DE19858325A1 - Wärmeübertrageranordnung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents
Wärmeübertrageranordnung für ein KraftfahrzeugInfo
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Abstract
Eine Wärmeübertrageranordnung für ein Kraftfahrzeug mit einem Rippen/Rohrblock, der wenigstens eine Reihe von Rohren aufweist, deren Rohrenden auf gegenüberliegenden Seiten aufgeweitet sind, wobei querverlaufende Wandungsabschnitte der Rohrenden einer Reihe flächig aneinanderliegen und längsverlaufende Außenabschnitte der Rohrenden jeweils in einer gemeinsamen Flucht zueinander ausgerichtet sind, wobei auf die Rohrenden auf jeder Seite jeweils ein Strömungskasten bündig abschließoend mit den längsverlaufenden Außenabschnitten dicht auf die Rohrenden aufgesetzt ist, ist bekannt. DOLLAR A Erfindungsgemäß sind wenigstens zwei zueinander parallele Reihen von Rohren vorgesehen, deren aufgeweitete Rohrenden auf den gegenüberliegenden Seiten jeweils in einen gemeinsamen Strömungskasten münden, und zwischen jeweils zwei benachbarten Reihen von Rohrenden ist jeweils ein Überbrückungsprofil eingefügt, das dicht mit den Rohrenden und stirnseitigen Endbereichen des Strömungskastens abschließt. Einsatz für Ladeluftkühler.
Description
Die Erfindung betrifft eine Wärmeübertrageranordnung für ein
Kraftfahrzeug mit einem Rippen/Rohrblock, der wenigstens eine
Reihe von Flachrohren aufweist, deren Rohrenden auf gegen
überliegenden Seiten aufgeweitet sind, wobei quer verlaufende
Wandungsabschnitte der Rohrenden einer Reihe flächig aneinan
derliegen und längsverlaufende Außenabschnitte der Rohrenden
jeweils in einer gemeinsamen Flucht zueinander ausgerichtet
sind, wobei auf die Rohrenden auf jeder Seite jeweils ein
Strömungskasten bündig abschließend mit den längsverlaufenden
Außenabschnitten dicht auf die Rohrenden aufgesetzt ist.
Eine solche Wärmeübertrageranordnung ist aus der DE 197 22 097 A1
bekannt. Die bekannte Wärmeübertrageranordnung kann
entweder durch einen einzelnen Wärmeübertrager oder durch
mehrere Wärmeübertrager gebildet werden. Jeder Wärmeübertra
ger weist einen Rippen/Rohrblock auf, dessen Flachrohre an
ihren gegenüberliegenden Rohrenden aufgeweitet sind. Die Auf
weitung der Rohrenden ist so gestaltet, daß querverlaufende
Wandungsabschnitte der benachbarten Rohrenden flächig anein
anderliegen. Längsverlaufende Außenabschnitte der Rohrenden
sind in einer Flucht zueinander ausgerichtet. Die Rohrenden
weisen bei den dargestellten Ausführungen der bekannten Wär
meübertrageranordnung einen rechteckigen freien Querschnitt
auf. Auf jede Reihe von blockförmig zusammengefügten Rohren
den ist jeweils ein Strömungskasten aufgesetzt, dessen Wan
dungen bündig mit den Außenabschnitten der Rohrenden ab
schließen und flächig und dicht mit diesen verlötet sind.
