DE102007008536A1 - Wärmetauscher - Google Patents
Wärmetauscher Download PDFInfo
- Publication number
- DE102007008536A1 DE102007008536A1 DE102007008536A DE102007008536A DE102007008536A1 DE 102007008536 A1 DE102007008536 A1 DE 102007008536A1 DE 102007008536 A DE102007008536 A DE 102007008536A DE 102007008536 A DE102007008536 A DE 102007008536A DE 102007008536 A1 DE102007008536 A1 DE 102007008536A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- heat exchanger
- exchanger according
- weld
- box
- collecting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/04—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates
- F28F9/16—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling
- F28F9/162—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by using bonding or sealing substances, e.g. adhesives
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
- F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
- F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
- F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
- F28D1/0535—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
- F28D1/05366—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
- F28F21/06—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of plastics material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/0202—Header boxes having their inner space divided by partitions
- F28F9/0204—Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions
- F28F9/0209—Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions having only transversal partitions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/0202—Header boxes having their inner space divided by partitions
- F28F9/0204—Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions
- F28F9/0214—Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions having only longitudinal partitions
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/0219—Arrangements for sealing end plates into casing or header box; Header box sub-elements
- F28F9/0224—Header boxes formed by sealing end plates into covers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
- F28D2021/008—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
- F28D2021/0091—Radiators
- F28D2021/0094—Radiators for recooling the engine coolant
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2275/00—Fastening; Joining
- F28F2275/06—Fastening; Joining by welding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, wie z. B. Kühlflüssigkeitskühler, Ladeluftkühler oder dergleichen, mit komplett aus Kunststoff bestehenden, wenigstens zweiteiligen Sammelkästen (50) mit Ein- bzw. Auslassstutzen (3, 4), wobei das eine Sammelkastenteil (50b) Öffnungen (20) zur Aufnahme der Enden (11) von Rohren (10) aufweist, wobei die Rohrenden dort eingeklebt sind und wobei die beiden Sammelkastenteile (50a, 50b) miteinander an einer rschweißt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kastenteile (50a, 50b) einen ovalen bis runden Sammelkasten-Querschnitt zwischen den Rohren (10) bilden und die Schweißnaht in einer Nahtvorbereitung (30) liegt, die als Verdickung der Wände der Kastenteile (50a, 50b) ausgebildet ist. Durch die Erfindung wird der Wärmetauscher besonders druckstabil ausgebildet, und er ist sehr herstellungsfreundlich.
Description
- Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, wie z. B. einen Kühlflüssigkeitskühler, mit komplett aus Kunststoff bestehenden wenigstens zweiteiligen Sammelkästen, wobei das eine Sammelkastenteil Öffnungen zur Aufnahme der Enden von Rohren aufweist, wobei die Rohrenden dort eingeklebt sind und wobei die beiden Sammelkastenteile miteinander an einer um den Umfang ihrer Wände laufenden Schweißnaht verschweißt sind.
- Dieser Wärmetauscher ist aus den älteren Anmeldungen mit den Aktenzeichen
DE 10 2006 002 627.6 undDE 10 2006 002 789.2 intern bekannt. In den genannten Anmeldungen wurde lediglich erwähnt, dass die beiden Sammelkastenteile auch mittels Schweißverfahren verbunden werden können, ohne näher darauf einzugehen, wie die Sammelkastenteile für eine Schweißverbindung ausgestaltet sein müssen und wie sich die Schweißverbindung und die Herstellung des Wärmetauschers kostengünstig ausführen lassen. Darüber hinaus wurde in den älteren Anmeldungen ein Herstellungsverfahren für Wärmetauscher angegeben, bei dem ein Flachrohr-Rippen-Block mit freien Flachrohrenden bereitgestellt wird, wobei der die freien Flachrohrenden aufweisende Flachrohr-Rippen-Block im Lötofen gelötet wird, wobei ein Aufnahmeöffnungen für die Flachrohrenden aufweisender Sammelkasten aus Kunststoff mit Aufnahmeöffnungen oder ein erstes Sammelkastenteil mit solchen Aufnahmeöffnungen auf die freien Flachrohrenden des gelöteten Flachrohr-Rippen-Blocks gebracht wird, und wobei ein Kleber in einen Spalt zwischen die Flachrohrenden und der Wand der Aufnahmeöffnungen eingebracht wird. - Aus der älteren Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen
DE 10 2006 055 458.2 wurde ein anderer Wärmetauscher intern bekannt, dessen Sammelkastenteile miteinander verklebt sind. Die Sammelkastenteile weisen dort zahlreiche Verrippungen auf, die die Stabilität des Sammelkastens verbessern sollen. Abgesehen von der Klebeverbindung stimmt dieser Wärmetauscher mit demjenigen aus dem Oberbegriff überein. - Beispielsweise aus der
DE 32 33 913 A oder aus derDE 32 47 502 A ist es allgemein bekannt, den Sammelkasten eines Wärmetauschers aus einem Kunststoff-Oberteil und einem Kunststoff-Unterteil zu bilden und mittels Vibrationsschweißung zu verbinden. Die Unterteile sind dort ebene Platten, die Öffnungen aufweisen, in denen die Enden runder Rohre – meist mittels Aufweitung derselben – einsetzbar sind. Die Innendruckstabilität scheint bei diesen Wärmetauschern verbesserungsfähig zu sein, schon deshalb, weil der Querschnitt des Sammelkastens recht schroffe Übergänge enthält. - Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Wärmetauscher vorzuschlagen, der kostengünstig herstellbar ist und dessen Sammelkästen trotz ihres Bestehens aus Kunststoff besonders druckstabil ausgebildet sind.
