EP1171745B1 - Wärmeübertragereinheit für ein kraftfahrzeug - Google Patents

Description

• Die Erfindung betrifft eine Wärmeübertragereinheit für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
• Aus der DE 34 04 887 ist eine derartige Wärmeübertragereinheit bekannt, bei der ein Kühler des Kraftfahrzeuges, ein Ausgleichsbehälters des Kühlers, eine Lüfterzarge und ein Ziergitter zu einer kompakten Kühleinheit vormontiert sind. Die gesamte, vormontierte Einheit ist dann in das Kraftfahrzeug einsetzbar. Der Kühler und die Lüfterzarge sind entsprechend ausgebildet, um miteinander verbunden werden zu können. Dazu weisen der Kühler und die Lüfterzarge verschiedene Haltevorrichtungen, Halterahmen und Haltelaschen auf, die über Klammern oder Clipse zusammengehalten werden. Eine derartige Zusammenfassung und Verbindung der einzelnen Komponenten ist relativ aufwendig und entsprechend kostenungünstig.
• Zur Halterung und Verbindung eines Kondensators einer Klimaanlage mit einer Lüfterzarge ist es von dem Fahrzeug W202 der Marke Mercedes-Benz her bekannt, Halterungen an dem aus Flachrohren und Wellrippen aufgebauten, sogenannten Kondensatornetz anzubringen, indem die Halterungen durch das Kondensatornetz hindurch angenietet werden. Dabei kann es leicht zu Beschädigungen der einem Niet benachbarten Flachrohre kommen. Die Halterungen reduzieren in nachteiliger Weise auch die von der Luft frei durchströmbare Fläche. Die angenieteten Halterungen sind zudem kostenungünstig.
• Aus der US 4,651,816 ist ein Wärmetauschermodul bekannt, bei dem einer der Wärmetauscher an jedem seiner beiden Sammelrohre zwei Haltelaschen aufweist, über die der Wärmetauscher mit dem weiteren Wärmetauscher und einer Lüfterzarge verschraubbar ist. Nachteilig daran ist, daß die zusätzlichen Haltelaschen in aufwendiger Weise an den Wärmetauscher angebracht werden müssen, was insbesondere die Herstellkosten erhöht.
• Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung die vorgenannten Nachteile zu vemeiden und eine verbesserte Wärmeübertragereinheit bereitzustellen, die insbesondere kostengünstig herstellbar ist und eine einfache Verbindung des Wärmeübertragers mit der Lüfterzarge ermöglicht.
• Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Wärmeübertragereinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
• Erfindungsgemäß ist der Wärmeübertrager über seine Sammelrohre an der Lüfterzarge gehalten, so daß keine zusätzlichen Haltelaschen oder Halterahmen notwendig sind. Durch diese vereinfachte Halterung ist der Zusammenbau von Wärmeübertrager und Lüfterzarge vereinfacht und die Herstell- und Fertigungskosten reduziert. Des weiteren ist die gesamte Luftanströmfläche des Wärmeübertragers frei durchströmbar, da innerhalb des durch Rippen und Rohre des Wärmeübertragers gebildeten Netzes keine Befestigungspunkte vorgesehen sind.
• Bevorzugt ist der Wärmeübertrager ein Kältemittelkondensator oder ein Gaskühler einer Klimaanlage des Kraftfahrzeugs, da diese in der erfindungsgemäßen Ausgestaltung in Verbindung mit der Lüfterzarge und einem Kühlmittelkühler dann besonders einfach zu einem Kühlmodul vormontiert und innerhalb des Moduls gehalten werden können.
• Gemäß der Erfindung ist wenigstens ein Sammelrohr an seine Enden abgebogen und die Enden durch in der Lüfterzarge vorgesehene Öffnungen durchsteckbar und durch ein Sicherungsmittel in den Öffnungen festlegbar. Dadurch ist eine besonders funktionssichere Verbindung zwischen Wärmeübertrager und Lüfterzarge geschaffen, die sich nicht selbstständig lösen kann.
• Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert.
• In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1

