EP1435503B1

EP1435503B1 - Heat exchanger and heat exchanger assembly for vehicles

Info

Publication number: EP1435503B1
Application number: EP04008664A
Authority: EP
Inventors: Franco Ghiani
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1997-05-27
Filing date: 1998-04-23
Publication date: 2009-02-11
Anticipated expiration: 2018-04-23
Also published as: EP1435503A3; EP0881447A2; ES2226025T3; DE59814344D1; EP1435503A2; DE59811818D1; EP0881447A3; EP0881447B1; JPH1114271A; US6012512A; DE19722097A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager für ein Kraftfahrzeug mit einem Rippen/Rohrblock, dessen Flachrohre auf gegenüberliegenden Seiten mit derart aufgeweiteten Rohrenden versehen sind, daß quer verlaufende, einander benachbarte Wandungsabschnitte der Rohrenden flächig aneinanderliegen und die Rohrenden in einer Reihe miteinander fluchten, wobei auf die Rohrenden auf beiden Seiten jeweils ein Strömungskasten bündig abschließend mit entsprechenden längsverlaufenden Wandungsabschnitten der Rohrenden aufgesetzt ist, sowie eine Wärmeübertrageranordnung für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens zwei in Durchströmungsrichtung hintereinander angeordneten Wärmeübertragern.The invention relates to a heat exchanger for a motor vehicle with a rib / tube block, the flat tubes are provided on opposite sides with such expanded tube ends that abutting, adjacent wall sections of the tube ends lie flat against each other and the tube ends are aligned in a row, wherein the tube ends on both sides in each case a flow box is flush mounted with corresponding longitudinal wall sections of the pipe ends, and a heat exchanger assembly for a motor vehicle with at least two in the flow direction successively arranged heat exchangers.

In der nicht vorveröffentlichten DE 195 43 986.4 ist ein Wärmeübertrager beschrieben, der einen Rippen/Rohrblock mit Flachrohren aufweist, deren Rohrenden zu jeweils rechteckigen Querschnitten aufgeweitet sind. Die Rohrenden sind derart aufgeweitet, daß diese mit ihren quer zur Längsrichtung von aufgesetzten Strömungskästen verlaufenden Wandungsabschnitten flächig aneinanderliegen, und daß die jeweils seitlichen, längsverlaufenden Wandungsabschnitte der Rohrenden miteinander fluchten und bündig mit den entsprechenden Wandungsbereichen der aufgesetzten Strömungskästen abschließen. Durch Verlötung der aneinanderschließenden Wandungsabschnitte und Wandungsbereiche wird die Abdichtung der Strömungskästen erreicht. Die Strömungskästen dienen als Sammel- oder Verteilerkästen. Die nicht vorveröffentlichte Patentanmeldung offenbart außerdem eine Wärmeübertrageranordnung mit zwei Wärmeübertragern, von denen der eine als Fahrzeugkühler und der andere als Kondensator ausgebildet ist. Diese beiden Wärmeübertrager sind in Durchströmungsrichtung der Luft unmittelbar hintereinander angeordnet und sind durch entsprechende Verbindungsmittel im Bereich der jeweiligen Strömungskästen miteinander verbunden.In the not pre-published DE 195 43 986.4 a heat exchanger is described which has a rib / tube block with flat tubes whose tube ends are widened to rectangular cross sections. The tube ends are flared so that they lie flat against each other with their transverse to the longitudinal direction of attached flow boxes Wandungsabschnitten, and that the respective lateral, longitudinal wall sections of the pipe ends are aligned and flush with the corresponding wall portions complete the attached flow boxes. By soldering the adjoining wall sections and wall areas, the sealing of the flow boxes is achieved. The flow boxes serve as collection or distribution boxes. The non-prepublished patent application also discloses a heat exchanger arrangement with two heat exchangers, one of which is designed as a vehicle radiator and the other as a capacitor. These two heat exchangers are arranged directly behind one another in the throughflow direction of the air and are connected to one another by corresponding connecting means in the region of the respective flow boxes.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Wärmeübertrager sowie eine Wärmeübertrageranordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine funktionssichere Herstellung sowie einen einfachen und platzsparenden Aufbau ermöglichen.The object of the invention is to provide a heat exchanger and a heat exchanger arrangement of the type mentioned, which enable a reliable production and a simple and space-saving design.

Für den Wärmeübertrager wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass dicht zusammenzufügende Abschnitte von einzelnen Bauteilen des Wärmeübertragers für einen gemeinsamen Lötprozess lotplattiert sind und die Ecken der aufgeweiteten Rohrenden mit Radien zwischen 0 und 2 mm versehen sind, so dass zwischen benachbarten Rohrenden und Seitenwandungen des jeweiligen Strömungskastens durch fließendes Lot dicht ausfüllbare Fugen verbleiben. Durch die erfindungsgemäß bemessenen Radien verbleiben zwischen benachbarten Rohrenden und Seitenwandungen der Strömungskästen nur sehr schmale Fugen, die im Lötofen durch fließendes Lot vollständig und dicht ausgefüllt werden.For the heat exchanger, this object is achieved in that densely mated sections of individual components of the heat exchanger are solder plated for a common soldering and the corners of the expanded pipe ends are provided with radii between 0 and 2 mm, so that between adjacent pipe ends and side walls of the respective flow box remain tightly filled by flowing solder joints. By inventively sized radii remain between adjacent pipe ends and side walls of the flow boxes only very narrow joints that are completely and tightly filled in the soldering oven by flowing solder.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, daß die einander benachbarten, querverlaufenden Wandungsabschnitte der Rohrenden formschlüssig aneinanderliegen. Dadurch ist es möglich, bereits bei der Vormontage des Wärmeübertragers, d.h. vor der Verlötung der einzelnen Bauteile, eine exakte Ausrichtung und Fixierung der Rohrenden aneinander zu erzielen. Toleranzen durch einen seitlichen versatz einzelner Rohrenden können vermieden werden. Durch die formschlüssige Anlage der Wandungsabschnitte aneinander ergibt sich zudem eine vergrößerte Anlagefläche, die eine erhöhte Sicherheit der Lötverbindung zur Folge hat.According to a preferred embodiment, it is provided that the adjacent, transverse wall sections of the pipe ends abut each other in a form-fitting manner. This makes it possible to achieve an exact alignment and fixation of the pipe ends to each other during the pre-assembly of the heat exchanger, ie before the soldering of the individual components. Tolerances due to a lateral offset of individual pipe ends can be avoided. The positive engagement of the wall sections together also results in an enlarged contact surface, which has an increased security of the solder joint result.

In Ausgestaltung der Erfindung liegen die den Strömungskästen zugewandten, längsverläufenden Wanduhgsabschnitte der Rohrenden formschlüssig an korrespondierenden Wandungsbereichen der Strömungskästen an. Dadurch wird die Vormontage des Wärmeübertragers weiter verbessert, da auch die Strömungskästen - auf ihre Längsrichtung bezogen - exakt positioniert auf die Rohrenden aufgesetzt werden und in Längsrichtung durch den Formschluß fixiert gehalten werden können. Zudem gewährleistet die formschlüssige Anlage einen vergrößerten Anlageflächenbereich, der die Dichtheit und die Sicherheit der späteren Lötverbindung zwischen den Strömungskästen und den Rohrenden weiter verbessert.In an embodiment of the invention, the flow boxes facing, längsverläufenden Wanduhgsabschnitte the pipe ends are positively against corresponding wall portions of the flow boxes. As a result, the pre-assembly of the heat exchanger is further improved, since the flow boxes - relative to their longitudinal direction - are positioned exactly positioned on the pipe ends and can be kept fixed in the longitudinal direction by the positive engagement. In addition, the positive-locking system ensures an enlarged contact surface area, which further improves the tightness and safety of the subsequent solder joint between the flow boxes and the pipe ends.