- Die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich mit einem Wärmetauscher, der die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist.
- Weil die beiden Kastenteile einen im Querschnitt ovalen bis runden Sammelkasten-Querschnitt bilden, und weil die Schweißnaht in einer Nahtvorbereitung liegt, die als Verdickung der Wand wenigstens des einen Kastenteils ausgebildet ist, konnte die Druckstabilität spürbar erhöht werden. Mit einer solchen Ausbildung der Nahtvorbereitung werden qualitätsgerechte Schweißnähte möglich. Die Verdickung zieht sich wie ein Streifen vorzugsweise um die Ränder beider Wände. Die Nahtvorbereitung stößt an den Stirnseiten der Wände aneinander und bildet deshalb vorzugsweise einen I-Stoß.
- Die Schweißnaht nimmt im Bereich des Einlass- bzw. Auslassstutzens einen abgesetzten Verlauf. Im übrigen Bereich verläuft die Schweißnaht etwa ohne Absätze um den Umfang der Kastenteile herum. Dieser Verlauf ist vom zuerst erwähnten Verlauf der Schweißnaht im Bereich der Ein- bzw. Auslassstutzen abgesetzt, d. h. es sind Abstufungen des Verlaufes vorgesehen. Die vorgeschlagene Ausgestaltung erlaubt ebenfalls, den Überstand des Sammelkastens über das aus Flachrohren und Rippen gebildete Kühlnetz weitestgehend zu reduzieren, was zur Platzersparnis beiträgt. Bei der Schweißnaht handelt es sich um eine Gasschweißnaht, die besonders bevorzugt ist, oder um einen Reibschweißnaht. Die Schweißung wird ohne Zusatzwerkstoff durchgeführt.
- Darüber hinaus kann durch den abgesetzten Verlauf der Schweißnaht ein recht großer Strömungsquerschnitt für den Ein- bzw. Auslassstutzen bereitgestellt werden. Es ist erstaunlich, dass es möglich wurde, die Sammelkästen im Wesentlichen ohne äußere Versteifungsrippen auszubilden, obwohl die Wanddicke der Sammelkästen vergleichsweise gering ist. Sollten für eine bestimmte Applikation Versteifungen erforderlich sein, ziehen die Erfinder es vor, dieselben an der Innenseite des Sammelkastens auszubilden.
- Es ist vorgesehen, dass der Querschnitt der Sammelkästen im Bereich des Ein- bzw. Auslassstutzen eher etwa rund ist und in Richtung auf die Ränder des Wärmetau schers mehr und mehr in die ovale Querschnittsform übergeht. Mit anderen Worten, zu den Rändern des Wärmetauschers bzw. zu den Enden der Sammelkästen hin werden die Sammelkästen immer schlanker. Dieses Design ist besonders platzsparend bzw. kompakt ausgebildet.
- Es ist vorgesehen, dass die Schweißnahtvorbereitung mit Zugaben versehen ist, die unter Berücksichtigung der Nahtabschmelzung festgelegt werden, damit der fertige Sammelkasten ein maßhaltiges Produkt darstellt.
- Außerdem ist vorgesehen, dass die Nahtvorbereitung einen flanschartigen Vorsprung am Rand eines der Kastenteile umfasst, der mit einem Spalt zum Rand des anderen Kastenteils angeordnet ist, wobei der Spalt geeignet ist Schweißgut aufzunehmen und dem flanschartigen Vorsprung die Funktion einer sauberen Sichtkante verleiht. Der die Sichtkante bildende flanschartige Vorsprung liegt demnach an der Außenseite des Sammelkastens. Eine Schweißnahtnachbehandlung ist deshalb nicht erforderlich.
