DE3323309A1

DE3323309A1 - Waermetauscher, insbesondere fuer kraftfahrzeuge, und seitliche dichtungseinrichtung fuer diesen

Info

Publication number: DE3323309A1
Application number: DE19833323309
Authority: DE
Inventors: Patrick 78180 Montigny Cadars
Original assignee: Valeo SE
Current assignee: Valeo SE
Priority date: 1982-06-29
Filing date: 1983-06-28
Publication date: 1983-12-29
Also published as: FR2529316A1; FR2529316B1; US4576227A

Description

Wärmetauscher, insbesondere für Kraftfahrzeuge, und seitliche Dichtungseinrichtung für· diesen

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine seitliche Dichtungseinrichtung für einen Wärmetauscher, welcher ein Rohrbündel mit Rippen oder ähnlichem aufweist, insbesondere von der Art,welche zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug bestimmt ist.

In dem Rohrbündel des Wärmetauschers strömt ein primäres Fluid, welches in Abhängigkeit von dem Fall warm oder kalt und dazu bestimmt ist, ein sekundäres Fluid zu erwärmen oder abzukühlen, wie z.B. die Luft, die durch das Bündel des Wärmetauschers hindurchgeht.

In gewissen Fällen ist der Wärmetauscher in einem Gehäuse befestigt, welches eine Leitung für die Strömung und Führung des zweiten Fluids oder äußeren Fluids aufweist.

Das Rohrbündel des Wärmetauschers hat im allgemeinen im wesentlichen die Form eines Parallelepipeds, wobei das sekundäre Fluid das Rohrbündel durchquert, indem es an einer seiner großen Seiten eintritt und auf der gegenüberliegenden anderen großen Seite austritt, wobei es an den Rippen oder anderen Mitteln zum Wärmeaustausch entlangstreicht, mit denen die Rohre versehen sind und die sich parallel zur Strömungsrichtung des sekundären Fluids erstrecken .

Damit der Wärmetauscher einen annehmbaren Wirkungsgrad aufweist, ist es wichtig, daß das sekundäre Fluid das

» 4

Rohrbündel nicht umgehen kann. Deshalb ist bereite vorgeschlagen worden, die Seitenflächen des Rohrbündel r., die senkrecht zu den von dem sekundären Fluid dureh;:>i.rörnt^fjn zwei großen Flächen verlaufen, durch irgendwelche geeigneten Mittel zu verschließen, wie beispielsweise durch Rippen, die von den Wänden des Gehäuses gebildet und mit diesen Seitenflächen zusammenarbeiten, durch DichtungseJnrichtunren, die an den Seitenflächen angeklebt oder angeordnet sind,usw.

*0 Gewisse dieser bekannten Mittel sind wenig wirkungsvoll und teuer, oder aber, wenn sie an den Seitenflächen des Rohrbündels befestigt sind, stören sie dessen Einführen und · dessen Montage in dem Gehäuse.

Der Erfindung liegt die Zielsetzung zugrunde, eine einfache, wirkungsvolle und kostengünstige Lösung für das Problem der seitlichen Abdichtung eines Wärmetauschers von der vorhergehend beschriebenen Art anzugeben.

Hierfür wird im Rahmen dt" Erfindung eine seitliche Dichtungseinrichtung für einen Wärmtauscher vorgeschlagen, insbesondere für einen von der Art, welcher für ein Kraftfahrzeug bestimmt ist und ein mit Rippen versehenes Rohrbündel aufweist, wobei dieses Rohrbündel zwei große Seiten zum Eintritt bzw. Austritt einer Strömung eines äußeren oder sekundären Fluids und zwei seitliche, gegenüberliegende, allgemein zur Richtung der Röhren des Bündels parallele,. Seiten aufweist, wobei die Dichtungseinrichtung dadurch

gekennzeichnet ist, daß sie eine im wesentlichen recht-30

eckige, längliche Platte umfaßt, die an wenigstens einem ihrer Enden in Längsrichtung mit elastischen Kiemmitteln an wenigstens einem Rohr des Wärmetauschers endet.

