EP1450123A1 - Mechanisch gefügter Wärmeübertrager, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F28F9/0219—Arrangements for sealing end plates into casing or header box; Header box sub-elements
- F28F9/0224—Header boxes formed by sealing end plates into covers
- F28F9/0226—Header boxes formed by sealing end plates into covers with resilient gaskets
Definitions
- the invention relates to a mechanically joined heat exchanger, in particular for motor vehicles according to the preamble of claim 1.
- Heat exchangers especially those for motor vehicles are today mainly made of aluminum or an aluminum alloy, wherein this particular for the heat exchanger network consisting of pipes and ribs applies. Other parts of the heat exchanger that are not directly at the Heat transfer were, for cost reasons made of plastic made, such. B. from EP-B 962 739 known.
- the tube / rib block is - depending on the requirements of the heat exchanger performance - either soldered or mechanically joined.
- For mechanically joined heat exchangers becomes the connection of the tubes with the ribs as well as with a tubesheet of the collecting tank achieved by mechanical expansion of the tubes. Because of the increased requirement for tightness, the tube bottom connection after expansion for certain applications (see EP-B 962 739) additionally by sealing means from the outside, z. B.
- Heat exchanger has a collecting box, the exclusively of aluminum parts or parts of an aluminum alloy which mechanically joined, d. H. held together by a clip connection become.
- the tubes of the tube / rib block are end in Widening of the floor widened, d. H. mechanically with the collecting box connected.
- the entire heat exchanger is thus mechanically joined and sorted, d. H. fully recyclable.
- Only at the joints, where soil and lids abut each other is a seal arranged from a suitable material. This can be a solid seal in Form of an elastomer, which z. B. as a weather strip between the junction of the bottom and lid is pressed.
- the clip connection takes over the mechanical anchoring, d. H. the absorption of forces between soil and lid, while the seal primarily performs sealing tasks.
- the seal can also have additional adhesive properties, so It also causes a bonding of the bottom and lid and thus additionally Can absorb connection forces.
- the assembly of the invention Heat exchanger is very simple, because the bottom and lid like a box are put together, d. H. for example, the lid is slipped over the floor and simultaneously clipped to the floor. This eliminates additional assembly work such. B. crimping the Bottom edge around the edge of the lid.
- Both parts of the collecting tank, So lid and bottom are relatively easy to produce as deep-drawn parts.
- the necessary connecting parts of the clip connection are after deep drawing or after the chipless forming on the bottom and lid, So there are no additional connecting parts such.
- the collecting box consists in principle only of two metal parts.
- the lid a circumferential gutter into which the edge of the ground engages, d. H. he is led and trapped in this groove.
- this area can advantageously also the seal, z. As silicone are applied.
- the clip connection on one part e.g. B. the lid eyelets and the other part, z. B. the Ground locking hooks on, after putting the lid over the ground snap into the eyelets.
- Both the eyelets and the locking hooks are can be produced in one piece with lid or floor.
- the eyelets are resilient and the latching hooks have a corresponding sliding surface, so that the lid after a short press with the bottom locked and thus a permanent connection is received - however z. B. for repair purposes - can also be solved again.
- a partition in particular arranged a longitudinal partition, the divided the collection box into an inlet and an outlet chamber.
- This Partition is also mechanically joined, d. H. it forms a third part of the collecting tank, which is clamped between the bottom and lid and is sealed. It is particularly advantageous if both the ground and also the lid in the area where the longitudinal dividing wall is positioned, Have gutters. These grooves can be easily during the embossing and Deep drawing process can be formed in both parts.
- This is a clear one Guidance and positioning aid provided for the longitudinal partition.
- the partition in the region of these grooves, d. H. about their entire circumference by a arranged in the gutters sealing material sealed.
- the passages are offset from one another and arranged at a small distance, the dividing wall therefore has in the range the preferably inwardly directed passages and in the collection box projecting tubes a wave-shaped course.
- Space is saved in the depth direction of the heat exchanger.
- the wavy The longitudinal partition wall does not have to be over its entire height extend, but only as far as the tubes protrude into the collection box.
- the longitudinal partition wall can substantially be formed so that the corresponding channel in the lid straight can run.
- the corresponding gutter in the ground runs, adapted to the contour of the longitudinal partition, also wavy.
