DE102007052888A1 - Wärmeübertrager, insbesondere für ein Fahrzeug - Google Patents

Wärmeübertrager, insbesondere für ein Fahrzeug Download PDF

Info

Publication number
DE102007052888A1
DE102007052888A1 DE102007052888A DE102007052888A DE102007052888A1 DE 102007052888 A1 DE102007052888 A1 DE 102007052888A1 DE 102007052888 A DE102007052888 A DE 102007052888A DE 102007052888 A DE102007052888 A DE 102007052888A DE 102007052888 A1 DE102007052888 A1 DE 102007052888A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
heat exchanger
tube
exchanger according
tubesheet
plane
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Withdrawn
Application number
DE102007052888A
Other languages
English (en)
Inventor
Christoph Dipl.-Ing. Kästle
Michael Dipl.-Ing. Kohl
Christoph Dipl.-Ing. Walter
Kamal Dipl.-Ing. Galahroudi
Holger Auchter
Matthias Traub
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mahle International GmbH
Original Assignee
Behr GmbH and Co KG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Behr GmbH and Co KG filed Critical Behr GmbH and Co KG
Priority to DE102007052888A priority Critical patent/DE102007052888A1/de
Publication of DE102007052888A1 publication Critical patent/DE102007052888A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-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
    • F28D1/02Heat-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
    • F28D1/03Heat-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 plate-like or laminated conduits
    • F28D1/0391Heat-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 plate-like or laminated conduits a single plate being bent to form one or more conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-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
    • F28D1/02Heat-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
    • F28D1/04Heat-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
    • F28D1/053Heat-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
    • F28D1/0535Heat-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
    • F28D1/05366Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • F28D1/05391Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators with multiple rows of conduits or with multi-channel conduits combined with a particular flow pattern, e.g. multi-row multi-stage radiators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/001Casings in the form of plate-like arrangements; Frames enclosing a heat exchange core
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/0202Header boxes having their inner space divided by partitions
    • F28F9/0204Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions
    • F28F9/0209Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions having only transversal partitions
    • F28F9/0212Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions having only transversal partitions the partitions being separate elements attached to header boxes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/0202Header boxes having their inner space divided by partitions
    • F28F9/0204Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions
    • F28F9/0214Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions having only longitudinal partitions
    • F28F9/0217Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions having only longitudinal partitions the partitions being separate elements attached to header boxes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/0219Arrangements for sealing end plates into casing or header box; Header box sub-elements
    • F28F9/0224Header boxes formed by sealing end plates into covers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/008Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
    • F28D2021/0091Radiators
    • F28D2021/0094Radiators for recooling the engine coolant
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/008Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for vehicles
    • F28D2021/0091Radiators
    • F28D2021/0096Radiators for space heating

