DE102015213691A1 - Befestigungssystem eines Wärmetauschers im Motorraum eines Fahrzeugs mittels Kunststoffbügel - Google Patents
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Abstract
System zur Befestigung eines Plattenwärmetauschers (1) im Motorraum eines Fahrzeugs, umfassend einen ersten Bügel (10; 110) aus Kunststoffmaterial, welcher dazu geeignet ist, im Inneren des Motorraums befestigt zu sein, wobei der erste Bügel (10; 110) eine Auflagefläche (14) bereitstellt, die dazu geeignet ist, den Wärmetauscher (1) darauf aufzunehmen, wobei der Wärmetauscher den ersten Bügel (10; 110) berührt mittels mindestens einer Seite (7) seiner seitlichen Oberfläche, und einen zweiten Bügel (20) aus Kunststoffmaterial, welcher dazu geeignet ist, mit den übrigen Seiten (4, 5, 6) der seitlichen Oberfläche des Wärmetauschers (1) in Kontakt gebracht zu werden, wobei der zweite Bügel entgegengesetzte Enden (22, 24) aufweist, die dazu geeignet sind, am ersten Bügel (10; 110) befestigt zu sein, sodass der Wärmetauscher (1) zwischen dem zweiten Bügel (20) und dem ersten Bügel (10; 110) festgespannt ist.
Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Befestigungssysteme von Wärmetauschern im Inneren von Fahrzeugen.
- Es ist bekannt, dass in elektrischen Fahrzeugen der neuesten Generation flüssig-flüssig Wärmetauscher (Kondensatoren) verwendet werden zur Rückgewinnung der thermischen Energie, die der Motor generiert, die für das Klimasystem des Fahrzeugs genutzt wird.
- Diese Wärmetauscher sind strukturell wie Plattenwärmetauscher konfiguriert, in welchen die Eingangs- und Ausgangsverbindungen der am thermischen Austausch beteiligten Flüssigkeiten auf den zwei Endplatten angeordnet sind.
- Um die Tauscher im Inneren des Motorraums des Fahrzeugs zu befestigen, sind im Allgemeinen Bügel vorgesehen, die an die Endplatten des Tauschers geschweißt und mit einem Loch versehen sind, welches eine Befestigungsschraube aufnehmen kann. Im Allgemeinen ist der Wärmetauscher immer horizontal angeordnet, d. h. mit vertikal ausgerichteten Endseiten, die mit Eingangs- und Ausgangsverbindungen versehen sind, wohingegen die Montagekonfigurationen im Inneren des Motorraums verschieden sein können; z. B. kann der Tauscher an einer vertikal oder horizontal angeordneten Struktur befestigt sein.
- Das bedeutet, dass ein Wärmetauscher, der dazu geeignet ist, mit einer spezifischen Montagekonfiguration installiert zu werden, nicht dazu geeignet sein kann, mit einer anderen Montagekonfiguration installiert zu werden. Folglich muss eine große Anzahl an Alternativkomponenten vorgesehen sein, um auf diese verschiedenen Montagesituationen einzugehen, was aber vom Standpunkt der Standardisierung des Produktionsprozesses aus nicht erstrebenswert ist.
- Zudem kann die Tatsache, dass die Bügel an den Endplatten befestigt sind, zu operativen Schwierigkeiten während der Verbindung des Tauschers mit den hydraulischen Kreisläufen des Fahrzeugs führen.
- Daher besteht ein Zweck der vorliegenden Erfindung darin, ein Befestigungssystem bereitzustellen, welches die o. g. Schwierigkeiten verringert, und insbesondere eine Standardisierung der Komponenten ermöglicht.
- Daher ist der Gegenstand der Erfindung ein Befestigungssystem für einen Plattenwärmetauscher im Motorraum eines Fahrzeugs, wobei dieser Plattenwärmetauscher eine Mehrzahl von gestapelten und miteinander verbundenen Platten umfasst, umgeben von einem Paar von Endplatten, wodurch der Wärmetauscher die Form eines Parallelepipeds aufweist mit einer seitlichen Oberfläche, die durch vier seitliche Oberflächen definiert ist, und mit zwei Endseiten, die durch die Endplatten definiert sind, worin das System einen ersten Bügel aus Kunststoffmaterial umfasst, der dazu geeignet ist, im Inneren des Motorraums befestigt zu sein, wobei dieser erste Bügel eine Auflagefläche bereitstellt, die dazu geeignet ist, den Wärmetauscher darauf aufzunehmen, wobei der Wärmetauscher mit dem ersten Bügel mittels mindestens einer Seite der seitlichen Oberfläche in Kontakt ist, und einen zweiten Bügel aus Kunststoffmaterial, der dazu geeignet ist, mit den verbleibenden Seiten der seitlichen Oberfläche des Wärmetauschers in Kontakt zu sein, wobei dieser zweite Bügel entgegengesetzte Enden aufweist, die dazu geeignet sind, so am ersten Bügel befestigt zu sein, dass der Plattenwärmetauscher zwischen dem zweiten Bügel und der Trägerfläche des ersten Bügels festgespannt ist.