Um somit erfindungsgemäß eine gute seitliche Abdichtung an 35

dem Rohrbündel des Wärmetauschers zu erhalten, genügt es,

an der betreffenden seitlichen Fläche des Rohrbündels eine rechteckförmige Platte anzuordnen, welche man mit ihren Enden in Längsrichtung an Elementen des Wärmetauschers und insbesondere an den Rohren des Rohrbündels dieses Wärmetauschers festklemmt. Eine solche Platte kann sehr kostengünstig aus Kunststoff durch einstückiges Formen mit den Kiemmitteln hergestellt werden.

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung sind diese Klemra-¹^ mittel durch Zungen gebildet, die um eine zur Längsrichtung der Platte senkrechte Linie verschwenkt werden können und die an ihren Längsrändern Ausschnitte und/oder Vorsprünge aufweisen, die elastisch mit Elementen des Wärmetauschers, beispielsweise mit den Enden der Rohre des Rohrbündels zusammenarbeiten können.

Die Erfindung betrifft auch einen Wärmetauscher der vorhergehend beschriebenen Art, welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß wenigstens eine der seitlichen, einander

gegenüberliegenden Flächen des Rohrbündels, die parallel zu der allgemeinen Richtung der Rohre verläuft, mit einer Platte überdeckt ist, welche durch Anklemmen von wenigstens einem ihrer Längsenden an Elementen der zwei anderen seitlichen Flächen des Rohrbündels befestigt ist. 25

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung befinden sich die Kiemmittel der Platte durch elastische Verformung zwischen den Enden der Rohre des Bündels in Eingriff.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Wärmetauschers,

der mit einer seitlichen Diehtungsein-

richtung nach der Erfindung ausgerüstet ist,

Fig. 2 eine Draufsicht auf diesen Wärmetauscher, Fig. 3 eine Ansicht von links dos Wärmetauscher;;,

Fig. 4 eine Vorderansicht einer seitlichen

Dichtungseinrichtung nach der Erfindung,

Fig. 5 eine T.ängsansicht dieser Hinrichtung, und

Fig. 6 eine Darstellung größeren Maßstabs der

mit dem Kreis VI eingefaßten Einzelheit in Fig. 5.

Der in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Wärmetauscher umfaßt ein 15

Rohrbündel 10, in dem ein primäres Fluid zum Kühlen oder Wärmen strömt.

Das Rohrbündel 10 kann ein einziges Rohr 12 umfassen, welches an den Enden des Rohrbündels um 18O° umgebogen ist, 20

wie es in den Zeichnungen dargestellt ist, oder es kann

auch aus einer Reihe von parallelen Rohren bestehen, die miteinander an den Enden des Rohrbündels durch irgendwelche geeigneten Mittel, beispielsweise durch Wasserkästen oder ähnliches verbunden sind. Das oder die Rohre 25

des Rohrbündels sind mit Mitteln zum Wärmeaustausch mit einem sekundären oder äußeren Fluid ausgerüstet, welches an dem Rohrbündel entlangstreicht, wobei diese Mittel beispielsweise planparallele Rippen 14 sein können, die mit dem oder den Rohren fest verbunden sind und sich senkrecht zur allgemeinen Richtung des oder der Rohre im Inneren des Rohrbündels erstrecken. Die äußeren Ränder dieser Rippen legen den allgemeinen Außenumfang des Rohrbündels fest und das Rohrbündel weist, wtmn die Rippon ruchteekgr förmig sind, die Form eines rechteckigen Parallelepipeds auf.

Wi ο vorhorriohond erwähnt worden int, int da.s Rohrbündel dazu bo;:L i mml, von ei. π fm sekundären odor¹ äuf'oron Fluid durchströmt zu werden , boispi ei:;we. i .:.<.· von Luft, welche

senkrecht zu oinor der großen Sei ton 16 df 5; Rohrbündels ö

gebracht oder geführt wird, durch das Rohrbündel hindurchgeht, indem es parallel zu den Rippen 14 strömt, und die gegenüberliegende große Seite 16 des Rohrbündels 10 verläßt.

