DE8410851U1 - Heat exchanger for a motor vehicle - Google Patents
Heat exchanger for a motor vehicleInfo
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Description
Wärmetauscher für ein KraftfahrzeugHeat exchanger for a motor vehicle
Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher für ein Kraftfahrzeug,The invention relates to a heat exchanger for a motor vehicle,
mit einem zwischen einem oberen Wasserkasten und einem unteren Wasserkasten angeordnet ten Rohrrippenblock, dessen Rohre durch Aufweiten mit den Rippen Verbunden und durch ein Aufweiten der Enden dichtend mit dem Bo den des oberen Wasserkastens und dem Boden des unteren Wasserkastens verbunden sind.with one arranged between an upper water tank and a lower water tank th pipe fin block, the pipes of which are connected to the ribs by widening and sealing with the floor by widening the ends of the upper water tank and the bottom of the lower water tank are connected.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugtunde, einen Wärmetauscher der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine zusätzliche Verbindung zwischen dem oberen Wasserkasten und dem unteren Wasserkasten vorhanden ist, die ohne zusätzlichen Raumaufwand verwirklicht wird und die die Herstellung des Wärmetauschers nicht erschwert .The object of the invention is to design a heat exchanger of the type mentioned at the outset in such a way that an additional connection is present between the upper water tank and the lower water tank, which is realized without additional space requirements and which does not make the production of the heat exchanger difficult.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß wenigstens ein zusätzliches, von den Rippen freies Verbindungsrohr zwischen dem oberen Wasserkasten und dem unteren Wasserkasten vorgesehen ist, das einen größeren Durchmesser als die Rohre des Rippenrohrblocks aufweist und das mit seinen Enden in Aussparungen der Böden unter Zwischenfügen von Dichtungsringen radial gehalten und in axialer Richtung mittels in Abstand von seinen Enden auf den dem Rohrrippenblock zugewandten Seiten der Rohrboden angeordneten Ringbunden über die Dichtungsringe gegenüber den Böden ausgerichtet ist.This object is achieved in that at least one additional, from the ribs free connecting pipe is provided between the upper water tank and the lower water tank, the has a larger diameter than the tubes of the finned tube block and that with its ends in recesses in the bottoms Intermediate joining of sealing rings held radially and in the axial direction by means of a distance from its ends on the fin tube block facing sides of the tube sheet arranged annular collars aligned over the sealing rings with respect to the floors is.
Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung ist das zusätzliche Verbindungsrohr so zwischen den beiden Wasserkästen angeordnet, daß die beim Aufweiten der Rohre des Rohrrippenblocks auftretende Längenverkürzung und die damit verbundene Annäherung der beiden Rohrboden zueinander nicht behindert wird, da das Verbindungsrohr auf-In the training according to the invention, the additional connecting pipe is so arranged between the two water tanks that the length shortening that occurs when the tubes of the tube fin block are expanded and the associated approach of the two tube sheets to one another is not hindered, since the connecting tube is
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grund seiner Ausbildung und Anordnung die Relativbewegung der beiden Böden zueinander hin zulaßt.due to its design and arrangement allows the relative movement of the two floors towards each other.
Die Verwendung eines zusätzlichen Verbindungsrohres mit einem größeren Durchmesser wird insbesondere dazu ausgenutzt, daß
die auf beiden Seiten des vorzugsweise mittig angeordneten Verbindungsrohres verbindlichen Abschnitte des Rohrrippenblockes
des als Heizkörper ausgenützten Wärmetauschers unterschiedlich mit Heizmedium beschickt werden können. Hierzu wird das Verbindungsrohr,
das in einer abgeteilten Kammer des oberen Wasserkastens beginnt, an einen Vorlauf angeschlossen, während die
beiden seitlich davon befindlichen und den entsprechenden Ab^
schnitten des Wärmetauschers zugeordneten voneinander getrennten Kammern des oberen Wasserkastens an getrennte Rückläufe angeordnet
sind.The use of an additional connecting pipe with a larger diameter is used in particular to that
the sections of the tubular rib block of the heat exchanger used as a heating element, which are binding on both sides of the connecting tube, which is preferably arranged in the center, can be charged differently with heating medium. For this purpose, the connecting pipe, which begins in a divided chamber in the upper water tank, is connected to a flow, while the
two separate chambers of the upper water tank which are located to the side and are assigned to the corresponding sections of the heat exchanger are arranged on separate return lines.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß
die Böden aus Blech oder Kunststoff hergestellt und im Bereich der das Verbii
dungsrohr aufnehmenden Aussparungen mit einer topfartigen Vertiefung versehen sind, in die die Dichtungsringe eingelegt sind.
