DE19814827B4

DE19814827B4 - Wärmeübertrager für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE19814827B4
Application number: DE1998114827
Authority: DE
Inventors: Thomas Fricker; Martin Dr. Wührl; Joachim Zeeb
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 1998-04-02
Filing date: 1998-04-02
Publication date: 2008-11-13
Anticipated expiration: 2018-04-03
Also published as: DE19814827A1

Abstract

Wärmeübertrager für ein Kraftfahrzeug mit einem Rippen/Rohrblock, der eine Vielzahl von Flachrohren und Wellrippen aufweist, mit wenigstens einem Sammelkasten und mit zwei den Rippen/Rohrblock auf gegenüberliegenden Seiten flankierenden Seitenteilen, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenteile (7, 7a) als zu den Rohrprofilen der Flachrohre (3, 3a) des Rippen/Rohrblocks (2) identische Flachrohrprofile (7, 7a) gestaltet sind und mit einer Unterkante oder Seitenkante eines Sammelkastens (5) abschließen oder an einen Sammelkasten (5) außen angelegt sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager für ein Kraftfahrzeug mit einem Rippen/Rohrblock, der eine Vielzahl von Flachrohren sowie zwischen diesen angeordneten Wellrippen aufweist, mit zwei den Rippen/Rohrblock auf gegenüberliegenden Seiten flankierenden Seitenteilen.
Solche Wärmeübertrager sind insbesondere als Wasser/Luftkühler für Kühlkreisläufe von Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotoren allgemein bekannt. Ein solcher Wasser/Luftkühler weist einen Rippen/Rohrblock auf, der aus einer Vielzahl von Flachrohren und Wellrippen zusammengefügt ist. Auf die Rohrenden des Rippen/Rohrblockes sind auf gegenüberliegenden 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 schützen, sind auf gegenüberliegenden Seiten des Rippen/Rohrblockes zwei Seitenteile vorgesehen, die jeweils an den Wasserkästen festgelegt sind.
Die EP 0 632 246 A2 zeigt einen Wärmeübertrager mit seitlich angeordneten Flachrohren, die in einen Sammelkasten münden.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Wärmeübertrager der eingangs 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 identische Flachrohrprofile gestaltet sind und mit einer Unterkante oder Seitenkante eines Sammelkastens abschließen oder an einen Sammelkasten außen angelegt 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 Flachrohrprofile entsteht durch die erfindungsgemäße Lösung kein zusätzlicher Fertigungsaufwand, da die Rohrprofile für die Flachrohre ohnehin benötigt werden. Besonders vorteilhaft eignet sich die erfindungsgemäße Lösung für einen Wärmeübertrager in Ganzmetallausführung, bei der auch der wenigstens eine stirnseitige Sammelkasten für den Anschluß an einen Kreislauf eines Wärmeübertragungsmediums aus Metall hergestellt ist. Vorzugsweise ist die Ganzmetallausführung des Wärmeübertragers aus einer Leichtmetall-Legierung hergestellt. Die Flachrohrprofile für die Seitenteile können dabei länger, kürzer oder identisch zu den Flachrohren gestaltet sein. Die Festlegung der als Seitenteile dienenden Flachrohrprofile erfolgt bei einer Ganzmetallausführung des Wärmeübertragers durch eine gemeinsame Verlötung zusammen mit dem Rippen/Rohrblock sowie 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 Herstellung des Wärmeübertragers vorteilhaft, da die Festlegung der als Seitenteile dienenden Flachrohrprofile an den Bodenabschnitten der Sammelkästen bereits vor der Verlötung des Wärmeübertragers einen kompakten Zusammenhalt der verschiedenen Teile des Wärmeübertragers ermöglicht. Vorteilhaft sind die Befestigungselemente als einstückig an den Bodenabschnitten 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 Seitenteile können als Einkammer- oder als Mehrkammerhohlprofile gestaltet sein. Im letztgenannten Fall bewirkt der wenigstens eine vorhandene Trennsteg zwischen den wenigstens zwei Kammern jedes Rohrprofils beim Einsatz eines solchen Flachrohrprofiles als Seitenteil eine zusätzliche Versteifung der Seitenteile 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.
1 zeigt eine Frontansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wärmeübertragers in Form eines Heizkörpers einer Heizungs- und/oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges,
2 eine Seitenansicht des Wärmeübertragers nach 1 und
3 in perspektivischer, vergrößerter Darstellung einen Teilbereich einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wärmeübertragers auf Höhe eines Bodenabschnittes eines nicht dargestellten Sammelkastens.
Ein Wärmeübertrager 1 in Form eines Heizkörpers für eine Heizungs- und/oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs weist gemäß 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 1 oberen Wasserkasten 5 sowie in einen in 1 unteren Wasserkasten 6. Der obere Wasserkasten 5 weist zwei Anschlußstutzen für Zu- und Rücklauf eines Kühlkreislaufes 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 ausgeführt, 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 dieses Ganzmetallheizkörpers werden in einem gemeinsamen Arbeitsgang in einem Lötofen verlötet. Der als Wärmeübertrager 1 dienende Heizkörper gemäß den 1 und 2 entspricht in seinem grundsätzlichen Aufbau einem Heizkörper, wie er in der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung DE 197 52 139 A1 beschrieben ist. Für ergänzende Erläuterungen des Heizkörpers 1 wird daher auf diese ältere Patentanmeldung verwiesen.
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 dienenden Flachrohrprofile 7 jedoch nicht von einem Wärmeübertragungsmedium durchströmt werden. Die als Seitenteile 7 dienenden Flachrohrprofile weisen die identische Länge wie die Flachrohre 3 auf und sind gemäß der Darstellung nach den 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 Rippen/Rohrblocks 2 an. Die als Seitenteile dienenden Flachrohrprofile 7 sind zusammen mit dem Rippen/Rohrblock 2 und den übrigen Teilen des Heizkörpers in demselben Arbeitsgang verlötet.
Wie insbesondere anhand der 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 Rippen/Rohrblock 2 vor einer Verlötung nach außen umbiegbar sind. Dadurch übergreifen die als mechanisch wirkende Befestigungselemente dienenden Biegelaschen 8 die Seitenteile 7 außen formschlüssig, wodurch die Seitenteile 7 am Rippen/Rohrblock 2 sowie an den Rohrböden 9 positionsgesichert sind. Das zusätzliche Vorsehen eines Spannrahmens für einen Transport oder eine Lagerung des Rippen/Rohrblocks 2 einschließlich 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 Wärmeübertragers gemäß 3 weist einen Rippen/Rohrblock auf, dessen Flachrohre 3a als Zweikammerprofile gestaltet sind, indem die Wandungen der Flachrohre 3a mit Längssicken versehen sind, die bei einer Verlötung im Lötofen dicht aufeinanderliegend verbunden werden. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel 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 ebenen Blechplatten umgeformt und entlang ihrer offenen Längsseiten miteinander verlötet. Einziger Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach den 1 und 2 ist es, daß die als Seitenteile dienenden Flachrohrprofile 7a an einem Rand 10 jedes Rohrbodes 9a nicht mit Hilfe von angeformten Biegelaschen, sondern vielmehr mit Hilfe anderer mechanisch wirkender Befestigungselemente 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 Außenseite des jeweiligen Seitenteiles 7a übergreifen. Die Sammelkästen sind im Bereich der Klammern 8a mit korrespondierenden Einbuchtungen versehen, um sowohl im Bereich der Klammern 8a als auch in den unmittelbar anschließenden und dazwischenliegenden Abschnitten des Randes 10 jedes Rohrbodens 9a eine flächige und dichte Anlage mit den korrespondierenden Wandungsabschnitten des jeweiligen Sammelkasten zu erzielen. Die Klammern 8a erzielen die gleiche Funktion wie die Biegelaschen 8.