Damit das sekundäre Fluid richtig erwärmt oder gekühlt 10

wird, was von dem jeweiligen Fall abhängt, ist es erforderlich, daß es durch das Rohrbündel 10 hindurchgeht, ohne dieses zu umgehen und ohne, wie es durch die gestrichelten Pfeile 20 dargestellt ist,durch die gegenüberliegenden

seitlichen Flächen 18 des Rohrbündels auszutreten, die 15

parallel zur allgemeinen Richtung des oder der Rohre 12 in dem Rohrbündel verlaufen und parallel zu den großen Seiten 16 des Rohrbündels sind.

Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, die seitlichen Flächen 18 des Rohrbündels mit Platten ??. zu überdecken, welche eine seitliche Dichtungseinrichtung bilden und die eine Form und Abmessungen identisch zu denjenigen der Seiten aufweisen und durch Klemmen an ihren Enden an dem Rohrbündel 10 befestigt sind. Somit kann das durch das Rohr-25

bündel hindurchgehende, sekundäre Fluid nicht mehr dieses Rohrbündel durch die seitlichen Flächen 18 verlassen.

Die zwei anderen, einander gegenüberliegenden, seitlichen „_n Flächen des Rohrbündels, welche senkrecht zu den seitlichen Flächen 18 und den großen Seiten 16 verlaufen, sind durch Rohrplatten 24 und 26 bekannter Art geschlossen, welche rechteckige, ebene Platten sind, die dicht von den Enden des Rohres oder der Rohre 12 durchquert werden. Die Platten gg 24,26 können vorspringende Ränder 28 bzw. 30 aufweisen, die aich in der Ebene der Platten oder senkrecht zu dieser

Ebene erstrecken und bei;.; ρ te J r.vic i nc mil. Ab.".''hn i 1.1,cn de-Gehäuses siisaMt'tn rb·.' i. L'-m , um zu vorn i ndi-rn , di!'. Ίί;-. sekundäre Fluid d.is Rohrbündel nuiV-n um;-.trörri< >n kmn. In gleicher Weise können dir· PJ att-.cn '.'.? für d i <■■ ::<ri 1,1 i ehe Abdichtung mit Abschnitten d'·:.; Ge hau ."'.:.'.·. zu.^r;Mnim'*rKirbe j ten , um zu verhindern, daß d-:.::·. sekundär'.; Fluid das Rohrbünd'-! außen und oberhalb b-.',w. urit'.-rh.'-ilb der se i t.l i ehen Flacher: 18 des Rohrbündels umgoh'-n

¹^ Es v;ird auf die Fig.-'-i bi:; 6 bezug genommen, welche mehr im einzelnen eine Ausführungnform einer Platte ?2 nach der Erfindung zeigen.

Jede Platte 22 ist von im wesentlichen rechteckförrniger, länglicher Form und weist an ihren Längsenden Mittel zur Klemmbefestigung auf, welche bei dem dargestellten Beispiel Lappen 3? sind, welche sich normalerweise in der Ebene der Platte 22 erstrecken, jedoch auch senkrecht zu der Platte durch Biegen oder· Verschwenken längs einer

Querlinie 3'* urnger.chJ ag-, .-·■ in können. Die Platte 2? iiit eine sehr dünne Platte, du relativ steif ist und aus einem Stück mit den Lappen 12 durch Formen oder Ausstanzen aus einem Kunststoffmater LaI wie z.B. Polypropylen erhalten wird. Die Abbiegelinien 3^ sind als dünne und weiche Scharniere ausgebildet, die sich durch ein Zusammendrücken beim Pressen längs eines kreisbogenförmigen Profils der unteren Seite 38 der Platte 22 ergeben, zu der die Lappen 32 abgebogen werden. Die besonderen Formen der Lappen 32 können anschließend durch Stanzen derart erhalten werden, !

daß die Scheitellinie 3^l* d>-s zusammengedrückten Abschnittes der· unteren Seite 38 der Platte 2? Querrämirr 'K) der Platte bilden, an denen die L-anoon 32 befestigt sind.