- Die erwähnte Gasschweißnaht ist eine Heißgasschweißnaht. Zur Schweißung wird beispielsweise eine Schweißvorrichtung benutzt, die als ein rundes oder etwa flaches Rohr mit Ausströmöffnungen für das Heißgas ausgebildet ist. Das Heißgas bringt die zu fügenden Kanten der Schweißnahtvorbereitung auf Schweißtemperatur, also die Kanten werden dabei in einen teigigen Zustand versetzt. Danach wird die Vorrichtung entfernt und die beiden Kastenteile werden an der Schweißnahtvorbereitung zusammen gepresst und verschweißen dort ohne Zuhilfenahme eines Zusatzwerkstoffes. Die erwähnte Vorrichtung ist ein etwa rechteckiger Rahmen, da der Umfang der beiden Kastenteile eine korrespondierende etwa rechteckige Geometrie aufweist. Die erwähnten Ausströmöffnungen in dem Rohr sind vorzugsweise an zwei gegenüberliegenden Seiten des Rohres angebracht, damit das Heißgas gleichzeitig beide Nahtteile, den oberen und den unteren Nahtteil, und gleichzeitig um den gesamten Umfang der Schweißnaht herum, auf Schweißtemperatur bringen kann.
- Die Erfindung wird in einem Ausführungsbeispiel beschrieben, wozu auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird.
- Die
1 zeigt eine Gesamtansicht des Wärmetauschers mit zwei Sammelkästen. - Die
2a und2b zeigen Ansichten des einen Sammelkastens aus der1 . - Die
3a und3b zeigen Ansichten des anderen Sammelkastens aus der1 . - Die
4 zeigt den Schnitt A-A durch einen Sammelkasten. - Die
5 zeigt den Schnitt B-B durch einen Sammelkasten. - Die
6 zeigt den Schnitt C-C durch einen Sammelkasten. - Die
7 zeigt den Schnitt D-D durch einen Sammelkasten. - Die
8 zeigt zwei Sammelkastenteile vor der Vereinigung mit einer angedeuteten Schweißvorrichtung dazwischen. - Die
9 zeigt einen Ausschnitt aus dem unteren Sammelkastenteil mit Rohrenden. - Die
10 –13 zeigen weitergebildete Ausführungen in perspektivischen Ansichten eines Teils eines Sammelkastens. - Die
14 zeigt eine Vergrößerung der8 . - Bei dem in der
1 in einer Frontansicht gezeigten Wärmetauscher handelt es sich um einen Kühlflüssigkeitskühler für Kraftfahrzeuge, der in diesem Fall für den Einsatz in Trucks konzipiert wurde. Es könnte sich jedoch auch um andere Wärmetauscher, zum Beispiel um Ladeluftkühler, und/oder um andere Anwendungen von Wärmetauschern handeln. Der Wärmetauscher weist einen Block aus Flachrohren10 und Wellrippen2 auf. (9 ) - Die Flachrohre
1 und der Block aus Flachrohren10 und Rippen2 sind in einem einzigen Lötprozess miteinander verbunden worden. Die Flachrohre10 und die Rippen2 sind aus „endlosen" Blechstreifen hergestellt worden. Die Blechdicke für die Flachrohre liegt etwa im Bereich von 0,03–0,15 mm. Die Blechdicke für die Rippen2 liegt unter 0,10 mm. Für Truck-Anwendungen können bei den Rohren geringfügig dickere Bleche verwendet werden, etwa bis 0,20 mm. (hier nicht gezeigt, aber in den erwähnten älteren Anmeldungen vorhanden) - Die freien Flachrohrenden
11 des gelöteten Blocks werden in die Öffnungen20 der aus Kunststoff bestehenden Sammelkästen50 eingesetzt. Die Wände der Öffnungen20 weisen in diesem Ausführungsbeispiel Injektionsöffnungen21 auf, um einen Kleber in die Spalte22 zwischen den Enden11 und den Wänden der Öffnungen20 einbringen zu können. Bemerkenswert daran ist, dass die allerletzten Enden111 der Flachrohre10 eng in den Öffnungen20 sitzen und dass sich erst danach der Spalt22 für den Kleber anschließt. Damit möchte man verhindern, dass der Kleber bzw. die Klebeverbindung unmittelbar in Kontakt mit der Kühlflüssigkeit kommt. Da die allerletzten Enden111 der Flachrohre10 nicht in das Innere der Sammelkästen50 ragen, wird ein spürbarer Beitrag zur Erzielung eines sehr geringen Druckverlustes geleistet. (Vergleiche hierzu auch die5 , in der ein einzelnes Flachrohrende11 mit gestrichelter Linie angedeutet wurde) Darüber hinaus ist das Sammelkastenteil50b zwischen den Flachrohren10 mit einer Wellung versehen, was ebenfalls zur Begrenzung des Druckverlustes günstig ist. Aus einem Längsschnitt durch ein kleines Stück des unteren Sammelkastenteils50b gemäß9 können die Details ebenfalls entnommen werden. Man sieht dort – wie auch in der1 – auf eine der Schmalseiten der Flachrohre1 . - Bevor jedoch das Einkleben der Enden