Die Ecken der aufgeweiteten Rohrenden sind mit Radien zwischen 0 und 2 mm versehen. Dabei weisen die aufgeweiteten Rohrenden vorzugsweise eine rechteckige Form auf, die gemäß den zuvor beschriebenen Ausgestaltungen zusätzlich mit entsprechend verformten Wandungsabschnitten versehen sein können. Die bevorzugten Radien gewährleisten, daß zwischen den benachbarten Rohrenden auch im Bereich der Außenseiten lediglich äußerst schmale Spalte verbleiben, die vollständig durch das Lot beim Lötvorgang aufgefüllt werden können, so daß die dichte Lötverbindung untereinander und insbesondere zu den seitlichen Wandungsbereichen der Strömungskästen gewährleistet ist.The corners of the flared pipe ends are provided with radii between 0 and 2 mm. In this case, the widened tube ends preferably have a rectangular shape, which according to the embodiments described above may additionally be provided with correspondingly deformed wall sections. The preferred radii ensure that only extremely narrow gaps remain between the adjacent pipe ends even in the region of the outer sides, which can be completely filled by the solder during the soldering operation, so that the dense solder joint is ensured with one another and in particular with the lateral wall regions of the flow boxes.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Rohrenden jeweils asymmetrisch zu Mittellängsebenen der zugeordneten Flachrohre aufgeweitet. Dadurch ist'es möglich, spezielle Anordnungen der Bauteile des Wärmeübertragers zu verwirklichen, ohne die sichere Funktion des Wärmeübertragers zu beeinflussen.In a further embodiment of the invention, the pipe ends are each expanded asymmetrically to the central longitudinal planes of the associated flat tubes. This makes it possible to realize special arrangements of the components of the heat exchanger, without affecting the safe operation of the heat exchanger.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung entspricht der Umfang der Aufweitung jedes Rohrendes dem Umfang des'zugeordneten Flachrohres zuzüglich oder abzüglich 30%. Die negative Relation zwischen dem Umfang jedes Flachrohres und dem Umfang des zugeordneten, aufgeweiteten Rohrendes ergibt sich insbesondere durch eine abschnittsweise doppelwandige Faltung der Wandung der Rohrenden.In a further embodiment of the invention, the extent of the expansion of each tube end corresponds to the circumference of the associated flat tube plus or minus 30%. The negative relation between the circumference of each flat tube and the circumference of the associated, flared tube end results in particular by a partially double-walled folding of the wall of the tube ends.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen die den benachbarten Rohrenden zugewandten querseitigen Wandungsabschnitte eine Höhe zwischen 0,3 und 2 mal einem Teilungsabstand der Flachrohre, nämlich 0,3T ≤ H₁ ≤ 2T, auf. Dieser bevorzugte Dimensionierungsbereich ermöglicht eine sichere dichte Verbindung zwischen den Rohrenden sowie eine ausreichende Stabilität des gesamten Rippen/Rohrblockes.In a further embodiment of the invention, the adjacent pipe ends facing transverse wall sections have a height between 0.3 and 2 times a pitch the flat tubes, namely 0.3T ≤ H ₁ ≤ 2T on. This preferred dimensioning allows a secure tight connection between the pipe ends and sufficient stability of the entire fins / tube block.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Flachrohre relativ zur Symmetrieachse der aufgeweiteten Rohrenden schräg verlaufend ausgerichtet. Auch durch diese Ausgestaltung ist eine spezielle Anordnung des Wärmeübertragers in einem Kraftfahrzeug möglich, wobei insbesondere eine schräge Anordnung des Wärmeübertragers innerhalb eines Motorraumes des Kraftfahrzeugs - auf die normale Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs bezogen - vorteilhaft ist.In a further embodiment of the invention, the flat tubes are aligned obliquely relative to the axis of symmetry of the expanded tube ends. A special arrangement of the heat exchanger in a motor vehicle is also possible with this design, wherein, in particular, an oblique arrangement of the heat exchanger within an engine compartment of the motor vehicle - relative to the normal direction of travel of the motor vehicle - is advantageous.

Für die Wärmeübertrageranordnung wird die erfindungsgemäße Aufgabe dadurch gelöst, daß den wenigstens zwei Wärmeübertragern auf gegenüberliegenden Seiten jeweils ein gemeinsames Seitenteil zugeordnet ist. Durch die gemeinsamen Seitenteile wird zum einen eine einfache und sichere Verbindung der Wärmeübertrager relativ zueinander und zum anderen eine exakte Positionierung relativ zueinander erreicht. Darüber hinaus ergibt sich eine vereinfachte Montage und Herstellung für die Wärmeübertrageranordnung mit einer reduzierten Anzahl von Bauteilen.For the heat exchanger assembly, the object of the invention is achieved in that the at least two heat exchangers on opposite sides in each case a common side part is assigned. By the common side parts on the one hand a simple and secure connection of the heat exchanger relative to each other and on the other an exact positioning relative to each other is achieved. In addition, there is a simplified assembly and manufacturing for the heat exchanger assembly with a reduced number of components.

In Ausgestaltung der Erfindung sind die Strömungskästen von wenigstens einem Wärmeübertrager in ihren Seitenbereichen offen gestaltet, und die gegenüberliegenden Seitenteile sind jeweils mit wenigstens einem korrespondierenden Abschlußabschnitt versehen, die in die jeweiligen Seitenbereiche der Strömungskästen hineinragen und diese dicht abschließen. Dadurch ist es möglich, die Strömungskästen einfach zu gestalten, da diese als einfache U-Profile tiefgezogen werden können.In an embodiment of the invention, the flow boxes are designed to be open by at least one heat exchanger in their side areas, and the opposite side parts are each provided with at least one corresponding end portion which protrude into the respective side regions of the flow boxes and seal them tight. This makes it possible to make the flow boxes simple, as they can be thermoformed as a simple U-profiles.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen die wenigstens zwei Wärmeübertrager gemeinsame, sich über die Gesamttiefe des Rippen/Rohrblockes erstreckende Rippen auf. Dadurch wird ein vereinfachter Aufbau der Wärmeübertrageranordnung erzielt, da die Anzahl der Bauteile reduziert ist und die Rippen direkt die Verbindung der Wärmeübertrager untereinander herstellen.In a further embodiment of the invention, the at least two heat exchangers have in common, over the total depth of the ribs / tube block extending ribs. As a result, a simplified structure of the heat exchanger assembly is achieved because the number of components is reduced and the ribs directly connect the heat exchanger with each other.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Strömungskästen der wenigstens zwei Wärmeübertrager mit Anschlußstutzen versehen, die parallel zueinander und gleichsinnig gekrümmt ausgerichtet sind. Dadurch ist eine strömungsgünstige Anordnung der Anschlußstutzen gegeben, die zudem auch platzsparend wirkt.In a further embodiment of the invention, the flow boxes of the at least two heat exchangers are provided with connecting pieces, which are aligned parallel to each other and curved in the same direction. As a result, a streamlined arrangement of the connection piece is given, which also also saves space.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind zwischen den Rohren und/oder den Strömungskästen Isolationsspalte angeordnet. Diese Isolationsspalte dienen zur thermischen Isolierung der benachbarten Wärmeübertrager gegeneinander, wobei die Isolationsspalte die Rohre jeweils vorzugsweise über ihre gesamte Länge bis zu den jeweiligen Strömungskästen voneinander trennen. Diese Ausgestaltung erfaßt jedoch auch Isolationsspalte, die lediglich abschnittsweise zwischen den benachbarten Rohren und/oder Strömungskästen vorgesehen sind. Die Isolationsspalte weisen bevorzugte Breiten zwischen 1 und 10 mm auf.In a further embodiment of the invention, insulating gaps are arranged between the tubes and / or the flow boxes. These insulation gaps serve for the thermal insulation of the adjacent heat exchangers against each other, wherein the insulation gaps preferably separate the tubes from each other over their entire length up to the respective flow boxes. However, this embodiment also detects insulation gaps, which are provided only in sections between the adjacent pipes and / or flow boxes. The insulation gaps have preferred widths between 1 and 10 mm.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung, die anhand der Zeichnungen dargestellt sind.