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager (1), insbesondere für ein Fahrzeug, der aufweist: mindestens zwei Wasserkästen (2), mindestens jeweils einen Wasserkasten (2) verschließenden Rohrboden (3), eine Mehrzahl zwischen den Rohrböden (3) angeordneter Rohre (4), die ein Wärmeübertragernetz bilden oder Teil eines Wärmeübertragernetzes sind, wobei an den schmalen Außenseiten des Wärmeübertragers (1) zwischen den Wasserkästen (2) versteifende Seitenteile (20) angeordnet sind, welche sowohl mit dem Rohrboden (3) als auch mit der Außenseite des Wärmeübertragernetzes verlötet sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Beim Wärmeübertrager handelt es sich vorzugsweise um einen Heizkörper, welcher der Erwärmung der ihn durchströmenden Luft dient, oder um einen Kühlmittelkühler, welcher der Abkühlung des ihn durchströmenden Kühlmittels dient. Der Wärmeübertrager kann, bspw. für einen Reheat-Betrieb, auch Wärme aus ihn durchströmender Luft aufnehmen.
  • Aus der EP 0 990 868 A2 ist ein Wärmeübertrager mit einer Vielzahl von Rohren bekannt, deren Enden in um die Öffnung in den Rohrböden, zum Wärmeübertragernetz hinweisenden Durchzügen stecken, deren Querschnitt nach innen gewölbt ist, und die darin flüssigkeitsdicht metallisch verbunden sind, wobei durch die Rohre und um die Rohre herum unterschiedliche wärmeaustauschende Medien strömen. Dabei reichen die Rohrenden bis unterhalb des Niveaus der Rohrbodenoberfläche. Ferner bilden die Rohrenden mit den Durchzügen eine umlaufende Kontaktfläche, an die sich beidseitig ein Lötspalt zwischen Rohr und Durchzug anschließt. Der Boden weist auch in dieser bekannten Ausführungsform eine umlaufende Sicke auf, in welche das Ende des Kastens ragt, wobei ein Dichtring zwischen dem Ende des Kastens und dem tiefsten Bereich der Sicke angeordnet ist.
  • Aus der DE 10 2005 010 305 A1 ist ein Wärmeübertrager bekannt, welcher ein Wärmeübertragernetz mit Flachrohren und Wellrippen, und beidseitig desselben jeweils einen Wasserkasten mit einer Trennwand und einen Rohrboden aufweist, in welchem die Flachrohre jeweils endet. Hierbei ist eine in Rohrbodenlängsrichtung verlaufende, nach innen ragende wellenförmige Erhebung mit einer nutartigen Vertiefung in der Mitte vorgesehen, welche der Aufnahme des rohrbodenseitigen Endes der Trennwand dient. Die Erhebung samt Vertiefung wird von Durchzügen unterbrochen, durch welche die Flachrohrenden ragen. Die Trennwand ist in ihrer Gestalt an die Gestalt des Rohrbodens, der durch den Rohrboden ragenden Flachrohre sowie den Wasserkasten angepasst. Ebenfalls ist eine quer verlaufende Trennwand vorgesehen, welche die wellenförmige Erhebung samt nutartiger Vertiefung, die in Längsrichtung des Rohrbodens verläuft, zwischen zwei Durchzügen quert, wofür in der wellenförmigen Erhebung an der mittig angeordneten Soll-Einbaustelle eine entsprechende nutartige Vertiefung ausgebildet ist.
  • Ferner ist aus der DE 600 19 940 T2 ein Verfahren zur Herstellung von Flachrohren für Wärmeübertrager bekannt, welche einen umgeschlagenen und nach innen gebogenen Rand aufweisen, wobei der nach innen gebogene Rand einen Steg zur Unterteilung von zwei Kammern des Flachrohres bildet.
  • Die DE 103 40 041 A1 offenbart eine Klimaanlage für ein Kraftfahrzeug mit einem in einem Klimaanlagengehäuse angeordneten Verdampfer, wobei mindestens eine Einfassung an einer der kurzen Seitenflächen des Verdampfers angebracht ist, die einen Toleranzausgleich ermöglicht. Diese Einfassung ermöglicht eine Abdichtung, so dass auf ein Bekleben des Verdampfers mit Schaumstoffstreifen verzichtet werden kann. Die Einfassung kann angeclipst, angeklebt, angeschraubt, angenietet oder angeklemmt sein. Sie kann bspw. ein Schwalbenschwanzprofil, ein U-, V- oder T-Profil aufweisen.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Wärmeübertrager zur Verfügung zu stellen. Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Wärmeübertrager mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager, insbesondere für ein Fahrzeug, der aufweist: mindestens zwei Wasserkästen, mindestens jeweils einen Wasserkasten verschließenden Rohrboden, eine Mehrzahl zwischen den Rohrböden angeordneten Rohren, die ein Wärmeübertragernetz bilden oder Teil eines Wärmeübertragernetzes sind, wobei an den schmalen Außenseiten des Wärmeübertragers zwischen den Wasserkästen versteifende Seitenteile angeordnet sind, welche sowohl mit dem Rohrboden als auch mit der Außenseite des Wärmeübertragernetzes verlötet sind. Durch das Verlöten von Rohrboden und Seitenteil, wie auch von der Außenseite des Wärmeübertragernetzes und Seitenteil ergibt sich eine erhöhte Steifigkeit des Wärmeübertragers, so dass bspw. dünnere Rohre und dünnere Wellrippen verwendet werden können. Dies ermöglicht beispielsweise eine Verringerung des Gesamtgewichts bei gleicher Steifigkeit.
  • Die Breite des Wärmeübertragers liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 50 und 500 mm. Die Höhe des Wärmeübertragers liegt vorzugsweise im entsprechenden Bereich, d. h. zwischen 50 und 500 mm, besonders bevorzugt im Bereich zwischen 100 und 400 mm.
  • Das Kühlmittel kann in der Wärmeübertragertiefe oder in der -breite umgelenkt werden. Eine Umlenkung in der Tiefe bewirkt ein homogenes luftseitiges Temperaturprofil.
  • Die Herstellung des Seitenteils, welches an den Schmalseiten des Wärmeübertragers zwischen den Wasserkästen verlaufend angeordnet ist, erfolgt vorzugsweise aus einem Blechmaterial mittels Tiefziehen und Stanzen oder mittels Rollieren.
  • Die Materialdicke des Seitenteils beträgt vorzugsweise zwischen 0,2 und 3 mm. Hierbei sind auch Veränderungen der Materialdicke über die Breite des Seitenteils möglich, bspw. gebildet durch umgeschlagene Bereiche.
  • Die Breite des Seitenteils beträgt bevorzugt zwischen 8 und 150 mm, besonders bevorzugt zwischen 10 und 100 mm.
  • Das Seitenteil weist vorzugsweise Versteifungssicken auf. Diese Versteifungssicken können sowohl in Längsrichtung als auch in Querrichtung verlaufen. Die Höhe der Versteifungssicken des Seitenteils, insbesondere bevorzugt im Falle von in Längsrichtung verlaufenden Versteifungssicken, beträgt vorzugsweise zwischen 2 und 20 mm. Die Höhe eines die Steifigkeit ebenfalls erhöhenden, seitlich aufgestellten, einen Rand bildenden Bereichs des Seitenteils beträgt bevorzugt zwischen 0 mm und der Höhe der Versteifungssicken.
  • Durch eine Ausgestaltung der Seitenteile mit mindestens einer in Längsrichtung verlaufenden Versteifungssicke ist eine seitliche Abdichtung des Heizkörpers im Klimagerät ohne zusätzliche Elemente möglich. Dadurch kann beispielsweise eine seitliche Beklebung mit einem abdichtenden Material, wie bspw. einem Schaumstoff, entfallen. Die Abdichtung erfolgt besonders bevorzugt durch eine Art Nut-Feder-Verbindung, wobei entweder die Nut oder die Feder durch das Seitenteil und die Feder bzw. Nut durch das Klimaanlagengehäuse gebildet ist, in welcher der Wärmeübertrager angeordnet ist. Hierbei dringt die Feder in die entsprechende Nut ein, wobei bevorzugt zwischen Federende und Nutgrund ein gewisses Spiel vorgesehen ist. Dahingegen liegen die Seitenwände der Nut an den Seitenwänden der Feder an. Besonders bevorzugt sind am Seitenteil zwei Versteifungssicken ausgebildet, welche in Längsrichtung des Seitenteils verlaufen, in welche eine am Luftführungsgehäuse ö. ä. ausgebildete, als Feder dienende Rippe hineinragt. Hierbei entspricht der Abstand der Versteifungssicken, also die Breite der durch die Versteifungssicken gebildeten Nut, der Rippenbreite. Die Tiefe der durch die Versteifungssicken gebildeten Nut muss nicht notwendigerweise der Höhe der Rippe entsprechen, so dass ausreichend Spiel für den Einbau und zum Ausgleich von Abmessungsveränderungen in Folge der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Gehäuse und Wärmeübertrager vorhanden ist.