Auch die Rohrenden der Flachrohre sind untereinander mit ih
ren flächig aneinanderliegenden Wandungsabschnitten dicht
verlötet. Es werden somit bodenlose Strömungskästen und Wär
meübertrager gebildet, da die blockförmig aneinanderliegenden
Rohrenden direkt einen dichten und durchgängigen Abschluß
bilden, ohne daß ergänzend noch ein Rohrboden vorgesehen sein
müßte.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wärmeübertrageranordnung
der eingangs genannten Art zu schaffen, deren Einsatzmöglich
keiten gegenüber dem Stand der Technik weiter verbessert
sind.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß wenigstens zwei zuein
ander parallele Reihen von Flachrohren vorgesehen sind, deren
aufgeweitete Rohrenden auf den gegenüberliegenden Seiten je
weils in einen gemeinsamen Strömungskasten münden, und daß
zwischen jeweils zwei benachbarten Reihen von Rohrenden je
weils ein Überbrückungsprofil eingefügt ist, das dicht mit
den Rohrenden und stirnseitigen Endbereichen des Strömungska
stens abschließt. Durch die erfindungsgemäße Lösung ist es
möglich, die aus dem Stand der Technik bekannte Bauweise der
bodenlosen Strömungskästen auch auf mehrreihige Wärmeübertra
geranordnungen, d. h. auf Wärmeübertrageranordnungen mit zwei
oder mehr Rohrreihen, zu übertragen. Die Rohre sind vorzugs
weise durch Flachrohre gebildet. Es können jedoch auch
Rundrohre oder anders gestaltete Rohre vorgesehen sein, deren
Rohrenden entsprechend aufgeweitet sind. Durch jeweils ein
Überbrückungsprofil zwischen zwei benachbarten Reihen von
Rohrenden ist es möglich, einen einzelnen Strömungskasten auf
alle Rohrreihen der jeweiligen Wärmeübertrageranordnung auf
zusetzen, wobei der Strömungskasten jeweils mit den entspre
chend äußeren Reihen von Rohrenden flächig und dicht verbun
den wird. Die Abstände zwischen den Reihen von Rohrenden un
tereinander werden durch die Überbrückungsprofile verschlos
sen und abgedichtet. Die Einsatzmöglichkeiten der vorteilhaf
ten bodenlosen Bauweise werden somit erheblich erweitert. Da
bei kann die Wärmeübertrageranordnung lediglich durch einen
einzelnen, mehrreihigen Wärmeübertrager oder auch durch meh
rere, ihrerseits ein- und/oder mehrreihige Wärmeübertrager
gebildet sein. Im letzteren Fall müssen die einzelnen Wärme
übertrager ihrer Funktion nach durch entsprechende Trennwände
innerhalb des jeweiligen Strömungskastens voneinander sepa
riert werden. Die Trennwände verlaufen dann in Längsrichtung
der Überbrückungsprofile und vorzugsweise auf Höhe dieser
Überbrückungsprofile. Außerdem ist es möglich, die Strömungs
kästen durch jeweils wenigstens eine querverlaufende Trenn
wand in wenigstens zwei Strömungskammern zu unterteilen, wo
durch ebenfalls entweder zwei unterschiedliche Wärmeübertra
gerfunktionen oder eine U-förmige oder schlangenlinienförmige
Führung des Wärmeübertragermediums erzielbar ist. Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung ist die gesamte Wärmeübetragung
aus einer Leichtmetallegierung hergestellt, wobei die einzel
nen Teile der Wärmeübertrageranordnung, die miteinander zu
verbinden sind, wenigstens einseitig lotplattiert sind. Auch
das wenigstens eine Überbrückungsprofil ist aus dieser
Leichtmetallegierung hergestellt und wenigstens einseitig
lotplattiert. Somit kann die gesamte Wärmeübertrageranordnung
in einem Arbeitsgang in einem Lötofen dicht verlötet werden.
Stirnseitig ist das wenigstens eine Überbrückungsprofil ent
weder mit entsprechenden Stirnwandbereichen des Strömungska
stens oder mit Wandungsbereichen von Seitenteilen dicht ver
bunden.
In Ausgestaltung der Erfindung erstreckt das wenigstens eine
Überbrückungsprofil sich über die gesamte Länge des zugeord
neten Strömungskastens. Dadurch ist das Überbrückungsprofil
vorteilhaft als einstückiges Bauteil gestaltet.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das Überbrüc
kungsprofil zwei mit den einander zugewandten Außenabschnit
ten der aufgeweiteten Rohrenden flächig verbundene, insbeson
dere verlötete, Schenkelstege auf, die durch wenigstens einen
geschlossenen Verbindungssteg durchgängig miteinander verbun
den sind. Die Schenkelstege dienen somit zur flächigen und
dichten Anbindung an die entsprechenden Außenabschnitte der
benachbarten Rohrenden. Der Verbindungssteg schafft den
durchgehend dichten Abschluß und stellt somit eine Art Boden
des jeweiligen Strömungskastens dar. Das Überbrückungsprofil
kann somit insbesondere H-förmig gestaltet sein.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Überbrüc
kungsprofil U-förmig profiliert. Dies ist eine vorteilhafte
Ausgestaltung, da das U-förmige Profil in einfacher Weise im
Strangpreßverfahren als Endlosprofil herstellbar ist und in
gewünschter Weise abgelängt werden kann.