Eine erfindungsgemäße Wärmeübertragereinheit in Luftanströmrichtung gesehen; die nicht unter den Anspruch 1 fällt;

Fig. 2 u. 3

Möglichkeiten der Verbindung zwischen Wärmeübertrager und Lüfterzarge;

Fig. 4 u. 5

Verbindungen der Wärmeübertragereinheit mit der Lüfterzarge, wobei das Sammelrohr des Wärmeübertragers in taschenartigen Aufnahmen gelagert ist; die nicht unter den Anspruch 1 fallen;

Fig. 6

eine Wärmeübertragereinhet nach der Erfindung der ein Sammelrohr des Wärmeübertragers an seinen Enden abgebogen ist;

Fig. 7

eine weitere Wärmeübertragereinheit die nicht unter den Anspruch 1 fällt.

• Eine in der Zeichnung dargestellte Wärmeübertragereinheit 10 weist eine Lüfterzarge 12 und wenigstens einen Wärmeübertrager 14 auf. Der Wärmeübertrager 14 dient zum Wärmetausch zwischen Luft, die von einem nicht dargestellten Lüfter, der an der Lüfterzarge angeordnet ist, gefördert wird und einem Fluid, beispielsweise ein Kältemittel einer Fahrzeugklimaanlage. Bevorzugt ist der Wärmeübertrager 14 in Flachrohrbauweise ausgebildet, wobei die Flachrohre und zwischen den Flachrohren angeordnete Wellrippen ein sogenanntes Wärmeübertragemetz 16 bilden. Die Flachrohre erstrecken sich zwischen zwei Sammelrohren 18 und 20.
• Bevorzugt ist der Wärmeübertrager 14 ein Flachrohrkondensator mit einer Bautiefe von ca. 8-12 mm. Der Durchmesser der Sammelrohre 18 und 20 ist bevorzugt kleiner oder gleich der Bautiefe des Wärmeübertragernetzes 16. Die Flachrohre sind dann in bekannter Weise an ihren Enden, an den sie mit den Sammelrohren 18 und 20 verbunden sind, verdreht, wie dies beispielsweise aus der DE 196 49 129 bekannt ist.
• Der Wärmeübertrager 14 ist über seine Sammelrohre 18 und 20 an der Lüfterzarge 12 gehalten. In einem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 sind dazu die Sammelrohre 18 und 20 mit ihren unteren Enden 22 und 24 in einem Boden 26 der Lüfterzarge 12 gehalten. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert sein, daß die Enden 22 und 24 in Öffnungen 28 und 30 einsteckbar sind, wobei das Netz 16 über Auflageelemente 32 und 34, die beispielsweise aus Gummi bestehen, auf dem Boden 26 aufruht (Fig. 1).
• In alternativen Ausführungsformen kann die Halterung der unteren Enden 22 und 24 der Sammelrohre 18 und 20 dadurch realisiert sein, daß der Boden 26 der Lüfterzarge 12 entsprechende taschenartige Aufnahmen 36 (Fig. 4) oder 38 (Fig. 5) aufweist. Die taschenartige Aufnahme 36, 38 kann dabei als eine Ausformung des Boden 26 gebildet sein (Fig. 4) oder durch eine auf den Boden 26 aufgebracht Hülse 40, in die das Ende des Sammelrohrs einsteckbar ist, wie in Fig. 5 dargestellt.
• Mit ihren oberen Enden 42 und 44 sind die Sammelrohre 18 und 20 über geeignete Befestigungsvorrichtungen 46 an der Lüfterzarge 12 gehalten. Nicht erfindungsgemäße Ausführungsformen der Befestigungsvorrichtung 46 sind in den Fig. 2 und 3 dargestellt. Gemäß Fig. 2 ist die Befestigungsvorrichtung 46 als Clipsverbindung ausgebildet, wobei die oberen Enden 42 und 44 lediglich in entsprechende Clipse 48 der Lüfterzarge 12 einclipsbar sind. Zur Vormontage der Wärmeübertragereinheit 10 muß dann lediglich der Wärmeübertrager 14 in den Boden 26 der Lüfterzarge eingesteckt und durch leichtes Verschwenken in einfacher Weise in die Clipse 48 eingeclipst werden, wodurch der Wärmeübertrager 14 fest mit der Lüfterzarge 12 verbunden ist.