  • Ferner können an den Seitenteilen in Querrichtung verlaufende Versteifungssicken vorgesehen sein, welche die Steifigkeit des Seitenteils weiter erhöhen. Diese quer verlaufenden Versteifungssicken – wie auch die in Längsrichtung verlaufenden Versteifungssicken – lassen sich auf einfache Weise mittels Umformens im Rahmen der Herstellung der Seitenteile erzeugen. Quer verlaufende Versteifungssicken sind vorzugsweise über die gesamte Breite des Seitenteils, insbesondere bevorzugt in regelmäßigen Abständen, vorgesehen. Die quer verlaufenden Versteifungssicken sind bevorzugt flacher ausgebildet als die in Längsrichtung verlaufenden Versteifungssicken.
  • In Folge der Ausgestaltung der Seitenteile mit den Versteifungssicken sowie mit federarmartigen Bereichen, welche mit den Rohrböden verlötet werden, sind eine gute Verlötung und insbesondere eine Steigerung der Festigkeit möglich.
  • Ein Spalt zwischen der Außenkante des Rohrbodens und der äußersten Wellrippe wird vorzugsweise durch besagten federarmartigen Bereich aus geglichen, so dass eine gute Verlötung mit Rohrboden und der Wellrippe gewährleistet werden kann.
  • Insbesondere sind im Unterschied zur Fertigung herkömmlicher Wärmeübertrager auf Grund des Vorsehens der Seitenteile keine Lötleisten erforderlich, da das Wärmeübertragernetz direkt mit einer oder mehreren Spannklammern und/oder einem Spanndraht auf das Seitenteil gespannt werden kann.
  • Der Rohrboden, in welchen die Rohre ragen, besteht bevorzugt aus einem Metall oder einer Legierung, insbesondere bevorzugt sind die Rohre mit dem Rohrboden verlötet.
  • Vorzugsweise sind durch Schlitze im Rohrbodenrand gebildete laschenartige Randbereiche vorgesehen, welche zur Aufnahme des Seitenteils dienen. Alternativ ist gegebenenfalls auch eine Steckverbindung des Seitenteils in den Rohrboden möglich, wobei die Teile ebenfalls nach dem Zusammenstecken verlötet werden. Beide Varianten bewirken eine gute Verlötung zwischen Seitenteil und Rohrboden. Ist jedoch keine hohe Druckstabilität gefordert, so ist das Anlegen des Seitenteils an die äußerste Wellrippe (ohne Anbindung an den Rohrboden) ausreichend.
  • Die Anbindung des Seitenteils am Rohrboden erfolgt bevorzugt über federarmartige Bereiche, wobei ein Spalt zwischen der Außenkante des Rohrbodens und der äußeren Wellrippe ausgeglichen wird. Somit liegt das Seitenteil an der äußeren Wellrippe, nämlich mit seinem zentralen Bereich, und am Rohrboden, nämlich mit seinem federarmartigen Bereich, an und eine gute Verlötung mit beiden Bauteilen kann gewährleistet werden.
  • Der Rohrboden weist bevorzugt mindestens drei Ebenen auf, wobei ein Absatz zwischen zwei der Ebenen als Nut ausgebildet ist, welche der Aufnah me einer Trennwand dient. Die Anordnung der Trennwand in einer Nut ergibt eine gute Verlötung von Trennwand mit dem Boden.
  • Insbesondere bevorzugt endet der wellenförmige Bereich am Rand des Rohrbodens mit einem keilförmigen Bereich, so dass die Trennwand über nahezu die gesamte Länge durch die in dem wellenförmigen Bereich verlaufenden Nutwände gut geführt ist.
  • Der Abstand der untersten Ebene zur Ebene, welche die Außenseite des Nutgrunds bildet, entspricht bevorzugt mindestens der Materialstärke des Rohrbodens.
  • Durch zwei, um eine Querteilung versetzte Nuten ist im Falle einer in Querrichtung angeordneten Trennwand keine Orientierung des Rohrbodens im Blockfertiger bei ungerader Rohranzahl und Umlenkung in der Breite erforderlich. Es ist hierbei für die Funktion des Wärmeübertragers in der Regel unwesentlich, ob die Trennwand in der ersten oder zweiten Nut angeordnet ist, so dass das Vorsehen zweier Nuten die Montage stark vereinfacht.
  • Der Wasserkasten besteht vorzugsweise aus einem tiefgezogenen Metallblech, bspw. aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, wie der restliche Teil des Wärmeübertragers. Kunststoff kann ebenfalls verwendet werden, bevorzugt als Spritzgussteil ausgebildet. Es sind auch andere geeignete Materialien möglich. Die Flachrohre bestehen ebenfalls vorzugsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung.
  • Der Abstand zwischen zwei benachbarten Flachrohren (Querteilung) liegt vorzugsweise zwischen 3 und 20 mm, insbesondere bevorzugt zwischen 4 und 12 mm.
  • Die beim Wärmeübertrager verwendeten Flachrohre sind bevorzugt gefalzt. Natürlich können auch extrudierte oder auf sonstige Weise hergestellte Flachrohre verwendet werden. Im Mittenbereich befindet sich vorzugsweise mindestens ein Steg zur Bildungen eines Zwei- oder Mehr-Kammer-Flachrohres. Die Stegbreite beträgt hierbei vorzugsweise mindestens die doppelte, insbesondere bevorzugt die vierfache Materialstärke im Vergleich zum die Außenwand bildenden Material. In Folge der erhöhten Stegbreite ergibt sich eine vergrößerte Auflagefläche des Stegendes an der Gegenfläche. Die Lötverbindung wird dadurch sicherer und dichter, d. h. die Leckage in Folge einer unzureichenden Verlötung und eines dadurch möglichen Überströmens von Kühlmittel von einer in die andere Kammer kann verringert oder sogar ausgeschlossen werden.
  • Die gefalzten Flachrohre sind nach dem Falzen gelötet. Durch das Verlöten ergibt sich eine erhöhte Druckwechselstabilität des Flachrohres. Eine Lotplattierung des Blechs ist nur auf der Außenseite erforderlich, so dass die Innenseite mit einer Schutzplattierung gegen Korrosion versehen sein kann.
  • Der Steg, d. h. im Falle von gefalzten Flachrohren der Falzbereich, ist vorzugsweise in Rohrmitte angeordnet, so dass sich zwei Kammern mit einander entsprechendem Strömungsquerschnitt ergeben. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Beispielsweise kann der Falz auch außermittig angeordnet sein, so dass zwei unterschiedlich große Strömungskanäle entstehen. Eine entsprechende Ausgestaltung ist auch bei anders hergestellten Flachrohren möglich.
  • Die Bandenden sind im Falle von gefalzten Flachrohren vorzugsweise um 180° umgeschlagen und anschließend nochmals um 90° nach innen aufgestellt, so dass sie einen Steg bilden, der vorzugsweise mit seinem Ende an einer ebenen Fläche anliegt und mit derselben verlötet ist. Der senkrechte Stoß der beiden 90°-Umschläge verhindert ein Aufspringen des Flachrohres im unverlöteten Zustand. Der Kontakt zwischen den beiden Enden kann sowohl flächig als auch linienförmig sein.
  • Die längsseitigen Enden des Blechs sind im Falle von gefalzten Flachrohren vorzugsweise um 180° umgeschlagen und nochmals um 90° nach innen geschlagen, so dass sich eine relativ große Lötfläche ergibt und der durch die Enden gebildete Steg, welcher die beiden Kammern unterteilt. Durch das Umschlagen um 180° können Schwankungen der Streifenbreite des Blechs leicht ausgeglichen werden, ohne dass die Qualität der Flachrohre hierunter leidet. Ferner ergibt sich durch den 180°-Umschlag im Falzbereich ein erhöhtes Lotangebot, so dass ein sicheres Verlöten des Rohres unter Bildung zweier getrennter Kammern möglich ist. Ferner ergibt sich eine einfache Außenkontur, welche das Verbinden von Rohrboden und Flachrohren vereinfacht.
  • Für die Verlötung des gefalzten Flachrohres ist ein einseitig lotplattiertes Bandmaterial ausreichend. Auf der dem Kühlmittel zugewandten inneren Seite kann ferner eine Schutzplattierung gegen Korrosion angebracht sein.
  • Das Flachrohr besitzt bevorzugt eine einfache Außenkontur, wodurch der Durchzug im Boden, in welchen das Flachrohr gesteckt wird, einfach gestaltet werden kann.