11 durchgeführt wird, werden die Sammelkästen50 aus einem Sammelkastenunterteil50b , in dem die erwähnten Öffnungen20 vorhanden sind, und aus einem Sammelkastenoberteil50a hergestellt. Die beiden Teile50a und50b werden in den gezeigten Ausführungsbeispielen mittels eines Heißgasschweißverfahrens entlang einer Schweißnahtvorbereitung30 miteinander verbunden. In den2 und3 sind die Sammelkästen50 in jeweils zwei Ansichten vorhanden. Die beiden Sammelkästen50 unterscheiden sich in diesem Ausführungsbeispiel durch die Positionierung des Ein- bzw. Auslassstutzens3 ,4 . Wie auch die1 zeigt, befindet sich bei dem oben angeordneten Sammelkasten50 der Ein- bzw. Auslassstutzen3 etwa in einer zentralen Position und bei dem unten angeordneten Sammelkasten50 befindet sich der Ein- bzw. Auslassstutzen4 eher in einer dezentralen Position. Dementsprechend wurde auch die Schweißnahtvorbereitung30 ausgebildet. Nämlich, wie die erwähnten Figuren zeigen, nimmt die Schweißnahtvorbereitung30 einen abgeknickten Verlauf im Bereich des Ein- bzw. Auslassstutzens3 bzw.4 . Deshalb kann trotz der ansonsten recht flachen Ausbildung der Sammelkästen50 der Ein- bzw. Auslassstutzen3 ,4 mit beträchtlichem Strömungsquerschnitt vorgesehen werden, was nicht nur aus Sicht des Druckverlustes einige Vorteile bringt. Zu beiden Seiten des Ein- bzw. Auslassstutzens3 ,4 , hin zu den Enden der Sammelkästen50 , wird der Querschnitt im gezeigten Ausführungsbeispiel immer flacher und auch kleiner, er verändert sich von einem eher runden Querschnitt (6 ,7 ,8 ) im Bereich der Ein- bzw. Auslassstutzen3 ,4 hin zu einem flach-ovalen Querschnitt an den Enden, beispielsweise4 , wo die horizontale Achse größer ist als die vertikale Achse durch das gezeigte Oval. - In nicht gezeigten Ausführungen ist der Querschnitt des Sammelkastens
50 fast über die gesamte Länge gesehen weitestgehend etwa rund. Nur an den Enden des Sammelkastens50 ist dann ein kleinerer etwa ovaler Querschnitt vorhanden. - Im Unterschied zu flach-ovalen Querschnitten versteht die Erfindung länglich-ovale Querschnitte, die anstelle der runden Querschnitte nicht ausgeschlossen sind. Länglich-ovale Querschnitte sind solche, bei denen die vertikale Achse größer ist als die horizontale Achse. (nicht gezeigt) Die in den angesprochenen Figuren gezeigten Schnitte wurden in der
3a eingezeichnet. Die gezeigten Schnitte A-A bis D-D liegen jeweils zwischen zwei Flachrohren10 . Sie zeigen die zum Ende hin kleiner werdende Querschnittsfläche des Sammelkastens50 . Wie der Querschnitt der Sammelkästen50 in einer durch eines der Flachrohre gehende Ebene aussieht, wurde in der5 durch die beiden vertikalen Strichlinien12 angedeutet. In der5 wurde auch der Überstand70 eingezeichnet, der, in Luftströmungsrichtung (Pfeil) gesehen, vergleichsweise recht klein ausfällt, was zur Platzersparnis beiträgt. Die schlanke Ausgestaltung der Sammelkästen50 ist ebenfalls sehr platzsparend und führt zu keinen strömungstechnischen Nachteilen. Ferner führt die beschriebene Querschnitts-Ausbildung in Verbindung mit dem Schweißen der Kastenteile50a ,50b zu einer ausgesprochen guten Druckstabilität, die es gestattet, die Wand des Sammelkastens50 ohne sonst übliche äußere Versteifungsrippen auszubilden, obwohl die Wanddicke des Sammelkastens50 vergleichsweise gering ist. In der4 wurde die Schweißnaht30 symbolisch angedeutet. In den anderen Querschnitten (5 ;6 ;7 ) wurde sie nicht gezeichnet, obwohl sie natürlich vorhanden ist. Wie die Darstellungen erkennen lassen, liegt die Nahtvorbereitung30 bzw. die Schweißnaht außerhalb des recht kurzen Bereiches des Einlass- bzw. Auslassstutzens3 ,4 etwa in einer zentralen Ebene des Sammelkastens50 . Bei flach-ovalen Querschnitten liegt die Nahtvorbereitung50 also etwa in der längeren Achse des Ovals. Schroffe Querschnittsübergänge im Sammelkasten50 werden weitestgehend vermieden. - Die
