DE69307630T2

DE69307630T2 - Wärmetauscher

Info

Publication number: DE69307630T2
Application number: DE69307630T
Authority: DE
Inventors: Dey Lavoyce Dey Lavoyce
Original assignee: Valeo Engine Cooling Inc
Current assignee: Valeo Engine Cooling Inc
Priority date: 1992-08-28
Filing date: 1993-08-09
Publication date: 1997-05-07
Anticipated expiration: 2013-08-10
Also published as: BR9303462A; EP0584994A1; US5207738A; JPH06159981A; EP0584994B1; DE69307630D1; MX9305210A; KR940003662A; ES2099381T3

Description

Die Erfindung betrifft Wärmetauscherkomponenten sowie einen Wärmetauscher, insbesondere einen Wärmetauscher mit ein- und auslaufseitigen Wasserkästen, die die röhrenförmigen Elemente des Wärmetauschers umgreifen und sich aus je zwei Wasserkastenteilen zusammensetzen.
Wärmetauscher mit zwei zueinander in einem Abstand angeordneten Wasserkästen, die durch im wesentlichen parallel verlaufende, endseitig offene Rohre verbunden sind, welche eine strömungsverbindung zum Inneren der Wasserkästen herstellen, sind vorbekannt. Quer zu diesen Rohren können sich zwischen dem ein- und auslaufseitigen Wasserkästen flache oder schlangenförmig verlaufende Rippen erstrecken. Einsetzbar sind derartige Wärmetauscher z.B. als Fahrzeugkühler, in Kondensatoren oder Verdampfern von Klimaanlagen o.a.
Verbesserungen der Bauweise solcher Wärmetauscher sind wünschenswert, um ihre Herstellung zu erleichtern und eine Reduzierung der Fertigungs- und Arbeitskosten zu erzielen, wobei zugleich eine Erhöhung der Lebensdauer und Zuverlässigkeit angestrebt wird. Ein einzelnes rundes Rohr zeichnet sich gegenüber anderen Ausführungen stets durch ein geringeres Gewicht aus. Wärmetauscher von geringerem Gewicht und höherem Wirkungsgrad werden insbesondere bei Fahrzeugkühlern und Raumklimageräten aufgrund ihrer Vorteile intensiv angestrebt.
EP-A-045619 beschreibt zueinander beabstandete und im wesentlichen parallel verlaufende Wasserkästen, die jeweils über ein mit einer Abschlußplatte abgeschlossenes Ende verfügen und sich aus separaten ersten und zweiten Wasserkastenteilen zusammensetzen, wobei sich jedes erste Wasserkastenteil mit dem zugehörigen zweiten Wasserkastenteil über Paßflächen zusammenfügen läßt, die Abschlußplatten der Wasserkästen von nahe den Enden der ersten und zweiten Wasserkastenteile angeordneten Nuten fixiert werden und sich zwischen den Wasserkästen eine Vielzahl röhrenförmiger Elemente erstreckt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Wärmetauschers.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht diese mehrere Wärmetauscherkomponenten vor, die zueinander beabstandete und im wesentlichen parallel verlaufende, separate Wasserkästen, von denen jeder erste und zweite Wasserkastenteile aufweist - wobei sich das erste Wasserkastenteil mit dem zweiten Wasserkastenteil über Paßflächen zusammenfügen läßt - sowie ferner mehrere röhrenförmige Elemente umfassen, die sich zwischen diesen Wasserkastenteilen erstrecken können, wobei jeder Wasserkasten ein Ende sowie eine Abschlußplatte aufweist und die ersten und zweiten Wasserkastenteile nahe ihren Enden mit Nuten zur Aufnahme und Fixierung der genannten Abschlußplatten ausgestattet sind, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wasserkastenteil auf einer Seite langgestreckte Schlitze aufweist und dabei die Schlitze des ersten Wasserkastenteils den Schlitzen des zweiten Wasserkastenteils entsprechen, so daß die röhrenförmigen Elemente von diesen Schlitzen aufgenommen und umgriffen werden können.