Fig. 1: zeigt eine Frontansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wärmeübertrageranordnung, die aus drei unterschiedlichen Wärmeübertragern zusammengesetzt ist,
Fig. 2: eine Seitenansicht der Wärmeübertrageranordnung nach Fig. 1,
Fig. 3: ein gemeinsames Seitenteil für die Wärmeübertrageranordnung nach den Fig. 1 und 2,
Fig. 4: eine Ansicht des Seitenteiles nach Fig. 3 in Richtung des Pfeiles IV in Fig. 3,
Fig. 5: einen Schnitt durch die Wärmeübertrageranordnung nach den Fig. 1 und 2 entlang der Schnittlinie V-V in Fig. 2,
Fig. 6: einen Schnitt durch eine weitere Wärmeübertrageranordnung nach Fig. 7 entlang der Schnittlinie VI-VI in Fig. 7,
Fig. 7: eine Seitenansicht der weiteren Wärmeübertrageranordnung, die zwei unterschiedliche Wärmeübertrager mit einem gemeinsamen Seitenteil aufweist,
Fig. 8: einen Längsschnitt durch die Wärmeübertrageranordnung nach Fig. 7,
Fig. 9: schematisch einen Querschnitt auf Höhe eine Rippen/ Rohrblockes durch eine Wärmeübertrageranordnung ähnlich den Fig. 7 und 8,
Fig. 10: einen weiteren schematischen Querschnitt durch eine Wärmeübertrageranordnung ähnlich den Fig. 1, 2 und 5 im Bereich eines gemeinsamen Rippen/Rohrblockes,
Fig. 11: einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wärmeübertrageranordnung mit drei unterschiedlichen Wärmeübertragern, die strömungsgünstig und symmetrisch angeordnete Anschlußstutzen aufweisen,
Fig. 12: schematisch einen Ausschnitt eines Rippen/Rohrblockes im Bereich aufgeweiteter Rohrenden,
Fig. 13: einen weiteren Ausschnitt eines Rippen/Rohrblockes ähnlich Fig. 12 mit asymmetrisch aufgeweiteten Rohrenden,
Fig. 14: einen Ausschnitt eines Flachrohres gemäß Fig. 12 im Bereich seines aufgeweiteten Rohrendes,
Fig. 15: schematisch einen Schnitt durch einen als Strömungskasten dienenden Wasserkasten, der auf aufgeweitete Rohrenden von Flachrohren aufgesetzt ist,
Fig. 16: eine Draufsicht auf das Flachrohr nach Fig. 14 in Richtung des Pfeiles XVI in Fig. 14,
Fig. 16a: einen vergrößerten Ausschnitt des Flachrohres nach Fig. 16 in dem Bereich XVIa in Fig. 16,
Fig. 17: eine weitere Draufsicht in Fig. 16, jedoch auf ein asymmetrisch aufgeweitetes Flachrohr,
Fig. 18: einen Schnitt durch das Flachrohr gemäß Fig. 14 entlang der Schnittlinie XVIII in Fig. 14,
Fig. 19: einen Schnitt durch ein weiteres Flachrohr ähnlich Fig. 18,
Fig. 20: einen Schnitt durch das Flachrohr nach Fig. 14 im Bereich seines aufgeweiteten Rohrendes entlang der Schnittlinie XX-XX in Fig. 14,
Fig. 21: schematisch eine Draufsicht auf aufgeweitete Rohrenden eines Rippen/Rohrblockes,

Fig. 22: schematisch aufgeweitete Rohrenden eines weiteren Rippen/Rohrblockes ähnlich Fig. 21,
Fig. 23: schematisch eine Draufsicht auf aufgeweitete Rohrenden eines weiteren Rippen/Rohrblockes ähnlich Fig. 21,
Fig. 24: schematisch einen Querschnitt durch einen Wärmeübertrager im Bereich aufgeweiteter Rohrenden und eines aufgesetzten Strömungskastens,
Fig. 25: schematisch eine Darstellung ähnlich Fig. 24, wobei die formschlüssige Fixierung des Strömungskastens auf den aufgeweiteten Rohrenden anders gestaltet ist,
Fig. 26: schematisch aufgeweitete Rohrenden eines weiteren Rippen/Rohrblockes ähnlich den Fig. 21 bis 23, und
Fig. 27: schematisch eine Draufsicht auf einen Rippen/Rohrblock mit aufgeweiteten Rohrenden und schräggestellten Flachrohren.

Further advantages and features of the invention will become apparent from the claims and from the following description of preferred embodiments of the invention, which are illustrated by the drawings.

Fig. 1: shows a front view of an embodiment of a heat exchanger assembly according to the invention, which is composed of three different heat exchangers,
Fig. 2: a side view of the heat exchanger assembly according to Fig. 1 .
Fig. 3: a common side part for the heat exchanger assembly according to Fig. 1 and 2 .
Fig. 4: a view of the side part after Fig. 3 in the direction of the arrow IV in Fig. 3 .
Fig. 5: a section through the heat exchanger assembly according to the Fig. 1 and 2 along the section line VV in Fig. 2 .
Fig. 6: a section through a further heat exchanger arrangement according to Fig. 7 along the section line VI-VI in Fig. 7 .
Fig. 7: a side view of the further heat exchanger assembly having two different heat exchanger with a common side part,
Fig. 8: a longitudinal section through the heat exchanger assembly according to Fig. 7 .
Fig. 9: schematically a cross-section at the height of a ribs / tube block by a heat exchanger assembly similar to Fig. 7 and 8th .
Fig. 10: a further schematic cross section through a heat exchanger assembly similar to Fig. 1 . 2 and 5 in the area of a common rib / tube block,
Fig. 11: a longitudinal section through a further embodiment of a heat exchanger assembly according to the invention with three different heat exchangers, which have streamlined and symmetrically arranged connecting pieces,
Fig. 12: schematically a section of a ribs / tube block in the area of expanded tube ends,
Fig. 13: another section of a rib / tube block similar Fig. 12 with asymmetrically flared pipe ends,
Fig. 14: a section of a flat tube according to Fig. 12 in the area of its widened pipe end,
Fig. 15: 1 is a schematic section through a water box serving as a flow box, which is mounted on flared tube ends of flat tubes;
Fig. 16: a plan view of the flat tube after Fig. 14 in the direction of the arrow XVI in Fig. 14 .
Fig. 16a: an enlarged section of the flat tube after Fig. 16 in the area XVIa in Fig. 16 .
Fig. 17: another plan view in Fig. 16 but on an asymmetrically flared flat tube,
Fig. 18: a section through the flat tube according to Fig. 14 along the section line XVIII in Fig. 14 .
Fig. 19: similar to a section through another flat tube Fig. 18 .
Fig. 20: a section through the flat tube after Fig. 14 in the area of its expanded pipe end along the section line XX-XX in Fig. 14 .
Fig. 21: 2 is a schematic plan view of expanded tube ends of a rib / tube block,

Fig. 22: schematically expanded pipe ends of another ribs / tube block similar Fig. 21 .
Fig. 23: schematically similar to a plan view of expanded pipe ends of another ribs / tube block Fig. 21 .
Fig. 24: 1 is a schematic cross section through a heat exchanger in the area of widened tube ends and an attached flow box;
Fig. 25: schematically a representation similar Fig. 24 , wherein the positive fixing of the flow box is designed differently on the widened tube ends,
Fig. 26: schematically expanded tube ends of another ribs / tube block similar to the Fig. 21 to 23 , and
Fig. 27: schematically a plan view of a rib / tube block with flared pipe ends and inclined flat tubes.

Eine Wärmeübertrageranordnung 1 für ein Kraftfahrzeug gemäß den Fig. 1 bis 5 weist einen ersten Wärmeübertrager in Form eines Wasser/Luft-Kühlers, einen zweiten Wärmeübertrager in Form eines Ladeluftkühlers sowie einen dritten Wärmeübertrager in Form eines Kondensators auf. Die drei Wärmeübertrager sind parallel zueinander quer zur Fahrzeuglängsrichtung in einem Motorraum des Kraftfahrzeugs angeordnet, so daß sie in Durchströmungsrichtung des Fahrtwindes bei normaler Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs hintereinander angeordnet sind. Der Wasser/Luft-Kühler weist einen in Fig. 1 oberen, als Strömungskasten dienenden Wasserkasten 2 sowie einen unteren Wasserkasten 5 auf, wobei am unteren Wasserkasten 5 zwei Anschlußstutzen 9 und 10 für den Anschluß des Wasser/Luft-Kühlers an den entsprechenden Kühlwasserkreislauf angeordnet sind. Zwischen den beiden Wasserkästen 2 und 5 erstreckt sich ein Rippen/Rohrblock 4, dessen Aufbau und dessen Verbindung mit den Wasserkästen 2 und 5 nachfolgend noch näher beschrieben werden wird. Hinter dem Wasser/Luft-Kühler ist der Ladeluftkühler angeordnet, der einen als Strömungskasten dienenden oberen Luftkasten 3 sowie einen entsprechenden unteren Luftkasten 6 aufweist. Zwischen den beiden Luftkästen 3 und 6 ist analog zum Wasser/Luft-Kühler ein nicht näher dargestellter Rippen/Rohrblock vorgesehen, dessen Aufbau und dessen Verbindung mit den Luftkästen 3 und 6 dem entsprechenden Aufbau des Wasser/Luft-Kühlers entspricht. Hinter dem Ladeluftkühler ist der Kondensator positioniert, der einen oberen Strömungskasten 13 sowie einen unteren Strömungskasten 14 und einen zwischen diesen Strömungskästen 13, 14 verlaufenden und nicht näher bezeichneten Rippen/Rohrblock aufweist. Jeder Strömungskasten 13, 14 wird durch zwei zu einem runden Hohlkammerprofil zusammengesetzte Halbschalen gebildet, wobei jeweils eine Halbschale einen Boden des jeweiligen Strömungskastens 13, 14 darstellt und mit Einzügen zur dichten Anbindung an Rohrenden der Flachrohre versehen ist. Seitlich sind die Strömungskästen 13, 14 jeweils durch einen Deckeleinsatz dicht verschlossen.A heat exchanger assembly 1 for a motor vehicle according to the Fig. 1 to 5 has a first heat exchanger in the form of a water / air cooler, a second heat exchanger in the form of a charge air cooler and a third heat exchanger in the form of a capacitor. The three heat exchangers are arranged parallel to each other transversely to the vehicle longitudinal direction in an engine compartment of the motor vehicle, so that they are arranged one behind the other in the direction of flow of the airstream in the normal direction of travel of the motor vehicle. The water / air cooler has an in Fig. 1 upper, serving as a flow box water tank 2 and a lower water tank 5, wherein the lower water tank 5 two connecting pieces 9 and 10 for the connection of the water / air cooler are arranged on the corresponding cooling water circuit. Between the two water tanks 2 and 5, a ribs / tube block 4, the structure and its connection with the water tanks 2 and 5 will be described in more detail below. Behind the water / air cooler of the intercooler is arranged, which has a serving as a flow box upper air box 3 and a corresponding lower air box 6. Between the two air boxes 3 and 6, a non-illustrated ribs / tube block is provided analogous to the water / air cooler, the structure and its connection with the air boxes 3 and 6 corresponds to the corresponding structure of the water / air cooler. Behind the intercooler, the condenser is positioned, which has an upper flow box 13 and a lower flow box 14 and a between these flow boxes 13, 14 extending and unspecified ribs / tube block. Each flow box 13, 14 is formed by two half-shells assembled to form a round hollow-chamber profile, one half-shell each representing a bottom of the respective flow box 13, 14 and provided with indentations for tight connection to tube ends of the flat tubes. The side flow boxes 13, 14 are each sealed by a lid insert.