8 ist nun geeignet, anzudeuten, wie die Sammelkastenteile50a und50b miteinander verschweißt werden. Zunächst ist dort zu sehen, dass sich die Schweißnahtvorbereitung30 als eine Verdickung der Wand der Sammelkastenteile50a ,50b darstellt. Die Schweißnahtvorbereitung30 umfasst einen flanschartigen Vorsprung31 der sich nach außen und entlang der Naht30 erstreckt. Dieser Vorsprung31 ist im Ausführungsbeispiel am oberen Sammelkastenteil50a ausgebildet und überdeckt die eigentliche Schweißnaht. Es ist ein Abstand zwischen dem Vorsprung31 und der Nahtverdickung vorhanden, der geeignet ist, beim Zusammenpressen der Kastenteile50a ,50b austretendes Schweißgut aufzunehmen. Dieses Schweißgut bleibt unsichtbar hinter dem Vorsprung31 , und es gibt deshalb keine Notwendigkeit, eine Schweißnahtnachbehandlung aus optischen Gründen durchzuführen. Die Schweißnahtvorbereitung30 umfasst auch maßliche Zugaben z in der Verdickung der Wand, womit das erwähnte ausgetretene Schweißgut sozusagen kompensiert wird, damit die Maßhaltigkeit des Sammelkastens50 gewährleistet werden kann. In der14 wurden diese im Millimeterbereich oder weniger liegenden Zugaben z auf beiden Hälften der Nahtvorbereitung30 angedeutet. Es kann auch ausreichend sein solche Zugaben z nur an einer Seite, beispielsweise nur am Kastenteil50a , vorzusehen. Im Querschnitt gemäß8 ist auch eine Schweißvorrichtung300 angedeutet worden. Diese Schweißvorrichtung300 ist ein etwa rechteckiger Rahmen aus einem Rohr, denn sie erstreckt sich um den gesamten Umfang der Schweißnahtvorbereitung30 . In dem Rohr sind nach oben und nach unten hinweisende Öffnungen vorhanden, aus denen Heißgas austritt, um die Schweißnahtvorbereitung30 auf Schweißtemperatur zu erwärmen, d. h. in einen teigigen Zustand zu bringen. Ist dieser Zustand erreicht, wird die Schweißvorrichtung300 entfernt und die Teile50a ,50b werden in der Schweißnahtvorbereitung30 mittels einer Vorrichtung definiert zusammengepresst, was zu einer dichten Schweißverbindung führt. (nicht dargestellt) - In den
10 –13 zeigen zwei unterschiedliche Ausführungsbeispiele, die unter anderem die Innendruckstabilität des Sammelkastens50 noch deutlicher verbessern können. Dort wurden innere Verbindung60 vorgesehen, die als einzelne Stützen61 ,62 oder auch als durchgehende Trennwand ausgebildet sein können. Die einzelnen Stützen61 ,62 müssen nicht in einer Reihe angeordnet sein, wie in11 gezeigt, sondern sie können an geeigneten Stellen im Sammelkasten50 vorgesehen werden. In den10 und11 wurde eine Trennwand in Längsrichtung angeordnet und in den12 und13 dagegen in Querrichtung des Sammelkastens50 . Es versteht sich allerdings, dass Längs- und Querwände60 auch gemeinsam in einem Sammelkasten50 angeordnet werden können. Entsprechend der Anordnung der inneren Verbindung60 wurde die Ausbildung der Schweißvorrichtung300 angepasst, denn die innere Verbindung60 wird im Zuge der Herstellung des Sammelkastens50 ebenfalls mittels Gasschweißung ausgeführt. In diesen Darstellungen sind die oben erwähnten Öffnungen301 erkennbar, aus denen der heiße Gasstrahl austritt, der auf die Nahtvorbereitung30 trifft. Die Bezugszeichen in der10 gelten auch in den11 –13 . Die Darstellungen sind im Übrigen selbst erklärend. - Mit Hilfe von Trennwänden
60 lassen sich vorteilhafte Durchströmcharakteristiken des Wärmetauschers ausbilden, die z. B. in der kürzlich eingereichten deutschen Patentanmeldung mit dem AktenzeichenDE 10 2006 056 774.9 dargestellt worden sind. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 102006002627 [0002]
- - DE 102006002789 [0002]
- - DE 102006055458 [0003]
- - DE 3233913 A [0004]
- - DE 3247502 A [0004]
- - DE 102006056774 [0034]
Claims (19)
- Wärmetauscher, wie z. B. Kühlflüssigkeitskühler, Ladeluftkühler oder dergleichen, mit komplett aus Kunststoff bestehenden wenigstens zweiteiligen Sammelkästen (
50 ) mit Ein- bzw. Auslassstutzen (3 ,4 ), wobei das eine Sammelkastenteil (50b ) Öffnungen (20 ) zur Aufnahme der Enden (11 ) von Rohren (10 ) aufweist, und wobei die beiden Sammelkastenteile (50a ,50b ) miteinander an einer um den Umfang ihrer Wände laufenden Schweißnaht verschweißt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kastenteile (50a ,50b ) einen ovalen bis runden Sammelkasten-Querschnitt zwischen den Rohren (10 ) bilden, und dass die Schweißnaht in einer Nahtvorbereitung (30 ) liegt, die als Verdickung der Wand wenigstens eines Kastenteils (50a ,50b ) ausgebildet ist. - Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißnaht (
30 ) im Bereich des Einlass- bzw. Auslassstutzens (3 ,4 ) einen abgesetzten Verlauf nimmt und im übrigen Bereich etwa in einer zentralen Ebene des Sammelkastens (50 ) liegt. - Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dass die Schweißnaht ohne Zuführung von Zusatzwerkstoff ausführbar ist und insbesondere eine Heißgasschweißnaht oder eine Reibschweißnaht ist.