Die Herstellung eines derartigen Rohrbodens kann mit einfachen Mitteln preiswert erfolgen. Außerdem wird gleichzeitig eine
klar definierte Fläche geschaffen, an welchen die Abdichtung
über die Dichtungsringe erfolgt. U:m dabei die relative Beweglichkeit
der Böden zu dem Verbindungsrohr nicht zu behindern, wird in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen,
daß die Außendurchmesser der Ringbunde kleiner als die Innendurchmesser der topfartigen Vertiefungen sind.In a further embodiment of the invention it is provided that
the bottoms are made of sheet metal or plastic and are provided with a pot-like recess in the region of the recesses receiving the connec tion pipe, into which the sealing rings are inserted. Such a tube sheet can be produced inexpensively with simple means. In addition, a
clearly defined area created on which the seal
takes place via the sealing rings. In order not to hinder the relative mobility of the floors to the connecting pipe, it is provided in an advantageous embodiment of the invention that the outer diameter of the annular collars are smaller than the inner diameter of the pot-like depressions.
Um das Einsetzen der Verbindungsrohre trotz der vorhandenen
Ringbunde einfach durchführen zu können, wird in zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Rippen im Bereich
des Verbindungsrohres mit Aussparungen versehen sind,
deren Durchmesser größer als der Außendurchmesser der Ringbunde des Verbindungsrohres ist.To insert the connecting pipes in spite of the existing ones
In an expedient embodiment of the invention, it is provided that the ribs are provided with recesses in the area of the connecting pipe, so that ring collars can be easily carried out,
whose diameter is greater than the outer diameter of the annular collars of the connecting pipe.
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Um eine sichere Halterung der Dichtungsringe an der gewünschten Stelle zu gewährleisten, wird in zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß der Abstand der Ringbunde des Verbindungsrohres etwa dem Abstand der Böden des oberen und des unteren Wasserkastens entspricht. Die topfartigen Vertiefungen der Böden bilden dann in Verbindung mit den Ringbunden des Verbindungsrohres Kammern, in welchen die Dichtungsringe in definierter Lage gehalten sind.In order to ensure that the sealing rings are securely held at the desired location, the Invention provided that the distance between the collars of the connecting pipe is approximately the distance between the bottoms of the upper and lower Water box corresponds. The pot-like depressions of the Bottoms then form in connection with the annular collars of the connecting pipe Chambers in which the sealing rings are held in a defined position.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen,, daß das Verbindungsrohr mit als Ringbunden dienenden angestauchten Sicken versehen ist. Dadurch läßt sich ein Verbir?,dungsrohr mit der gewünschten Form sehr einfach und preiswert verwirklichen.In a further embodiment of the invention it is provided that the connecting pipe is upset with serving as annular collars Is provided with beads. As a result, a connecting pipe with the desired shape can be realized very easily and inexpensively.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in der Z-eichnung dargestellten Ausführungsform.Further features and advantages of the invention emerge from the following description of the drawings shown in the drawing Embodiment.
