooler for cooling of compressed Charge air for an internal combustion engine of a motor vehicle used.

Insbesondere für die Anwendungen im Kraftfahrzeug ist der erfindungsgemäße Wärmeübertrager als Ganzaluminiumwärmeübertrager ausgebildet, welcher vorzugsweise komplett löt- und/oder schweißbar ist. Derartige Wärmeübertrager sind „sortenrein" und daher voll recyclebar.Especially for applications in the motor vehicle is the invention Heat exchanger as Ganzaluminiumwärmeübertrager formed, which preferably completely solderable and / or weldable is. Such heat exchangers are "sorted" and therefore fully recyclable.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigenOne Embodiment of the invention is in the drawing and will be described in more detail below. It demonstrate

1 einen Ausschnitt eines erfindungsgemäßen Kühlmittelkühlers in perspektivischer Darstellung, 1 a section of a erfindungsge mäßen coolant radiator in perspective,

2 einen Ausschnitt eines Bodenteiles des Kühlmittelkühlers gemäß 1, 2 a section of a bottom part of the coolant radiator according to 1 .

3 einen Teilschnitt durch das Bodenteil mit erfindungsgemäßen Ausprägungen und 3 a partial section through the bottom part with features of the invention and

4 eine Einzelheit einer Rohr/Boden-Verbindung im Bereich der erfindungsgemäßen Ausprägung. 4 a detail of a pipe / floor connection in the range of the inventive expression.

1 zeigt einen Ausschnitt eines als Kühlmittelkühler 1 ausgebildeten Wärmeübertragers, welcher in einem nicht dargestellten Kühlmittelkreislauf für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges einsetzbar ist. Der Kühlmittelkühler 1 ist – wie in der Zeichnung dargestellt – im Kraftfahrzeug eingebaut, d. h. als Querstromkühler, welcher einen nur teilweise dargestellten Rohr-Rippen-Block 2 sowie zwei Sammelkästen aufweist, von welchen lediglich ein Bodenteil 3 dargestellt ist. Das nicht dargestellte Deckelteil dient dem Verschluss des Bodenteiles 3 und entspricht der eingangs genannten DE 10 2005 031 475 A1 , deren gesamter Offenbarungsgehalt in die vorliegende Anmeldung einbezogen wird. Der Rohr-Rippen-Block 2 weist eine Vielzahl von Flachrohren 4 auf, zwischen denen Wellrippen 5 angeordnet sind. Das Bodenteil 3 besteht aus einem Boden 3a, welcher Rohrenden 4a der Flachrohre 4 aufnimmt, und aus zwei an den Boden 3a einstückig anschließenden, parallel angeordneten Seitenwänden 3b, 3c. An der Außenfläche der Seitenwand 3c sind im Bereich der Flachrohre Ausprägungen 7 erkennbar, welche unten näher erläutert werden. 1 shows a section of a coolant radiator 1 trained heat exchanger, which is used in a coolant circuit, not shown, for an internal combustion engine of a motor vehicle. The coolant cooler 1 is - as shown in the drawing - installed in the vehicle, ie as a cross-flow cooler, which is a partially shown tube-rib block 2 and two headers, of which only a bottom part 3 is shown. The cover part, not shown, serves to seal the bottom part 3 and corresponds to the aforementioned DE 10 2005 031 475 A1 the entire disclosure of which is included in the present application. The tube-rib block 2 has a variety of flat tubes 4 on, between which corrugated ribs 5 are arranged. The bottom part 3 consists of a floor 3a , which pipe ends 4a the flat tubes 4 picks up, and from two to the ground 3a integrally adjoining, parallel side walls 3b . 3c , On the outer surface of the side wall 3c are in the field of flat tubes characteristics 7 recognizable, which are explained in more detail below.

2 zeigt das Bodenteil 3 in perspektivischer Darstellung mit Blick auf den nach außen gewölbten Boden 3a, welcher quer verlaufende, schlitzförmige Öffnungen 6 in Form von Durchzügen mit Schmalseiten 6a und Längsseiten 6b aufweist. Die Durchzüge 6 sind in ihrer Längsrichtung, d. h. mit ihren Schmalseiten 6a über die lichte Weite zwischen den beiden Seitenwänden 3b, 3c hinaus verlängert, indem in die Seitenwände 3b, 3c nach außen gewölbte Ausprägungen bzw. Taschen 7 eingeformt sind. Die Schlitze 6 weisen in ihrem mittleren Bereich sich gegenüber liegende, nach innen gerichtete Nasen 8 auf, welche in eine Sicke eines nicht dargestellten Sickenrohres (Flachrohr mit mittlerer, in Längsrichtung verlaufender Sicke) eingreifen. 2 shows the bottom part 3 in perspective view of the arched out bottom 3a , which transverse, slot-shaped openings 6 in the form of passages with narrow sides 6a and long sides 6b having. The passages 6 are in their longitudinal direction, ie with their narrow sides 6a across the clear width between the two side walls 3b . 3c extended beyond, by in the side walls 3b . 3c outwardly curved forms or pockets 7 are formed. The slots 6 have in their middle area opposite, inwardly directed noses 8th on, which engage in a bead of a bead tube, not shown (flat tube with medium, extending in the longitudinal direction bead).