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 in einer Seitenansicht eine Ausführungsform ei
ner erfindungsgemäßen Wärmeübertrageranordnung in
Form eines Ladeluft/Luftkühlers für ein Kraftfahr
zeug,
Fig. 2 eine Frontansicht des Ladeluftkühlers nach Fig. 1 im
Bereich eines oberen Luftkastens in Richtung des
Pfeiles II in Fig. 1,
Fig. 3 in vergrößerter Darstellung einen oberen Bereich des
Ladeluftkühlers nach Fig. 1,
Fig. 4 in vergrößerter, perspektivischer und teilweise auf
geschnittener Darstellung schematisiert einen als
Strömungskasten dienden Luftkasten einer weiteren
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wärmeübertra
geranordnung in Form eines Ladeluftkühlers, und
Fig. 5 einen Schnitt durch den Ladeluftkühler nach Fig. 4.
Ein Ladeluft/Luftkühler 1 für ein Kraftfahrzeug ist gemäß den
Fig. 1 bis 3 mit einem Rippen/Rohrblock sowie einem als Strö
mungskasten dienenden oberen Luftkasten 2 und einem unteren
Strömungskasten in Form eines identisch gestalteten Luftka
stens 2 versehen. Der Rippen/Rohrblock setzt sich aus zwei in
Durchströmungsrichtung von Umgebungsluft hintereinanderlie
genden Flachrohrreihen 3, 4 zusammen, wobei zwischen den
Flachrohren 3, 4 Wellrippen 7 angeordnet sind (Fig. 2). Die
Wellrippen 7 erstrecken sich jeweils über die gesamte Breite
beider Flachrohrreihen 3, 4, so daß die Wellrippen 7 etwa die
doppelte Breite jedes Flachrohres 3, 4 aufweisen. Sowohl der
obere als auch der untere Luftkasten 2 sind mit jeweils zwei
Anschlüssen 5 für Ladeluft versehen. Sowohl der obere Luftka
sten 2 als auch der untere Luftkasten 2 ist mit jeweils einer
zwischen den beiden Anschußstutzen 5 vorgesehenen und paral
lel zu den Flachrohren 3, 4 und Wellrippen 7 ausgerichteten
Trennwand 11 versehen (Fig. 2). Jede Trennwand 11 unterteilt
den jeweiligen Luftkasten 2 in zwei gleichgroße Strömungskam
mern. Die Flachrohre 3, 4 weisen an ihren gegenüberliegenden
Stirnenden rechteckig aufgeweitete Rohrenden 8 auf, die mit
ihren querverlaufenden Wandungsabschnitten in jeder Flach
rohrreihe 3, 4 jeweils flächig aneinanderliegen, wobei die
entsprechend außenliegenden und somit längsverlaufenden Wan
dungsabschnitte der Rohrenden 8 jeder Flachrohrreihe 3, 4 in
einer Linie miteinander fluchten. Die Aufweitung der Rohren
den und das blockartige Aneinanderliegen der Rohrenden 8 je
der Flachrohrreihe 3, 4 entspricht der Bauweise gemäß der
DE 197 22 097 A1, so daß für eine nähere Erläuterung auf diesen
Stand der Technik verwiesen wird. Die beiden Flachrohrreihen
3, 4 bilden somit im Bereich ihrer Rohrenden 8 auch zwei Rei
hen von Rohrenden 8, die jedoch aufgrund ihrer rechteckigen
Gestaltung eine geringere Breite aufweisen als die Flachrohre
3, 4 selbst. Im Bereich jedes Luftkastens 2 verbleibt somit
zwischen den beiden Reihen von Rohrenden 8 ein Abstand, der
einen freien Zwischenraum bildet. Jeweils außen sind die
Rohrenden 8 flächig mit Seitenwandungen des jeweiligen Luft
kastens 2 dicht verlötet, wobei die Seitenwandungen die als
Außenabschnitte dienenden, kurzen Wandungsabschnitte der
Rohrenden 8 gemäß Fig. 3 übergreifen.
