EP0401590B1 - Wärmetauscher - Google Patents
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- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/12—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
- F28F1/24—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely
- F28F1/32—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element and extending transversely the means having portions engaging further tubular elements
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
- F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
- F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
- F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
- F28D1/05316—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
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- F28F2275/00—Fastening; Joining
- F28F2275/08—Fastening; Joining by clamping or clipping
- F28F2275/085—Fastening; Joining by clamping or clipping with snap connection
Definitions
- the invention relates to a heat exchanger, in particular a radiator for vehicles, which essentially comprises a plurality of parallel tubes and fins which are kept at a distance from one another and run transversely to these tubes, and each floor and water box adjacent to the last fin, with the sides formed by the fin ends Lamella tube blocks for fastening and stiffening, in cross-section U-shaped side parts made of plastic are arranged, on the side of which the lamellae overlapping legs are provided with spacing safety projections which engage in spaces between the lamellae and the ends of the slats rest against the base of the cross-sectionally U-shaped side parts.
- the fins are flat sheet-metal plates, the ends of which rest against the base of the cross-sectionally U-shaped side parts between securing projections.
- the flat sheet metal fins are not very stable and there is a risk of accidental deformation, especially during assembly.
- the present invention is based on the object of improving a heat exchanger of the type mentioned at the outset in such a way that a stable construction is achieved with simple means with simple assembly.
- the invention provides that the cross-sectionally U-shaped side parts made of two each one of the Leg and part of the base forming L-strips are assembled so that the securing projections arranged at a distance from one another on the legs end at a distance from the adjacent base part and form a receiving groove in such a way that the ends of the slats are angled by approximately 90 ° and that these angled ends are received in their corner area in the receiving grooves of the side parts.
- Exact assembly is particularly facilitated by the fact that the two L-bars forming a side part can be joined together via guide projections and guide recesses perpendicular to their plane of division and are firmly connected to one another, preferably by gluing, welding or plastic deformation, or positively connected via snap connections.
- a controlled closing and possibly also loosening of the snap connection is particularly facilitated in that the guide projections protrude through the ends of the guide recesses and have rear snap projections at the ends that snap undercuts or the ends of the guide recesses.
- the free ends of the securing projections can have sliding bevels, preferably on three of their four side surfaces.
- slats can be held with their angled ends between two securing projections, the slats then being elastically and / or plastically deformed in the region of their ends between the securing projections, so that the slat division is irregular in the end area.
- the assembly is thereby facilitated without a significant disadvantage in strength and the division of the securing projections can be relatively large with the corresponding advantages in manufacture.
- the lamella thickness is usually between 0.08 and 0.1 mm, the lamella division being approximately 1 mm.
- the angled ends of the lamellae expediently extend at least to the next lamella and at most to the lamella after next, so that particularly good dimensional stability is achieved by mutually supporting the lamella ends.
- the assembly of the L-strips on the slats can be further facilitated in that the legs of the L-strips carrying the guide projections have further sloping slopes at least in the area between the guide projections.
- the motor vehicle radiator shown in FIG. 1 essentially comprises a multiplicity of parallel tubes 1 which project through essentially flat fins 2 running transversely thereto and keep them at a distance from each other.
- the tubes 1 end in floors, not shown, of an upper water tank 3 and a lower water tank 3 '.
- the ends of the fins 2 are held in cross-sectionally U-shaped side parts 4, 4 ', the side parts 4, 4' having fastening legs 5 with openings 6 for fastening the radiator.
- FIGS. 3 to 5 different connection options of the L-bars 7, 7 'in the form of snap connections 14, 14', 14, are shown.
- the L-bar 7 each has a tongue-like guide projection 11, 11 'or 11', which extends through a guide recess 12, 12 'or 12' of the L-bar 7 '.
- the guide projections 11 have approximately a rectangular cross section, while the cross section of the guide projections 11, 11 '11' receiving guide recesses 12, 12 '. 12 ⁇ is also rectangular.
- a rear snap projection 13 is provided on the outside at the end of the guide projection 11 which projects through the guide recess 12.
- the outside is corresponding Wall of the guide recess 12 is at least somewhat elastic, so that the guide projection 11 with its rear snap projection 13 can be pushed through until it snaps in order to close the snap connection 14.