Fig. 1 zeigt einen vertikalen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Wärmetauscher mit einem zusätzlichen Verbindungsrohr zwischen dem oberen und dem unteren Wasserkasten undFig. 1 shows a vertical section through an inventive Heat exchanger with an additional connecting pipe between the upper and lower Water tank and
Fig. 2 eine Ansicht von unten auf den mit dem Rohrrippenblock verbundenen, das Verbindungsrohr aufnehmenden Boden.Fig. 2 is a view from below of the connected to the pipe fin block, the connecting pipe receiving Floor.
Der dargestellte Wärmetauscher ist als ein Heizkörper für einen Kraftwagen ausgebildet, der derart in eine Heizungseinrichtung eingebaut ist, daß er in der Lage ist, insbesondere die beiden Fahrzeugseiten des Personenkraftwagens unterschiedlich zu beheizen. Der Wärmetauscher besitzt einen oberen Wasserkasten 3 und einen unteren Wasserkasten 4, zwischen denen ein Rohrrippenblock 6 angeordnet ist. Der Rohrrippenblock 6 enthält eine Vielzahl untereinander und zu den beiden Wasserkasten 3 und 4 parallelen Rippen, die an einer Vielzahl von in mehreren Reihen nebeneinander und hintereinander angeordneten Rohren 5 befestigt sind.The heat exchanger shown is designed as a radiator for a motor vehicle, which is in such a way in a heating device is built in that it is able, in particular, to differentiate the two vehicle sides of the passenger car heat. The heat exchanger has an upper water tank 3 and a lower water tank 4, between which a tube fin block 6 is arranged. The pipe fin block 6 contains a plurality of each other and to the two water tanks 3 and 4 parallel Ribs which are attached to a plurality of tubes 5 arranged one behind the other in several rows.
die ihrerseits jeweils zu dem oberen Wasserkasten und dem unteren Wasserkasten offen sind.which in turn each to the upper water tank and the lower plenum chamber are open.
in der Mitte des Rohrrippenblockes 6 befindet sich ein Verbindungsrohr 2, das den oberen Wasserkasten 3 und den unteren Wasserkasten 4 miteinander verbindet. Der obere Wasserkasten 3 ist Mt in Fig. 2 gestrichelt angedeuteten Trennwänden 16 und 17 versehen, durch die der obere Wasserkasten 3 in drei Kamrtern unterteilt ist. Die beiden äußeren Kammern sind Über, die Rohre 5 mit dem unteren Wasserkasten 4 verbunden und die mittlere von den beiden Trennwänden 16 und 17 eingeschlossene Kammer über das Verbindungsrohr 2. Jeder der Kammern des oberen Wasserkastens 3 ist in nicht näher dargestellter Weise ein Anschlußstutzen zugeordnet. Die das Verbindungsrohr 2 aufnehmende Kammer ist an eine Vorlaufleitung für das Heizmedium angeschlossen. Die beiden seitlichen Kammern sind an Rücklaufleitungen angeschlossen, die unabhängig voneinander betätigbare Absperrorgane, beispielsweise Magnetventile, enthalten. Durch die beiden Absperrorgane wird bestimmt, welcher Anteil des zulaufenden Reizmediurns jeweils durch die neben dem Verbindungsrohr 2 liegenden Abschnitte des Rohrrippenblockes 6 geführt wird, so daß diese Abschnitte unterschiedlich aufheizbar sind.In the middle of the pipe fin block 6 there is a connecting pipe 2, which connects the upper water tank 3 and the lower water tank 4 with one another. The upper plenum chamber 3 Mt is provided in Fig. 2 indicated by dashed dividing walls 16 and 17, through which the upper water tank 3 in three chambers is divided. The two outer chambers are over, the pipes 5 connected to the lower water tank 4 and the middle chamber enclosed by the two partition walls 16 and 17 above the connecting pipe 2. Each of the chambers of the upper water tank 3 is assigned a connecting piece in a manner not shown. The chamber receiving the connecting pipe 2 is connected to a flow line for the heating medium. The two Lateral chambers are connected to return lines, the independently operable shut-off devices, for example Solenoid valves included. The two shut-off devices determine what proportion of the inflowing stimulus medium in each case by the lying next to the connecting pipe 2 sections of the Ribbed tube block 6 is guided so that these sections can be heated differently.