Claims

Wärmeübertrager für ein Kraftfahrzeug mit einem Rippen/Rohrblock, der eine Vielzahl von Flachrohren und Wellrippen aufweist, mit wenigstens einem Sammelkasten und mit zwei den Rippen/Rohrblock auf gegenüberliegenden Seiten flankierenden Seitenteilen, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenteile (7, 7a) als zu den Rohrprofilen der Flachrohre (3, 3a) des Rippen/Rohrblocks (2) identische Flachrohrprofile (7, 7a) gestaltet sind und mit einer Unterkante oder Seitenkante eines Sammelkastens (5) abschließen oder an einen Sammelkasten (5) außen angelegt sind.
Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Seitenteile dienenden Flachrohrprofile (7, 7a) zu den Flachrohren (3, 3a) identische Längen aufweisen.
Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Seitenteile dienenden Flachrohrprofile kürzer als die Flachrohre gestaltet sind.
Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachrohrprofile (7, 7a) an Bodenabschnitten (9, 9a, 10) von stirnseitigen Sammelkästen (5, 6) mit Hilfe von mechanisch wirkenden Befestigungselementen transportsicher festgelegt sind.
Wärmeübertrager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanisch wirkenden Befestigungselemente als an jedem Rohrboden (9) einstückig angeformte Biegelaschen (8) gestaltet sind.
Wärmeübertrager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanisch wirkenden Befestigungselemente als jeweils einen Rand (10) eines Rohrbodens (9a) und das zugehörige, als Seitenteil dienende Flachrohrprofil (7a) übergreifende, insbesondere elastisch nachgiebige Klammern (8a) gestaltet sind.
Heizungs- und/oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs, aufweisend einen Wärmeübertrager gemäß einem der vorherigen Ansprüche.