- the guide projection 11 ' is formed as a split tongue, each tongue part 15, 15' laterally has a rear snap projection 13 'which snaps the guide recess 12' laterally.
- a rear snap projection 13 ' is provided on the outside on the tongue-shaped guide projection 11', which engages behind a rear snap edge 16 of an opening 17 in a side wall of the guide recess 12 '.
- the L-bar design is shown on a larger scale.
- the securing projections 10 are provided on all four sides with sliding bevels 18 which facilitate assembly of the slats 2 indicated in their position in FIG. 7.
- the angled ends 19 of the slats 2 are received in a receiving groove 20 between the securing projections 10 and the sub-base 8.
- the length of the angled ends 19 corresponds to the clear distance between the slats 2 (right part of the illustration).
- the division of the securing projections 10 is usually chosen to be larger than the lamella division, for example by a factor of 3, as is shown in the left part in FIG. 7.
- the assembly is carried out in a simple manner so that the slats 2 are inserted into the L-bars 7 'below and then the L-bars 7 are placed from above and the snap connections 14 and 14' and 14 °. are closed.
- a slip bevel 18 'can also be provided on the leg 9, at least in the area between the securing projections 10.
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Description
- Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere Kühler für Fahrzeuge, der im wesentlichen eine Vielzahl paralleler Rohre und quer zu diesen Rohren verlaufend im Abstand voneinander gehaltene Lamellen, sowie jeweils der letzten Lamelle benachbart Boden und Wasserkasten umfaßt, wobei an den durch die Lamellenenden gebildeten Seiten des Lamellen-Rohrblocks zur Befestigung und Versteifung dienende, im Querschnitt U-förmige Seitenteile aus Kunststoff angeordnet sind, an deren die Lamellen seitlich übergreifenden Schenkeln im Abstand voneinander Sicherungsvorsprünge vorgesehen sind, die in Zwischenräume zwischen den Lamellen eingreifen und die Enden der Lamellen jeweils an der Basis der im Querschnitt U-förmigen Seitenteile anliegen.
- Bei einem solchen aus der DE 35 27 054 A1 bekannten Wärmetauscher sind die Lamellen flache Blechplatten, deren Enden stirnseitig an der Basis der im Querschnitt U-förmigen Seitenteile zwischen Sicherungsvorsprüngen anliegen. Die ebenen Blechlamellen sind wenig formstabil und es besteht insbesondere bei der Montage die Gefahr der unbeabsichtigten Verformung.
- Aus der DE 32 02 901 C2 ist es bekannt, die abgewinkelten Enden der Lamellen in erweichtem Kunststoff der aus zwei L-Leisten bestehenden, im Querschnitt U-förmigen Seitenteile einzubetten. Hierdurch wird ein guter Formschluß erhalten. Der Montageaufwand ist aber erheblich. Durch das erforderliche Erwärmen des Kunststoff besteht die Gefahr des Verziehens der Seitenteile.
- In Vermeidung der geschilderten Nachteile liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß bei einfacher Montage doch ein stabiler Aufbau mit einfachen Mitteln erreicht wird.
- Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß die im Querschnitt U-förmigen Seitenteile aus zwei jeweils einen der Schenkel und einen Teil der Basis bildenden L-Leisten zusammengesetzt sind, daß die im Abstand voneinander an den Schenkeln angeordneten Sicherungsvorsprünge mit Abstand vor dem angrenzenden Basisteil enden und so eine Aufnahmenut bilden, daß die Enden der Lamellen um etwa 90° abgewinkelt sind und daß diese abgewinkelten Enden in ihrem Eckbereich in den Aufnahmenuten der Seitenteile aufgenommen sind.
- Eine exakte Montage wird besonders dadurch erleichtert, daß die ein Seitenteil bildenden beiden L-Leisten über Führungsvorsprünge und Führungsausnehmungen senkrecht zu ihrer Teilungsebene geführt zusammenfügbar und miteinander vorzugsweise durch Verkleben, Schweißen oder plastische Verformung fest, oder über Schnappverbindungen formschlüssig miteinander verbunden sind.
- Ein kontrolliertes Schließen und ggf. auch Lösen der Schnappverbindung wird dadurch besonders erleichtert, daß die Führungsvorsprünge die Führungsaussparungen mit ihren Enden durchragen und an den Enden Hinterschnappvorsprünge aufweisen, die Hinterschnitte oder die Enden der Führungsausnehmungen hinterschnappen.