  • Die Rohrbreite eines Flachrohres kann sich im Bereich zwischen 10 und 100 mm bewegen. Vorzugsweise in einem Bereich zwischen 12 und 60 mm.
  • Die Rohrtiefe eines Flachrohres beträgt vorzugsweise zwischen 0,5 und 10 mm. Besonders bevorzugt beträgt sie zwischen 0,8 und 5 mm.
  • Die Materialdicke, d. h. die Wandstärke, des Flachrohres beträgt vorzugsweise zwischen 0,08 und 2 mm. Besonders bevorzugt sind 0,1 bis 0,5 mm. Ins besondere lassen sich bei gefalzten Rohren Wandstärken von unter 0,25 mm realisieren. Die in Folge einer verringerten Materialstärke verringerte Steifigkeit des Wärmetauschers wird durch besagte versteifende Seitenteile ausgeglichen, welche ebenfalls mit den beiden Rohrböden fest verbunden, insbesondere verlötet, sind.
  • Das Flachrohr kann auch mit Einprägungen (z. B. Winglets) versehen sein. Diese Einprägungen erhöhen die Turbulenz des im Flachrohr strömenden Mediums und verbessern den Wärmeübergang. Die Tiefe der Einprägungen beträgt vorzugsweise ca. 0,05 bis 5 mm, besonders bevorzugt 0,10 bis 1 mm, wobei die Tiefe abhängig von der Rohrbreite ist. Die Materialausdünnung im Bereich der Einprägungen kann zwischen 0 und 50% der Ausgangsmaterialstärke liegen.
  • Die Einprägungen können nur in einem Kanal oder in allen ausgeführten Kanälen des Flachrohres vorgesehen sein. Ebenfalls können Einprägungen nur in einem Teilbereich des Flachrohrs vorgesehen sein, wie bspw. im oberen und/oder unteren Endbereich. Ebenso kann die Abfolge, Anzahl und Geometrie der Einprägungen variieren, auch zwischen den einzelnen Flachrohren. Neben Einprägungen können auch Einsätze in den Kammern vorgesehen sein.
  • Die einzelnen Kammern des Zwei- oder Mehr-Kammer-Flachrohres können sowohl in gleicher Richtung als auch in entgegen gesetzter Richtung von Kühlmittel durchströmt werden.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbeispiele, teilweise mit Varianten, unter Bezugnahme auf die Zeichnung im Einzelnen erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine perspektivische eines Wärmeübertragers ohne Darstellung der Wellrippen gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
  • 2a eine perspektivische Ansicht des Wasserkastens im Bereich der Stutzen,
  • 2b eine Detailansicht eines Stutzens,
  • 3 eine Draufsicht auf die Wellrippen und dazwischen angeordneten Flachrohre in Richtung der Mittellängsachse der Flachrohre,
  • 4a eine perspektivische, ausschnittsweise Ansicht des Wärmeübertragers ohne Wasserkasten und Wellrippen,
  • 4b eine 4a entsprechende Explosionsdarstellung,
  • 5 einen Schnitt quer durch einen Rohrboden samt Trennwand,
  • 6 eine perspektivische Ansicht des Rohrbodens,
  • 7 eine Detailansicht des Rohrbodens,
  • 8 einen ausschnittsweisen Schnitt durch den Rohrboden in Längsrichtung ohne Trennwand,
  • 9 eine ausschnittsweise Darstellung der Trennwand,
  • 10 einen ausschnittsweisen Schnitt durch den Rohrboden mit Trennwand in Längsrichtung,
  • 11 eine perspektivische Ansicht eines Seitenteils vor dem Zusammenbau des Wärmeübertragers,
  • 12 eine Detailansicht des Seitenteils,
  • 13 einen Schnitt durch das Seitenteil im in ein Klimaanlagengehäuse eingebauten Zustand,
  • 14a einen Schnitt durch das Seitenteil samt äußerer Wellrippe und äußerem Flachrohr,
  • 14b einen 14a entsprechenden, schematisierten Schnitt durch das Seitenteil, Wellrippen und Rohrboden im äußeren Bereich zur Verdeutlichung der Verbindungsbereiche,
  • 15 eine Seitenansicht des Wärmeübertragers zur Verdeutlichung des Zusammenbaus,
  • 16 einen Schnitt durch ein Flachrohr des Wärmeübertragers gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
  • 17 eine Detailansicht des Flachrohrs von 16,
  • 18 eine perspektivische Teilansicht des Flachrohrs,
  • 19 einen Schnitt durch ein Flachrohr gemäß einer Variante,
  • 20 eine perspektivische, ausschnittsweise Ansicht eines Wärmeübertragers ohne Wasserkasten und Wellrippen gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel,
  • 21 eine Detailansicht des Wärmeübertragers von 20,
  • 22 einen ausschnittsweisen Schnitt in Längsrichtung des Wasserkastens durch den Rohrboden samt Trennwand,
  • 23 einen Schnitt quer zum Wasserkasten,
  • 24 eine ausschnittsweise perspektivische Ansicht des mittleren Bereichs des Rohrbodens gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, und
  • 25 eine andere ausschnittsweise perspektivische Ansicht des mittleren Bereichs des Rohrbodens von 24.
  • Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist ein Wärmeübertrager 1 Teil einer in einem Klimaanlagengehäuse G (nur ausschnittsweise in 13 angedeutet) eines Kraftfahrzeugs angeordneten Klimaanlage. Der Wärmeübertrager 1 dient bei Bedarf als Heizkörper zur Erwärmung der von einem Gebläse angesaugten und dem Fahrzeuginnenraum zuzuführenden Luft. Die Klimaanlage ist hierbei auf an sich herkömmliche Weise mit einem Gebläse, einem Verdampfer, besagtem als Heizkörper dienenden Wärmeübertrager sowie einem Kaltluftbypass zum Heizkörper ausgebildet, weshalb im Folgenden hierauf nicht näher eingegangen wird. Alternativ kann der Wärmeübertrager auch in einem reinen Fahrzeug-Heizsystem ohne Verdampfer angeordnet sein.
  • Der Wärmeübertrager 1 weist zwei Wasserkästen 2 mit Rohrböden 3, eine Mehrzahl die Wasserkästen 2 verbindende Flachrohre 4, welche mit ihren Enden in die Rohrböden 3 geführt sind, und dazwischen angeordnete Wellrippen 5 auf, wobei die Flachrohre 4 in Verbindung mit den Wellrippen 5 ein Wärmeübertragernetz bilden. Der Wärmeübertrager weist vorliegend eine Breite W von ca. 200 mm, eine Höhe H von ca. 200 mm und eine Tiefe (Flachrohre) B von ca. 30 mm auf. Die Querteilung P, d. h. der Abstand zweier Flachrohrmitten, beträgt vorliegend ca. 8 mm.
  • Bei den beiden Wasserkästen 2 und den Rohrböden 3 handelt es sich vorliegend um aus einem Metallblech mittels Stanz-Biegens hergestellte Teile, die miteinander verlötet sind, wobei das Verlöten vorliegend im gleichen Arbeitsgang wie das Verlöten von Rohrboden 3, Flachrohren 4 und Wellrippen 5 erfolgt.
  • Gemäß einer nicht in der Zeichnung dargestellten Variante sind die Wasserkästen jeweils durch Kunststoffspritzgussteile gebildet und mit dem entsprechenden Rohrboden rein mechanisch verbunden, während die Rohrböden wiederum mittels einer Lötverbindung mit den Flachrohren verbunden sind. Zur verbesserten Abdichtung zwischen Kunststoffspritzgussteil und Rohrboden ist ein Dichtelement vorgesehen.
  • An dem oberen der beiden Wasserkästen 2 sind ein Kühlmitteleintritts- und ein Kühlmittelaustrittsstutzen 6 vorgesehen. Der Wärmeübertrager 1, welcher der Abgabe der Abwärme des Kraftfahrzeugmotors an die Umgebung dient, ist Teil eines herkömmlichen Kühlmittelkreislaufs des Verbrennungsmotors, an welchen er über die beiden Stutzen 6 angeschlossen ist.
  • Da nur an einem der Wasserkästen 2 die Stutzen 6 angeordnet sind, ist eine Umlenkung des Kühlwassers im Wärmeübertrager 1 im anderen, vorliegend dem unteren Wasserkasten 2 erforderlich. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel erfolgt eine Umlenkung in der Tiefe, wofür eine sich in Längsrichtung des Wasserkastens 2, an welchem die Stutzen 6 angeordnet sind, verlaufende Trennwand 7 vorgesehen ist, welche den Kühlmitteleintrittsstutzen vom Kühlmittelaustrittsstutzen trennt. Auf die Anordnung der Trennwand 7 im Wasserkasten 2 wird an späterer Stelle näher eingegangen.