Der Rohrrippenblock 6 ist in konventioneller Weise hergestellt, d.h. die Rohre 5 sind in entsprechende Aussparungen der Rippen 1 eingesteckt und anschließend aufgeweitet worden, so daß eine feste Verbindung zwischen den Rohren 5 und den Rippen 1 gegeben ist. in ähnlicher Weise wird die Verbindung der Rohre 5 mit den Böden 8 der Wasserkästen 3 und 4 hergestellt. Die Rohre 5 werden in entsprechende Bohrungen der Böden 8 eingesteckt und anschließen im Bereich ihrer Enden aufgeweitet, so daß eine klemmende und gleichzeitig abdichtende Verbindung erhalten wird. Das Verbindungs rohr 2, das einen wesentlich größeren Querschnitt als die Rohre 5 aufweist, vorzugsweise etwa den vierfachen Querschnitt, steht nicht mit den Rippen 1 in Verbindung, die im Bereich des Verbindungsrohres mit entsprechenden Aussparungen 12 versehen sind.The tube fin block 6 is manufactured in a conventional manner, i.e. the tubes 5 are in corresponding recesses in the fins 1 inserted and then widened so that a firm connection between the tubes 5 and the ribs 1 is given is. the connection of the pipes 5 to the bases 8 of the water tanks 3 and 4 is established in a similar manner. The tubes 5 are inserted into corresponding holes in the floors 8 and connect widened in the region of their ends, so that a clamping and at the same time sealing connection is obtained. The connection tube 2, which has a substantially larger cross-section than the tubes 5, preferably about four times the cross-section, is not in connection with the ribs 1, which are provided with corresponding recesses 12 in the area of the connecting pipe.
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Durch das Aufweiten der Rohre 5 ergibt sich eine Längenverkürzung, die auch dazu führt, daß sich die Böden 8 relativ aufeinander zuThe expansion of the tubes 5 results in a shortening of the length, which also leads to the fact that the floors 8 relative to each other
j · bewegen, um diesem Umstand Rechnung zu tragen, hat da? Verbin- |- dungsrohr 2 und seine Anbringung und Abdi-chtung an den Böden 8 ;' eine besondere Ausbildung erfahren. Die aus Blech hergestellten §. Böden 8 besitzen im Bereich einer topfartigen Vertiefung 11 je- f weils eine Aussparung 7, durch die die Enden des Verbindungsroh- ** res 2 hindurchgesteckt sind. Zwischen den zylindrischen, parallel zu den Außenwänden des Verbindungsrohres 2 verlaufenden Wandflächen der topfartigen Vertiefungen 11 und dem Verbindungsrohr 2 sind unter elastischer Deformation Rundschnurdichtungsringe 9 eingelegt. Die Rundschnurdichtungsringe 9 befinden sich zwischen dem Boden der topfartigen Vertiefungen 11 und jeweils einem Ringbund 10 des Verbindungsrohres, so daß ihre axiale Lage exakt definiert ist. Der Abstand der beiden Ringbunde 10 des Verbindungsrohres 2 zueinander ist so festgelegt, daß er in etwa dem Abstand der beiden Böden 8 zueinander in fertig montiertem Zustand entspricht. Dabei sind die Außendurchmesser der Ringbunde 10 so bemessen, daß sie etwas kleiner als der Innendurchmesser der topfartigen Vertiefungen 11 ist. Beim Zusammenbau des Rippenrohrblockes 6, d.h. beim Aufweiten der Rohre 5, stützen sich die Ringbunde 10 gegen die Rundschnurdichtungen 9 ab, so daß eine axiale Lagejustierung des Verbindungsrohrec 2 erfolgt, ohne daß besondere Maßnahmen vorgesehen werden müssen. Dabei sind auch die Durchmesser der Aussparungen 12 der Rippen 1 etwas größer als der Außendurchmesser der Ringbunde 10, so daß das Verbindungsrohr 2 durch die Rippen 1 hindurchgesteckt werden kann. Als Ringbunde 10 dienen an die jeweiligen Endbereiche ies Verbindungsrohres 2 angestauchte Sicken.j · move to take this into account, has there? Connecting pipe 