- Zur Erleichterung der Zusammenführung können die freien Enden der Sicherungsvorsprünge Aufgleitschrägen aufweisen, vorzugsweise auf drei ihrer vier Seitenflächen.
- Gewichtssparend können zwischen zwei Sicherungsvorsprüngen mehrere, bspw. drei Lamellen mit ihren abgewinkelten Enden gehalten sein, wobei die Lamellen dann im Bereich ihrer Enden zwischen den Sicherungsvorsprüngen elastisch und/oder plastisch verformt werden, so daß im Endbereich die Lamellenteilung unregelmäßig ist. Das Zusammenfügen wird hierdurch ohne wesentlichen Festigkeitsnachteil erleichtert und die Teilung der Sicherungsvorsprünge kann mit den entsprechenden Vorteilen bei der Herstellung relativ groß sein. Die Lamellendicke liegt üblicherweise zwischen 0,08 und 0,1 mm, wobei die Lamellenteilung bei etwa 1 mm liegt.
- Zweckmäßigerweise erstrecken sich die abgewinkelten Enden der Lamellen mindestens bis zur nächsten Lamelle und höchstens bis zur übernächsten Lamelle, so daß durch gegenseitiges Abstützen der Lamellenenden eine besonders gute Formstabilität erreicht wird. Die Montage der L-Leisten auf die Lamellen kann noch dadurch erleichtert werden, daß die die Führungsvorsprünge tragenden Schenkel der L-Leisten mindestens im Bereich zwischen den Führungsvorsprüngen weitere Aufgleitschrägen aufweisen.
- Weitere Ausbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen und werden mit ihren Vorteilen anhand der beigefügten Zeichnungen in der nachstehenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
- Figur 1 eine Ansicht eines Kühlers,
- Figur 2 eine verkürzte Seitenansicht eines aus zwei L-Leisten zusammengesetzten Seitenteils, mit verschiedenen Ausführungen von Schnappverbindungen,
- Figuren 3 - 5 den Linien III-III, IV-IV, V-V in Fig. 2 entsprechende Schnitte durch die verschiedenen Schnappverbindungen,
- Figur 6 einen Querschnitt durch eine L-Leiste in größerem Maßstab,
- Figur 7 eine Teilansichten der in Fig. 6 dargestellten L-Leiste in Richtung des Pfeils VII in Fig. 6, links mit relativ dünnen gebündelten Lamellen und rechts mit relativ dicken Lamellen mit übergroß dargestelltem Lamellenabstand; und
- Figur 8 eine Teilansicht der in Figur 6 dargestellten L-Leiste in Richtung des Pfeils VIII.
- Der in Fig. 1 dargestellte Kraftfahrzeugkühler umfaßt im wesentlichen eine Vielzahl von parallelen Rohren 1, die quer dazu verlaufende im wesentlichen flache Lamellen 2 durchragen und eine diese im Abstand voneinander halten. Die Rohre 1 enden in nicht näher dargestellten Böden eines oberen Wasserkastens 3 und eines unteren Wasserkastens 3′ . Die Enden der Lamellen 2 sind in im Querschnitt U-förmigen Seitenteilen 4, 4′ gehalten, wobei die Seitenteile 4, 4′ Befestigungsschenkel 5 mit Durchbrüchen 6 zur Kühlerbefestigung aufweisen.
- Die beiden Seitenteile 4, 4′ bestehen jeweils aus zwei L-Leisten 7, 7′, wobei ein Schenkel eine Teilbasis 8 bzw. 8′ der U-förmigen Seitenteile 4 bildet und der andere Schenkel 9, 9′ trägt, parallel zum Basisteil 8 bzw. 8′ und im Abstand hiervon kammartig angeordnete Sicherungsvorsprünge 10.