  • Um einen möglichst einfachen Aufbau des Wärmeübertragers 1 zu ermöglichen, und insbesondere um die Anzahl der Teile möglichst gering zu halten, ist nur eine Flachrohrreihe vorgesehen. Um dennoch die Umlenkung des Kühlmittels in der Tiefe des Wärmeübertragers 1 zu ermöglichen, sind die Flachrohre 4 als Mehrkammerflachrohre, vorliegend mit zwei Kammern, ausgebildet, so dass das Kühlmittel in einer ersten Kammer 8 vom oberen, mit den Stutzen 6 versehenen Wasserkasten 2 aus dem kühlmitteleintrittsstutzenseitigen Bereich nach unten in den anderen Wasserkasten 2 strömen und von dort in die zweite Kammer 9 eintreten und durch dieselbe nach oben in den kühlmittelaustrittsstutzenseitigen Bereich des oberen Wasserkastens 2 strömen kann. Vorliegend weisen die Kammern 8 und 9 die gleiche Querschnittsfläche auf, jedoch kann sich die Querschnittsfläche der beiden Kammern unterscheiden, bspw. um die Strömungsgeschwindigkeiten auf einer Seite zu erhöhen.
  • Bei den Flachrohren 4 handelt es sich um aus einem Blech mit einer Dicke von 0,25 mm gebogene Flachrohre. Die Rohrtiefe T beträgt vorliegend 3 mm, die Rohrbreite B 30 mm, die Rohrbreite B1 der ersten Kammer (Kammer 8) 15 mm und die Rohrbreite B2 der zweiten Kammer (Kammer 9) ebenfalls 15 mm (siehe 16). Die längsseitigen Enden des Blechs sind um 180° gefalzt oder umgeschlagen und nochmals um 90° nach innen geschlagen, so dass sich eine relativ große Lötfläche ergibt und der durch die Enden gebildete Steg, welcher die beiden Kammern 8 und 9 unterteilt, mit vorliegend der vierfachen Blechdicke, nämlich einer Dicke von ca. 1 mm, relativ dick ausgebildet ist.
  • Die Flachrohre 4 können auf ihrer Innenseite mit einer Schutzplattierung gegen Korrosion und auf ihrer Außenseite mit einer Lotplattierung zum einfachen Verlöten mit den Rohrböden 3 und den zwischen den Flachrohren 4 angeordneten Wellrippen 5 versehen, wobei die Plattierungen vor dem Biegen des als Ausgangsmaterial vorliegenden Blechs aufgebracht werden.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Flachrohre 4, wie in 16 bis 18 dargestellt, mit einer ebenen Innenfläche ausgebildet, jedoch können alternativ die Wände des Flachrohres mit Einprägungen versehen sein, so dass beispielsweise pyramidenstumpfförmige Erhebungen nach innen ragen, wie in 19 angedeutet. Beliebige andere Ausgestaltungen sind möglich. Ebenso können alternativ oder in Verbindung mit Einprägungen Einsätze zur Veränderung der Strömungsgeschwindigkeit in einzelnen Bereichen vorgesehen sein.
  • Zur Aufnahme der Flachrohre 4 weisen die Rohrböden 3 langlochartige Durchzüge 10 auf, welche vorliegend in Richtung Wasserkasten 2 vorstehen und durch den hochgezogenen Rand eine vergrößerte Anlagefläche für das Verlöten von Flachrohren 4 und Rohrboden 3 vorsehen. Neben den quer zur Längsrichtung des Rohrbodens 3 ausgebildeten Durchzügen 10 ist über nahezu die gesamte Länge der Rohrböden 3 im mittleren Bereich eine wellenförmige Erhebung 11 in Richtung Wasserkasten 2 ausgebildet, in deren Mitte eine nutartige Vertiefung 12 zur Aufnahme der Trennwand 7 ausgebildet ist. Die wellenförmige Erhebung 11 samt nutartiger Vertiefung 12 erstreckt sich auch auf den Randseiten, d. h. außerhalb der äußeren Durchzüge 10 (siehe bspw. 8), wobei sie keilförmig ausläuft und dadurch eine Führung bis nahe an das Ende der Trennwand 7 realisiert. Der keilförmige Endbereich der wellenförmigen Erhebung 11 ist in der Zeichnung mit dem Bezugszeichen 11' versehen. Die Breite der nutartigen Vertiefung 12 entspricht hierbei der Dicke der Trennwand 7, wobei die Trennwand 7 vorliegend mit dem Rohrboden verlötet ist. Im Randbereich weist die Trennwand 7 jeweils eine fußartige Ausgestaltung auf, wie aus 9 ersichtlich, um den Zwischenbereich zwischen dem Ende der nutartigen Vertiefung 12 und dem normalen Boden sowie dem Rand des Rohrbodens auszufüllen. Dabei wird dieser Zwischenbereich möglichst klein gehalten, um eine gute seitliche Führung beim Zusammenbau und Abstützung im zusammengebauten Zustand sowie eine sichere Verlötung der Trennwand 7 zu ermöglichen.
  • Die Trennwand 7 ist auf der Rohrbodenseite mit einer Mehrzahl von Schlitzen 13 versehen, in welche die Enden der Flachrohre 4 im zusammengebauten Zustand ragen, so dass die Flachrohre 4 im Stegbereich an dem Grund der Schlitze 13 anliegen. Zur exakten Fixierung der Trennwand 7 im Wasserkasten 2 sind auf der gegenüberliegenden Seite, also außenseitig, mehrere Vorsprünge 14 ausgebildet, welche in entsprechend positionierte Vertiefungen oder Öffnungen im Wasserkasten 2 ragen und dicht damit verlötet werden.
  • Alternativ, insbesondere im Falle eines Kunststoff-Wasserkastens, kann die Trennwand auch einfach eingesteckt und durch den Wasserkasten fixiert sein.
  • Der Rohrboden 3 weist in Richtung Wärmeübertragermitte hin drei Ebenen E1, E2 und E3 auf (siehe 5), wobei E1 die am weitesten außen angeordnete Ebene, E2 die Ebene der nutartigen Vertiefung 12 und E3 die Ebene der wellenförmigen Erhebung 11 ist. Vorliegend enden die Durchzüge 10 für die Flachrohre 4 etwa in der Höhe der Ebene E3 (siehe 5).
  • An den Seiten des Rohrbodens 3 ist ein Rand 15 in einem Winkel von ca. 90° und ein äußerer Teil hiervon nochmals um 45° zurück nach außen umgebogen, wobei im Rand 15 insbesondere im Bereich der Ecken eine Mehrzahl von Schlitzen 16 vorgesehen ist, die sich bis in den inneren Randbereich erstrecken. An den Schmalseiten des Rohrbodens 3 sind, wie bspw. aus 7 ersichtlich, zwei laschenartige Randbereiche 17 ausgebildet.
  • Um den Rohrboden 3 weiter zu versteifen, sind ferner zwischen den Durchzügen 10 jeweils parallel hierzu verlaufende Sicken 18 vorgesehen, welche im mittleren Bereich durch die wellenförmige Erhebung 11 mit ihrer Nut 12 unterbrochen sind. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel entfallen diese Sicken 18 auf den beiden Seiten des mittleren Durchzugs 10 (siehe 6), wobei in diesem Bereich jeweils eine durchgehende Ebene 19 in Querrichtung vorgesehen ist, welche als Anlagefläche für eine weitere Trennwand dienen kann. Eine derartige Trennwand kann vorgesehen sein, wenn ein Durchströmen des Wärmeübertragers 1 im Kreuzgegenstrombetrieb oder in der Breite und nicht in der Tiefe vorgesehen ist. Auch in diesem Bereich sind drei Ebenen E1, E2 und E3 vorgesehen, welche den vorstehend erwähnten Ebenen für die (Längs-)Trennwand 7 entsprechen.
  • Zur weiteren Erhöhung der Steifigkeit des Wärmeübertragers 1 sind an den Außenseiten parallel zu den Flachrohren 4 verlaufende Seitenteile 20 angebracht. Diese sind sowohl mit den beiden Rohrböden 3 als auch mit den äußeren Wellrippen 5 verlötet. Die Seitenteile 20 sind vorliegend spiegelbildlich ausgebildet, so dass im Folgenden nur eines der Seitenteile 20 beschrieben wird.
  • Das Seitenteil 20 wird vorliegend durch ein Stanz-/Tiefziehverfahren hergestellt, es kann alternativ beispielsweise auch durch ein Rollierverfahren hergestellt werden. Das Blech, aus welchem das Seitenteil 20 hergestellt ist, weist vorliegend eine Dicke von 1,5 mm auf. Die Breite des Seitenteils 20 beträgt vorliegend 35 mm, die Länge entspricht etwa der Länge der Flachrohre 4.
  • Zur Versteifung des Seitenteils 20 sind über die gesamte Breite 20 in regelmäßigen Abständen Versteifungssicken 21 eingebracht, vorliegend zwei. Die Versteifungssicken 21 weisen dabei eine Höhe H von vorliegend 10 mm auf. Ferner ist der äußere längsseitige Rand des Seitenteils 20 um 90° umge schlagen, wobei der umgeschlagene Bereich 22 eine Höhe H1 von 5 mm aufweist (siehe 13).
