DE102015208662A1

DE102015208662A1 - Vibrationsdämpfungssystem für einen Wärmetauscher eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE102015208662A1
Application number: DE102015208662.3A
Authority: DE
Inventors: Antonello Borghi; Alessandro Desogus
Original assignee: Denso Thermal Systems SpA
Current assignee: Denso Thermal Systems SpA
Priority date: 2014-05-14
Filing date: 2015-05-11
Publication date: 2015-11-19

Abstract

Vibrationsdämpfungssystem für einen Wärmetauscher eines Fahrzeugs, in welchem der Wärmetauscher (1) im Querschnitt eine ungefähr rechteckige Form aufweist und dazu vorgesehen ist, im Inneren eines Gehäuseraums (10) gelagert zu werden, und dieses Dämpfungssystem dazu geeignet ist, zwischen einen seitlichen Rand (2, 3, 4, 5) des Wärmetauschers (1) und eine Wand dieses Gehäuseraums gelegt zu werden. Das Vibrationsdämpfungssystem umfasst ein erstes Paar und ein zweites Paar von Eckteilen (21, 21) aus elastomerischem Material oder Schaumstoff, wobei jedes dieser Eckteile dazu geeignet ist mittels Eingriffskupplung an einer entsprechenden Ecke des Wärmetauschers (1) befestigt zu werden, und mit dem anderen Eckteil desselben Eckteilpaars mittels eines Verbindungselements (25) aus elastomerischem Material verbunden ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Vibrationsdämpfungssystem für einen Wärmetauscher eines Fahrzeugs, in welchem der Wärmetauscher im Querschnitt eine ungefähr rechteckige Form aufweist und dazu vorgesehen ist, im Inneren eines Gehäuseraums gelagert zu werden, und dieses Dämpfungssystem dazu geeignet ist, zwischen einen seitlichen Rand des Wärmetauschers und eine Wand dieses Gehäuseraums gelegt zu werden.
Es ist bekannt, dass in HVAC-Systemen für Fahrzeuge ein Verdampfer vorgesehen sein kann, der innerhalb eines Gehäuseraums positioniert ist. Dieser Raum wird innerhalb des Gehäuses gewonnen, welches das HVAC-System umgibt. Der Verdampfer ist mittels Rohrleitungen starr am Kompressor befestigt, welcher das für den Verdampfer vorgesehene Kühlmittel komprimiert und speist. Wegen dieser starren Verbindung werden die während des Betriebs des Kompressors erzeugten Vibrationen mehr oder weniger direkt auf den Verdampfer übertragen. Diese Vibrationen können dann durch Kontakt vom Körper des Verdampfers auf die Wände des Gehäuseraums übertragen werden, in welchem dieser Verdampfer positioniert ist, mit daraus folgender unerwünschter Geräuschproduktion.
Um das Auftreten dieser Geräusche zu beseitigen oder zumindest zu reduzieren, benutzt man bekanntermaßen eine Dichtung aus Schaumstoff oder elastomerischem Material, die um den Verdampfer positioniert und folglich zwischen den seitlichen Rand des Wärmetauschers und die Wände des Gehäuseraums gelegt wird.
Diese Lösung ist dennoch nicht kostengünstig, da der benutzte Rohstoff relativ teuer ist und weil der Installationsvorgang der Dichtung auf den Verdampfer nur händisch vorgenommen werden kann, da er schlecht zur Automatisierung geeignet ist. Zudem ist die obige Lösung nicht angemessen, weil sie nicht an die verschiedenen Anwendungsbedürfnisse angepasst werden kann; für die Installation auf Verdampfer verschiedener Größen müssen nämlich Dichtungssets in verschiedenen Längen vorgesehen sein mit daraus resultierenden höheren Produktions- und Betriebskosten.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Vibrationsdämpfungssystem vorzuschlagen, welches in der Lage ist, die obigen Nachteile zu beseitigen oder wenigstens zu reduzieren.
Gemäß dieser Erfindung wird dieses Ziel durch das oben beschriebene Vibrationsdämpfungssystem erreicht, welches ein erstes Eckteilpaar und ein zweites Eckteilpaar aus elastomerischem Material oder Schaumstoff umfasst, wobei diese Paare baulich voneinander getrennt sind, wobei jedes dieser Eckteile dazu geeignet ist, mittels Eingriffskupplung an einer entsprechenden Ecke des Wärmetauschers befestigt zu werden, und mit dem anderen Eckteil desselben Eckteilpaars mittels eines Verbindungselements aus elastomerischem Material verbunden ist.
Wie dargelegt sind die Eckteile und die Verbindungselemente in der Herstellung günstiger als herkömmliche Dichtungen sowohl, weil für ihre Herstellung eine geringere Menge an Material notwendig ist, insbesondere eine geringere Menge an elastomerischem Material, als auch, weil sie sich besser für wirtschaftliche Größenvorteile eignen, da ein und dasselbe Elementeset für mehrere Verdampfer verschiedener Größen hergestellt werden kann. Zudem kann der Montageprozess der eckigen Elemente automatisiert und auch vereinheitlicht werden, weil die Größen des Verdampfers keinen Einfluss auf die Montagemodalität der Eckteile haben.
Obwohl diese Erfindung in Bezug auf Verdampfer von HVAC-Systemen konzipiert wurde, ist sie nicht auf diesen Bereich beschränkt, sondern kann auch in anderen Wärmetauschern für Fahrzeuge Anwendung finden, wenn man die im Tauscher entstandenen Vibrationen dämpfen möchte.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert, die als integraler Bestandteil der vorliegenden Beschreibung anzusehen sind.
Weitere Eigenschaften und Vorteile des Dämpfungssystems gemäß der Erfindung werden klarer durch die folgende detaillierte Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung, die sich auf die beigefügten Figuren bezieht, die nur rein illustrativen und nicht einschränkenden Zwecken dienen, in welchen:
1 eine perspektivische Ansicht eines Wärmetauschers ist, welcher mit einem Vibrationsdämpfungssystem gemäß der Erfindung ausgestattet ist;
2 eine perspektivische Ansicht des Vibrationsdämpfungssystems des Tauschers von 1 ist;
3 eine perspektivische Ansicht des Tauschers von 1 ist, der kein Vibrationsdämpfungssystem aufweist;