- In den Figuren 2 bis 5 sind verschiedene Verbindungsmöglichkeiten der L-Leisten 7, 7′ in Form von Schnappverbindungen 14, 14′, 14˝ dargestellt. Die L-Leiste 7 weist jeweils einen zungenartigen Führungsvorsprung 11, 11′ bzw. 11˝ auf, der eine Führungsausnehmung 12, 12′ bzw. 12˝ der L-Leiste 7′ durchragt. Bei allen in den Fig. 3 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispielen haben die Führungsvorsprünge 11 etwa einen Rechteckquerschnitt, während der Querschnitt der die Führungsvorsprünge 11, 11′ 11˝ aufnehmenden Führungsausnehmungen 12, 12′. 12˝ angepaßt ebenfalls auch rechteckig ist. Beim Ausführungsbeispiel in Fig. 3 ist am die Führungsausnehmung 12 durchragenden Ende des Führungsvorsprungs 11 ein Hinterschnappvorsprung 13 auf der Außenseite vorgesehen. Entsprechend ist die außenliegende Wandung der Führungsausnehmung 12 zumindest etwas elastisch ausgebildet, damit der Führungsvorsprung 11 mit seinem Hinterschnappvorsprung 13 bis zum Verrasten hindurchgeschoben werden kann, um so die Schnappverbindung 14 zu schließen.
- Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4 ist der Führungsvorsprung 11′, wie in Fig. 2 ersichtlich ist, als gespaltene Zunge ausgebildet, wobei jeder Zungenteil 15, 15′ seitlich einen Hinterschnappvorsprung 13′ aufweist, der die Führungsausnehmung 12′ seitlich hinterschnappt.
- Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 5 ist außenseitig auf dem zungenförmigen Führungsvorsprung 11˝ ein Hinterschnappvorsprung 13˝ vorgesehen, der eine Hinterschnappkante 16 eines Durchbruchs 17 einer Seitenwand der Führungsausnehmung 12˝ hintergreift.
- In den Fig. 6 bis 9 ist die L-Leistenausbildung in größerem Maßstab dargestellt. Es ist ersichtlich, daß die Sicherungsvorsprünge 10 praktisch an allen vier Seiten mit Aufgleitschrägen 18 versehen sind, die eine Montage der in Fig. 7 in ihrer Lage angedeuteten Lamellen 2 erleichtern. Dort ist ersichtlich, daß die abgewinkelten Enden 19 der Lamellen 2 in einer Aufnahmenut 20 zwischen den Sicherungsvorsprüngen 10 und der Teilbasis 8 aufgenommen sind. Die Länge der abgewinkelten Enden 19 entspricht dem lichten Abstand zwischen den Lamellen 2 (rechter Teil der Darstellung). Zur Erleichterung der Herstellung und Montage wird üblicherweise die Teilung der Sicherungsvorspünge 10 größer gewählt als die Lamellenteilung, bspw. um den Faktor 3, wie dies in Figur 7 im linken Teil dargestellt ist. Bei der Montage der L-Leisten 7, 7′ erfolgt hier eine teils elastische, teils plastische Verformung der Endbereiche der Lamellen 2 durch die praktisch spitz, walmdachförmig ausgebildeten Sicherungsvorsprungenden. Durch die abgewinkelten Lamellenenden 19 erfolgt eine Versteifung des Kühleraufbaus.
- Die Montage erfolgt in einfacher Weise so, daß die Lamellen 2 in die untenliegenden L-Leisten 7′ eingelegt und dann die L-Leisten 7 von oben her aufgesetzt und die Schnappverbindungen 14 bzw. 14′ bzw. 14˝ geschlossen werden.
- Zur Erleichterung der Zusammenfügung kann auch noch am Schenkel 9, zumindest im Bereich zwischen den Sicherungsvorsprüngen 10, jeweils eine Aufgleitschräge 18′ vorgesehen sein.