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht diese einen Wärmetauscher vor, der mehrere zueinander in einem Abstand und im wesentlichen parallel verlaufende Wasserkästen aufweist, zwischen denen sich mehrere röhrenförmige Elemente erstrecken, wobei jeder Wasserkasten ein Ende mit einer Abschlußplatte aufweist und sich aus separaten ersten und zweiten Wasserkastenteilen dergestalt zusammensetzt, daß sich der erste dieser Wasserkastenteile mit dem zweiten Wasserkastenteil über Paßflächen zusammenfügen läßt, und wobei diese ersten und zweiten Wasserkastenteile nahe ihrem Ende über Nuten verfügen, in denen die Abschlußplatten des Wasserkastens nahe dem Ende des ersten und zweiten Wasserkastenteils eingesetzt und fixiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wasserkasttenteil auf einer Seite langgestreckte Schlitze aufweist und diese Schlitze des ersten Wasserkastenteils den Schlitzen des zweiten Wasserkastenteils entsprechen, so daß die röhrenförmigen Elemente, die sich zwischen den im wesentlichen parallel verlaufenden Wasserkästen erstrecken, von diesen Schlitzen aufgenommen und umgriffen werden.
Dabei kann der erste oder zweite Wasserkastenteil an einer Seite mindestens eine Lasche aufweisen, die sich über den anderen Wasserkastenteil umbiegen läßt, um die Anordnung vor dem Hartlöten zusammenzuhalten.
Die Wasserkästen lassen sich, falls gewünscht, durch Einsetzen mindestens eines Ablenkmittels innerhalb des Wasserkastens so abwandeln, daß der Wasserkasten mehrere abgeteilte Räume oder Kammern erhält.
Die Befestigung dieser Ablenkmittel innerhalb des Wasserkastens erfolgt durch Einsetzen in Nuten, die in der Innenfläche der ersten und zweiten Wasserkastenteile ausgebildet sind.
Ablenkmittel und Abschlußplatten sind dabei so geformt und ausgebildet, daß Sie den Raum zwischen den Wasserkastenteilen, in die sie eingesetzt werden, ausfüllen.
Die Abschlußplatten können in ihren Seitenflächen sphärisch gewölbte Vertiefungen aufweisen, die in das Innere des Wasserkastens weisen und in erster Linie zu Reinigungs- und Montagezwecken dienen.
Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend lediglich beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert, wobei
Abb. 1 eine perspektivische Ansicht der erfindungsgemäßen Wärmetauscheranordnung zeigt;
Abb. 2 eine Abschlußplatte zeigt, die sich im Rahmen der vorliegenden Wärmetauscheranordnung bewährt;
Abb. 3 einen Endansicht des Wasserkastens im Querschnitt darstellt.
Abb. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform der Erfindung, wobei die Wärmetauscheranordnung insgesamt ein erstes Wasserkastenteil 11, ein zweites Wasserkastenteil 12 sowie eine Anordnung röhrenförmiger Elemente 15 und Distanzkörper 16 (in Form schlangenförmiger Rippen, die zwischen den röhrenförmigen Elementen 15 verlaufen) aufweist. Sowohl der erste Wasserkastenteil 11 als auch der zweite Wasserkastenteil 12 verfügen über mehrere Schlitze 13,14 zur Aufnahme der röhrenförmigen Elemente. Die Abmessungen dieser Schlitze 13,14 sind so gewählt, daß die röhrenförmigen Elemente 15 nach dem Zusammenfügen und Verbinden der Wasserkastenteile 11,12 von diesen Schlitzen völlig umgriffen werden. Bei