Um auch zwischen den Reihen von Rohrenden 8 einen dichten Ab
schluß des jeweiligen Luftkastens 2 zu erzielen, ist in den
Freiraum ein Überbrückungsprofil 9 eingebracht, das beim Aus
führungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3 als vierkantiges-Hohl
profil 9 gestaltet ist. Die Breite des Überbrückungsprofiles
9 entspricht dem Abstand der Rohrenden 8 der beiden Flach
rohrreihen 3, 4 und damit dem Freiraum zwischen diesen Rohr
enden 8. Die Höhe des Überbrückungsprofiles 9 entspricht etwa
der Höhe des rechteckig aufgeweiteten Bereiches jedes Rohren
des 8. Das Überbrückungsprofil 9 ist wie auch der Rippen/
Rohrblock und die Luftkästen 2 aus einer Leichtmetallegie
rung, vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung, hergestellt
und wenigstens einseitig lotplattiert. Im Lötofen werden so
mit die flächig an den kurzen Wandungsabschnitten der Rohren
den 8 anliegenden Schenkelstege des Überbrückungsprofiles 9
dicht mit den zugeordneten Wandungsabschnitten der Rohrenden
8 verlötet. Die Oberseite des Überbrückungsprofiles 9, die
einen Verbindungssteg zwischen den beiden Schenkelstegen bil
det, schließt etwa bündig mit den oberen Stirnkanten der Roh
renden 8 ab. Das Überbrückungsprofil 9 erstreckt sich über
die gesamte Länge des jeweiligen Luftkastens 2 und ist an den
Stirnenden in entsprechenden Aussparungen von Seitenteilen 6
gehalten. Die Aussparungen sind auf den Querschnitt des Über
brückungsprofiles 9 abgestimmt, so daß auch im Bereich der
Seitenteile eine dichte Verlötung erfolgen kann.
Falls entsprechende Seitenteile unterhalb der Rohrenden 8 des
Rippen/Rohrblockes enden, und die stirnseitigen Wandungen des
jeweiligen Luftkastens bis über die Rohrenden 8 nach unten
gezogen sind, ist die jeweilige Aussparung in den stirnseiti
gen Wandungen des Luftkastens selbst vorgesehen, um den dich
ten Abschluß mit dem Überbrückungsprofil zu erzielen.
Bei mehr als zwei Reihen von Rohren ist eine entsprechend
größere Anzahl von Überbrückungsprofilen vorgesehen.
Das Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 4 und 5, das ebenfalls
einen Ladeluft/Luftkühler darstellt, entspricht im wesentli
chen dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel nach den
Fig. 1 bis 3, so daß nachfolgend lediglich noch auf die Un
terschiede eingegangen wird. Gleiche Teile sind mit gleichen
Bezugszeichen unter Hinzufügung des Buchstabens a versehen.