1 und 3 zeigen einen Wärmetauscher 1, zum Beispiel, aber nicht notwendigerweise, einen Verdampfer eines HVAC-Systems. Dieser Tauscher umfasst üblicherweise einen Rahmen, ein Kollektorpaar und eine Vielzahl von parallelen Rohren, die sich zwischen den Kollektoren erstrecken.
Von einem geometrischen Gesichtspunkt hat der Wärmetauscher 1 ungefähr die Form eines in eine Richtung gedrückten Parallelepipeds, die im Folgenden als Längsrichtung bezeichnet wird. Der Wärmetauscher 1 weist folglich einen ungefähr rechteckigen Querschnitt auf, im rechten Winkel zur Längsrichtung des Parallelepipeds. Zum Ziel der vorliegenden Erfindung impliziert der Begriff „rechteckig” eine allgemein rechteckige Form, aber auch eine quadratische Form als Grenzfall der rechteckigen Form.
Die Form des Wärmetauschers 1 ist also von vier Seiten 2, 3, 4, 5 umgeben, die den seitlichen Rand des Wärmetauschers definieren. Zwei dieser Seiten, als 2 und 3 bezeichnet, sind die Seiten, die die entsprechenden Kollektoren des Tauschers aufweisen, während die anderen beiden Seiten, als 4 und 5 bezeichnet, sich senkrecht zu den ersten beiden Seiten erstrecken. Jeder der Seiten 2 bis 5 ist dementsprechend eine seitliche Randoberfläche 2a, 3a, 4a, 5a zugewiesen, die querlaufend nach außen zeigt. Die Form des gedrückten Parallelepipeds wird schließlich von den zwei Hauptseiten 6, 7 des Wärmetauschers ergänzt, die im gezeigten Beispiel dazu geeignet sind, von einem Luftstrom durchflossen zu werden.
Wie aus 1 ersichtlich, ist der Wärmetauscher 1 dazu vorgesehen, im Inneren eines Gehäuseraums 10 gelagert zu werden, welcher durch eine oder mehrere Wände definiert ist.
Auch in Bezug auf 2, ist dem Wärmetauscher 1 ein Vibrationsdämpfungssystem zugeordnet, welches dazu geeignet ist, zwischen den seitlichen Rand 2, 3, 4, 5 des Wärmetauschers 1 und die seitlichen Wände des Gehäuseraums 10 gelegt zu werden.
Das betreffende Dämpfungssystem umfasst mehrere Eckteile 21 aus elastomerischem Material oder Schaumstoff, von welchen jedes einzelne dazu geeignet ist, an eine entsprechende Ecke des Wärmetauschers 1 mittels Eingriffskupplung befestigt zu werden.
Insbesondere wird jedes Eckteil 21 in einem Stück hergestellt und umfasst eine seitliche Wand 22, welche sich kurvenlinienförmig gemäß einer C-Form, erstreckt und eine Endwand 23, welche mit einem Ende der Achsen der seitlichen Wand 22 verbunden ist. Als Material für das Eckteil 21 kommt z. B. EPDM + PP, SEBS oder jedenfalls ein Material auf Basis von EPDM infrage.
Die seitliche Wand 22 des Eckteils 21 ist C-förmig, um einen Teil des Randes des Wärmetauschers 1 zu umschließen, insbesondere auf Höhe der Kollektoren, um die Befestigung des Eckteils 21 an den Wärmetauscher umzusetzen.
Jedes der Eckteile 21 ist mit dem anderen Eckteil 21 desselben Paars mittels eines Verbindungselements 25 aus elastomerischem Material verbunden. Insbesondere ist jedes Ende des Verbindungselements 25 mit der seitlichen Wand 22 des jeweiligen Eckteils 21 verbunden, von der entgegengesetzten Achsenseite in Bezug auf die Endwand 23. Das Verbindungselement 25 ist so dimensioniert, dass es unter Spannung steht, wenn die jeweiligen Eckteile 21 an den entsprechenden Ecken des Wärmetauschers befestigt sind. Die aus einem Eckteilpaar und dem entsprechenden Verbindungselement gebildete Baugruppe kann folglich für Tauscher von verschiedenen Größen benutzt werden, wobei man sich die elastische Verlängerung des Verbindungselements 25 zunutze machen kann. Durch die von dem Verbindungselement 25 ausgeübte Zugkraft, werden die Endwände 23 der entsprechenden Eckteile 21 gegen die entsprechenden Teile des Randes des Wärmetauschers abgeriegelt. Die durch das Verbindungselement 25 ausgeübte Zugkraft summiert sich zur Eingriffskupplung der Eckteile 21 am Rand des Tauschers, um mit größerer Wirkung die Eckteilgruppe/das Verbindungselement auf dem Wärmetauscher zu befestigen.
Das elastische Element 25 kann aus demselben Material der Eckteile 21 beschaffen sein oder aus anderem Material. Sie kann mit den Eckteilen 21 zusammen als Einzelteil oder als separates Teil hergestellt sein, das anschließend an den Eckteilen 21 befestigt wird.
Die Eckteile 21 und eventuell auch das Verbindungselement 25 haben die Funktion, die Vibrationen zu dämpfen und deren Übertragung auf den Gehäuseraum zu vermeiden. Zu diesem Zweck nehmen die Eckteile 21 und eventuell auch das Verbindungselement 25 auf einer Seite eine Oberfläche des seitlichen Randes 2a, 3a, 4a, 5a des Wärmetauschers 1 ein und auf der entgegengesetzten Seite eine Oberfläche der Wand des Gehäuseraums 10.
Damit das Verbindungselement 25 den erforderlichen Dämpfungseffekt ausführen kann, kann dieses Element in seiner Stärke dimensioniert werden und/oder mit Vorsprüngen, lokalen Verdickungen, Aufblähungen und/oder gewölbten Teilen versehen sein, um auf einer Seite den Tauscher und auf der anderen Seite die Wand des Gehäuseraums einzunehmen.
Der Dämpfungseffekt der elastomerischen Teile kann zudem reguliert werden, indem die Shore-Härte des Elastomers den Wünschen entsprechend dimensioniert wird.
Vibrationsdämpfungssystem für einen Wärmetauscher eines Fahrzeugs, in welchem der Wärmetauscher (1) im Querschnitt eine ungefähr rechteckige Form aufweist und dazu vorgesehen ist, im Inneren eines Gehäuseraums (10) gelagert zu werden, und dieses Dämpfungssystem dazu geeignet ist, zwischen einen seitlichen Rand (2, 3, 4, 5) des Wärmetauschers (1) und eine Wand dieses Gehäuseraums gelegt zu werden. Das Vibrationsdämpfungssystem umfasst ein erstes Paar und ein zweites Paar von Eckteilen (21, 21) aus elastomerischem Material oder Schaumstoff, wobei jedes dieser Eckteile dazu geeignet ist mittels Eingriffskupplung an einer entsprechenden Ecke des Wärmetauschers (1) befestigt zu werden, und mit dem anderen Eckteil desselben Eckteilpaars mittels eines Verbindungselements (25) aus elastomerischem Material verbunden ist.