der in Abb. 1 dargestellten Ausführungsform entspricht das Maß des Schlitzes 13 in dem Wasserkastenteil 11 mindestens der halben Breite des röhrenförmigen Elements 15, und das Maß des Schlitzes 14 in dem Wasserkastenteil 12 ist größer als die halbe Breite des röhrenförmigen Elements 15. Die Schlitze 14 können, wie aus der Abbildung ersichtlich, mit einer Einführhilfe ausgeführt sein. Nahe den Enden 21 des Wasserkastenteus 11 und den Enden 25 des Wasserkastenteils 12 sind Nuten 18,19 in den entsprechenden Wasserkastenteilen 12,11 vorgesehen. Diese Nuten 18,19 sind so bemessen, daß sie eine Abschlußplatte 20 (oder 26) der Wasserkastenanordnung aufnehmen und fixieren können. Auf Wunsch lassen sich in den Innenflächen der Wasserkastenteile 11,12 die Nuten 22,22A zur Aufnahme von Platten 20 (oder 26) vorsehen, um in dem Wasserkasten innere Unterteilungen oder Kammern zu schaffen. Der Wasserkastenteil 12 kann zudem über Führungslaschen verfügen, die die Fluchtung beim Zusammenbau gewährleisten. Bei der Abschlußplatte 26 (Abb. 2) handelt es sich um eine Ausführungsform mit sphärisch gewölbter Vertiefung, die die Reinigung dieser Komponenten sowie die Handhabung der glattflächigen Teile erleichtert und zudem verhindert, daß diese Teile beim Zusammenbau aneinander haften.
An dem Wasserkastenteil 11 sind die Laschen 17 vorgesehen, die sich nach dem Zusammenfügen der Wasserkästen über den Wasserkastenteil 12 biegen lassen, um die Anordnung bis zum Hartverlöten zusammenzuhalten. Der Wasserkastenteil 11 kann zudem eine Lasche 23 zur Befestigung von (nicht abgebildeten) Halterungselementen aufweisen. Dabei läßt sich diese Lasche 23 mit Öffnungen oder Schlitzen wie z.B. 24 zur Befestigung dieser Halterungselemente ausstatten.
Die beiden Hälften zur Herstellung der Wasserkastenteile lassen sich aus einem flächigen Materialstück ausstanzen. Die Fertigung umfaßt auch die Einbringung der Nuten zur Aufnahme der Abschlußplatten sowie (falls gewünscht) der Ablenkplatten. Danach wird den beiden Hälften die gewünschte Form des Endprodukts verliehen. Bei der in Abb. 1 dargestellten Ausführungsform sind die Hälften mit der entsprechenden Rundung ausgeführt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist - wie in Abb. 1 dargestellt - einer der beiden Wasserkastenteile kleiner als der andere ausgeführt; dieser kleinere Wasserkastenteil wird in den größeren Wasserkastenteil eingelegt und mit den Laschen 17 fixiert, wie aus der Querschnitts-Endansicht in Abb. 3 ersichtlich.
Bei der Montage der Wärmetauscheranordnung werden die Abschlußplatten sowie (falls gewünscht) die Ablenkplatten in ihre Nuten in einem Wasserkastenteil (vorzugsweise demjenigen mit dem geringeren Durchmesser) eingesetzt. Die röhrenförmigen Elemente und Distanzkörper (15 und 16 in Abb. 1) werden so nebeneinander angeordnet, daß der Abstand zwischen den röhrenförmigen Elementen den Abständen der Schlitze in den Wasserkastenteilen entspricht. Das röhrenförmige Element (d.h. der aus Distanzkörpern und Röhren bestehende Wärmetauscherblock) wird in die Schlitze der Wasserkastenteile eingesetzt, bevor der zweite Wasserkastenteil mit dem ersten Wasserkastenteil zusammengefügt wird, so daß sich ein Wasserkasten mit Wärmetauscherblock ergibt. Danach werden die Fixierungslaschen umgebogen, um die gesamte Anordnung bis zum Hartlöten zusammenzuhalten.