3 zeigt einen Längsschnitt durch das Bodenteil in mittlerem Bereich des Bodens 3a, sodass auch die Nasen 8 in geschnittener Darrstellung erscheinen. Man erkennt mit Blick auf die hinter der Zeichenebene liegende Seitenwand 3c die Innenflächen 7a der ausgeprägten Taschen 7. Die Form und Kontur der Innenflächen 7a entspricht der Außenkontur der hier nicht dargestellten Flachrohre, welche in die Durchzüge 6 eingesetzt werden. 3 shows a longitudinal section through the bottom part in the middle region of the soil 3a so the noses too 8th appear in a cut representation. One recognizes with view to the side wall lying behind the drawing plane 3c the inner surfaces 7a the pronounced pockets 7 , The shape and contour of the inner surfaces 7a corresponds to the outer contour of the flat tubes, not shown here, which in the passages 6 be used.

4 zeigt eine Einzelheit einer Rohr/Boden-Verbindung zwischen einem Flachrohrende 4a und einem Durchzug 6 im Bereich dessen Schmalseite, welche die erfindungsgemäße taschenförmige Ausprägung 7 aufweist. Die Seitenwand 3c weist eine Wandstärke s auf, gegenüber welcher die Tasche 7 nach außen versetzt ist. Die Innenfläche 7a der Tasche 7 ist gegenüber der Innenfläche der Seitenwand 3c um die Tiefe t nach außen versetzt, wobei t < s ist. Das Flachrohr 4 bzw. dessen Rohrende 4a weisen eine gemeinsame Vorderkante (Hinterkante) 4b auf, deren Verlängerung innerhalb der Wandstärke s der Seitenwand 3c liegt. Die Verlängerung der Vorderkante 4b stellt eine gestrichelt dargestellte Resultierende R bei der Einleitung von Kräften vom Rohr 4 auf die Seitenwand 3c bzw. umgekehrt dar. Aus der zeichnerischen Darstellung ist ersichtlich, dass bei dieser Krafteinleitung (über die Resultierende R) im Schmalseitenbereich der Rohr/Boden-Verbindung kein Hebelarm vorliegt, welcher eine Biegespannung im Hinblick auf die Rohr/Boden-Verbindung hervorrufen könnte. Vielmehr werden die in Längsrichtung des Rohres 4 übertragenen Kräfte im Bereich der Lötnaht (entspricht der Innenfläche 7a) nur durch Schubspannungen übertragen. 4 shows a detail of a pipe / floor connection between a flat pipe end 4a and a passage 6 in the narrow side thereof, which the pocket-shaped expression according to the invention 7 having. The side wall 3c has a wall thickness s, opposite which the pocket 7 is offset to the outside. The inner surface 7a the pocket 7 is opposite the inner surface of the side wall 3c offset by the depth t, where t <s. The flat tube 4 or its pipe end 4a have a common leading edge (trailing edge) 4b on, whose extension within the wall thickness s of the sidewall 3c lies. The extension of the front edge 4b represents a resultant R in dashed lines in the introduction of forces from the pipe 4 on the sidewall 3c or vice versa. From the graphic representation can be seen that in this application of force (on the resultant R) in the narrow side region of the pipe / floor connection no lever arm is present, which could cause a bending stress in terms of the pipe / floor connection. Rather, the longitudinal direction of the tube 4 transmitted forces in the soldering seam (corresponds to the inner surface 7a ) transmitted only by shear stresses.

Dies hat eine Verringerung der mechanischen Beanspruchung der Rohr/Boden-Verbindung zur Folge. Als zusätzlicher Vorteil ergibt sich – im Hinblick auf den eingangs erwähnten Stand der Technik – eine Verringerung der Bautiefe infolge Wegfalls eines Bodenüberstandes, welcher praktisch auf die Wandstärke s der Seitenwände geschrumpft ist.This has a reduction in the mechanical stress of the pipe / ground connection to Episode. As an additional advantage arises - in With regard to the above-mentioned prior art - a Reduction of the construction depth due to omission of a ground overhang, which is practically on the wall thickness s of the side walls has shrunk.

Die partiellen Ausprägungen 7 der Seitenwände 3b, 3c können im Prinzip mit herkömmlichen Werkzeugen, z. B. einem Stempel, wie aus dem eingangs erwähnten Stand der Technik bekannt, hergestellt werden. Somit sind prinzipiell keine besonderen Zusatzwerkzeuge zur Herstellung der Taschen 7 erforderlich.The partial expressions 7 the side walls 3b . 3c can in principle with conventional tools, eg. B. a stamp, as known from the aforementioned prior art, are produced. Thus, in principle, no special additional tools for the production of the bags 7 required.

Der Kühlmittelkühler besteht vollständig aus Aluminiumteilen, ist also als so genannter Ganzaluminiumkühler ausgebildet und kann daher komplett, d. h. in einem Arbeitsgang gelötet werden.Of the Coolant cooler is complete made of aluminum parts, is therefore called a so-called Ganzaluminiumkühler trained and can therefore completely, d. H. in one operation be soldered.