- Wärmetauscher nach den Ansprüchen 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdickung maßliche Zugaben (z) enthält, die das bei der Durchführung des Schweißprozesses abschmelzende Schweißgut ersetzen.
- Wärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißnaht bzw. die Nahtvorbereitung (
30 ) als I-Stoß in der Wand des Sammelkastens (50 ) ausgebildet ist. - Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelkästen (
50 ) im Wesentlichen ohne äußere Versteifungsrippen ausgebildet sind. - Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Sammelkästen (
50 ) im Bereich des Ein- bzw. Auslassstutzens (3 ;4 ) eher etwa rund oder länglich-oval ist und in Richtung auf die Ränder des Wärmetauschers mehr und mehr in die flach-ovale Querschnittsform übergeht. - Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelkasten-Querschnitt über seine wesentliche Länge etwa rund ist und nur an den Enden etwa oval ausgebildet ist.
- Wärmetauscher nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ein- bzw. Auslassstutzen (
3 ;4 ) integraler Teil des einen oder des anderen Sammelkastenteils (50a ) ist. - Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nahtvorbereitung einen flanschartigen Vorsprung (
31 ) am Rand eines der Kastenteile umfasst, der mit einem Spalt zum Rand des anderen Kastenteils angeordnet ist, wobei der Spalt geeignet ist, Schweißgut aufzunehmen und dem flanschartigen Vorsprung (31 ) die Funktion einer sauberen Sichtkante verleiht. - Wärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schweißnaht außerhalb des Bereichs des Ein- bzw. Auslassstutzens (
3 ,4 ) vorzugsweise etwa ohne abrupte Absätze um den Umfang der Kastenteile (50a ,50b ) verläuft. - Wärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kastenteile (
50a ,50b ) wenigstens eine innere Verbindung (60 ) aufweisen, wobei die innere Verbindung (60 ) eine Nahtvorbereitung (30 ) für eine Schweißnaht aufweist. - Wärmetauscher nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Verbindung (
60 ) mehrere einzelnen Stützen umfasst. - Wärmetauscher nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die innere Verbindung (
60 ) eine Medien-Trennwand umfasst. - Wärmetauscher nach den Ansprüchen 12 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand eine Längs- und/oder Quertrennwand im Sammelkasten (
50 ) darstellt. - Wärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Überstand (
70 ) des Sammelkasten-Querschnitts über die Rohre vergleichsweise gering ist. - Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (
10 ) Flachrohre mit zwei Schmal- und zwei Breitseiten sind, und dass die Rohrenden (11 ) in Öffnungen (20 ) des Sammelkastenteils (50b ) bzw. des Sammelkastens (50 ) eingeklebt sind. - Wärmetauscher nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrenden (
11 ) vorzugsweise nicht aufgeweitet oder anderweitig umgeformt sind. - Wärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachrohre (
10 ) mit Wellrippen einen Rippen-Rohr-Block bilden, der mittels Löten verbunden ist und der freie Flachrohrenden aufweist, die in die Öffnungen (20 ) des Sammelkastens (50 ) einsetzbar sind.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102007008536A DE102007008536A1 (de) | 2007-02-21 | 2007-02-21 | Wärmetauscher |
US12/526,684 US20100170668A1 (en) | 2007-02-21 | 2007-11-30 | Heat exchanger having a plastic collecting tank |
PCT/US2007/086008 WO2008103203A1 (en) | 2007-02-21 | 2007-11-30 | Heat exchanger having a plastic collecting tank |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102007008536A DE102007008536A1 (de) | 2007-02-21 | 2007-02-21 | Wärmetauscher |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102007008536A1 true DE102007008536A1 (de) | 2008-08-28 |
Family
ID=39645802
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102007008536A Withdrawn DE102007008536A1 (de) | 2007-02-21 | 2007-02-21 | Wärmetauscher |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20100170668A1 (de) |
