DE102008029420A1 - Collection box, in particular a heat exchanger of a motor vehicle, and heat exchanger, insbesondere capacitor, a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Sammelkasten, insbesondere eines Wärmeübertragers eines Kraftfahrzeuges, mit einem Rohrboden umfassend erste Kontaktflächen, mit einem Kastenteil umfassend weitere Kontaktflächen, bei welchem der Rohrboden und das Kastenteil an Lötbereichen miteinander verlötet sind, und bei welchem die ersten Kontaktflächen und die zweiten Kontaktflächen die Lötbereiche bilden können, wobei sich der Sammelkasten durch Mittel zur Kontaktsicherung auszeichnet, mittels welchen in den Lötbereichen ein kritisches Entfernen der Kontaktflächen voneinander verhindert wird, wodurch die Gefahr von undichten Lötbereichen verringert ist.The invention relates to a collecting box, in particular a heat exchanger of a motor vehicle, comprising a tube bottom comprising first contact surfaces, with a box part comprising further contact surfaces, in which the tube sheet and the box part are soldered together at soldering areas, and in which the first contact surfaces and the second contact surfaces Soldering areas can form, wherein the collecting box is characterized by means for securing contact, by means of which in the soldering areas critical removal of the contact surfaces is prevented from each other, whereby the risk of leaking soldering areas is reduced.
Description
Die Erfindung betrifft einen Sammelkasten, insbesondere eines Wärmeübertragers eines Kraftfahrzeuges, mit einem Rohrboden umfassend erste Kontaktflächen, mit einem Kastenteil umfassend zweite Kontaktflächen, bei welchem der Rohrboden und das Kastenteil an Lötbereichen miteinander verlötet sind, und bei welchem die ersten Kontaktflächen und die zweiten Kontaktflächen die Lötbereiche bilden können. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Wärmeübertrager, insbesondere einen Kondensator, eines Kraftfahrzeuges mit einem Wärmeübertragerblock und mit Sammelkästen, bei welchem Kühlrohre des Wärmeübertragerblocks in die Sammelkästen münden.The The invention relates to a collecting box, in particular a heat exchanger a motor vehicle, having a tube plate comprising first contact surfaces, with a box part comprising second contact surfaces, at which the tube sheet and the box part at soldering areas are soldered together, and wherein the first contact surfaces and the second contact surfaces form the soldering areas can. Furthermore, the invention relates to a heat exchanger, In particular, a capacitor, a motor vehicle with a Heat exchanger block and with collecting boxes, at which cooling tubes of the heat exchanger block into the collection boxes.
Gattungsgemäße Sammelkästen für Wärmeübertrager sind aus dem Stand der Technik gut bekannt und bestehen häufig aus wenigstens zwei Formtei len, die miteinander verlötet sind, so dass der Sammelkasten insbesondere flüssigkeitsdicht und druckfest ausgebildet werden kann. Bei den vorgenannten Formteilen handelt es sich in der Regel um einen Rohrboden und ein Kastenteil bzw. einen Deckel des Sammelkastens.generic Collection boxes for heat exchangers are well known in the art and often exist from at least two Formtei len, which soldered together are, so that the collecting tank in particular liquid-tight and pressure resistant can be formed. In the aforementioned moldings it is usually a tube plate and a box part or a lid of the collecting tank.
Aus
der Offenlegungsschrift
Bei
einem anderen Wärmeübertrager aus der Offenlegungsschrift
Aus
der Offenlegungsschrift
Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung gattungsgemäße Sammelkästen weiter zu entwickeln.It object of the present invention is generic Further develop collection boxes.
