DE19814827A1 - Wärmeübertrager für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Abstract

Für Kraftfahrzeugwärmeübertrager ist es bekannt, einen Rippen/Rohrblock auf gegenüberliegenden Seiten durch zwei Seitenteile zu flankieren. DOLLAR A Erfindungsgemäß sind die Seitenteile als zu den Rohrprofilen der Flachrohre des Rippen/Rohrblocks identische Flachrohrprofile gestaltet. DOLLAR A Einsatz für Heizkörper von Kraftfahrzeugen.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager für ein Kraft­ fahrzeug mit einem Rippen/Rohrblock, der eine Vielzahl von Flachrohren sowie zwischen diesen angeordneten Wellrippen aufweist, und mit zwei den Rippen/Rohrblock auf gegenüberlie­ genden Seiten flankierenden Seitenteilen.

Solche Wärmeübertrager sind insbesondere als Was­ ser/Luftkühler für Kühlkreisläufe von Kraftfahrzeug- Verbrennungsmotoren allgemein bekannt. Ein solcher Was­ ser/Luftkühler weist einen Rippen/Rohrblock auf, der aus ei­ ner Vielzahl von Flachrohren und Wellrippen zusammengefügt ist. Auf die Rohrenden des Rippen/Rohrblockes sind auf gegen­ überliegenden Seiten zwei Wasserkästen aufgesetzt die den Anschluß des Wasser/Luftkühlers an den Kühlmittelkreislauf des Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotors gewährleisten. Um den Wasser/Luftkühler fahrzeugfest montieren zu können, und um den Rippen/Rohrblock seitlich zu stabilisieren und zu schüt­ zen, sind auf gegenüberliegenden Seiten des Rip­ pen/Rohrblockes zwei Seitenteile vorgesehen, die jeweils an den Wasserkästen festgelegt sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Wärmeübertrager der ein­ gangs genannten Art zu schaffen, der einfach aufgebaut ist.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Seitenteile als zu den Rohrprofilen der Flachrohre des Rippen/Rohrblockes iden­ tische Flachrohrprofile gestaltet sind. Durch die äußerst einfache Gestaltung der Seitenteile wird auch insgesamt für den Wärmeübertrager ein vereinfachter und kostengünstiger Aufbau erzielt. Für die als Seitenteile dienenden Flachrohr­ profile entsteht durch die erfindungsgemäße Lösung kein zu­ sätzlicher Fertigungsaufwand, da die Rohrprofile für die Flachrohre ohnehin benötigt werden. Besonders vorteilhaft eignet sich die erfindungsgemäße Lösung für einen Wärmeüber­ trager in Ganzmetallausführung, bei der auch der wenigstens eine stirnseitige Sammelkasten für den Anschluß an einen Kreislauf eines Wärmeübertragungsmediums aus Metall herge­ stellt ist. Vorzugsweise ist die Ganzmetallausführung des Wärmeübertragers aus einer Leichtmetall-Legierung herge­ stellt. Die Flachrohrprofile für die Seitenteile können dabei länger, kürzer oder identisch zu den Flachrohren gestaltet sein. Je nach der Länge der Flachrohrprofile schließen diese mit Unterkanten oder Seitenkanten der stirnseitigen Sammelkä­ sten, bei Wasser/Luftkühlern der Wasserkästen, ab. Die Fest­ legung der als Seitenteile dienenden Flachrohrprofile erfolgt bei einer Ganzmetallausführung des Wärmeübertragers durch ei­ ne gemeinsame Verlötung zusammen mit dem Rippen/Rohrblock so­ wie dem wenigstens einen Sammelkasten.

In Ausgestaltung der Erfindung sind die Flachrohrprofile an Bodenabschnitten von stirnseitigen Sammelkästen mit Hilfe von mechanisch wirkenden Befestigungselementen transportsicher festgelegt. Diese Ausgestaltung ist insbesondere für die Her­ stellung des Wärmeübertragers vorteilhaft, da die Festlegung der als Seitenteile dienenden Flachrohrprofile an den Boden­ abschnitten der Sammelkästen bereits vor der Verlötung des Wärmeübertragers einen kompakten Zusammenhalt der verschiede­ nen Teile des Wärmeübertragers ermöglicht. Vorteilhaft sind die Befestigungselemente als einstückig an den Bodenabschnit­ ten angeformte, biegsame Laschen oder Lappen gestaltet. In gleicher Weise können die Befestigungselemente auch als Klam­ mern ausgebildet sein, die die Flachrohrprofile im Bereich der Bodenabschnitte der Sammelkästen festklemmen.