Sowohl der Rippen/Rohrblock des Ladeluftkühlers als auch der Rippen/Rohrblock des Wasser/Luft-Kühlers sind aus einer Vielzahl von zueinander parallelen Flachrohren sowie zwischen' diesen angeordneten Wellrippen zusammengesetzt. Die gegenüberliegenden Rohrenden der Flachrohre sind jeweils rechtekkig aufgeweitet, so daß die Rohrenden gemäß Fig. 1 in jeweils einer Reihe mit ihren in Längsrichtung der Strömungskästen gesehen querverlaufenden Wandungsabschnitten flächig und dicht aneinanderliegen. Die längsverlaufenden Wandungsabschnitte der aufgeweiteten Rohrenden verlaufen jeweils in einer Flucht zueinander. An diesen längsverlaufenden Wandungsabschnitten der Rohrenden, die jeweils die Außenseiten des Rippen/Rohrblockes bilden, liegen korrespondierende, längsverlaufende Wandungsbereiche der Strömungskästen flächig und bündig abschließend an. Die aufgeweiteten Rohrenden bilden somit direkt die "Böden" der Strömungskästen, so daß das zusätzliche Vorsehen von Böden im Bereich der Strömungskästen vermieden wird. Der beschriebene Aufbau der Wärmeübertrager entspricht der Gestaltung der Rohrenden und dem Aufsetzen der Strömungskästen, wie es in der nicht vorveröffentlichten DE 195 43 986.4 beschrieben ist.Both the ribs / tube block of the intercooler and the fins / tube block of the water / air cooler are composed of a plurality of mutually parallel flat tubes and between 'these arranged corrugated fins. The opposite pipe ends of the flat tubes are each widened rechtkkig, so that the pipe ends according to Fig. 1 in each case in a row with their viewed in the longitudinal direction of the flow boxes transverse wall sections lying flat and close to each other. The longitudinal wall sections of the flared pipe ends each extend in alignment with each other. At these longitudinal wall portions of the tube ends, which respectively form the outer sides of the rib / tube block, are corresponding, longitudinal Wall areas of the flow boxes flat and flush at the end. The expanded tube ends thus directly form the "bottoms" of the flow boxes, so that the additional provision of soils in the region of the flow boxes is avoided. The described construction of the heat exchanger corresponds to the design of the pipe ends and the placement of the flow boxes, as in the not previously published DE 195 43 986.4 is described.

Die Strömungskästen sowohl des Ladeluftkühlers als auch des Wasser/Luft-Kühlers sind an ihren gegenüberliegenden Seitenbereichen jeweils offen gestaltet. Den seitlichen Abschluß dieser Seitenbereiche der Strömungskästen übernimmt jeweils ein Abschlußabschnitt 15, 16, 18, 19 eines Seitenteiles 11, 12, das sich einstückig über die gesamte Tiefe der Wärmeübertrageranordnung und damit über alle drei Wärmeübertrager erstreckt. Die beiden Seitenteile 11, 12 begrenzen die Rippen/Rohrblöcke des Wasser/Luft-Kühlers, des Ladeluftkühlers und des Kondensators auf gegenüberliegenden Seiten. Die Abschlußabschnitte 15, 16, 18, 19 jedes Seitenteiles 11, 12 ragen in Verlängerung der Seitenteile jeweils in die Seitenbereiche der Strömungskästen hinein ab, wobei die Außenkonturen der Abschlußabschnitte 15, 16, 18, 19 jeweils exakt an die Innenkonturen der Seitenbereiche der Strömungskästen angepaßt sind, so daß sich eine umlaufend dichte Anlage der Abschlußabschnitte 15, 16, 18, 19 an den entsprechenden Innenwandungen der Strömungskästen ergibt.The flow boxes of both the intercooler and the water / air cooler are each designed to be open at their opposite side areas. The lateral conclusion of these side areas of the flow boxes each take a final section 15, 16, 18, 19 of a side part 11, 12, which extends integrally over the entire depth of the heat exchanger assembly and thus over all three heat exchanger. The two side parts 11, 12 limit the ribs / tube blocks of the water / air cooler, the intercooler and the condenser on opposite sides. The end portions 15, 16, 18, 19 of each side part 11, 12 protrude in extension of the side parts in each case in the side regions of the flow boxes inside, the outer contours of the end portions 15, 16, 18, 19 respectively adapted to the inner contours of the side regions of the flow boxes are, so that there is a circumferentially sealed system of the end portions 15, 16, 18, 19 at the corresponding inner walls of the flow boxes.

Zur Stabilisierung der Abschlußabschnitte 15, 16, 18, 19 sowie zur Vergrößerung der flächigen, umlaufenden Anlage der Abschlußabschnitte 15, 16, 18, 19 an den jeweiligen Innenwandungen der Strömungskästen weisen diese in ihrem Randbereich jeweils einen längs der Wandungen der Strömungskästen verlaufenden Anlagesteg auf, der rechtwinklig zu der Fläche des jeweiligen Seitenteils 11, 12 und damit parallel zu den Innenwandungen des jeweiligen Strömungskastens abragt. Im Bereich der Strömungskästen 13, 14 des Kondenstators weisen die Seitenteile 11, 12 lediglich einen Anlageabschnitt 17 auf, der sich an einer Unterkante der jeweiligen Halbschale der Strömungskästen 13, 14 abstützt und somit keine seitliche Dichtfunktion übernimmt. Wie bereits beschrieben, werden die seitlichen Dichtfunktionen der Strömungskästen 13, 14 durch entsprechende seitliche Schließdeckel erfüllt, die in die Hohlkammerprofile der Strömungskästen 13, 14 dicht eingesetzt sind. Die beiden Seitenteile 11, 12 werden für die Montage der Wärmeübertrageranordnung von gegenüberliegenden Seiten her an die Rippen/Rohrblöcke angesetzt und gleichzeitig mit ihren Abschlußabschnitten 15, 16, 18, 19 axial - auf die Längsrichtung der Strömungskästen bezogen - in die Strömungskästen eingesetzt. Durch eine Spannvorrichtung wie Spannbänder oder ähnliches wird die gesamte Wärmeübertrageranordnung einschließlich der Seitenteile 11, 12 in Querrichtung der Rippen/Rohrblöcke auf Druck belastet und anschließend in einem gemeinsamen Lötprozeß dicht verlötet. Voraussetzung hierfür ist selbstverständlich, daß alle Bauteile der Wärmeübertrageranordnung 1 aus Metallblech, vorzugsweise einer Aluminiumlegierung, hergestellt sind. Wenigstens die jeweils dicht zusammenzufügenden Abschnitte der einzelnen Bauteile der Wärmeübertrageranordnung sind entsprechend lotplattiert. Um die Seitenteile 11, 12 bereits im Vormontagestadium in den Seitenbereichen der Strömungskästen zu fixieren, sind an den gegenüberliegenden Stirnkanten der Strömungskästen jeweils Haltekrallen vorgesehen, die beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 mit den Bezugszeichen 26 versehen sind. Diese werden nach dem axialen Einschieben der Abschlußabschnitte der Seitenteile 11, 12 nach innen gebogen, wobei sie in entsprechende Aussparungen der Anlagestege der Abschlußabschnitte 15, 16, 18, 19 eingreifen. Auch ohne die beschriebene Spannvorrichtung wird.somit über die Seitenteile 11, 12 bereits eine Fixierung der Strömungskästen des Ladeluftkühlers und des Wasser/Luft-Kühlers relativ zu den zugehörigen Rippen/Rohrblöcken und relativ zu den Seitenteilen 11, 12 erzielt.To stabilize the end portions 15, 16, 18, 19 and to increase the flat, circumferential abutment of the end portions 15, 16, 18, 19 on the respective inner walls of the flow boxes, these have in their edge region in each case along the walls of the flow boxes extending support web, which projects at right angles to the surface of the respective side part 11, 12 and thus parallel to the inner walls of the respective flow box. In the area of the flow boxes 13, 14 of the Kondenstators have the side parts 11, 12 only a contact portion 17, which is supported on a lower edge of the respective half-shell of the flow boxes 13, 14 and thus does not assume lateral sealing function. As already described, the lateral sealing functions of the flow boxes 13, 14 are fulfilled by corresponding lateral closing covers, which are tightly inserted into the hollow chamber profiles of the flow boxes 13, 14. The two side parts 11, 12 are used for mounting the heat exchanger assembly from opposite sides of the ribs / tube blocks and at the same time with their end sections 15, 16, 18, 19 axially - relative to the longitudinal direction of the flow boxes - used in the flow boxes. By a tensioning device such as straps or the like, the entire heat exchanger assembly including the side parts 11, 12 in the transverse direction of the ribs / tube blocks is loaded under pressure and then soldered tight in a common soldering process. The prerequisite for this is, of course, that all components of the heat exchanger assembly 1 made of sheet metal, preferably an aluminum alloy, are made. At least the respective sections of the individual components of the heat exchanger arrangement which are to be joined together are solder-plated accordingly. In order to fix the side parts 11, 12 already in the preassembly stage in the side areas of the flow boxes, holding claws are respectively provided at the opposite end edges of the flow boxes, according to the embodiment Fig. 7 are provided with the reference numeral 26. These are bent inwardly after the axial insertion of the end portions of the side parts 11, 12, wherein they engage in corresponding recesses of the contact webs of the end portions 15, 16, 18, 19. Even without the described tensioning device, a fixation of the flow boxes of the charge air cooler and of the water / air cooler relative to the associated ribs / pipe blocks and relative to the side parts 11, 12 is thus already achieved via the side parts 11, 12.