2 and its attachment and sealing on the floors 8; experience special training. The § made of sheet metal. Bottoms 8 have in the region of a pot-like recess f weils a recess 7, are inserted through the ends of res Verbindungsroh- ** 2 11 JE. O-ring sealing rings 9 are inserted between the cylindrical wall surfaces of the pot-like depressions 11, which run parallel to the outer walls of the connecting pipe 2, and the connecting pipe 2, with elastic deformation. The O-ring sealing rings 9 are located between the bottom of the pot-like depressions 11 and each an annular collar 10 of the connecting pipe, so that their axial position is exactly defined. The distance between the two annular collars 10 of the connecting pipe 2 is determined so that it corresponds approximately to the distance between the two floors 8 in the fully assembled state. The outer diameter of the annular collars 10 are dimensioned in such a way that they are somewhat smaller than the inner diameter of the pot-like depressions 11. When assembling the finned tube block 6, ie when expanding the tubes 5, the collars 10 are supported against the round cord seals 9 so that an axial position adjustment of the connecting tubes 2 takes place without special measures having to be taken. The diameter of the recesses 12 of the ribs 1 are also somewhat larger than the outer diameter of the annular collars 10, so that the connecting tube 2 can be pushed through the ribs 1. Crimped beads on the respective end regions of this connecting pipe 2 serve as annular collars 10.
Nachdem der Rippenrohrblock 6 mit dem Verbindungsrohr 2 und den beiden Böden 8 fertiggestellt ist, werden der obere Wasserkasten 3 und der untere Wasserkasten 4 durch entsprechende Deckel 13 und 14 verschlossen, wobei noch zusätzlich in bekannter Weise entsprechende Dichtungsprofile 13 eingelegt werden. Die Deckel 13 und 14 sind mit einem Randwulst Versehen, welchem eine umlaufende nutenärtlge Vertiefung der Böden 8 zugeordnet ist, inAfter the finned pipe block 6 with the connecting pipe 2 and the two floors 8 is completed, the upper water tank 3 and the lower water tank 4 closed by corresponding covers 13 and 14, additionally in a known manner corresponding sealing profiles 13 are inserted. The covers 13 and 14 are provided with an edge bead, which is a circumferential Nutenärtlge recess of the floors 8 is assigned in
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der sich ein verdickter Bereich der Dichtungsprofile 15 befindet. Die äußeren Ränder der Böden 8 sind um die Randwülste der aus Kunststoff hergestellten Deckel 13 herumgebördelt.which is a thickened area of the sealing profiles 15. The outer edges of the bottoms 8 are around the edge beads of the Plastic-made lid 13 crimped around.
Qm die Führung des Verbindungsrohres 2 in den Böden 8 noch zu verbessern, kann in Abwandlung der Ausfuhrungsform nach Fig. 1 vorgesehen werden, daß die inneren Ränder der Aussparungen 7 in Richtung zum Inneren der Wasserkästen 3 und 4 hinein in der Ar<- eines Durchzuges abgewinkelt sind.Qm to improve the guidance of the connecting pipe 2 in the floors 8, can be provided as a modification of the embodiment according to FIG be that the inner edges of the recesses 7 in the direction of the interior of the water tanks 3 and 4 in the Ar <- one Are angled passage.
Es ist ohne weiteres möglich, die Böden 8 der Wasserkästen 3 und 4 in ähnlicher Gestalt aus Kunststoff herzustellen.It is easily possible, the bottoms 8 of the water tanks 3 and 4 to be made of plastic in a similar shape.
Claims (7)
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|---|---|
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