Der erfindungsgemäße Wärmeübertrager mit ausgeprägten Taschen 7 kann auch als Ladeluftkühler ausgebildet sein, d. h. für die Kühlung von komprimierter Ladeluft für Verbrennungsmotoren von Kraftfahrzeugen verwendet werden. In der Regel weisen die die Ladeluft führenden Rohre einen etwa rechteckförmigen Querschnitt auf, d. h. mit einer langen und einer schmalen Seite, wobei die Innenkontur der Taschen 7 entsprechend an die Kontur der Ladeluftrohre anzupassen ist.The heat exchanger according to the invention with pronounced pockets 7 can also be designed as a charge air cooler, ie used for the cooling of compressed charge air for internal combustion engines of motor vehicles. In general, the charge air leading tubes have an approximately rectangular cross-section, ie with a long and a narrow side, wherein the inner contour of the pockets 7 is to be adapted according to the contour of the charge air pipes.

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Claims (10)

Sammelkasten eines Flachrohre (4) aufweisenden Wärmeübertragers (1) mit einem einen Boden (3a) sowie zwei Seitenwände (3b, 3c) und insbesondere ein oder zwei Stirnwände aufweisenden Bodenteil (3), wobei der Boden (3a) sich zwischen den Seitenwänden (3b, 3c) erstreckende, schlitzförmige Öffnungen (6) zur Aufnahme von Enden (4a) der Flachrohre (4) aufweist und wobei die Öffnungen (6) – analog zum Querschnitt der Flachrohrenden (4a) – Schmalseiten (6a) und Längsseiten (6b) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die Schmalseiten (6a) im Bereich der Wandstärke (s) der Seitenwände (3b, 3c) angeordnet sind.Collection box of a flat tube ( 4 ) having heat exchanger ( 1 ) with a ground ( 3a ) as well as two side walls ( 3b . 3c ) and in particular one or two end walls having bottom part ( 3 ), the soil ( 3a ) between the side walls ( 3b . 3c ) extending, slot-shaped openings ( 6 ) for receiving ends ( 4a ) of the flat tubes ( 4 ) and wherein the openings ( 6 ) - analogous to the cross section of the flat tube ends ( 4a ) - narrow sides ( 6a ) and long sides ( 6b ), characterized in that the narrow sides ( 6a ) in the region of the wall thickness (s) of the side walls ( 3b . 3c ) are arranged. Sammelkasten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenwände (3b, 3c) partiell im Bereich der Schmalseiten (6a) der Öffnungen (6) Taschen (7) mit einer Tiefe (t) aufweisen, wobei t < s.Collecting box according to claim 1, characterized in that the side walls ( 3b . 3c ) partially in the area of the narrow sides ( 6a ) of the openings ( 6 ) Bags ( 7 ) with a depth (t), where t <s. Sammelkasten nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Taschen als Ausprägungen (7) der Seitenwände (3b, 3c) ausgebildet sind.Collecting box according to claim 2, characterized in that the pockets as characteristics ( 7 ) of the side walls ( 3b . 3c ) are formed. Sammelkasten nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausprägungen (7) eine Innenkontur (7a) aufweisen, welche der Außenkontur der Flachrohrenden (4a) im Bereich deren Schmalseiten (4b) angepasst ist.Collecting box according to claim 3 or 4, characterized in that the characteristics ( 7 ) an inner contour ( 7a ), which of the outer contour of the flat tube ends ( 4a ) in the region of their narrow sides ( 4b ) is adjusted. Sammelkasten nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen als Durchzüge (6) ausgebildet sind.Collecting box according to at least one of the preceding claims, characterized in that the openings as passages ( 6 ) are formed. Sammelkasten nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (3a) nach außen gewölbt ist.Collecting box according to at least one of the preceding claims, characterized in that the bottom ( 3a ) is curved outward. Wärmeübertrager mit einem Rohr-Rippen-Block (2) und mindestens einem Sammelkasten, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelkasten nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.Heat exchanger with a tube-rib block ( 2 ) and at least one collecting box, characterized in that the collecting box is designed according to at least one of the preceding claims. Wärmeübertrager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass er als Kühlmittelkühler (1) oder Ladeluftkühler eines Kraftfahrzeuges ausgebildet und/oder einsetzbar ist.Heat exchanger according to claim 7, characterized in that it serves as a coolant radiator ( 1 ) or intercooler of a motor vehicle is formed and / or used. Wärmeübertrager nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass er als Ganzmetall-, insbesondere Ganzaluminiumwärmeübertrager (1) ausgebildet ist.Heat exchanger according to claim 7 or 8, characterized in that it as Ganzmetall-, in particular all-aluminum heat exchanger ( 1 ) is trained. Wärmeübertrager nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass er vollständig löt- und/oder schweißbar ist.Heat exchanger according to claim 9, characterized in that it is completely soldered and / or weldable.
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