Wie aus der Darstellung nach Fig. 5 erkennbar ist, ergibt sich durch das direkte Aufsetzen der Strömungskästen auf die aufgeweiteten Rohrenden einerseits und das Vorsehen von gemeinsamen, jeweils einstückigen Seitenteilen 11, 12 andererseits ein äußerst schmalbauender, kompakter Aufbau der Wärmeübertrageranordnung, wobei zwischen den einzelnen Flachrohren 21, 22, 24 des Kondensators, des Ladeluftkühlers und des Wasser/Luft-Kühlers und damit zwischen den jeweiligen Rippen/ Rohrblöcken lediglich äußerst geringe Abstände verbleiben. Da der Ladeluftkühler und der Wasser/Luft-Kühler im Bereich der Strömungskästen voneinander getrennt sind, ergibt sich in diesen Bereichen eine gute thermische Isolierung zwischen den benachbarten Strömungskästen. Aus Fig. 5 ist zudem erkennbar, daß die Flachrohre 21 des Kondensators durch einen Boden 20 des zugehörigen Strömungskastens 13 hindurchragen und mittels dieses Bodens 20 in dem Strömungskasten 13 festgelegt sind.As shown Fig. 5 can be seen results from the direct placement of the flow boxes on the flared pipe ends on the one hand and the provision of common, each one-piece side parts 11, 12 on the other hand an extremely slender, compact construction of the heat exchanger assembly, wherein between the individual flat tubes 21, 22, 24 of the capacitor , the intercooler and the water / air cooler and thus remain between the respective ribs / pipe blocks only extremely small distances. Since the charge air cooler and the water / air cooler are separated from one another in the region of the flow boxes, good thermal insulation results between the adjacent flow boxes in these areas. Out Fig. 5 is also seen that the flat tubes 21 of the capacitor protrude through a bottom 20 of the associated flow box 13 and are fixed by means of this bottom 20 in the flow box 13.

Eine weitere Wärmeübertrageranordnung gemäß den Fig. 6 bis 8 weist lediglich zwei hintereinander angeordnete Wärmeübertrager auf, von denen der eine als Wasser/Luft-Kühler und der andere als Kondensator ausgebildet sind. Der Wasser/Luft-Kühler entspricht in seinem Aufbau dem zuvor anhand der Fig. 1 bis 5 ausführlich beschriebenen Wasser/Luft-Kühler der Wärmeübertrageranordnung 1, so daß hierzu keine weitere Erläuterung notwendig ist. Gleiches gilt für den Aufbau des Kondensators nach den Fig. 6 bis 8. Dem Wasser/Luft-Kühler und dem Kondensator sind ebenfalls auf gegenüberliegenden Seiten zwei gemeinsame Seitenteile 12a zugeordnet, die grundsätzlich entsprechend den Seitenteilen 11 und 12, jedoch für lediglich zwei Wärmeübertrager ausgelegt, gestaltet sind. Jedes Seitenteil 12a weist lediglich jeweils einen Abschlußabschnitt 16a für den jeweiligen Seitenbereich des Wasserkastens des Wasser/Luft-Kühlers auf, die analog der' Ausgestaltung nach den Fig. 1 bis 5 mit Hilfe von Haltekrallen 26 in den Seitenbereichen fixiert und anschließend dicht mit den Wasserkästen , verlötet sind. Der kompakte Aufbau der Wärmeübertrageranordnung sowie die analoge Gestaltung zu der Wärmeübertrageranordnung nach Fig. 1 bis 5 ist im übrigen den Zeichnungen Fig. 6 bis 8 entnehmbar, wobei für gleiche Bauteile auch gleiche Bezugszeichen, lediglich unter Hinzufügung des Buchstabens a verwendet wurden.Another heat exchanger assembly according to the Fig. 6 to 8 has only two successively arranged heat exchanger, of which one is designed as a water / air cooler and the other as a capacitor. The water / air cooler corresponds in its construction to the previously based on the Fig. 1 to 5 described in detail water / air cooler of the heat exchanger assembly 1, so that no further explanation is necessary for this purpose. The same applies to the structure of the capacitor after the Fig. 6 to 8 , The water / air cooler and the condenser are also associated on opposite sides of two common side parts 12a, which are basically designed according to the side parts 11 and 12, but designed for only two heat exchangers. Each side part 12a has only one end portion 16a for the respective side region of the water box of the water / air cooler, which analogous to the 'embodiment according to the Fig. 1 to 5 fixed with the help of retaining claws 26 in the side areas and then sealed with the water boxes, soldered. The compact design of the heat exchanger assembly and the analog design to the heat exchanger assembly to Fig. 1 to 5 is the rest of the drawings Fig. 6 to 8 removable, wherein the same reference numerals were used for the same components, only with the addition of the letter a.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 ist eine Wärmeübertrageranordnung ähnlich den Fig. 6 bis 8 ausschnittsweise dargestellt, die sich vorzugsweise ebenfalls aus einem Wasser/Luft-Kühler und einem Kondensator zusammensetzt. Wesentlicher Unterschied zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 bis 8 ist es, daß diese Wärmeübertrageranordnung einen gemeinsamen Rippen/Rohrblock aufweist, in dem zwar die Flachrohre 21b des Kondensators einerseits und die Flachrohre 24b des Wasser/ Luft-Kühlers andererseits voneinander getrennt sind, die aber gemeinsame und über die gesamte Tiefe der Wärmeübertrageranordnung durchgehende Wellrippen 27 aufweist. Die Wellrippen 27 weisen somit die gleiche Breite wie die sich ebenfalls über die gesamte Wärmeübertrageranordnung erstreckenden Seitenteile 12b auf.In the embodiment according to Fig. 9 is a heat exchanger arrangement similar to the Fig. 6 to 8 shown in sections, which preferably also composed of a water / air cooler and a capacitor. Significant difference to the embodiment according to Fig. 6 to 8 it is that this heat exchanger assembly has a common ribs / tube block, in which the flat tubes 21b of the capacitor on the one hand and the flat tubes 24b of the water / air cooler on the other hand are separated from each other, but the common and over the entire depth of the heat exchanger assembly continuous corrugated 27th having. The corrugated fins 27 thus have the same width as the side parts 12b which likewise extend over the entire heat exchanger arrangement.