  • Durch eine entsprechende Ausgestaltung der Seitenteile 20 mit zwei Versteifungssicken 21 ist zudem eine seitliche Abdichtung des Wärmeübertragers 1 im Klimaanlagengehäuse G ohne zusätzliche Dichtelemente möglich. Hierbei erfolgt die Abdichtung durch eine Art Nut-Feder-Verbindung, wobei vorliegend die Nut durch die beiden Versteifungssicken 21 und dem dazwischen angeordneten Bereich und die Feder durch eine am Klimaanlagengehäuse G ausgebildete Rippe G' gebildet ist, welche bei Positionierung des Wärmeübertragers 1 im Klimaanlagengehäuse G zwischen den beiden Versteifungssicken 21 zu liegen kommt. Hierbei dringt die als Feder dienende Rippe G' in die entsprechende Nut zwischen den beiden Versteifungssicken 21 ein, wobei bevorzugt zwischen Federende und Nutgrund ein gewisses Spiel zum Toleranzausgleich vorgesehen ist. Dahingegen liegen die Seitenwände der Nut an den Seitenwänden der Feder dicht an.
  • Die durch die Schlitze 16 im Rohrbodenrand gebildeten Laschen (laschenartiger Randbereich 17) dienen zur Aufnahme des Seitenteils 20. Nach dem Zusammenbau erfolgt ein Verlöten der Bauteile, so dass Seitenteil 20 und Rohrboden 3 sowie die äußerste Wellrippe 5 fest miteinander verlötet sind. Die Anbindung des Seitenteils 20 an den Rohrboden 3 erfolgt über besagte Laschen, welche eine Federwirkung aufweisen, so dass ein Spalt zwischen der Außenkante des Rohrbodens 3 und die äußere Wellrippe 5 ausgeglichen wird, und das Seitenteil 20 an der äußeren Wellrippe 5 und dem Rohrboden 3 anliegt und mit denselben gut verlötet ist. Der kassettierte Wärmeübertrager 1 wird vorliegend mit Spannklammern direkt auf das Seitenteil gespannt, wie in 15 durch Pfeile angedeutet. Lötleisten sind bei der Heizkörperfertigung nicht erforderlich.
  • Auch am Seitenteil 20 sind endseitig zwei federarmartige Bereiche 23 ausgebildet (siehe 12), wobei im Übergangsbereich ein Biegebereich 24 ausgebildet ist, welche einen Ausgleich des Versatzes zwischen dem Rohrboden 3 und der äußeren Wellrippe 5 ermöglicht, wie aus 14a und b ersichtlich. Hierbei sind Kontaktbereiche vorgesehen, wobei in 14a das Bezugszeichen 25 den Kontaktbereich zur Wellrippe 5 und das Bezugszeichen 26 den Kontaktbereich zum Rohrboden 3 andeutet. Der Biegebereich 24 ermöglicht eine Verschiebung der Ebene, in welcher die Kontaktbereiche 26 liegen, zu der Ebene, in welcher die Kontaktbereiche 25 mit den Rohrböden 3 liegen. Um ein gutes Verlöten mit dem Rohrboden 3 zu gewährleisten, sind ferner die seitlichen Ränder des federarmartigen Bereichs 23 nach oben gebogen, weg von der Lötfläche, also dem Kontaktbereich 26.
  • Durch das Vorsehen der federarmartigen Bereiche 23 ist das Seitenteil 20 mit Rohrböden unterschiedlicher Breite verbindbar, so dass ein Seitenteil auch für unterschiedliche Wärmeübertragerbautiefen verwendet werden kann. Zusätzlich kann durch das Vorsehen derartiger Bereiche 23 auch ein Toleranzausgleich bezüglich der Wärmeübertragerhöhe erfolgen.
  • Das Seitenteil 20 weist zur Versteifung in Breitenrichtung weitere, im Folgenden zur Unterscheidung von den beiden ersten, in Längsrichtung verlaufenden Versteifungssicken 21 als zweite Versteifungssicken 27 bezeichnete Versteifungssicken auf, welche in regelmäßigen Abständen parallel zueinander verlaufend senkrecht zu den beiden ersten Versteifungssicken 21 angeordnet sind und sich sowohl seitlich als auch zwischen den beiden Versteifungssicken 21 erstrecken. Hierbei unterscheiden sich die Tiefen der ersten und zweiten Versteifungssicken deutlich, nämlich die ersten Versteifungssicken 21 sind deutlich tiefer ausgebildet als die zweiten Versteifungssicken 27 (siehe bspw. 1).
  • Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die 20 bis 25 ein zweites Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben, das sich im Wesentlichen dadurch vom ersten Ausführungsbeispiel unterscheidet, dass der Kühlmittelstrom nicht in der Tiefe sonder in der Breite umgelenkt wird, d. h. dass die Trennwand 7 sich nicht in Längsrichtung des oberen Wasserkastens 2 sondern in Querrichtung desselben erstreckt. Gleiche oder gleichwirkende Elemente sind beim zweiten Ausführungsbeispiel mit den gleichen Bezugszeichen wie beim ersten Ausführungsbeispiel versehen. Die Ausgestaltung der Seitenteile 20 unterscheidet sich nicht von der des ersten Ausführungsbeispiels.
  • Zur Aufnahme einer quer verlaufenden Trennwand 7 weist der Rohrboden 3 wiederum besagte, in Längsrichtung des Rohrbodens 3 verlaufende wellenförmige Erhebung 11 mit einer zentral angeordneten nutartigen Vertiefung 12 auf, so dass vorteilhafterweise der Rohrboden 3 auch für eine in Längsrichtung verlaufende Trennwand verwendet werden kann. Vorliegend ist eine ungerade Anzahl von Flachrohren 4 und entsprechend von Durchzügen 10 über die Länge des Rohrbodens 3 vorgesehen, so dass die Mitte durch einen Durchzug 10 gebildet wird. Um Probleme beim Zusammenbau in Bezug auf die Positionierung der in Querrichtung ausgerichteten Trennwand 7, welche eigentlich in der Mitte angeordnet sein sollte, zu verhindern, sind rechts und links des mittleren Durchzugs 10 die wellenförmige Erhebungen 11 mit den quer verlaufenden nutartigen Vertiefungen 12' ausgebildet (siehe z. B. 24), welche für eine Aufnahme der quer verlaufenden Trennwand 7 geeignet sind.
  • Entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel weist der Rohrboden 3 drei Ebenen E1, E2 und E3 auf (siehe 22), wobei E1 die am weitesten außen angeordnete Ebene, E2 die Ebene der nutartigen Vertiefung 12 bzw. 12' und E3 die Ebene der wellenförmigen Erhebung 11 ist. Vorliegend enden die Durchzüge 10 für die Flachrohre 4 etwa in der Höhe der Ebene E3 (siehe 24).
  • Im Rahmen der Montage wird eine Trennwand 7 in einer der beiden quer verlaufenden nutartigen Vertiefungen 12' eingesetzt, wobei es im Wesentlichen für die Funktion des Wärmetauschers 1 unerheblich ist, ob die Trennwand den anströmseitigen Wasserkastenbereich oder den abströmseitigen Wasserkastenbereich vergrößert oder verkleinert. Auch der Wasserkasten ist entsprechend ausgebildet, so dass beide Positionen der Trennwand 7 in demselben möglich sind.
  • Gemäß 21 ist die Anordnung der Lappen 17 derart gewählt, dass die Quertrennwand 7, unabhängig davon, ob sie links oder rechts des mittleren Durchzuges 10 eingesetzt wird, verstemmt werden kann.
  • Gemäß einem weiteren, nicht in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel ist für eine Erhöhung des Wirkungsgrads des Wärmetauschers und ein homogeneres Temperaturprofil der austretenden Luft ein Kreuzgegenstrombetrieb vorgesehen, wobei im oberen Wasserkasten eine Trennwand vorgesehen ist, welche eine Querteilung des Wasserkastens entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel über die gesamte Tiefe in der Mitte des Wasserkastens sowie die einströmseitige Hälfte in Längsrichtung vorsieht, und im unteren Wasserkasten entsprechend dem Wasserkasten des ersten Ausführungsbeispiels lediglich eine Trennwand in Längsrichtung des Wasserkastens vorgesehen ist. Auch in diesem Fall kann der Rohrboden gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel verwendet werden, da er sowohl eine Trennwand in Längs- als auch in Querrichtung ermöglicht, wobei jedoch eine Abstimmung der Position auf Grund der im selben Wasserkasten angeordneten, in Längsrichtung verlaufenden Trennwand, welche an der in Querrichtung verlaufenden Trennwand endet, vorzusehen ist.
  • Gemäß einem alternativen Ausführungsbeispiel, das nicht in der Zeichnung dargestellt ist, abgesehen von der Anordnung im Fahrzeug jedoch dem ersten Ausführungsbeispiel entspricht, ist als Wärmeübertrager ein im Motorraum eines Kraftfahrzeugs angeordneter Kühlmittelkühler vorgesehen, welcher der Kühlung des Kühlmittels aus dem Motorkühlkreislauf dient, insbesondere wenn im Fahrzeuginnenraum kein Heizbedarf besteht.
  • 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
    • - EP 0990868 A2 [0003]
    • - DE 102005010305 A1 [0004]
    • - DE 60019940 T2 [0005]
    • - DE 10340041 A1 [0006]