Die Aufgabe der Erfindung wird von einem Sammelkasten, insbesondere eines Wärmeübertragers eines Kraftfahrzeuges, mit einem Rohrboden umfassend erste Kontaktflächen, mit einem Kastenteil umfassend weitere Kontaktflächen gelöst, bei welchem der Rohrboden und das Kastenteil an Lötbereichen miteinander verlötet sind, und bei welchem die ersten Kontaktflächen und die zweiten Kontaktflächen die Lötbereiche bilden können, wobei sich der Sammelkasten durch Mittel zur Kontaktsicherung auszeichnet, mittels welchen in den Lötbereichen ein kritisches Entfernen der Kontaktflächen voneinander verhindert wird.The The object of the invention is of a collecting box, in particular a heat exchanger of a motor vehicle, with a tubesheet comprising first contact surfaces, with a box part comprising further contact surfaces solved, in which the tubesheet and the box part at soldering areas are soldered together, and in which the first contact surfaces and the second contact surfaces the soldering areas can form, with the collecting tank by means for securing contact, by means of which in the soldering areas a critical removal of the contact surfaces prevented from each other becomes.
Zwar ist es aus dem Stand der Technik bekannt, miteinander zu verlötende Formteile eines Sammelkastens, wie etwa ein Rohrboden und ein Kastenteil, miteinander vorzufixieren, so dass die beiden Formteile vor dem eigentlichen dauerhaften Zusammenfügen gut handbar sind und die Gefahr eines Ausei nanderfallens des vorfixierten Sammelkastens verringert ist. Jedoch kann mittels einer derartigen herkömmlichen Vorfixierung nicht betriebssicher gewährleistet werden, dass die miteinander zu verlötenden Kontaktflächen in den eigentlichen Lötbereichen auch derart eng und gut aneinander liegen, dass sich dort eine qualitativ hochwertige Lötverbindung zwischen den zu verlötenden Formbauteilen des Sammelkastens ausbilden können. Eine nicht optimale Lötverbindung kann drastisch die Festigkeit des Sammelkastens reduzieren, insbesondere die Beständigkeit des Sammelkastens gegenüber hohen Innendrücken, so dass etwa auch der Berstdruck des Sammelkastens wesentlich reduziert ist. Selbst wenn die zu verlötenden Formbauteile des Sammelkastens zuvor während der Vorfixierung aneinander gepresst wurden, kann auf Grund von Fertigungsungenauigkeiten bei der Herstellung der Formbauteile nicht garantiert werden, dass diese an ihren Kontaktflächen immer ausreichend aneinander liegen können. Selbst wenn sie bei der Vorfixierung noch ausreichend aneinander liegen, kann es insbesondere bei einer Erwärmung hinsichtlich eines Lötprozesses dazu kommen, dass sich zwei einen Lötbereich bildende Kontaktflächen kritisch voneinander entfernen, so dass sich dort keine ausreichende Lötverbindung bilden kann.Although it is known from the prior art, prefixed to each other to be soldered moldings of a collecting tank, such as a tube sheet and a box part, so that the two moldings are well handleable before the actual permanent assembly and the risk of falling out of the pre-fixed collecting box Auseifallens is reduced. However, it can not be reliably ensured by means of such conventional prefixing that the contact surfaces to be soldered together in the actual soldering areas are also so close and good that a high quality soldered connection can be formed there between the molded components of the collecting box to be soldered. A non-optimal solder joint can drastically reduce the strength of the header, in particular the resistance of the header to high internal pressures, so that about the bursting pressure of the Collection box is substantially reduced. Even if the molded components of the collecting tank to be soldered were previously pressed against each other during the pre-fixing, it can not be guaranteed due to production inaccuracies in the production of the molded components that they can always lie sufficiently against one another at their contact surfaces. Even if they are still sufficiently adjacent to one another during the pre-fixing, it can happen, in particular in the case of heating with respect to a soldering process, that two contact areas forming a soldering area critically move away from each other so that a sufficient solder joint can not form there.
Mittels der erfindungsgemäßen Mittel zur Kontaktsicherung ist die Gefahr jedoch drastisch verringert, dass sich zwei einen Lötbereich bildende Kontaktflächen kritisch voneinander entfernen. Hierdurch ist gewährleistet, dass der Sammelkasten besonders druckstabil ist. Dies ist besonders im Hinblick auf Kondensatoren vorteilhaft, da bei diesen oftmals Kälteprozesse mit hohen Drücken beherrscht werden müssen.through the means for contact assurance according to the invention However, the danger is drastically reduced that two become one Soldering area forming contact surfaces critical of each other remove. This ensures that the collection box is particularly pressure stable. This is especially with regard to capacitors advantageous, since these often cold processes with high Press must be mastered.