DE (1) | DE102007008536A1 (de) |
WO (1) | WO2008103203A1 (de) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9328966B2 (en) * | 2007-11-01 | 2016-05-03 | Modine Manufacturing Company | Heat exchanger with a baffle reinforcement member |
US20130199288A1 (en) * | 2012-02-02 | 2013-08-08 | Visteon Global Technologies, Inc. | Fluid flow distribution device |
US20140202672A1 (en) * | 2013-01-22 | 2014-07-24 | Visteon Global Technologies, Inc. | Heat exchanger manifold improvements for transient start-up |
DE102018111556A1 (de) * | 2017-06-22 | 2018-12-27 | Hanon Systems | Wärmeübertrager |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3233913A1 (de) | 1981-09-14 | 1983-03-31 | Valeo, 75017 Paris | Waermetauscher mit einem buendel paralleler rohre und verfahren zum zusammenbauen der wesentlichen bestandteile |
DE3247502A1 (de) | 1982-12-22 | 1984-07-19 | Süddeutsche Kühlerfabrik Julius Fr. Behr GmbH & Co KG, 7000 Stuttgart | Waermetauscher und verfahren zu dessen herstellung |
DE3733866A1 (de) * | 1987-10-07 | 1989-04-27 | Sueddeutsche Kuehler Behr | Waermetauscher |
DE4000727A1 (de) * | 1989-01-24 | 1990-07-26 | Valeo Thermique Moteur Sa | Waermeaustauscher mit verklebten rohren und verfahren zu dessen herstellung |
DE4120442A1 (de) * | 1991-06-20 | 1992-12-24 | Thermal Waerme Kaelte Klima | Flachrohrwaermetauscher, herstellungsverfahren desselben und anwendungen |
DE4338959A1 (de) * | 1993-11-15 | 1995-05-18 | Thermal Waerme Kaelte Klima | Wasser/Luft-Wärmetauscher für Kraftfahrzeuge und Herstellungsverfahren für diesen |
DE10234272A1 (de) * | 2002-07-27 | 2004-02-05 | Modine Manufacturing Co., Racine | Wärmeübertrager und Herstellungsverfahren |
DE102006002789A1 (de) | 2006-01-20 | 2007-07-26 | Modine Manufacturing Co., Racine | Flachrohr, Wärmetauscher und Herstellungsverfahren für Wärmetauscher |
DE102006002627A1 (de) | 2006-01-19 | 2007-08-02 | Modine Manufacturing Co., Racine | Flachrohr, Wärmetauscher und Herstellungsverfahren |
DE102006055458A1 (de) | 2006-11-24 | 2008-05-29 | Modine Manufacturing Co., Racine | Wärmetauscher, insbesondere Kühlflüssigkeitskühler |
DE102006056774A1 (de) | 2006-12-01 | 2008-06-12 | Modine Manufacturing Co., Racine | Kühlflüssigkeitskühler |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3428857A1 (de) * | 1984-08-04 | 1986-02-13 | Süddeutsche Kühlerfabrik Julius Fr. Behr GmbH & Co KG, 7000 Stuttgart | Wasser/luft-kuehler fuer wassergekuehlte verbrennungskraftmaschinen |
US4940086A (en) * | 1987-04-16 | 1990-07-10 | Modine Manufacturing Company | Tank for a heat exchanger |
JPH02109184U (de) * | 1989-02-17 | 1990-08-30 | ||
US5107926A (en) * | 1990-04-03 | 1992-04-28 | Thermal Components, Inc. | Manifold assembly for a parallel flow heat exchanger |
JP2801373B2 (ja) * | 1990-07-02 | 1998-09-21 | サンデン株式会社 | 熱交換器 |
DE9015085U1 (de) * | 1990-11-02 | 1991-12-12 | Behr GmbH & Co, 7000 Stuttgart | Wärmetauscher |
EP0622599B1 (de) * | 1993-04-30 | 1999-06-23 | Sanden Corporation | Wärmetauscher |
EP0864839B1 (de) * | 1997-03-11 | 2002-02-06 | Behr GmbH & Co. | Wärmeübertrager, insbesondere Ladeluftkühler, für ein Kraftfahrzeug |
US6116335A (en) * | 1999-08-30 | 2000-09-12 | Delphi Technologies, Inc. | Fluid flow heat exchanger with reduced pressure drop |
DE10203521A1 (de) * | 2002-01-30 | 2003-07-31 | Modine Mfg Co | Schnellverschlusskupplung |
US7198097B2 (en) * | 2003-12-18 | 2007-04-03 | Valeo, Inc. | Angled ribs for heat exchanger tanks |
-
2007
- 2007-02-21 DE DE102007008536A patent/DE102007008536A1/de not_active Withdrawn
- 2007-11-30 US US12/526,684 patent/US20100170668A1/en not_active Abandoned
- 2007-11-30 WO PCT/US2007/086008 patent/WO2008103203A1/en active Application Filing