Die Wärmeübertrageranordnung gemäß Fig. 10 ist analog der Wärmeübertrageranordnung nach Fig. 9 ebenfalls mit einem gemeinsamen Rippen/Rohrblock versehen, wobei Wellrippen 28 sich über die gesamte Tiefe der Wärmeübertrageranordnung erstrekken. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind jedoch erneut drei Wärmeübertrager, vorzugsweise in Form eines Wasser/Luft-Kühlers, eines Ladeluftkühlers und eines Kondensators, in der Wärmeübertrageranordnung kombiniert und durch jeweils über die gesamte Tiefe der Wärmeübertrageranordnung durchgehende, einstückige Seitenteile 12c analog dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 5 zusammengehalten. Bei dieser Wärmeübertrageranordnung sind somit die Flachrohre 24c des ersten Wärmeübertragers, die Flachrohre 22c des zweiten Wärmeübertragers und die Flachrohre 21c des dritten Wärmeübertragers jeweils in geringen Abständen zueinander angeordnet. Diese Flachrohre 21c, 22c, 24c sind jedoch durch jeweils zwischen diesen parallel verlaufende und sich über die gesamte Breite aller Flachrohre 21c, 22c, 24c erstreckende Wellrippen 28 miteinander verbunden.The heat exchanger assembly according to Fig. 10 is analogous to the heat exchanger arrangement according to Fig. 9 also provided with a common ribs / tube block, wherein corrugated fins 28 extend over the entire depth of the heat exchanger assembly. In this embodiment, however, three heat exchangers, preferably in the form of a water / air cooler, an intercooler and a condenser, combined in the heat exchanger assembly and by each over the entire depth of the heat exchanger assembly continuous, one-piece side parts 12c analogous to the embodiment of the Fig. 1 to 5 held together. In this heat exchanger arrangement, the flat tubes 24c of the first heat exchanger, the flat tubes 22c of the second heat exchanger and the flat tubes 21c of the third heat exchanger are thus arranged at short distances from each other. However, these flat tubes 21c, 22c, 24c are in each case parallel between these and extending over the entire width all flat tubes 21c, 22c, 24c extending corrugated fins 28 connected to each other.

Die Wärmeübertrageranordnung 29 gemäß Fig. 11 entspricht in ihrem Aufbau grundsätzlich dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 5 oder Fig. 10. Ein Wasser/Luft-Kühler weist Flachrohre 30 eines nicht näher dargestellten Rippen/Rohrblockes auf, auf deren aufgeweitete Rohrenden direkt Wasserkästen 35 aufgesetzt sind. Die Wasserkästen 35 sind identisch und symmetrisch zueinander gestaltet und weisen jeweils einen Anschlußstutzen 37 auf, die sich gemäß der Darstellung nach Fig. 11 parallel zueinander in der gleichen Richtung erstrekken. Der Ladeluftkühler weist analog zu dem Wasser/Luft-Kühler gestaltete Flachrohre 31 eines zugeordneten Rippen/Rohrblockes auf, auf'deren aufgeweitete Rohrenden auf gegenüberliegenden Seiten jeweils ein Luftkasten 34 aufgesetzt ist. Auch die Luftkästen 34 auf den gegenüberliegenden Seiten des Ladeluftkühlers sind identisch und symmetrisch zueinander gestaltet, wobei beide Luftkästen jeweils einen Anschlußkrümmer aufweisen, der jeweils oberhalb bzw. unterhalb des jeweiligen Wasserkastens 35 derart symmetrisch zu dem Wasser/Luft-Kühler gekrümmt ist, daß die eingesetzten Anschlußstutzen 36 parallel zu den Anschlußstutzen 37 des Wasser/Luft-Kühlers ausgerichtet sind. Dadurch ergibt sich für die Wärmeübertrageranordnung eine besonders strömungsgünstige Ausgestaltung. Aufgrund des symmetrischen, identischen Aufbaus der gegenüberliegenden Strömungskästen ist eine vereinfachte Herstellung der Wärmeübertrageranordnung in besonders hohen Stückzahlen ermöglicht. Der Kondensator, der aus Strömungskästen 33 und einem Flachrohre 32 aufweisenden Rippen/Rohrblock zusammengesetzt ist, ist ebenfalls symmetrisch zu einer Mittelquerebene (strichpunktiert dargestellt) der Wärmeübertrageranordnung aufgebaut. Die einzelnen Wärmeübertrager nach Fig. 11 sind durch gemeinsame Seitenteile und/oder über die gesamte Tiefe der Wärmeübertrageranordnung 29 verlaufende Wellrippen zu einem Gesamtblock analog den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen miteinander fest verbunden. Für alle Ausführungsbeispiele gilt, daß alle Bauteile der Wärmeübertrager und der Wärmeübertrageranordnung für eine Verlötung in einem gemeinsamen Lötprozeß aus Metall hergestellt sind.The heat exchanger assembly 29 according to Fig. 11 corresponds in its structure basically the embodiment of the Fig. 1 to 5 or Fig. 10 , A water / air cooler has flat tubes 30 of a ribs / tube block, not shown, on the expanded tube ends directly water tanks 35 are placed. The water boxes 35 are identical and designed symmetrically to each other and each have a connection piece 37, which according to the illustration Fig. 11 parallel to each other in the same direction. The intercooler has analogous to the water / air cooler designed flat tubes 31 of an associated ribs / tube block, auf'deren expanded tube ends on opposite sides in each case an air box 34 is placed. The air boxes 34 on the opposite sides of the intercooler are identical and designed symmetrically to each other, both air boxes each having a manifold, which is curved in each case above or below the respective water tank 35 so symmetrical to the water / air cooler that the used Connecting piece 36 are aligned parallel to the connecting piece 37 of the water / air cooler. This results in a particularly aerodynamic design for the heat exchanger assembly. Due to the symmetrical, identical construction of the opposing flow boxes, a simplified production of the heat exchanger arrangement is made possible in particularly high numbers. The condenser, which is composed of flow boxes 33 and a flat tubes 32 having ribs / tube block is also constructed symmetrically to a median transverse plane (shown in phantom) of the heat exchanger assembly. The individual heat exchanger after Fig. 11 are corrugated fins extending through common side parts and / or over the entire depth of the heat exchanger assembly 29 to a total block analogous to the embodiments described above firmly connected. For all embodiments is true that all components of the heat exchanger and the heat exchanger assembly are made for soldering in a common soldering process of metal.

Die Wärmeübertrageranordnungen nach den Fig. 8 bis 11 weisen zum einen Strömungskästen (Wasserkasten 2a und Strömungskasten 13a nach Fig. 8 sowie Wasserkasten 35, Luftkasten 34 und Strömungskasten 33 nach Fig. 11) auf, die jeweils durch Isolationsspalte SP₁, SP₄ voneinander getrennt sind. Dabei ist zwischen dem Wasserkasten 2a und dem Strömungskasten 13a nach Fig. 8 lediglich ein schmaler Isolationsspalt SP₁ von ca. 1 mm vorgesehen, der Isolationsspalt zwischen dem Wasserkasten 35 und dem Luftkasten 34 ist wesentlich größer gestaltet. Die Isolationsspalte sollen Wärmeübergänge zwischen den im Betrieb unterschiedlich heißen oder warmen Strömungskästen vermeiden.The heat exchanger arrangements according to 8 to 11 have on the one hand flow boxes (water tank 2a and flow box 13a after Fig. 8 and water tank 35, air box 34 and flow box 33 after Fig. 11 ), which are separated from each other by insulation gaps SP ₁ , SP ₄ . It is between the water tank 2a and the flow box 13a after Fig. 8 only a narrow insulation gap SP ₁ of about 1 mm provided, the insulation gap between the water tank 35 and the air box 34 is designed much larger. The insulation gaps should avoid heat transfer between the different hot or hot flow boxes during operation.

Ergänzend oder alternativ sind zwischen den Rohren 21b, 24b weitere Isolationsspalte SP₂ sowie zwischen den Rohren 21c, 22c, 24c jeweils Isolationsspalte SP₂ und SP₃ vorgesehen, die zur thermischen Isolierung der benachbarten Rohrblöcke dienen (Fig. 9, 10). In gleicher Weise sind bei der Wärmeübertrageranordnung nach Fig. 11 Isolationsspalte SP₂, SP₃ zwischen den Rohren 31, 32 bzw. 30, 31 vorgesehen.In addition or as an alternative, further insulation gaps SP ₂ are provided between the tubes 21b, 24b, as well as insulation gaps SP ₂ and SP ₃ between the tubes 21c, 22c, 24c, which serve for thermal insulation of the adjacent tube blocks ( Fig. 9, 10th ). In the same way are in the heat exchanger arrangement according to Fig. 11 Insulation column SP ₂ , SP ₃ between the tubes 31, 32 and 30, 31 is provided.

Alle Isolationsspalte weisen eine Breite zwischen 1 mm und 10 mm auf.All insulation gaps have a width between 1 mm and 10 mm.