Der Begriff „Kontaktfläche” beschreibt Flächen des Rohrbodens bzw. des Kastenteils, im Allgemeinen also des Sammelkastens, die aneinander liegend Lötbereiche bereitstellen können, in welchen eine Lötverbindung zwischen dem Rohrboden und dem Kastenteil ausgebildet werden sollen.Of the Term "contact surface" describes surfaces the tube bottom or the box part, in general so the collecting box, which can provide adjacent soldering areas, in which a solder joint between the tube sheet and the Box part to be formed.
Der Begriff „Lötbereiche” beschreibt vorliegend diejenigen Bereiche der Kontaktflächen, an welchen Formbauteile des Sammelkastens mittels Lötverbindungen miteinander verlötet werden sollen. In diesem Zusammenhang versteht es sich, dass nicht alle Kontaktflächen zwischen den Formbauteilen zwangsläufig Lötbereiche ausbilden müssen.Of the The term "soldering areas" describes here those areas of the contact surfaces on which molded parts the collecting tank soldered together by means of solder joints should be. In this context, it is understood that not all contact surfaces between the mold components inevitably Have to form soldering areas.
Es versteht sich auch, dass die Mittel zur Kontaktsicherung, nachfolgend auch kurz Kontaktsicherungsmittel genannt, vielfältiger Gestalt sein können, so lange mit ihnen ein außergewöhnlich guter Kontakt zwischen Kontaktflächen der Formbauteile des Sammelkastens sicher gestellt werden können, so dass sich an diesen Kontaktflächen eine Verlötung während eines gemeinsamen Lötprozesses des Sammelkastens besonders gut ausbilden kann. Die Kontaktsicherungsmittel können hierbei an nahezu allen Kontaktflächen vorgesehen sein, die Lötbereiche des Sammelkastens ausbilden sollen.It It is also understood that the means for contact security, below also called contact securing means for short, more diverse Being able to take shape with them is something extraordinary good contact between contact surfaces of the molded parts of the Collection box can be ensured, so that a soldering during these contact surfaces a common soldering process of the header especially can train well. The contact security funds can be provided here at almost all contact surfaces, to form the soldering areas of the collecting tank.
Eine bevorzugte Ausführungsvariante sieht in diesem Zusammenhang vor, dass die Mittel zur Kontaktsicherung an einem Längstrennwandbereich des Sammelkastens angeordnet sind. Ein solcher Längstrennwandbereich kann den Sammelkasten in zwei Hauptkanäle unterteilen. Insbesondere eignet er sich hierdurch hervorragend zum Platzieren von Kontaktflächen sowohl an dem Rohrboden als auch an dem Kastenteil des Sammelkastens, wobei die Druckbeständigkeit des Sammelkastens besonders hoch sein kann, wenn der Rohrboden und das Kastenteil dort miteinander verlötet sind.A preferred embodiment sees in this context in that the means for securing the contact on a longitudinal dividing wall region of the Collection box are arranged. Such a longitudinal partition wall area can divide the collection box into two main channels. In particular, this makes it ideal for placement contact surfaces both on the tubesheet and on the box part of the collecting box, wherein the pressure resistance of the collecting tank can be particularly high when the tubesheet and the box part are soldered together there.
Konstruktiv einfach können die Kontaktsicherungsmittel bereitgestellt werden, wenn die Mittel zu Kontaktsicherung innerhalb der Lötbereiche angeordnet sind. Zwar verkleinert sich hierdurch der jeweilige Lötbereich, jedoch kann dies mit einer besseren Lötverbindung ausgeglichen werden. Insbesondere, wenn nicht der gesamte Lötbereich für die Erfüllung der Festigkeitsanforderungen erforderlich ist.constructive simply the contact assurance means can be provided be when the means of securing contacts within the soldering areas are arranged. Although this reduces the respective soldering area, however, this can be compensated with a better solder joint become. In particular, if not the entire soldering area for the fulfillment of the strength requirements is required.