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3233913A1 (de) | 1981-09-14 | 1983-03-31 | Valeo, 75017 Paris | Waermetauscher mit einem buendel paralleler rohre und verfahren zum zusammenbauen der wesentlichen bestandteile |
DE3247502A1 (de) | 1982-12-22 | 1984-07-19 | Süddeutsche Kühlerfabrik Julius Fr. Behr GmbH & Co KG, 7000 Stuttgart | Waermetauscher und verfahren zu dessen herstellung |
DE3733866A1 (de) * | 1987-10-07 | 1989-04-27 | Sueddeutsche Kuehler Behr | Waermetauscher |
DE4000727A1 (de) * | 1989-01-24 | 1990-07-26 | Valeo Thermique Moteur Sa | Waermeaustauscher mit verklebten rohren und verfahren zu dessen herstellung |
DE4120442A1 (de) * | 1991-06-20 | 1992-12-24 | Thermal Waerme Kaelte Klima | Flachrohrwaermetauscher, herstellungsverfahren desselben und anwendungen |
DE4338959A1 (de) * | 1993-11-15 | 1995-05-18 | Thermal Waerme Kaelte Klima | Wasser/Luft-Wärmetauscher für Kraftfahrzeuge und Herstellungsverfahren für diesen |
DE10234272A1 (de) * | 2002-07-27 | 2004-02-05 | Modine Manufacturing Co., Racine | Wärmeübertrager und Herstellungsverfahren |
DE102006002627A1 (de) | 2006-01-19 | 2007-08-02 | Modine Manufacturing Co., Racine | Flachrohr, Wärmetauscher und Herstellungsverfahren |
DE102006002789A1 (de) | 2006-01-20 | 2007-07-26 | Modine Manufacturing Co., Racine | Flachrohr, Wärmetauscher und Herstellungsverfahren für Wärmetauscher |
DE102006055458A1 (de) | 2006-11-24 | 2008-05-29 | Modine Manufacturing Co., Racine | Wärmetauscher, insbesondere Kühlflüssigkeitskühler |
DE102006056774A1 (de) | 2006-12-01 | 2008-06-12 | Modine Manufacturing Co., Racine | Kühlflüssigkeitskühler |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2008103203A1 (en) | 2008-08-28 |
US20100170668A1 (en) | 2010-07-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1703243B1 (de) | Wärmetauscher mit Rohren und Rippen sowie Herstellungsverfahren | |
EP1281923B1 (de) | Flachrohr für Wärmetauscher und Herstellungsverfahren | |
DE102006054814B4 (de) | Gelötetes Flachrohr für Kondensatoren und/oder Verdampfer | |
EP1774245B1 (de) | Ganz-metall-wärmetauscher und verfahren zu seiner herstellung | |
DE102006002627A1 (de) | Flachrohr, Wärmetauscher und Herstellungsverfahren | |
DE102005012761A1 (de) | Wärmetauscher, bspw. Ladeluftkühler und Herstellungsverfahren | |
EP1710526A1 (de) | Wärmetauscher, insbesondere Ladeluftkühler | |
DE69215506T2 (de) | Wärmetauschersammlerrohr und Verfahren zu dessen Herstellung | |
WO2005085738A1 (de) | Vorrichtung zum austausch von wärme und verfahren zu deren herstellung | |
DE102006002932B4 (de) | Wärmetauscher und Herstellungsverfahren für Wärmetauscher | |
DE102012217409A1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers | |
EP1731864A1 (de) | Ganz-Metall-Wärmetauscher und Herstellungsverfahren | |
EP1139052B1 (de) | Kühler für Kraftfahrzeuge sowie Herstellungsverfahren | |
DE3834822A1 (de) | Waermetauscher | |
DE10237769A1 (de) | Wärmeaustauscher und Verfahren zur Herstellung | |
DE102008051422A1 (de) | Ganz-Metall-Wärmetauscher und Verfahren | |
DE102007008536A1 (de) | Wärmetauscher | |
DE102006002789A1 (de) | Flachrohr, Wärmetauscher und Herstellungsverfahren für Wärmetauscher | |
DE19961199B4 (de) | Wärmeübertrageranordnung | |
EP1296109B1 (de) | Wärmeaustauscher mit einem Rippen-Flachrohr-Block und Herstellungsverfahren | |
DE2747789A1 (de) | Verfahren zur herstellung von waermeaustauschern mit rohrplatten und wasserkaesten aus kunststoff | |
EP1384968B1 (de) | Wärmeübertrager und Herstellungsverfahren | |
DE19601276A1 (de) | Sammelkasten für einen Wärmeübertrager und ein Verfahren zur Herstellung | |
DE69402057T2 (de) | Verfahren zum zusammenfügen von flanschen oder ähnlichen verbindungsteilen bei einem heizkörperbündel | |
DE102005040611A1 (de) | Wärmeübertrager in Aluminiumbauweise, insbesondere für Kraftfahrzeuge |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
R120 | Application withdrawn or ip right abandoned |
Effective date: 20131114 |