• In der alternativen Ausführungsform der Befestigungsvorrichtung 46 gemäß Fig. 3 können die oberen Enden 42 und 44 der Sammelrohre 18 und 20 auch mit der Lüfterzarge verschraubt werden, wozu die Lüfterzarge 12 Anschläge 50 für die oberen Enden 42 und 44 aufweist und die Enden 42 und 44 durch ein Halteelement 52, das mit dem Anschlag 50 verschraubbar ist, in Anlage gegen den Anschlag 50 gehalten sind.
• In einer Ausführungsform der Erfindung (Fig. 6) ist wenigstens eines der Sammelrohre 20, bevorzugt aber beide Sammelrohre, an ihren Enden 24, 44 um bevorzugt ca. 90 Grad abgebogen, so daß die abgebogenen Enden 42, 44 durch in der Lüfterzarge 12 vorgesehene Öffnungen 54, 56 durchsteckbar sind und durch ein Sicherungsmittel 58, 60, beispielsweise ein Sprengring, in den Öffnungen 54, 56 festlegbar sind. Zur Montage der Wärmeübertragereinheit 10 muß dann lediglich der Wärmeübertrager 14 mit seinen Sammelrohrenden in die Lüfterzarge 12 eingesteckt und die Sicherungsmittel 58 und 60 auf die durch die Öffnungen 54 und 56 hindurchgesteckten Enden 42, 44 der Sammelrohre aufgebracht werden.
• In einer weiteren nicht erfindungsgemäßen Ausführungsform gemäß Fig. 7 ist eines der Sammelrohre 18 bevorzugt auf etwa seiner vollen Länge in eine taschenartige Halterung 62 eingeschoben und gehalten, während das andere Sammelrohr 20 über wenigstens einen Clips 64 an der Lüfterzarge 12 gehalten ist. Bei der Montage der Wärmeübertragereinheit 10 in dieser Ausführungsform wirkt die taschenartige Aufnahme 62 wie ein Scharnier, so daß bei Einsetzen des Wärmeübertragers 14 dieser zunächst in die taschenartige Aufnahme 62 eingesetzt wird und dann wie eine Tür durch Verschwenken um die Längsachse des Sammelrohrs 18 und Andrücken des Sammelrohres 20 gegen den Clips 64 festlegbar ist.

Claims (4)

1. Wärmeübertragereinheit für ein Kraftfahrzeug mit einer Lüfterzarge (12) und wenigstens einem damit verbundenem, zwei Sammelrohre aufweisenden Wärmeübertrager (14), dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeübertrager (14) über seine Sammelrohre (18, 20) an der Lüfterzarge (12) gehalten ist, wobei wenigstens ein Sammelrohr (20) an seinen Enden (24 und 44) abgebogen ist und die Enden (24 und 44) durch in der Lüfterzarge (12) vorgesehene Öffnungen (54 und 56) durchsteckbar und durch ein Sicherungsmittel (58, 60) in den Öffnungen (54 und 56) festlegbar sind.
2. Wärmeübertragereinheit nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeübertrager (14) ein Kältemittelkondensator oder ein Gaskühler einer Klimaanlage in Flachrohrbauweise ist.
3. Wärmeübertragereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Sammelrohre (18, 20) kleiner gleich der Blocktiefe des Wärmeübertragers (14) ist.
4. Wärmeübertragereinheit nach Anspruch 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Blocktiefe etwa 12 mm beträgt.

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