Die Qualität der Lötverbindungen an den Lötbereichen des Sammelkastens kann weiter erhöht werden, wenn die Mittel zur Kontaktsicherung Lötinitialisierungsgebilde aufweisen. Derartige Lötinitialisierungsgebilde können besonders betriebssicher einen Kontakt zwischen ersten Kontaktflächen und zweiten Kontaktflächen gewährleisten, von denen ausgehend sich eine Lötverbindung ausgezeichnet ausbilden kann.The Quality of the solder joints at the soldering areas of the collecting tank can be further increased if the funds for contact securing have Lötinitialisierungsgebilde. Such Lötinitialisierungsgebilde can be particularly reliable contact between the first contact surfaces and ensure second contact surfaces of which originate from a solder joint excellent can.
In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn die Mittel zur Kontaktsicherung Erhebungen innerhalb der ersten Kontaktflächen und/oder der zweiten Kontaktflächen aufweisen.In In this context, it is advantageous if the means for securing contacts Elevations within the first contact surfaces and / or having the second contact surfaces.
Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die Mittel zur Kontaktsicherung Senken innerhalb der ersten Kontaktflächen und/oder der zweiten Kontaktflächen aufweisen.About that In addition, it is advantageous if the means for securing contacts Lowering within the first contact surfaces and / or the have second contact surfaces.
Sind Erhebungen der Mittel zur Kontaktsicherung und Senken der Mittel zur Kontaktsicherung formschlüssig miteinander verbunden, können Kontaktflächen an Lötbereichen besonders betriebssicher aneinander liegend gehalten werden.are Surveys of means of securing contacts and lowering funds positively connected with each other for securing the contact, can contact surfaces at soldering areas particularly reliable to each other to be kept lying.
In der Praxis hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Mittel zur Kontaktsicherung eine Zapfen-Nabe-Verbindung aufweisen.In In practice, it has proved to be advantageous if the means have a pin-hub connection for securing contacts.
Durchdringen die Mittel zur Kontaktsicherung den Rohrboden oder den Deckel können zusätzlich Pressverbindungen von außen an innenliegenden Lötbereichen hergestellt werden, wodurch eine besonders enge Pressung der ersten und zweiten Kontaktflächen zueinander gewährleistet werden kann.penetration the means for securing contact the tube sheet or the lid can additionally press connections from outside to inside Soldering areas are produced, creating a special Close pressure of the first and second contact surfaces to each other can be guaranteed.
Beispielweise kann in diesem Zusammenhang ein Zapfen eines Rohrbodens in eine Nabe, die etwa als Durchgangsbohrung an einem Kastenteil ausgebildet sein kann, derart eingesteckt werden, dass ein freies Ende des Zapfens von der Außenseite eines Sammelkastens her zugänglich ist, so dass der Zapfen in der Nabe von außen verpresst werden kann. Insofern kann eine besonders eng anliegende Kontaktfixierung erzielt werden.For example, in this connection, a pin of a tube plate can be inserted into a hub, which may be formed as a through hole on a box part, such that a free end of the pin is accessible from the outside of a header, so that the pin in the hub be pressed from the outside can. In this respect, a particularly close-fitting contact fixation can be achieved.
Sind die Mittel zur Kontaktsicherung entlang einer Längsachse des Sammelkastens zueinander beabstandet angeordnet, können sich zwischen den einzelnen Kontaktsicherungsmitteln an den Kontaktflächen zusätzliche Lötbereiche ausbilden, so dass der Rohrboden und das Kastenteil hinreichend großflächig miteinander verlötet werden können.are the means for securing contact along a longitudinal axis the collecting tank spaced from each other, can between the individual contact security funds at the contact areas form additional soldering areas, so that the Tube bottom and the box part sufficiently large area can be soldered together.