- Das Befestigungssystem gemäß der Erfindung basiert also auf der Benutzung von nur zwei Hauptkomponenten; es reicht aus, dass diese Komponenten in beschränkter Anzahl an Varianten konfiguriert sind, damit das Befestigungssystem in den unterschiedlichsten Anwendungssituationen benutzt werden kann.
- Zudem, da das Befestigungssystem die seitlichen Oberflächen einnimmt, aber nicht die Endseiten des Wärmetauschers, gibt es bei der Installation keine Probleme, die bei herkömmlichen Befestigungssystemen auftreten. Des Weiteren trägt die Tatsache, dass die seitliche Oberfläche des Tauschers im Befestigungssystem von Kunststoffmaterial umgeben ist dazu bei, dass dieses System wie eine thermische Isolierung für den Tauscher funktioniert, wodurch dessen thermodynamische Leistungen verbessert werden.
- Obwohl das Befestigungssystem gemäß der Erfindung in Bezug auf Kondensatoren für elektrische Fahrzeuge konzipiert wurde, ist klar, dass die Erfindung in jeder Situation Anwendung finden kann, in der die Befestigung eines Plattenwärmetauschers im Motorraum eines Fahrzeugs erforderlich ist.
- Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert, die als integraler Bestandteil der vorliegenden Beschreibung anzusehen sind.
- Weitere Eigenschaften und Vorteile des Befestigungssystems 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 des Plattenwärmetauschers ist; -
2 eine perspektivische Ansicht eines Befestigungssystems gemäß der Erfindung für den Tauscher von1 ist; -
3 bis5 perspektivische Ansichten des Befestigungssystems von2 in verschiedenen Phasen der Montage sind; und -
6 eine perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform eines Befestigungssystems gemäß der Erfindung ist. -
1 zeigt einen Plattenwärmetauscher1 , zum Beispiel, aber nicht notwendigerweise, einen Kondensator eines HVAC-Systems. Dieser Tauscher umfasst herkömmlicherweise eine Mehrzahl von gestapelten und miteinander verbundenen Platten, die von einem Paar von Endplatten3 umgeben sind. In Entsprechung von mindestens einer dieser Endplatten3 sind Verbindungen für den Eingang und Ausgang von zwei verschiedenen Fluiden angebracht, die dazu geeignet sind, einen gegenseitigen thermischen Austausch im Inneren des Wärmetauschers1 umzusetzen. - Von einem geometrischen Gesichtspunkt aus hat der Wärmetauscher
1 ungefähr die Form eines Parallelepipeds. Der Wärmetauscher1 weist folglich einen ungefähr rechteckigen Querschnitt auf, im rechten Winkel zur Richtung der Aufstapelung der Platten. Zum Zweck 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 daher von vier Seiten4 ,5 ,6 ,7 umgeben, die den seitlichen Rand des Wärmetauschers1 definieren. Die Form des Parallelepipeds ist schließlich von den zwei Endseiten vervollständigt, die durch die Endplatten3 des Wärmetauschers definiert sind. - Der Wärmetauscher
1 ist dazu gedacht, im Inneren eines Motorraums eines Fahrzeugs (nicht dargestellt) montiert zu sein. - In den
2 bis5 ist eine erste Ausführungsform eines Befestigungssystems gemäß der Erfindung dargestellt, welches dazu vorgesehen ist, den Wärmetauscher1 im Inneren des Motorraums des Fahrzeugs zu befestigen. - Das Befestigungssystem umfasst einen ersten Bügel
10 , der aus einem monolithischen Element aus Kunststoffmaterial geformt ist und dazu geeignet ist, im Inneren des Motorraums befestigt zu sein. Zu diesem Zweck, weist der erste Bügel10 eine Mehrzahl von Löchern12 auf, die dazu geeignet sind, Schrauben aufzunehmen (nicht dargestellt) zur Befestigung der ersten Platte im Inneren des Motorraums. Vorzugsweise sind die Löcher zur Befestigung12 mit Hülsen13 aus elastomerischem Material ausgestattet, um eine Isolierung gegen die Vibrationen für die Trägerstruktur bereitzustellen, an welcher der erste Bügel10 befestigt werden soll. - Im Beispiel der
2 bis5 weist der erste Bügel10 eine Plattenform auf. Der erste Bügel10 weist eine im Wesentlichen flache Trägerfläche14 auf, wie in3 zu sehen, die dazu geeignet ist, den Plattenwärmetauscher1 aufzunehmen, der auf einer seiner seitlichen Oberflächen7 liegt, wie in4 dargestellt. - Das Befestigungssystem umfasst zudem einen zweiten Bügel
20 , der aus einem monolithischen Element aus Kunststoffmaterial geformt ist, und dazu geeignet ist, mit den verbleibenden Seiten4 ,5 ,6 der seitlichen Oberfläche des Plattenwärmetauschers in Kontakt zu sein. Insbesondere, ist der zweite Bügel20 u-förmig und dazu geeignet, rittlings auf dem Plattenwärmetauscher1 angeordnet zu sein, wie in den5 und2 dargestellt. - Der zweite Bügel
20 weist entgegengesetzte Enden22 ,24 auf, die dazu geeignet sind am ersten Bügel10 befestigt zu sein, sodass der Plattenwärmetauscher1 zwischen dem zweiten Bügel20 und dem ersten Bügel10 festgespannt ist. Zu diesem Zweck, sind an den entgegengesetzten Enden22 ,24 des zweiten Bügels20 entsprechende Verbindungsglieder mit Schnellverschluss23 ,25 zur Befestigung der ersten und zweiten Bügel10 ,20 aneinander vorgesehen. Genauer gesagt umfassen die Verbindungsglieder23 ,25 elastische Verschlusszähne, die auf dem zweiten Bügel20 bereitgestellt sind, und dazu geeignet sind in entsprechende Sitze23a ,25a eingeführt zu werden, die auf dem ersten Bügel10 bereitgestellt sind. Gemäß einer alternativen Ausführungsform (nicht dargestellt) können die elastischen Zähne auf dem ersten Bügel10 und die Befestigungssitze können auf dem zweiten Bügel20 bereitgestellt sein. - Um eventuelle Verschiebungen in Achsenrichtung der aufgestapelten Platten zu vermeiden, können der erste und/oder zweite Bügel
10 ,20 mit Vorsprüngen versehen sein, die dazu geeignet sind, in Querrillen zwischen benachbarten Platten des Wärmetauschers1 eingeführt zu werden. - In
6 wird eine Ausführungsform des Befestigungssystems erfindungsgemäß dargestellt. Teilen, die mit den Teilen der vorherigen Ausführungsform übereinstimmen, wurden dieselben Bezugsnummern zugewiesen. - Diese zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten durch die Tatsache, dass der erste Bügel, der jetzt mit
110 bezeichnet wird, eine L- oder T-Form aufweist. Der erste Bügel110 ist aus einem monolithischen Element aus Kunststoffmaterial geformt und umfasst einen Befestigungsteil111 in Plattenform, der dazu geeignet ist, im Inneren des Motorraums mittels Befestigungslöchern12 befestigt zu sein, sowie einen plattenförmigen Trägerteil112 , der von dem Befestigungsteil111 hervorragt und eine hauptsächlich flache Trägerfläche14 aufweist, die dazu geeignet ist, den Plattenwärmetauscher1 aufzunehmen, der auf einer seiner seitlichen Oberflächen7 liegt. - In dem hier dargestellten Beispiel, hat der zweite Bügel
20 eine U-Form wie im vorherigen Beispiel. Gemäß einer alternativen Ausführungsform (nicht dargestellt), kann der zweite Bügel eine L-Form und entgegengesetzte Enden aufweisen, die sich entsprechend mit dem Trägerteil und dem Befestigungsteil des ersten Bügels110 paaren. In diesem Fall würde der zweite Bügel mit den beiden seitlichen Oberflächen4 ,6 des Plattenwärmetauschers in Kontakt gebracht werden, wohingegen die anderen beiden seitlichen Oberflächen5 ,7 mit dem ersten Bügel110 in Kontakt gebracht werden würden. - Der Plattenwärmetauscher
1 ist im Allgemeinen horizontal angeordnet, d. h. mit einer horizontal ausgerichteten Aufstapelungsachse der Platten. Daher ist die Ausführungsform des Befestigungssystems der2 bis5 dazu geeignet, den Tauscher mit einer horizontal angeordneten Trägerstruktur zu befestigen. Die Ausführungsform der6 ist dagegen dazu geeignet, den Tauscher mit einer vertikal angeordneten Trägerstruktur zu befestigen. Daher kann – mit einem Set, welches nur aus den beiden Varianten des ersten Bügels10 ,110 und des zweiten u-förmigen Bügels20 besteht – ein und derselbe Wärmetauscher in verschiedenen Montagekonfigurationen installiert werden. - Zudem, da das Befestigungssystem den Tauscher seitlich umgibt, agiert es auch als thermische Isolierung, um die Leistung des Tauschers zu verbessern.
- System zur Befestigung eines Plattenwärmetauschers (
1 ) im Motorraum eines Fahrzeugs, umfassend einen ersten Bügel (10 ;110 ) aus Kunststoffmaterial, welcher dazu geeignet ist im Inneren des Motorraums befestigt zu sein, wobei der erste Bügel (10 ;110 ) eine Auflagefläche (14 ) bereitstellt, die dazu geeignet ist, den Wärmetauscher (1 ) darauf aufzunehmen, wobei der Wärmetauscher den ersten Bügel (10 ;110 ) berührt mittels mindestens einer Seite (7 ) seiner seitlichen Oberfläche, und einen zweiten Bügel (20 ) aus Kunststoffmaterial, welcher dazu geeignet ist, mit den übrigen Seiten (4 ,5 ,6 ) der seitlichen Oberfläche des Wärmetauschers (1 ) in Kontakt gebracht zu werden, wobei der zweite Bügel entgegengesetzte Enden (22 ,24 ) aufweist, die dazu geeignet sind, am ersten Bügel (10 ;110 ) befestigt zu sein, sodass der Wärmetauscher (1 ) zwischen dem zweiten Bügel (20 ) und dem ersten Bügel (10 ;110 ) festgespannt ist.
Claims (6)
- System zur Befestigung eines Plattenwärmetauschers (
1 ) im Motorraum eines Fahrzeugs, wobei der Wärmetauscher eine Mehrzahl von aufgestapelten und miteinander verbundenen Platten umfasst, umgeben von einem Paar von Endplatten (3 ), wodurch der Wärmetauscher die Form eines Parallelepipeds aufweist, mit einer seitlichen Oberfläche, die von vier Seiten (4 ,5 ,6 ,7 ) definiert ist, und zwei Endseiten, die von den Endplatten (3 ) definiert sind, dadurch gekennzeichnet, dass es einen ersten Bügel (10 ;110 ) aus Kunststoffmaterial umfasst, welcher dazu geeignet ist, im Inneren des Motorraums befestigt zu sein, wobei der erste Bügel (10 ;110 ) eine Auflagefläche (14 ) bereitstellt, die dazu geeignet ist, den Wärmetauscher (1 ) auf sich aufzunehmen, wodurch der Wärmetauscher den ersten Bügel (10 ;110 ) berührt mittels mindestens einer Seite (7 ) seiner seitlichen Oberfläche, und einen zweiten Bügel (20 ) aus Kunststoffmaterial, der dazu geeignet ist, mit den übrigen Seiten (4 ,5 ,6 ) der seitlichen Oberfläche des Wärmetauschers (1 ) in Kontakt gebracht zu werden, wobei dieser zweite Bügel entgegengesetzte Enden (22 ,24 ) aufweist, die dazu geeignet sind am ersten Bügel (10 ;110 ) befestigt zu sein, sodass der Wärmetauscher (1 ) zwischen dem zweiten Bügel (20 ) und dem ersten Bügel (10 ;110 ) festgespannt ist. - System nach Anspruch 1, wobei der zweite Bügel (
20 ) u-förmig ist und dazu geeignet ist, rittlings auf dem Wärmetauscher (1 ) angeordnet zu sein. - System nach Anspruch 1 oder 2, wobei an den entgegengesetzten Enden (
22 ,24 ) des zweiten Bügels (20 ) entsprechende Verbindungselemente mit Schnellverschluss (23 ,25 ) vorgesehen sind zur Befestigung des zweiten Bügels (20 ) am ersten Bügel (10 ;110 ). - System nach Anspruch 3, wobei diese Verbindungselemente (
23 ,25 ) elastische Verschlusszähne umfassen, die in einem dieser ersten oder zweiten Bügel (10 ,20 ;110 ,20 ) bereitgestellt sind und dazu geeignet sind, in entsprechende Sitze (23a ,25a ) aufgenommen zu werden, die auf dem anderen dieser ersten oder zweiten Bügel (10 ,20 ;110 ,20 ) bereitgestellt sind. - System nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der erste Bügel (
10 ;110 ) eine Mehrzahl von Befestigungslöchern (12 ) aufweist, die dazu geeignet sind, Schrauben zur Befestigung des ersten Bügels (10 ;110 ) im Inneren des Motorraums aufzunehmen. - System nach Anspruch 1, wobei die Befestigungslöcher (
12 ) mit Hülsen (13 ) aus elastomerischem Material versehen sind.
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
EP3543550A1 (de) | 2018-03-22 | 2019-09-25 | Valeo Autosystemy SP. Z.O.O. | Wärmetauscher |
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2015
- 2015-07-21 DE DE102015213691.4A patent/DE102015213691A1/de active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP3543550A1 (de) | 2018-03-22 | 2019-09-25 | Valeo Autosystemy SP. Z.O.O. | Wärmetauscher |
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