Die Rohrprofile für die Flachrohre wie auch für die Seiten­ teile können als Einkammer- oder als Mehrkammerhohlprofile gestaltet sein. Im letztgenannten Fall bewirkt der wenigstens eine vorhandene Trennsteg zwischen den wenigstens zwei Kam­ mern jedes Rohrprofils beim Einsatz eines solchen Flachrohr­ profiles als Seitenteil eine zusätzliche Versteifung der Sei­ tenteile und damit des gesamten Rippen/Rohrblockes.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung, die anhand der Zeichnungen dargestellt sind.

Fig. 1 zeigt eine Frontansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wärmeübertragers in Form eines Heizkörpers einer Heizungs- und/oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Wärmeübertragers nach Fig. 1 und

Fig. 3 in perspektivischer, vergrößerter Darstellung einen Teilbereich einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wärmeübertragers auf Höhe eines Bodenabschnittes eines nicht dargestellten Sammel­ kastens.

Ein Wärmeübertrager 1 in Form eines Heizkörpers für eine Hei­ zungs- und/oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs weist gemäß Fig. 1 einen Rippen/Rohrblock 2 auf, der in an sich bekannter Weise aus einer Vielzahl von Flachrohren 3 sowie zwischen diesen angeordneten Wellrippen 4 zusammengefügt ist. Die Rohrenden der Flachrohre 3 münden auf gegenüberliegenden Stirnseiten in jeweils einen stirnseitigen Sammelkasten, und zwar in einen in Fig. 1 oberen Wasserkasten 5 sowie in einen in Fig. 1 unteren Wasserkasten 6. Der obere Wasserkasten 5 weist zwei Anschlußstutzen für Zu- und Rücklauf eines Kühl­ kreislaufes eines Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotors auf. Die Rohrenden der Flachrohre 4 sind in an sich bekannter Weise im Bereich beider Wasserkästen 5, 6 in jeweils einem Rohrboden 9 gehalten. Der Heizkörper ist in Ganzmetallbauweise ausge­ führt, in dem sowohl der Rippen/Rohrblock 2 als auch die Rohrböden 9 und die beiden Wasserkästen 5, 6 jeweils aus Leichtmetall-Legierungen hergestellt sind. Alle Bauteile die­ ses Ganzmetallheizkörpers werden in einem gemeinsamen Ar­ beitsgang in einem Lötofen verlötet. Der als Wärmeübertrager 1 dienende Heizkörper gemäß den Fig. 1 und 2 entspricht in seinem grundsätzlichen Aufbau einem Heizkörper, wie er in der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung 197 52 139.8 beschrieben ist. Für ergänzende Erläuterungen des Heiz­ körpers 1 wird daher auf diese ältere Patentanmeldung verwie­ sen.

Die jeweils auf gegenüberliegenden Seiten äußeren Wellrippen 4 des Rippen/Rohrblocks 2 werden von jeweils einem Seitenteil 7 flankiert, wobei beide Seitenteile 7 als Flachrohrprofile gestaltet sind. Die Flachrohrprofile sind identisch zu den Rohrprofilen der Flachrohre 4, wobei die als Seitenteile die­ nenden Flachrohrprofile 7 jedoch nicht von einem Wärmeüber­ tragungsmedium durchströmt werden. Die als Seitenteile 7 die­ nenden Flachrohrprofile weisen die identische Längs wie die Flachrohre 3 auf und sind gemäß der Darstellung nach den Fig. 1 und 2 an die gegenüberliegenden seitlichen Bodenabschnitte der Rohrböden 9 jeweils außen angelegt. Außerdem liegen die als Seitenteile dienenden Flachrohrprofile 7 über ihre gesam­ te Länge an den jeweils äußeren Wellrippen 4 des Rip­ pen/Rohrblocks 2 an. Die als Seitenteile dienenden Flachrohr­ profile 7 sind zusammen mit dem Rippen/Rohrblock 2 und den übrigen Teilen des Heizkörpers in demselben Arbeitsgang ver­ lötet.