Claims (16)
- Wärmetauscher, insbesondere Kühler für Kraftfahrzeuge, der im wesentlichen eine Vielzahl paralleler Rohre (1) und quer zu diesen Rohren (1) verlaufend im Abstand voneinander gehaltene Lamellen (2), sowie jeweils der letzten Lamelle (2) benachbart Boden und Wasserkasten (3,3′) umfaßt, wobei an den durch die Lamellenenden (19) gebildeten Seiten des Lamellen-Rohrblocks zur Befestigung und Versteifung dienende im Querschnitt U-förmige Seitenteile (4,4′) aus Kunststoff angeordnet sind, an deren die Lamellen (2) seitlich übergreifenden Schenkeln (9,9′) im Abstand voneinander Sicherungsvorsprünge (10) vorgesehen sind, die in Zwischenräume zwischen den Lamellen (2) eingreifen und die Enden (19) der Lamellen (2) jeweils an der Basis der im Querschnitt U-förmigen Seitenteile (4,4′) anliegen, dadurch gekennzeichnet, daß die im Querschnitt U-förmigen Seitenteile (4,4′) aus zwei, jeweils einen der Schenkel (9,9′) und eine Teilbasis (8,8′) bildenden L-Leisten (7,7′) zusammengesetzt sind, daß die im Abstand voneinander an den Schenkeln (9,9′) angeordneten Sicherungsvorsprünge (10) im Abstand vor dem angrenzenden Basisteil (8,8′) enden und so eine Aufnahmenut (20) bilden, daß die Enden (19) der Lamellen (2) um etwa 90° abgewinkelt sind und daß diese abgewinkelten Enden (19) in ihren Eckbereichen in den Aufnahmenuten (20) der Seitenteile (4,4′) aufgenommen sind.
- Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ein Seitenteil (4 bzw. 4′) bildenden L-Leisten (7,7′) über Führungsvorsprünge (11) und Führungsausnehmungen (12) senkrecht zu ihrer Teilungsebene zusammenfügbar und miteinander, vorzugsweise durch Verkleben, Verschweißen oder plastische Verformung, fest oder über Schnappverbindungen (14,14′,14˝) formschlüssig miteinander verbunden sind.
- Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsvorsprünge (11,11′) die Führungsausnehmungen (12,12′) mit ihren Enden durchragen und daß diese Enden Hinterschnappvorsprünge (13,13′,13˝) aufweisen, die Hinterschnitte oder Enden der Führungsausnehmungen (12,12′,12˝) hinterschnappen.
- Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Sicherungsvorsprünge (10) Aufgleitschrägen (18) aufweisen, vorzugsweise auf drei ihrer vier Seitenflächen.
- Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen zwei der Sicherungsvorsprünge (10) mehrere Lamellen (2) mit ihren abgewinkelten Enden (19) gehalten sind.
- Wärmetauscher nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherungsvorsprünge (10) durch die Aufgleitschrägen (18) spitz, vorzugsweise walmdachförmig ausgebildet sind.
- Wärmetauscher nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (2) durch elastische und/oder plastische Verfomung im Bereich der Sicherungsvorsprünge (10) gebündelt zwischen diesen aufgenommen sind.
- Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Sicherungsvorsprünge (10) ein Mehrfaches der Lamellenteilung ist.
- Wärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Sicherungsvorsprünge (10) dem lichten Abstand der Lamellen (2) entsprechen und der Abstand der Sicherungsvorsprünge (10) etwa der Dicke der Lamellen (2) entspricht.
- Wärmetauscher nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die lichte Weite der Aufnahmenut (20) etwa der Dicke der Lamelle (2) entspricht.
- Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die abgewinkelten Enden (19) der Lamellen (2) sich mindestens bis zur nächsten Lamelle (2) und höchstens bis zur übernächsten Lamelle (2) erstrecken.
- Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die die Führungsvorsprünge (11,11′,11˝) tragenden Schenkel (9,9′) der L-Leisten (7,7′) mindestens im Bereich zwischen den Führungsvorsprüngen (10) Aufgleitschrägen (18′) aufweisen.
- Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsvorsprung (11,11′,11˝) eine flache Zunge mit Rechteckquerschnitt ist und daß die Führungsausnehmung (12,12′,12˝) angepaßt ebenfalls einen Rechteckquerschnitt aufweist.
- Wärmetauscher nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungsvorsprung (11′) zwei mindestens mit ihren freien Enden gegeneinander federnd ausgebildete Zungenteile (15,15′) aufweist, von denen mindestens einer vorzugsweise beide mindestens einen Hinterschnappvorsprung (13′) aufweisen.
- Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsausnehmung (12˝) mindestens eine durch einen Schnappvorsprung (13˝) des Führungsvorsprungs (11˝), vorzugsweise elastisch auslenkbare Seitenwand aufweist und daß diese Seitenwand eine Hinterschnappkante (16) trägt.
- Wärmetauscher nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnappverbindungen (14, 14′, 14˝) durch eine federnde Zunge, einen Keil oder eine plastische Verformung gegen Öffnen formschlüssig gesichert sind.
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1990
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