Wesentlicher Unterschied zum vorhergehenden Ausführungsbei
spiel ist es bei diesem Ladeluftkühler, daß ein U-förmiges
Überbrückungsprofil 9a vorgesehen ist, das mit obenliegendem
Verbindungssteg 10 in den Zwischenraum zwischen den beiden
Reihen von Rohrenden 8a eingefügt ist. Von dem Verbindungs
steg 10 ragen zwei Schenkelstege 12 ab, die gemäß der Dar
stellung nach Fig. 5 nach unten gerichtet sind. Die Schenkel
stege 12 sind flächig mit den zugeordneten kurzen Wandungsab
schnitten der Rohrenden 8a verbunden. Das U-förmige Überbrüc
kungsprofil 9a ist vorzugsweise als Strangpreßprofil gestal
tet. Es kann jedoch auch als Biegeteil hergestellt sein und
unter gewisser Vorspannung in den Freiraum zwischen den bei
den Reihen von Rohrenden 8a eingebracht sein. Dadurch ist ei
ne Verspannung zwischen den Rohrenden 8a bis zur Verlötung im
Lötofen gegeben, so daß das Überbrückungsprofil 9a bis zu
seiner festen Verlötung auch in vorhergehenden Arbeitsschrit
ten bereits sicher positioniert ist. Die beiden Seitenteile
6a des Ladeluftkühlers gemäß den Fig. 4 und 5 sind auf Höhe
des jeweiligen Luftkastens 2a für den Durchtritt des Über
brückungsprofiles 9a entsprechend viereckig ausgespart. Für
eine verbesserte Verlötung können die Aussparungen zusätzlich
noch mit zu einer Seite aufgebogenen Laschen nach Art eines
Durchzuges gestaltet sein.
Claims (5)
1. Wärmeübertrageranordnung für ein Kraftfahrzeug mit ei
nem Rippen/Rohrblock, der wenigstens eine Reihe von Rohren
aufweist, deren Rohrenden auf gegenüberliegenden Seiten auf
geweitet sind, wobei querverlaufende Wandungsabschnitte der
Rohrenden einer Reihe flächig aneinanderliegen und längsver
laufende Außenabschnitte der Rohrenden jeweils in einer ge
meinsamen Flucht zueinander ausgerichtet sind, wobei auf die
Rohrenden auf jeder Seite jeweils ein Strömungskasten bündig
abschließend mit den längsverlaufenden Außenabschnitten dicht
auf die Rohrenden aufgesetzt ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens zwei zueinander parallele Reihen von Rohren
(3, 4) vorgesehen sind, deren aufgeweitete Rohrenden (8, 8a)
auf den gegenüberliegenden Seiten jeweils in einem gemeinsa
men Strömungskasten (2, 2a) münden, und daß zwischen jeweils
zwei benachbarten Reihen von Rohrenden (8, 8a) jeweils ein
Überbrückungsprofil (9, 9a) eingefügt ist, das dicht mit den
Rohrenden (8, 8a) und stirnseitigen Endbereichen (6, 6a) des
Strömungskastens (2, 2a) abschließt.
2. Wärmeübertrageranordnung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß das wenigstens eine Überbrückungsprofil (9,
9a) sich über die gesamte Länge des zugeordneten Strömungska
stens (2, 2a) erstreckt.
3. Wärmeübertrageranordnung nach Anspruch 1 oder 2, da
durch gekennzeichnet, daß das Überbrückungsprofil (9, 9a)
zwei mit den einander zugewandten Außenabschnitten der aufge
weiteten Rohrenden (8, 8a) flächig verbundene, insbesondere
verlötete, Schenkelstege (12) aufweist, die durch wenigstens
einen geschlossenen Verbindungssteg (10) durchgängig mitein
ander verbunden sind.
4. Wärmeübertrageranordnung nach Anspruch 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Überbrückungsprofil (9a) U-förmig pro
filiert ist.
5. Wärmeübertrageranordnung nach Anspruch 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß das Überbrückungsprofil (9) als Vierkant
rohr gestaltet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1998158325 DE19858325B4 (de) | 1998-12-17 | 1998-12-17 | Wärmeübertrageranordnung für ein Kraftfahrzeug |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1998158325 DE19858325B4 (de) | 1998-12-17 | 1998-12-17 | Wärmeübertrageranordnung für ein Kraftfahrzeug |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE19858325A1 true DE19858325A1 (de) | 2000-06-29 |
DE19858325B4 DE19858325B4 (de) | 2009-01-15 |
Family
ID=7891473
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1998158325 Expired - Lifetime DE19858325B4 (de) | 1998-12-17 | 1998-12-17 | Wärmeübertrageranordnung für ein Kraftfahrzeug |
Country Status (1)
Country | Link |
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