Diese ebenen Lappen 32 umfassen konkave Längsränder '(2, 35

die kreisförmig nach innen gebogen sind und übt;r Nasen

44 an einen Querrand 46 des Ende.-·, anschließen.

Bei dieser Ausführungsform sind die Lappen 32 dazu bestimmt, mit den Enden des oder der Rohre 12 de;· Rohr buna-vis

12 zusammenzuarbeiten, wobei die Krümmung des ei ng--krümmten 5

Randes 40 der Lappen 32 der Krümmung der Außenfläche des oder der Rohre entspricht oder die Nasen 44 bzw. die Lappen 32 dazu bestimmt sind, zwischen die Rohre eingeklemmt zu werden, wie es Fig. 3 zeigt.

Es genügt somit, eine Platte 22 auf der Seitenfläche 18 des Rohrbündels, welche überdeckt werden soll, anzuordnen und auf die Lappen 32 zu drücken, um sie elastisch zwischen zwei benachbarte Enden der Rohre des Rohrbündels einzuklemmen

Die Platten 22 bilden einen Schutz der Enden der Rippen 14 und erleichtern das Einführen des Wärmetauschers in den Aufnahmeraum eines Gehäuses, wobei die Außenränder der Rippen daran gehindert werden, an der Wand des Gehäuses zu verhängen oder bei dessen Berührung zu verbiegen.

In dem Fall, in dem der Wärmetauscher an den Enden des Rohrbündels Wasserkästen aufweist, die an den Rohrplatten 24 und 26 befestigt sind, können die seitlichen Dichtungsplatten an den seitlichen Flächen 18 des Rohrbündels vor dem Zusammenbau mit den Rohrplatten 24 und 26 an den Endrippen 14 des Rohrbündels befestigt werden, wobei die Lappen 32 dieser Platten darin umgebogen und zwischen die Enden der¹ Rohre eingeklemmt werden.

Hei dem in den Fig. 4 bis 6 gezeigten Beispiel sind die

Lappen 32 an den Enden Lm wesentlichen in der Mitte der Querränder der Enden der Platte 22 derart vorgesehen, daß diese Platte auf die im oberen Teil der Fig. 3 dargestellte 3^ Weise an einem Rohrbündel befestigt werden kann. Tn dem

unterfii Toil di-'.'-'-r Figur ir;t-. di<- do r-i /■;>·"" i .'■;!-'■ I¹I 22·, welche die unt'.T·· :ie i ten/'Inch" IB dc:; Κ< >1π·1>'ηι· überdeckt, mit der obnron IMni.b(! 2.'' mit. clrr Ausn identisch, daß die Lappen 32' zum Festk Yc.xnm ·η sei ti ich zu einem der Längsränder dieser Platte vers'.-t/.t sind.

Gemäß einer nicht dargestellten Abändf-runfi kann die ot-.-r-' Seite 50 der Platte 2? Rippen aufweisen, dl- beJrn Formen ausgebildet wer'i;:n un-i ^rr/.u bestimmt sind, :-· t Φ-.-η V/nn-in des Gehäuses zusammenzunrbeiten,iη dem der Warmetauücher befestigt ist.

Gemäß einer Abänderung der [irfindung weisen die an den Enden des Wärmetauschers befestigten Wasserkästen vor-

springende Nasen bzw. Stift·,· auf, an denen die Lappen 32 am Knde der /ibdichtun^splntton 22 f est^ekJ emriit v/erden können .

Das Festklemmen kann entweder zwisehen zwei Nasen bzw.