In diesem Zusammenhang wird die Aufgabe auch von einem Wärmeübertrager, insbesondere von einem Kondensator, eines Kraftfahrzeuges mit einem Wärmeübertragerblock und mit Sammelkästen gelöst, bei welchen Kühlrohre des Wärmeübertragers in die Sammelkästen münden, wobei sich der Wärmeübertrager dadurch auszeichnet, dass er einen Sammelkasten nach einem der hier erläuterten Merkmalskombinationen umfasst.In In this context, the task is also performed by a heat exchanger, in particular of a condenser, a motor vehicle with a heat exchanger block and solved with collecting boxes, in which cooling tubes of the heat exchanger in the collecting tanks open, with the heat exchanger characterized in that he is a collector's box after one of the here comprises explained combinations of features.
Weitere Vorteile, Ziele und Eigenschaften vorliegender Erfindung werden anhand nachfolgender Beschreibung anliegender Zeichnung erläutert, in welcher beispielhaft ein Wärmeübertrager sowie ein Rohrboden und ein Kastenteil eines Sammelkastens des Wärmeübertragers dargestellt sind.Further Advantages, objects and characteristics of the present invention explained on the basis of the following description of the appended drawing, in which by way of example a heat exchanger as well a tube sheet and a box part of a header of the heat exchanger are shown.
Es zeigtIt shows
Der
in der
Sowohl
der Kühlmitteleinlaufkasten
Der
Rohrboden
Der
jeweilige gebogene Rohrboden
Während
der Kühlmittelzulauf
Der
Kühlmitteleinlaufkasten
Der
in der
Entlang
seiner Rohrbodenmittelachse
An
jeder der ersten Kontaktflächen
Ist
das Kastenteil
Da
die Kontaktsicherungszapfen
Dies
liegt daran, dass die Kontaktsicherungszapfen
Allein
dieses Anordnen der Erhebungen
Werden
die Mittel
Hierbei
sind auch verpresste und damit besonders feste Zapfen-Nabe-Verbindungen
Damit
insbesondere im Längstrennwandbereich
Speziell
wenn die Mittel
- 11
- WärmeübertragerHeat exchanger
- 22
- Kühlernetzradiator core
- 33
- KühlwassereinlaufkastenCooling water inlet box
- 44
- KühlwasserablaufkastenCooling water drain box
- 55
- KühlwasserrohreCooling water pipes
- 66
- KühlrippenwellenFins waves
- 77
- Kühlrippencooling fins
- 88th
- Haltestegholding web
- 99
- Rohrbodentube sheet
- 1010
- Kastenteilbox part
- 1111
- Nahtseam
- 1212
- Oberseitetop
- 1313
- erster Verschlussfirst shutter
- 1414
- Unterseitebottom
- 1515
- weiterer VerschlussAnother shutter
- 1616
- KühlwasserzulaufCooling water inlet
- 1717
- KühlwasserablaufCooling water outlet
- 1818
- rechter Winkelright angle
- 1919
- Längserstreckunglongitudinal extension
- 2020
- Durchzügeby trains
- 2121
- Sammelkästencollection boxes
- 2222
- längliche Ränderelongated margins
- 2323
- VorfixierlaschenVorfixierlaschen
- 2424
- Mittelachsecentral axis
- 2525
- LängstrennwandbereichLongitudinal partition area
- 2626
- erste Kontaktflächenfirst contact surfaces
- 2727
- zweite Kontaktflächensecond contact surfaces
- 2828
- Lötbereichensolder bumps
- 2929
- KontaktsicherungszapfenContact security bolts
- 3030
- Mittel zur Kontaktsicherungmedium for contact security
- 3131
- KontaktsicherungsnabenContact securement hubs
- 3232
- DurchgangslöcherThrough holes
- 3333
- LötinitialisierungsgebildeLötinitialisierungsgebilde
- 3434
- Kontaktbereichecontact areas
- 3535
- Erhebungensurveys
- 3636
- SenkenReduce
- 3737
- Zapfen-Nabe-VerbindungPin-hub connection
- 3838
- Abstanddistance
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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