Ein Wärmeübertrager, wie er anhand der Wasser/Luft-Kühler sowie anhand der Ladeluftkühler der zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele offenbart ist, kann verschiedene Details aufweisen, wodurch sich für einen Wärmeübertrager mit einem grundsätzlich bereits beschriebenen Aufbau die nachfolgend anhand der Fig. 12 bis 27 aufgeführten Ausgestaltungen ergeben. Diese Details können entweder für sich oder in wahlweiser Kombination die jeweiligen Ausgestaltungen von Wärmeübertragern ergeben.A heat exchanger, as disclosed with reference to the water / air cooler and the intercooler of the embodiments described above, may have various details, resulting in a heat exchanger with a fundamentally already described construction, the following reference to the Fig. 12 to 27 listed embodiments result. These details, either alone or in an optional combination, can give the respective embodiments of heat exchangers.

Gemäß Fig. 12 sind die aufgeweiteten Rohrenden des Rippen/ Rohrblockes eines Wärmeübertragers, wie er zuvor grundsätzlich beschrieben worden ist, mit einer rechteckigen Auftulpung A versehen, wie sie in Fig. 20 dargestellt ist. Dabei ist die Breite L (Fig. 14) der längsverlaufenden Wandungsabschnitte jeder Auftulpung A geringer als die Breite B₂ (Fig. 14) der zugehörigen Flachrohre. Die in Längsrichtung der Strömungskästen verlaufenden längsseitigen Wandungsabschnitte weisen eine Breite B₁ auf, die dem Teilungsabstand T des Rippen/Rohrblockes entspricht. Die Höhe H₁ der querverlaufenden Wandungsabschnitte der Auftulpungen A, die der Höhe der'Anlagefläche dieser Wandungsabschnitte aneinander entspricht, liegt zwischen 0,3 und 2 mal dem Teilungsabstand T des Rippen/Rohrblockes, wobei die Auswahl aus diesem Bereich abhängig von jeweiligen Anforderungen an den Wärmeübertrager gewählt wird.According to Fig. 12 the flared tube ends of the fin / tube block of a heat exchanger, as previously described in principle, provided with a rectangular bulge A, as shown in Fig. 20 is shown. The width L ( Fig. 14 ) of the longitudinal wall sections of each upturn A is less than the width B ₂ (FIG. Fig. 14 ) of the associated flat tubes. The longitudinal wall sections extending in the longitudinal direction of the flow boxes have a width B ₁ which corresponds to the pitch T of the fin / tube block. The height H _{1 of} the transverse wall sections of the bulges A, which corresponds to the height der'Anlagefläche these wall sections together, is between 0.3 and 2 times the pitch T of the rib / tube block, the selection of this range depending on respective requirements of the Heat exchanger is selected.

Der Übergangsbereich jeder Auftulpung A zwischen dem normalen Flachrohrquerschnitt und dem jeweiligen Stirnende des aufgeweiteten Rohrendes weist einen Neigungswinkel W - auf die Fläche des querverlaufenden Wandungsabschnittes der Auftulpung A bezogen - auf, der zwischen 5° und 90°, vorzugsweise jedoch zwischen 25° und 65° liegt. Dabei kann der Übergangsbereich entweder als schiefe Ebene oder aber lediglich als direkter Anschluß zweier Radien - vom Flachrohr aus einerseits und von der Auftulpung her andererseits - vorgesehen sein. In diesem Fall wird der Neigungswinkel W dann durch die gemeinsame Tangente der beiden Radien bestimmt. Wie aus Fig. 15 erkennbar ist, ist die Höhe H₂ der längsseitigen Wandungsabschnitte jeder Auftulpung A, die zur. flächigen Lötanlage der korrespondierenden Wandungsbereiche des jeweiligen Strömungskastens S dient, geringer als die Höhe H₁ der querseitigen Wandungsabschnitte, wobei das Verhältnis dieser Höhe H₁ und H₂ sich aus dem Grad der Auftulpung A relativ zum Flachrohr F ergibt. Der Grad der Auftulpung definiert sich unter anderem aus dem Verhältnis der Umfänge der Auftulpung A einerseits und des zugehörigen Flachrohres F andererseits. Der Umfang der Auftulpung A ist gemäß bevorzugten Ausführungsbeispielen so dimensioniert, daß er dem Umfang des zugehörigen Flachrohres F plus oder minus 30% entspricht.The transition region of each bulge A between the normal flat tube cross-section and the respective end face of the flared tube end has an angle of inclination W - to the surface of the transverse wall portion of the bulge A - on which between 5 ° and 90 °, but preferably between 25 ° and 65 ° lies. In this case, the transition region either as an inclined plane or only as a direct connection of two radii - from the flat tube on the one hand and from the bulge forth on the other hand - be provided. In this case, the inclination angle W is then determined by the common tangent of the two radii. How out Fig. 15 is recognizable, the height H _{2 of} the longitudinal wall sections of each bulge A, the. flat soldering of the corresponding wall portions of the respective flow box S, less than the height H _{1 of} the transverse wall sections, wherein the ratio of this height H ₁ and H ₂ is the degree of the bulge A relative to the flat tube F results. The degree of bulge is defined, inter alia, by the ratio of the sizes of the bulge A on the one hand and the associated flat tube F on the other. The scope of the bulge A is dimensioned according to preferred embodiments so that it corresponds to the circumference of the associated flat tube F plus or minus 30%.

Die Ecken der rechteckigen Auftulpungen A der Flachrohre weisen vorzugsweise einen Außenradius R_a und einen Innenradius R_i (Fig. 16) auf, die zwischen 0 und 2 mm liegen. Der Außenradius R_a ist dabei so bemessen, daß zwischen den benachbarten Rohrenden und den Seitenwändungen der Strömungskästen nur sehr schmale Fugen verbleiben, die im Lötofen durch das fließende Lot vollständig und dicht ausgefüllt werden.The corners of the rectangular bulges A of the flat tubes preferably have an outer radius R _a and an inner radius R _i (FIG. Fig. 16 ), which are between 0 and 2 mm. The outer radius R _a is so dimensioned that remain only very narrow joints between the adjacent pipe ends and the side walls of the flow boxes, which are completely and tightly filled in the soldering oven by the flowing solder.

Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 13 und 17 sind die Rohrenden der Flachrohre F des Rippen/Rohrblockes asymmetrisch aufgeweitet, wodurch sich zu einer Mittellängsebene jedes Flachrohres F versetzte Auftulpungen A_S ergeben. Die benachbarten Auftulpungen A_S sind gemäß Fig. 13 aneinandergesetzt, um die gegenseitige dichte Verbindung zu erzielen.In the embodiment of the FIGS. 13 and 17 the tube ends of the flat tubes F of the ribs / tube block are expanded asymmetrically, resulting in a center longitudinal plane of each flat tube F offset bulges A _S. The adjacent bulges A _S are according to Fig. 13 put together to achieve the mutual tight connection.

Die Flachrohre bilden entweder gemäß dem Flachrohr F₁ nach Fig.' 19 einen einzelnen, durchgehenden Strömungskanal, oder aber sind gemäß dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 14 bis 18 mit zwei voneinander getrennten Strömungskanälen (F_S1, F_S2) versehen, wobei das dargestellte Flachrohr F durch entsprechende längsverlaufende Sicken N auf gegenüberliegenden Seiten gestaltet ist. Die beiden Strömungskanäle können auch durch ein entsprechend extrudiertes Aluminiumprofil geschaffen werden. Bei einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung sind mehr als zwei Strömungskanäle in einem Flachrohr vorgesehen.The flat tubes form either according to the flat tube F _{1 of} FIG. 19 a single, continuous flow channel, or are according to the embodiment of the FIGS. 14 to 18 provided with two separate flow channels (F _S1 , F _S2 ), wherein the illustrated flat tube F is designed by corresponding longitudinal corrugations N on opposite sides. The two flow channels can also be created by a correspondingly extruded aluminum profile. In an embodiment of the invention, not shown, more than two flow channels are provided in a flat tube.