Wie insbesondere anhand der Fig. 2 erkennbar ist, enden die Flachrohrprofile der Seitenteile 7 knapp unterhalb eines nach außen umgebogenen Randes jedes Rohrbodens 9. Der Rohrboden 9 ist auf seinen gegenüberliegenden Seiten im Bereich seines vom Rippen/Rohrblock 2 weggerichteten Randes mit jeweils zwei zueinander beabstandeten, einstückig angeformten Biegelaschen 8 versehen, die zur Sicherung der Flachrohrprofile 7 am Rip­ pen/Rohrblock 2 vor einer Verlötung nach außen umbiegbar sind. Dadurch übergreifen die als mechanisch wirkende Befe­ stigungselemente dienenden Biegelaschen 8 die Seitenteile 7 außen formschlüssig, wodurch die Seitenteile 7 am Rip­ pen/Rohrblock 2 sowie an den Rohrböden 9 positionsgesichert sind. Das zusätzliche Vorsehen eines Spannrahmens für einen Transport oder eine Lagerung des Rippen/Rohrblocks 2 ein­ schließlich der Seitenteile 7 vor einer Verlötung kann somit vermieden werden. Da alle aneinanderschließenden Teile des Heizkörpers 1 in an sich bekannter Weise lotplattiert sind, erfolgt zwangsläufig im Lötofen eine Verlötung der jeweils aneinanderliegenden Teile.

Eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wärme­ übertragers gemäß Fig. 3 weist einen Rippen/Rohrblock auf, dessen Flachrohre 3a als Zweikammerprofile gestaltet sind, indem die Wandungen der Flachrohre 3a mit Längssicken verse­ hen sind, die bei einer Verlötung im Lötofen dicht aufeinan­ derliegend verbunden werden. Auch bei diesem Ausführungsbei­ spiel sind die gegenüberliegenden Seitenteile 7a aus zu den Flachrohren 3a identischen Flachrohrprofilen gestaltet. Wie auch bereits beim zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Flachrohrprofile in an sich bekannter Weise aus ebe­ nen Blechplatten umgeformt und entlang ihrer offenen Längs­ seiten miteinander verlötet. Einziger Unterschied zum Ausfüh­ rungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 ist es, daß die als Sei­ tenteile dienenden Flachrohrprofile 7a an einem Rand 10 jedes Rohrbodes 9a nicht mit Hilfe von angeformten Biegelaschen, sondern vielmehr mit Hilfe anderer mechanisch wirkender Befe­ stigungselemente in Form von separaten, U-förmigen Klammern 8a formschlüssig an dem Rand 10 gehalten sind. Die U-förmigen Klammern 8a übergreifen den Rand 10 jedes Rohrbodens 9a von oben her, wobei die Schenkel der U-förmigen Klammern 8a zum einen die Innenseite des Randes 10 und zum anderen die Außen­ seite des jeweiligen Seitenteiles 7a übergreifen. Die Sammel­ kästen sind im Bereich der Klammern 8a mit korrespondierenden Einbuchtungen versehen, um sowohl im Bereich der Klammern 8a als auch in den unmittelbar anschließenden und dazwischenlie­ genden Abschnitten des Randes 10 jedes Rohrbodens 9a eine flächige und dichte Anlage mit den korrespondierenden Wan­ dungsabschnitten des jeweiligen Sammelkasten zu erzielen. Die Klammern 8a erzielen die gleiche Funktion wie die Biegela­ schen 8.

Claims (6)

1. Wärmeübertrager für ein Kraftfahrzeug mit einem Rip­ pen/Rohrblock, der eine Vielzahl von Flachrohren und Wellrip­ pen aufweist, und mit zwei den Rippen/Rohrblock auf gegen­ überliegenden Seiten flankierenden Seitenteilen, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenteile (7, 7a) als zu den Rohrprofilen der Flachroh­ re (3, 3a) des Rippen/Rohrblocks (2) identische Flachrohrpro­ file (7, 7a) gestaltet sind.

2. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die als Seitenteile dienenden Flachrohrprofile (7, 7a) zu den Flachrohren (3, 3a) identische Längen aufweisen.

3. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die als Seitenteile dienenden Flachrohrprofile kür­ zer als die Flachrohre gestaltet sind.

4. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachrohrprofile (7, 7a) an Bodenabschnitten (9, 9a, 10) von stirnseitigen Sammelkä­ sten (5, 6) mit Hilfe von mechanisch wirkenden Befestigungs­ elementen transportsicher festgelegt sind.

5. Wärmeübertrager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die mechanisch wirkenden Befestigungselemente als an jedem Rohrboden (9) einstückig angeformte Biegelaschen (8) gestaltet sind.

6. Wärmeübertrager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß die mechanisch wirkenden Befestigungselemente als jeweils einen Rand (10) eines Rohrbodens (9a) und das zugehö­ rige, als Seitenteil dienende Flachrohrprofil (7a) übergrei­ fende, insbesondere elastisch nachgiebige Klammern (8a) ge­ staltet sind.