Claims (18)

  1. Wärmeübertrager, insbesondere für ein Fahrzeug, der aufweist: mindestens zwei Wasserkästen (2), mindestens jeweils einen Wasserkasten (2) verschließenden Rohrboden (3), eine Mehrzahl zwischen den Rohrböden (3) angeordneten Rohren (4), die ein Wärmeübertragernetz bilden oder Teil eines Wärmeübertragernetzes sind, dadurch gekennzeichnet, dass an den schmalen Außenseiten des Wärmeübertragers (1) zwischen den Wasserkästen (2) versteifende Seitenteile (20) angeordnet sind, welche sowohl mit dem Rohrboden (3) als auch mit der Außenseite des Wärmeübertragernetzes verlötet sind.
  2. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den einzelnen Rohren (4) Wellrippen (5) angeordnet sind, wobei Wellrippen (5), Rohre (4) und Rohrböden (3) sowie Seitenteile (20), Rohrböden (3) und die äußerste Wellrippe (5) oder das äußerste Rohr (4) miteinander verlötet sind.
  3. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenteile (20) mindestens eine in Längsrichtung der Seitenteile (20) verlaufende Versteifungssicken (21) aufweisen.
  4. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenteile (20) eine Mehrzahl in Querrichtung der Seitenteile (20) verlaufende Versteifungssicken (27) aufweisen.
  5. Wärmeübertrager nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in Längsrichtung verlaufenden Versteifungssicken (21) tiefer ausgebildet sind als die in Querrichtung verlaufenden Versteifungssicken (27) und die in Querrichtung verlaufenden Versteifungssicken (27) unterbrechen.
  6. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Seitenteile (20) an ihren Enden mindestens einen federarmartigen Bereich (23) aufweisen, welcher mit dem Rohrboden (3) verlötet ist.
  7. Wärmeübertrager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der federarmartige Bereich (23) seitenteilseitig einen Biegebereich (24) aufweist.
  8. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Kontaktbereichen (26) zwischen dem Seitenteil (20) und der äußeren Wellrippe (5) vorgesehen ist, die in einer ersten Ebene liegen, und mindestens zwei Kontaktbereiche (25) zwischen mindestens zwei federarmartigen Bereich (23) des Seitenteils (20), die an einander gegenüberliegenden Seiten des Seitenteils (20) angeordnet sind, vorgesehen sind, welche in einer zweiten Ebene liegen, wobei der Abstand der Ebenen durch Biegebereiche (24) der federarmartigen Bereiche (23) variabel ist, um sicherzustellen, dass das Wärmeübertragernetz nach dem Fügen der Rohrböden unter Spannung steht.
  9. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrboden (3) an seinen Schmalseiten mindestens einen laschenartigen Randbereich (17) aufweist, in welchem ein Verlöten von Rohrboden (3) und Seitenteil (20) vorgesehen ist.
  10. Wärmeübertrager nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der laschenartige Randbereich (17) außerhalb eines federarmartigen Bereichs (23) des Seitenteils (20) angeordnet und mit demselben verlötet ist.
  11. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre aus einem Blech gebogene Flachrohre (4) mit mindestens zwei Kammern (8, 9) sind, wobei die längsseitigen Enden des Blechs um 180° umgeschlagen und um 90° nach innen gebogen sind, so dass sie die beiden Kammern (8, 9) unterteilen.
  12. Wärmeübertrager, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrboden (4) eine in Längsrichtung desselben verlaufende wellenförmige Erhebung (11) mit einer nutartigen Vertiefung (12) für eine Aufnahme einer in Längsrichtung des Wasserkastens (2) verlaufenden Trennwand (7) aufweist.
  13. Wärmeübertrager nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die wellenförmige Erhebung (11) an mindestens einer Außenseite des Rohrbodens (4) mit einem keilförmigen Bereich (11') ausläuft.
  14. Wärmeübertrager nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrboden (4) eine gerade oder ungerade Anzahl von Durch zügen (10) aufweist und eine in Querrichtung verlaufende Trennwand (7) für eine Umlenkung des Kühlmittelstroms in Breitenrichtung vorgesehen ist, wobei beidseitig des mittleren Durchzugs (10) eine wellenförmige Erhebung (11) mit einer nutartigen Vertiefung (12') für eine variable Aufnahme der quer verlaufenden Trennwand (7) angeordnet ist.
  15. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrboden (3) Außenflächen aufweist, welche sich abgesehen von Übergangsbereichen innerhalb von mindestens drei Ebenen (E1, E2 und E3) erstrecken, wobei die erste Ebene (E1) die äußere Ebene bildet, die zweite Ebene (E2) die Außenfläche der nutartigen Vertiefung (12) ist, und die dritte Ebene (E3) die Außenfläche der wellenförmigen Erhebung (11) ist, und der Übergang zwischen der zweiten und dritten Ebene als seitliche Anlagefläche der Trennwand (7) dient.
  16. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass sich die wellenförmige Erhebung (11) samt nutartigen Vertiefung (12) in Längsrichtung des Rohrbodens (3) zwischen den einzelnen Durchzügen (10) für die Rohre (4) und auf den Außenseiten der äußeren Durchzüge (10) erstreckt.
  17. Verfahren zur Herstellung eines Wärmeübertragers, insbesondere eines Wärmeübertragers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Schritte: – Kassettieren des Wärmeübertragers, der folgende Bauteile umfasst: Wärmeübertragernetz, Wasserkästen, Rohrböden und Seitenteile – Spannen des Wärmeübertragernetzes mit einer oder mehreren Spannklammern und/oder einem Spanndraht direkt auf das Seitenteil
  18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile des Wärmeübertragers durch Löten miteinander verbunden werden.
DE102007052888A 2007-11-02 2007-11-02 Wärmeübertrager, insbesondere für ein Fahrzeug Withdrawn DE102007052888A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007052888A DE102007052888A1 (de) 2007-11-02 2007-11-02 Wärmeübertrager, insbesondere für ein Fahrzeug