Claims

1. Wärmetauscherkomponenten, die zueinander beabstandete und im wesentlichen parallel verlaufende, separate Wasserkästen, von denen jeder erste und zweite Wasserkastenteile (11,12) aufweist - wobei sich das erste Wasserkastenteil mit dem zweiten Wasserkastenteil über Paßflächen zusammenfügen läßt - sowie mehrere röhrenförmige Elemente (15) umfassen, die sich zwischen diesen Wasserkastenteilen erstrecken können, wobei jeder Wasserkasten ein Ende sowie eine Abschlußplatte (20) aufweist und die ersten und zweiten Wasserkastenteile nahe ihren Enden mit Nuten zur Aufnahme und Fixierung der genannten Abschlußplatten ausgestattet sind, dadurchgekennzeichnet, d a ß jeder Wasserkastenteil (11,12) auf einer Seite langgestreckte Schlitze (13,14) aufweist und dabei die Schlitze (13) des ersten Wasserkastenteils (11) den Schlitzen (14) des zweiten Wasserkastentelis (12) entsprechen, so daß die röhrenförmigen Elemente (15) von diesen Schlitzen aufgenommen und umgriffen werden können.

2. Wärmetauscherkomponenten gemäß Anspruch 1, wobei entweder der erste oder der zweite Wasserkastenteil seitlich mindestens eine Lasche (17) aufweist, die sich über den anderen Wasserkastenteil umbiegen läßt.

3. Wärmetauscherkomponenten gemäß Anspruch 1 oder 2, -wobei jeder Wasserkasten mindestens ein Ablenkmittel zur Herstellung von Unterteilungen innerhalb des Wasserkastens aufweist.

4. Wärmetauscherkomponenten gemäß Anspruch 31 wobei der Wasserkasten in den Innenflächen des ersten und zweiten Wasserkastenteus zusätzlich Nuten zur Fixierung der Ablenkmittel aufweist.

5. Wärmetauscher, der mehrere zueinander in einem Abstand und im wesentlichen parallel verlaufende Wasserkästen aufweist, zwischen denen sich mehrere röhrenförmige Elemente erstrecken, wobei jeder Wasserkasten ein Ende mit einer Abschlußplatte (20,26) aufweist und sich aus separaten ersten und zweiten Wasserkastenteilen (11,12) dergestalt zusammensetzt, daß sich der erste dieser Wasserkastenteile mit dem zweiten Wasserkastenteil über Paßflächen zusammenfügen läßt, und wobei diese ersten und zweiten Wasserkastenteile nahe ihrem Ende über Nuten verfügen, in denen die Abschlußplatten (20,26) des Wasserkastens nahe dem Ende des ersten und zweiten Wasserkastenteils eingesetzt und fixiert werden dadurch gekennzeichnet, daß jeder Wasserkastenteil auf einer Seite langgestreckte Schlitze (13,14) aufweist und diese Schlitze (13) des ersten Wasserkastenteils (11) den Schlitzen (14) des zweiten Wasserkastenteils (12) entsprechen, so daß die röhrenförmigen Elemente (15), die sich zwischen den im wesentlichen parallel verlaufenden Wasserkästen erstrecken, von diesen Schlitzen aufgenommen und umgriffen werden.

6. Wärmetauscher gemäß Anspruch 5, wobei entweder der erste oder der zweite Wasserkastenteil seitlich mindestens eine Lasche (17) aufweist, die sich über den anderen Wasserkastenteil umbiegen läßt.

7. Wärmetauscher gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei der Wasserkasten zudem mindestens ein Ablenkmittel zur Herstellung von Unterteilungen innerhalb des Wasserkastens aufweist.

8. Wärmetauscher 7, wobei die Innenflächen der ersten und zweiten Wasserkastenteils zusätzliche Nuten aufweisen und das Ablenkmittel durch diese zusätzlichen Nuten innerhalb des Wasserkastens fixiert wird.