Claims

Vibrationsdämpfungssystem für einen Wärmetauscher eines Fahrzeugs, in welchem der Wärmetauscher (1) einen ungefähr rechtwinkligen Querschnitt aufweist und dazu vorgesehen ist, im Inneren eines Gehäuseraums (10) gelagert zu werden, und dieses Vibrationsdämpfungssystem dazu geeignet ist, zwischen einen seitlichen Rand (2, 3, 4, 5) des Wärmetauschers (1) und eine Wand dieses Gehäuseraums gelegt zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass es ein erstes und ein zweites Paar von Eckteilen (21, 21) aus elastomerischem Material oder Schaumstoff umfasst, wobei diese Paare baulich voneinander getrennt sind, indem jedes der Eckteile dazu geeignet ist mittels Eingriffskupplung an einer entsprechenden Ecke des Wärmetauschers (1) befestigt zu werden, und mit dem anderen Eckteil desselben Eckteilpaars mittels eines Verbindungselements (25) aus elastomerischem Material verbunden ist.
System gemäß Anspruch 1, in welchem jedes Eckteil eine seitliche Wand (22) umfasst, die sich kurvenlinienförmig gemäß einer C-Form erstreckt und dazu geeignet ist, einen entsprechenden Teil des Randes des Wärmetauschers (1) einzuschließen, und eine Endwand (23), die mit einer der Achsenextremitäten der seitlichen Wand (22) verbunden ist.
System gemäß Anspruch 2, in welchem jedes Ende des Verbindungselements (25) mit der seitlichen Wand (22) des entsprechenden Eckteils (21) verbunden ist, auf der entgegengesetzen Achsenseite in Bezug auf die Endwand (23)