Stiften, die an dem Was -rkasten (d.h. in der gleichen Weise, wie zwischen zwei röhrenden des Rohrbündels) oder an einer einzigen Nase bzw. einem v. i.n:: Lg ο η Stift oder einem einzigen Ende des Rohres erfolgen, wobei in

diesem Fall der Lappen zum Festklemmen der !Matte ein 25

kreisförmiges Loch und einen radialen Schlitz aufweist, der das freie Ende der Platte mit diesem Loch verbindet.

Claims

Patentansprüche

f 1 j. Seitliche Dichtungseinrichtung für einen Wärmetauscher insbesondere von der Art, der für ein Kraftfahrzeug vorgesehen ist und ein mit Rippen versehenes Rohrbündel aufweist, wobei das Rohrbündel zwei große Seiten für den Eintritt bzw. Austritt einer Strömung eines äußeren Fluids und zwei gegenüberliegende, allgemein zur Richtung der Rohre in dem Rohrbündel parallele, Seitenflächen aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung eine

Platte (22) von im wesentlichen länglicher, rechteckförmiger Form ist und an wenigstens einem ihrer Längsenden mit Mitteln (32) zum elastischen Festklemmen an c wenigstens einem Rohr des Wärmetauschers endet, und daß die Platte dazu bestimmt ist, an einer der Seitenflächen (18) des Rohrbündels angeordnet zu werden.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η 2Q zeichnet, daß die Mittel zum Festklemmen Lappen (32) sind, die um eine senkrecht zu der Längsrichtung der Platte (22) verlaufende Linie abbiegbar oder verschwenkbar sind.
3- Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Lappen (32) nach innen gekrümmte Längsränder (42) und Vorsprünge (44) oder Vorsprünge (44) aufweisende, nach innen gekrümmte Längsränder (42) aufweisen und daß die Vorsprünge (44) durch elastisches Festklemmen- mit den Elementen des Wärmetauschers zusammenarbeiten können.
4. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß ein Lappen zum Festklemmen ein Kreisloch, welches an einer vorspringenden Nase oder Zapfen oder einem Ende des Rohres des Wärmetauschers eingreifen soll, und einen radialen Schlitz aufweist, welcher das Loch mit einem Endrand des Lappens verbindet.
5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Platte (22) einstückig mit den Mitteln (32) zum Festklemmen durch Formen bzw. Gießen aus Kunststoff und durch Ausstanzen hergestellt ist.
6. Einrichtung nach don Ansprüchen P und b, dadurch gekennzeichnet , daß die; Lappen {,',?) milder Platte (22) durch weiche .Scharniere verbunden sind, welche durch Zusammendrücken de:; Kunststoffs längs einer

° senkrecht zu der Längsrichtung der Platte verlaufenden Linie (34) erhalten sind.
7. Wärmetauscher, mit wenigsten:; einer sei t Liehen Abdichtungseinrichtung nach einem der vorhergehenden An-

Sprüche, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens eine der seitlichen, gegenüberliegenden Flächen (18) des Rohrbündels, die allgemein parallel zur Richtung des oder der Rohre (12) des Rohrbündels verlaufen, mit einer Platte (22) überdeckt ist, die durch Festklemmen

von wenigstens einem ihrer Längsenden an Elementen des Wärmetauschers befestigt ist.
8. Wärmetauscher nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß jede Platte (t'2) eine Form und

Abmessung aufweist, die denjenigen der Seitenfläche (18) des Rohrbündels (10) ide-.iisch sind, an der jene befestigt ist -
9. Wärmetauscher nach Anspruch 7 oder 8, dadurch g e -

kennzeichnet , daß die Mittel (32) zum Festklemmen durch elastische Verformung zwischen den Enden des oder der Rohre (12) des Rohrbündels (10) in Eingriff stehen.
10. Wärmetauscher, welcher einen Wasserkasten an wenigstens einem Ende des Rohrbündels aufweist, nach Anspruch 7 oder 8, dadurch g e k e η η ζ e i c Fi η c t , daß dieser Wasserkasten wenigstens eine vorspringende Nase

oder Stift zum Festklemmen der Platte aufweist. 35