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007052888A DE102007052888A1 (de) 2007-11-02 2007-11-02 Wärmeübertrager, insbesondere für ein Fahrzeug

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102007052888A1 true DE102007052888A1 (de) 2009-05-07

Family

ID=40514431

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102007052888A Withdrawn DE102007052888A1 (de) 2007-11-02 2007-11-02 Wärmeübertrager, insbesondere für ein Fahrzeug

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102007052888A1 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009053540A1 (de) * 2009-11-18 2011-05-19 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmeübertrager
DE102009056509A1 (de) * 2009-12-02 2011-06-09 Behr Industry Gmbh & Co. Kg Wärmetauscher mit formschlüssig festgelegtem Sammlerkasten
WO2013060882A1 (de) * 2011-10-28 2013-05-02 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmeübertrager
EP2413082A3 (de) * 2010-07-28 2015-03-04 Delphi Technologies, Inc. Verstärkungsplatte für einen Mehrreihenwärmetauscher
DE102014219209A1 (de) * 2014-09-22 2016-03-24 Mahle International Gmbh Wärmeübertrager
IT202100017504A1 (it) * 2021-07-02 2023-01-02 Denso Thermal Systems Spa Piastra laterale adattiva per scambiatore di calore automobilistico

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19722097A1 (de) * 1997-05-27 1998-12-03 Behr Gmbh & Co Wärmeübertrager sowie Wärmeübertrageranordnung für ein Kraftfahrzeug
EP0990868A2 (de) 1998-09-30 2000-04-05 Modine Manufacturing Company Wärmetauscher
EP0947792B1 (de) * 1998-04-03 2002-07-31 Denso Corporation Verdampfer für Kühlungsmittel und dessen Herstellungsverfahren
EP1271084B1 (de) * 1998-07-31 2005-03-16 Sanden Corporation Wärmetauscher
DE10340041A1 (de) 2003-08-28 2005-03-24 Behr Gmbh & Co. Kg Klimaanlage
DE102005010305A1 (de) 2004-03-05 2005-09-22 Behr Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zum Austausch von Wärme und Verfahren zu deren Herstellung
DE60019940T2 (de) 1999-09-08 2006-02-16 Zexel Valeo Climate Control Corp. Wärmetauscherrohr und verfahren zur herstellung des wärmetauscherrohrs
DE102004036019A1 (de) * 2004-07-23 2006-02-16 Behr Gmbh & Co. Kg Kühler, insbesondere Kühler für Fahrzeuge
DE102004036002A1 (de) * 2004-07-23 2006-02-16 Modine Manufacturing Co., Racine Wärmeaustauscher
DE102004042455A1 (de) * 2004-08-31 2006-03-02 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmeübertrager in Ganzmetallbauweise, insbesondere für Kraftfahrzeuge
DE102006018217A1 (de) * 2006-04-19 2007-10-25 Modine Manufacturing Co., Racine Wärmetauscher für Kraftfahrzeuge

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19722097A1 (de) * 1997-05-27 1998-12-03 Behr Gmbh & Co Wärmeübertrager sowie Wärmeübertrageranordnung für ein Kraftfahrzeug
EP0947792B1 (de) * 1998-04-03 2002-07-31 Denso Corporation Verdampfer für Kühlungsmittel und dessen Herstellungsverfahren
EP1271084B1 (de) * 1998-07-31 2005-03-16 Sanden Corporation Wärmetauscher
EP0990868A2 (de) 1998-09-30 2000-04-05 Modine Manufacturing Company Wärmetauscher
DE60019940T2 (de) 1999-09-08 2006-02-16 Zexel Valeo Climate Control Corp. Wärmetauscherrohr und verfahren zur herstellung des wärmetauscherrohrs
DE10340041A1 (de) 2003-08-28 2005-03-24 Behr Gmbh & Co. Kg Klimaanlage
DE102005010305A1 (de) 2004-03-05 2005-09-22 Behr Gmbh & Co. Kg Vorrichtung zum Austausch von Wärme und Verfahren zu deren Herstellung
DE102004036019A1 (de) * 2004-07-23 2006-02-16 Behr Gmbh & Co. Kg Kühler, insbesondere Kühler für Fahrzeuge
DE102004036002A1 (de) * 2004-07-23 2006-02-16 Modine Manufacturing Co., Racine Wärmeaustauscher
DE102004042455A1 (de) * 2004-08-31 2006-03-02 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmeübertrager in Ganzmetallbauweise, insbesondere für Kraftfahrzeuge
DE102006018217A1 (de) * 2006-04-19 2007-10-25 Modine Manufacturing Co., Racine Wärmetauscher für Kraftfahrzeuge

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009053540A1 (de) * 2009-11-18 2011-05-19 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmeübertrager
DE102009056509A1 (de) * 2009-12-02 2011-06-09 Behr Industry Gmbh & Co. Kg Wärmetauscher mit formschlüssig festgelegtem Sammlerkasten
EP2413082A3 (de) * 2010-07-28 2015-03-04 Delphi Technologies, Inc. Verstärkungsplatte für einen Mehrreihenwärmetauscher
WO2013060882A1 (de) * 2011-10-28 2013-05-02 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmeübertrager
DE102011085479A1 (de) * 2011-10-28 2013-05-02 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmeübertrager
CN103890530A (zh) * 2011-10-28 2014-06-25 贝洱两合公司 热交换器
US9810484B2 (en) 2011-10-28 2017-11-07 Mahle International Gmbh Heat exchanger with header contact regions for tubes support
DE102014219209A1 (de) * 2014-09-22 2016-03-24 Mahle International Gmbh Wärmeübertrager
IT202100017504A1 (it) * 2021-07-02 2023-01-02 Denso Thermal Systems Spa Piastra laterale adattiva per scambiatore di calore automobilistico

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0632245B1 (de) Wasser/Luft-Wärmetauscher aus Aluminium für Kraftfahrzeuge
DE102007018879A1 (de) Wärmetauscher
DE112005001295T5 (de) Wärmetauscher
DE112005001009T5 (de) Wärmetauscher
WO2014040797A1 (de) Wärmetauscher
DE4446817A1 (de) Verdampfer für Klimaanlagen in Kraftfahrzeugen mit Mehrkammerflachrohren
DE102007052888A1 (de) Wärmeübertrager, insbesondere für ein Fahrzeug
DE3142028C2 (de)
DE102006002932B4 (de) Wärmetauscher und Herstellungsverfahren für Wärmetauscher
DE102004002252B4 (de) Wärmeübertrager für Fahrzeuge
DE112008000781T5 (de) Wärmetauscheraufbau
EP1640684A1 (de) Wärmeübertrager aus Flachrohren und Wellrippen
DE102008007611A1 (de) Mehrkammer-Flachrohr, Wärmetauscher und Verwendung eines Wärmetauschers
EP1588115B1 (de) Wärmeübertrager, insbesondere gaskühler
DE19961199B4 (de) Wärmeübertrageranordnung
DE19963795A1 (de) Heiz-, Belüftungs- und/oder Klimaanlage, umfassend einen mit einem Verdampfer ausgestatteten thermischen Kreis
DE19819249C2 (de) Heizungswärmetauscher für Kraftfahrzeuge mit mehreren Klimatisierungszonen
EP1934545B1 (de) Heizkörper, kühlkreislauf, klimagerät für eine kraftfahrzeug-klimaanlage sowie klimaanlage für ein kraftfahrzeug
DE102008007601A1 (de) Mehrkammer-Flachrohr, Wärmetauscher und Verwendung eines Wärmetauschers
DE6602685U (de) Waermaustauscher, insbesondere kuehler fuer kraftfahrzeug-verbrennungsmotore, mit zwischen kuehlmittelleitungen desselben angeordneten, als abstandshalter dienenden beitblechen zur fuehrung eines kuehlluftstromes und vorrichtung zur herstellung der
DE102008036614A1 (de) Wärmetauscher
EP1912035B1 (de) Kraftfahrzeugkühler
EP2049859B1 (de) Kraftfahrzeugklimaanlage
EP1923654A1 (de) Wärmeübertrager
EP1926961A1 (de) Wärmeübertrager, insbesondere gaskühler

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
R012 Request for examination validly filed
R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20140818

R082 Change of representative

Representative=s name: GRAUEL, ANDREAS, DIPL.-PHYS. DR. RER. NAT., DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: MAHLE INTERNATIONAL GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: BEHR GMBH & CO. KG, 70469 STUTTGART, DE

Effective date: 20150317

R082 Change of representative

Representative=s name: GRAUEL, ANDREAS, DIPL.-PHYS. DR. RER. NAT., DE

Effective date: 20150317

R016 Response to examination communication
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee