DE19753724A1 - Wärmeübertrager - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager mit mehreren im Abstand zueinander zu einem Paket geschichteten Scheibenkör­ pern, die jeweils aus einem Flachrohr bestehen, das im Be­ reich seiner beiden offenen Enden mit je einem Abschlußteil und mit Verbindungsöffnungen zum benachbarten Scheibenkörper versehen ist.

Wärmeübertrager dieser Art sind bekannt (DE 35 00 571 A1) Bei diesen bekannten Wärmeübertragern, wie sie insbesondere zur Kühlung von Motoröl an Kraftfahrzeugen vorgesehen werden, hat man die Enden von Flachrohren seitlich in etwa dosenför­ mige Abschlußteile eingesetzt, die senkrecht zu der Achse des Flachrohres mit den Verbindungsöffnungen zu benachbarten Scheibenkörpern versehen sind. Diese dosenförmigen Abschluß­ teile sind dabei aus zwei Halbschalen aufgebaut, von denen jede über die Seitenflächen der Flachrohre nach außen vorragt und so auch für den notwendigen Abstand zwischen benachbarten Flachrohren dienen. Die aneinandergrenzenden dosenförmigen Abschlußteile von benachbarten Scheibenkörpern sind untere inein­ ander verlötet, wobei die eine Seite der Verbindungsöffnungen mit einem Zufluß- und die andere mit einem Abflußstutzen für das zu kühlende Öl versehen ist.

Es ist aber auch bekannt (DE A 29 24 441), die Scheibenkörper aus zwei Halbschalen aufzubauen und diese Halbschalen an ih­ rem Rand umlaufend zu verlöten, oder auch (DE-U 88 16 155) vor dem Verlöten umzufalzen.

Würde man bei Scheibenkörpern, die aus Flachrohren in der eingangs erwähnten Art aufgebaut sind, auf die dort vorgese­ henen dosenförmigen Abschlußteile verzichten, statt dessen die Verbindungsöffnungen zu benachbarten Scheibenkörpern unmit­ telbar in den Seitenflächen der Flachrohre anordnen und diese Rohre dann stirnseitig in der Art einer Tube mit einem Falz verschließen, dann müßte, weil durch die Falzbildung die lichte Weite des Flachrohres im Endbereich über einen relativ großen Bereich zusammengequetscht wird, die Verbindungsöff­ nung relativ weit nach innen versetzt werden. Im Bereich die­ ser Verbindungsöffnung muß nämlich eine ebene Fläche zum spä­ teren Verlöten des umlaufenden Randes der Verbindungsöffnung mit einem Abstandhalter und mit benachbarten Scheibenkörpern erhalten bleiben, um die Gefahr auszuschließen, daß hier Un­ dichtheiten an den Lötstellen auftreten. Das Versetzen der Verbindungsöffnungen zur Mitte des Flachrohres hin wiederum verringert aber die wirksame Wärmetauschfläche, so daß durch das an sich vorteilhafte Falzverschließen andere Nachteile eingehandelt werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Wärme­ übertrager der eingangs genannten Art eine Möglichkeit zu schaffen, mit der Flachrohre in einfacher Weise am Ende durch Umfalzen verschlossen werden können, ohne daß Nachteile im Hinblick auf die Wärmetauschfläche eingehandelt werden müs­ sen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung bei einem Wärmeübertrager der eingangs genannten Art vorgeschlagen, die Verbindungsöffnungen im Flachrohr anzuordnen und als Ab­ schlußteil einen Verschlußfalz vorzusehen, dabei aber im Be­ reich des Verschlußfalzes ein Einlegeteil in der Form einer der Falzkontur angepaßten Leiste vorzusehen. Durch diese Aus­ gestaltung kann der Falzverschluß ohne Beeinflussung des hin­ ter der Einlegeleiste liegenden Teiles des Flachrohres ange­ bracht werden und es wird daher auch möglich, die Verbin­ dungsöffnung nahe an den Rohrenden, d. h. im Bereich des Ver­ schlußfalzes vorzusehen, ohne daß Nachteile im Bezug auf die Ausrichtung der die Verbindungsöffnung umgebenden Anlageflä­ che zu erwarten sind. Die die Verbindungsöffnung umgebende Fläche des Flachrohres bleibt plan.

In Weiterbildung der Erfindung kann die Leiste unmittelbar angrenzend an den Verschlußfalz vorgesehen werden und ihre Höhe wird so gewählt, daß sie der lichten Rohrweite ent­ spricht. Bei einer solchen Ausführung kann dann zweckmäßig die Zu- oder Ablauföffnung so nahe als möglich an die einge­ legte Leiste anschließen, so daß trotz des einfachen Falzver­ schlusses kein Totraum innerhalb des den Scheibenkörper bil­ denden Flachrohres verbleiben muß.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Explosionsdarstellung, die den Aufbau des Wärmeübertragers nach der Erfindung zeigt,

Fig. 2 einen Schnitt durch einen Scheibenkörper der Fig. 1, längs der Schnittlinie II-II,

Fig. 3 einen Schnitt ähnlich Fig. 2, jedoch für eine ande­ re Ausführungsform,

Fig. 4 einen Schnitt ähnlich Fig. 2 für eine weitere Aus­ führungsform,

Fig. 5 die Draufsicht auf das Ende eines Scheibenkörpers nach der Erfindung in einer ersten Ausführungsform,

Fig. 6 die Draufsicht ähnlich Fig. 5 auf einen Scheiben­ körper in einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 7 die Draufsicht ähnlich Fig. 5 auf eine dritte Vari­ ante eines Scheibenkörpers, wie sie in Fig. 1 ver­ wendet wird,

Fig. 8 schließlich die Draufsicht ähnlich Fig. 5 auf eine weitere Variante eines Scheibenkörpers nach der Er­ findung und die

Fig. 9a bis 9e die Darstellung der einzelnen Herstellungs­ schritte zum Verschließen der Enden der die Schei­ benkörper bildenden Flachrohre.

Die Fig. 1 läßt erkennen, daß der erfindungsgemäße Wärmeüber­ trager aus mehreren Scheibenkörpern 1 aufgebaut ist, die je­ weils aus einem geschweißten Flachrohr 2 bestehen, dessen En­ den mit einem Verschlußfalz 3 versehen sind. Die auf diese Weise gebildeten Scheibenkörper 1 werden paketartig aufeinan­ dergeschichtet, wobei sie jeweils durch Distanzringe 4 unter­ einander auf Abstand gehalten werden, so daß durch den Zwi­ schenraum zwischen benachbarten Scheibenkörpern 1 ein Kühl­ mittel im Sinn der Pfeile 4 strömen kann.

Alle Flachrohre 2 sind, ehe sie mit ihren Verschlußfalzen 3 an ihren Enden verschlossen worden sind, jeweils im Bereich ihrer beiden Enden mit Verbindungsöffnungen 5 und 6 versehen (siehe auch Fig. 2), die jeweils auf der gleichen Achse 7 bzw. 8 angeordnet und mit gleichem Durchmesser versehen sind. Die Verbindungsöffnung 5 ist dabei in Fig. 1 in der dem Be­ trachter zugewandten Oberseite des Flachrohres 2 angebracht, die Verbindungsöffnung 6 auf der entgegengesetzten Unterseite des Flachrohres, wie auch Fig. 2 zeigt. In den Innenraum 9 jedes Flachrohres 2 ist vor dem Verschließen eine Turbu­ lenzeinlage 10 bekannter Bauart eingeschoben worden.

Die aus den Flachrohren 2 gebildeten Scheibenkörper 1 werden im Bereich ihrer Verbindungsöffnungen dadurch untereinander verbunden, daß jeweils Zwischenringe 11, deren Dicke dem zu erzielenden Abstand zwischen benachbarten Scheibenkörpern 1 entspricht, an die Verbindungsöffnungen 5 bzw. 6 angelegt und mit der die Verbindungsöffnungen 5 bzw. 6 umgebenden Oberflä­ che des Flachrohres 2 verlötet werden. Diese Flächen 2b bzw. 2a, siehe Fig. 2, müssen daher, um eine ausreichende Dicht­ heit zu gewährleisten, plan sein und sie dürfen sich daher bei der Herstellung der Scheibenkörper 1 auch nicht verfor­ men.

Die Fig. 2 zeigt, daß man vor dem Verschließen der Flachrohre 2 in den später zu verschließenden Randbereich und angrenzend an die Turbulenzeinlage 10 ein Einlegeteil in der Form einer Leiste 12 in das Flachrohr 2 eingeschoben hat, das, wie Fig. 7 zeigt, der Kontur des als Rohrverschluß vorzusehenden Fal­ zes 3 entspricht. Die Fig. 5, 6 und 8 zeigen, daß man auch eine von der etwa trapezförmigen Endkontur des Falzes 3 ab­ weichende Form für den Falz 3', 3'' bzw. 3''' wählen kann, so daß allerdings die jeweils dazugehörige Einlegeleiste die Form 12', 12'' bzw. 12''' erhält, um der Kontur des jeweili­ gen Falzes 3 angepaßt zu sein. Die jeweilige Einlegeleiste 12 wird dabei so nahe als möglich an den Falz 3 herangelegt.

Die Fig. 9a bis 9e zeigen, daß man zur Bildung des Falzes 3 (Fig. 9a) zunächst die Enden des Flachrohres 2 hinter der Einlegeleiste 12 zusammenquetscht, daß man sie dann auf Länge schneidet (Fig. 9b) und hochstellt (Fig. 9c). In den weiteren Herstellungsschritten wird dann der Falz 3 (Fig. 9d) umgelegt und gemäß Fig. 9e auf das Maß a planiert. Es ist aus diesen Figuren ohne weiteres erkennbar, daß die Verarbeitung der Rohrenden zum Flansch 3 ohne Einfluß auf die Abmessungen des Flachrohres 2 auf der vom Flansch 3 abgewandten Seite der Einlegeleiste 12 ist. Das Verschließen des Flachrohres 2 durch einen Falz 3 läßt daher die die Öffnungen 5 bzw. 6 um­ gebenden Flächen 2b bzw. 2a unbeeinflußt und plan, so daß beim späteren Zusammenfügen der Scheibenkörper 1 gemäß Fig. 1 die später für den Montage und Lötvorgang notwendigen planen Flächen 2b, 2a erhalten bleiben.

Die Fig. 7 zeigt - ebenso wie die Fig. 5 bis 8 -, daß man die Öffnungen 5 (bzw. 6) so nahe als möglich an die Einlegeleiste 12 heranführen kann, so daß keine wirksame Wärmetauschfläche durch den Einsatz des Falzverschließvorganges eingebüßt zu werden braucht.

Die Fig. 3 und 4 machen deutlich, daß die verschiedenen Ein­ legeleisten 12', 12'' auch unterschiedliche Querschnitte auf­ weisen können. Es ist natürlich auch möglich, mit diesen in den Fig. 2 bis 4 gezeigten Querschnitten für die Leisten, die jeweils in den Fig. 5 bis 8 gezeigten Leistenkonturen zu ver­ wirklichen.

Claims (4)

1. Wärmeübertrager mit mehreren im Abstand zueinander zu einem Paket geschichteten Scheibenkörpern (1), die jeweils aus einem Flachrohr (2) bestehen, das im Bereich seiner bei­ den offenen Enden mit je einem Abschlußteil und mit Verbin­ dungsöffnungen (5, 6) zum benachbarten Scheibenkörper verse­ hen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsöffnungen (5) im Flachrohr (2) angeordnet sind, und daß als Abschlußteil ein Verschlußfalz (3) und im Bereich des Verschlußfalzes (3) ein Einlegeteil in der Form einer der Falzkontur angepaßten Leiste (12) vorgesehen ist.

2. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Einlegeleiste (12) unmittelbar an den Verschluß­ falz (3) angrenzend verlegt ist.

3. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Höhe der Leiste (12) der lichten Weite des vom Flachrohr (2) gebildeten Innenraums (9) entspricht.

4. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- oder Ablauföffnungen (5, 6) so nahe als möglich an die Einlegeleiste (12) herange­ führt sind.