Anhand der schematischen Darstellungen nach den Fig. 21 bis 27 sind verschiedene Ausführungsbeispiele dargestellt, die die "bodenlosen" Wärmeübertrager, bei denen Strömungskästen direkt auf die aufgeweiteten Rohrenden des Rippen/Rohrblockes aufgesetzt sind, weiter verbessern. Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 21 bis 23 und 26 wird eine formschlüssige Fixierung der aufgeweiteten Rohrenden aneinander quer zur Längsrichtung der nicht dargestellten Strömungskästen durch eine entsprechende Formgebung der querseitigen Wandungsabschnitte der aufgeweiteten Rohrenden A₁, A₂, A₃ und A₆ erzielt. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 21 sind die Wandungsabschnitte jeweils korrespondierend bogenförmig gekrümmt. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 22 sind sie wellenförmig gekrümmt. Die Wandungsabschnitte des Ausführungsbeispiels nach Fig. 23 weisen bogenförmige Krümmungen auf, die zwischen geradlinigen Stegen der Wandungsabschnitte verlaufen. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 26 verlaufen die Wandungsabschnitte ebenfalls wellenförmig, wobei die Wellenform sich bis zu den querseitigen Wandungsabschnitten hin erstreckt und nicht in geradlinige Stege übergeht, wie dies beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 22 der Fall ist.Based on the schematic representations of the Fig. 21 to 27 various embodiments are shown, the "bottomless" heat exchanger, where flow boxes are placed directly on the expanded tube ends of the fin / tube block, continue to improve. In the embodiments after the FIGS. 21 to 23 and 26 is a positive fixation of the expanded pipe ends to each other transversely to the longitudinal direction of the flow boxes, not shown, achieved by a corresponding shaping of the transverse wall sections of the flared pipe ends A ₁ , A ₂ , A ₃ and A ₆ . According to the embodiment Fig. 21 the wall sections are correspondingly arcuately curved. According to the embodiment Fig. 22 they are wavy curved. The wall sections of the embodiment according to Fig. 23 have arcuate curvatures extending between rectilinear webs of the wall sections. According to the embodiment Fig. 26 The wall sections are also wavy, wherein the waveform extends to the transverse side wall portions and does not transition into rectilinear webs, as in the embodiment according to Fig. 22 the case is.

Bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 24 und 25 sind die querseitigen Wandungsabschnitte der aufgeweiteten Rohrenden A₄ und A₅ gegenüber dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 20 unverändert geradlinig und eben gestaltet. Dafür sind die längsseitigen Wandungsabschnitte V-förmig nach außen aufgeweitet. Ergänzend sind die korrespondierenden Wandungsbereiche S₁ des aufgesetzten Strömungskastens zickzackartig gestaltet, so daß sich zwischen den aufgeweiteten Rohrenden A₄ und den Wandungsbereichen des jeweiligen Strömungskasten 1 ein Formschluß in Längsrichtung des Strömungskastens ergibt. Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 25 ist anstelle einer V-förmigen Aufweitung eine wellenförmige Aufweitung der längsseitigen Wandungsabschnitte der aufgeweiteten Rohrenden A₅ vorgesehen. Die korrespondierenden Wandungsbereiche des Strömungskastens S₂ sind analog wellenförmig gekrümmt, wodurchsich in gleicher Weise ein Formschluß zwischen dem Strömungskasten S₂ und den Rohrenden A₅ ergibt, wie beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 24.In the embodiments of the FIGS. 24 and 25 are the transverse wall portions of the flared pipe ends A ₄ and A ₅ over the embodiment according to Fig. 20 unchanged straight and flat. For the longitudinal side wall sections are V-shaped expanded outwards. In addition, the corresponding wall portions S _{1 of} the attached flow box zigzag-shaped, so that there is a positive engagement in the longitudinal direction of the flow box between the widened pipe ends A ₄ and the wall regions of the respective flow box 1. According to the embodiment Fig. 25 instead of a V-shaped widening, a wave-shaped widening of the longitudinal-side wall sections of the widened tube ends A _{5 is} provided. The corresponding wall regions of the flow box S ₂ are curved in an undulating manner, whereby a positive connection between the flow box S ₂ and the pipe ends A ₅ results in the same way, as in the exemplary embodiment according to FIG Fig. 24 ,

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 27 sind die Auftulpungen A der Flachrohre F₂ schräg, vorzugsweise etwa diagonal, versetzt zu den Mittellängsebenen der Flachrohre F₂, wodurch sich in der bündigen Aneinanderreihung der Rohrenden die gezeigte parallele und schräge Ausrichtung der Flachrohre F₂ ergibt. According to the embodiment Fig. 27 are the bulges A of the flat tubes F ₂ obliquely, preferably approximately diagonally, offset from the central longitudinal planes of the flat tubes F ₂ , resulting in the flush juxtaposition of the tube ends the parallel and oblique orientation of the flat tubes F _{2 shown} .

Claims

Heat exchanger for a motor vehicle with a rib/tube block (4), the flat tubes (30) of which have flared tube ends (A) on opposite sides, so that transversely extending, mutually adjacent wall sections of the tube ends (A) are in surface contact with one another and the tube ends are aligned in a row flush with one another, a respective flow box (35) being mounted on the tube ends (A) on both sides, terminating flush with corresponding longitudinally extending wall sections of the tube ends (A), characterised in that sections of individual components of the heat exchanger which are to be joined tightly are solder-plated for a common soldering process and the corners of the flared tube ends (A) are provided with radii (R_i, R_a) between 0 and 2 mm, thereby leaving very narrow gaps between adjacent tube ends (A) and side walls of the respective flow box (35), which are completely and tightly filled by the flowing solder.
Heat exchanger according to claim 1, characterised in that the mutually adjacent, transversely extending wall sections of the tube ends (A₁, A₂, A₃, A₆) are in positive contact with one another.
Heat exchanger according to claim 1 or 2, characterised in that the longitudinally extending wall sections of the tube ends (A₄, A₅) facing the flow boxes (S₁, S₂) are in positive contact with corresponding wall regions of the flow boxes (S₁, S₂).
Heat exchanger according to claim 1, 2 or 3, characterised in that the facing transversely extending wall sections of adjacent tube ends (A₂) are provided with mutually corresponding arcuate or undulating curvatures.
Heat exchanger according to claim 3 or 4, characterised in that each of the longitudinally extending wall sections of the tube ends (A₄, A₅) is provided with at least one curvature or corner projecting from the alignment of the wall sections, and in that the associated wall regions of the flow boxes (S₁, S₂) are provided with corresponding opposite curvatures or scallops.
Heat exchanger according to any of the preceding claims, characterised in that the tube ends (A₅) are flared asymmetrically relative to a central plane of the associated flat tube (7).
Heat exchanger according to any of the preceding claims, characterised in that the circumference of the flare (A) of each tube end corresponds to the circumference of the associated flat tube (F, F₁) plus or minus 30%.
Heat exchanger according to any of the preceding claims, characterised in that a transitional region between the flare of the tube end and a flat tube jacket is inclined at an angle (W) between 5° and 90°, preferably between 25° and 65°, relative to the transverse wall section of the flare.
Heat exchanger according to any of the preceding claims, characterised in that the dimension (L) of the transversely extending wall sections is less than the width (B₂) of the flat tubes.
Heat exchanger according to any of the preceding claims, characterised in that the transversely extending wall sections facing the adjacent tube ends have a height (H₁) of between 0.3 and 2 times a pitch distance (T) of the flat tubes, i.e. 0.3T≤H₁≤2T.
Heat exchanger according to any of the preceding claims, characterised in that the height (H₂) of the soldering surface of the longitudinally extending wall sections facing the header (S) is less than the height (H₂) of the transversely extending wall sections.
Heat exchanger according to any of the preceding claims, characterised in that the flat tubes (F₂) are aligned at an angle relative to the axes of symmetry of the flares (A) of the tube ends.
Heat exchanger assembly for a motor vehicle with at least two heat exchangers disposed one behind the other in the direction of flow, characterised in that a common side piece (11, 12, 12a) is assigned to the at least two heat exchangers on opposite sides.
Heat exchanger assembly according to claim 13, characterised in that the flow boxes (2, 3, 5, 6, 2a) of at least one heat exchanger are of an open construction in their side regions, and in that each of the opposite side pieces (11, 12, 12a) is provided with at least one corresponding termination section which projects into the respective side regions of the flow boxes (2, 3, 5, 6, 2a) and closes them off in a tight seal.
Heat exchanger assembly according to claim 14, characterised in that the external contours of the termination sections match the corresponding internal contours of the side regions of the flow boxes (2, 3, 5, 6, 2a).
Heat exchanger assembly according to the preamble of claim 13 or to any of claims 13 to 15, characterised in that the at least two heat exchangers have common ribs (27, 28) extending across the entire depth of the rib/tube block.
Heat exchanger assembly according to the preamble of claim 13 or to any of the preceding claims, characterised in that the flat tubes (F) of at least one rib/tube block form at least two mutually parallel flow passages (F_S1, F_S2).
Heat exchanger assembly according to the preamble of claim 13 or to any of the preceding claims, characterised in that the flow boxes (34, 35) of the at least two heat exchangers are provided with connector pieces (36, 37) which are parallel to one another and curved in the same direction.
Heat exchanger assembly according to any of claims 13 to 18, characterised in that isolation gaps (SP₁, SP₂, SP₃, SP₄) are disposed between the tubes (21b, 24b; 21c, 22c, 24c; 30, 31, 32) and/or the flow boxes (2a, 13a; 33, 34, 35).