- the tubes are formed as U-tubes and respectively a leg with the inlet chamber and the other leg of the U-tube communicates with the exit chamber.
- Fig. 1 shows a section of a mechanically joined heat exchanger in perspective view.
- the heat exchanger 1 can in particular used as a radiator in a motor vehicle heating or air conditioning system become, d. H. he is the primary side of a coolant, which is not a taken cooling circuit of an internal combustion engine is taken, flows through and secondary side acted upon by ambient air, as warm or conditioned air supplied to the passenger compartment of the motor vehicle becomes.
- the heat exchanger 1, hereinafter called radiator 1 has a collecting box 2, which consists of a tube sheet 3, below called a short floor, and a lid 4 is made. In the ground 3 open tubes 40 of a tube / rib block 5, the ribs 6 hinted are shown.
- Bottom 3 and cover 4 are by a clip connection 7 mechanically interconnected.
- the clip connection 7 becomes on the one hand by arranged on the edge of the lid 4 eyelets 8 and with the Eyelets 8 cooperating latching hooks 9 formed, which are arranged on the bottom 3 are.
- Fig. 2 shows an illustration of the collecting tank 2 in section, wherein for the same Parts of the same reference numbers are used.
- the bottom 3 is following inside, d. H. into the collection box 2 directed passages 10, which receive the tubes 40.
- the tubes 40 are preferably as round tubes, d. H. formed with a circular cross section and mechanically opposite widened the passages 10. This results in a tight fit the tubes 40 in the bottom 3, which produced by mechanical expansion Tube / bottom connection is in principle coolant-tight.
- the cross section However, the tubes 40 may also differ from the circular shape, z. B. be formed oval - even oval tubes can be widened mechanically.
- the bottom 3 is trough-shaped and has a lateral, high standing edge 3a, which corresponds approximately to the height of the collecting tank 2.
- the lid 4 has an outer circumferential groove 11 which extends outwardly into an edge 4a (in the drawing on the right) and 4b (in the Drawing left) continues.
- the edge 3a of the bottom 3 is in the groove 11th used, and the edge portions 4a, 4b of the lid 4 form with the edge 3a of the bottom 3 an overlap 12a, 12b.
- a sealing strip 13a or 13b is arranged in each case, z. B. of an elastomer such as rubber or synthetic rubber, which to achieve a sealing effect between the two edge regions 3a and 4a and 4b is pressed.
- the seals 13c and 13d provided, which are introduced into the gutters.
- a longitudinal partition wall 14 is arranged, which has a lower longitudinal edge 14a and an upper longitudinal edge 14b.
- the bottom 3 and cover 4 each have their middle Ranges extending longitudinally channels 15, 16 with U-shaped profile into which the longitudinal partition wall 14 with its longitudinal edges 14a, 14b is used, preferably with a slight interference fit.
- This is the Longitudinal partition wall 14 positioned in the collecting box 2, held and roughly sealed.
- the longitudinal partition wall 14 divides the collecting box 2 into an inlet chamber 17 and an exit chamber 18.
- the tubes 40 are not part of one fully illustrated U-tube with two U-legs 40a, 40b, which on the one hand into the inlet chamber 17 and on the other hand into the outlet chamber 18 open.
- sealant 19 may be, for example, a silicone or polymer which is in liquid form around the tubes 40 the soil 3 is applied and then solidifies or hardens.
- Fig. 3 shows the bottom 3 as a single part in a perspective view.
- the level part of the trough-shaped bottom 3 has four rows of offset (gap) and arranged at a minimum distance from each other Threads 10 on.
- these passages 10 are - as already mentioned - U-tubes used and widened at the end.
- the Longitudinal channel 15 In the longitudinal direction of the soil 3 between the second and the third row of the passages 10 is the Longitudinal channel 15 arranged due to the narrow and staggered arrangement the passages 10 has a wave-shaped course.
- the longitudinal channel 15 sits in the approximately vertical edges 3a of the soil 3, d. H. on the narrow sides of the floor 3.
- the two angled, rectilinear areas of the longitudinal groove 15 are 15a, 15b designated.
- At the edge 3a of the floor are distributed over the circumference, several Latch hook 9 arranged.
- the bottom 3 is made of a flat board Aluminum sheet in successive process steps as a deep-
- Fig. 4 shows the lid 4 as a single part in a perspective view.
- the lid 4 has a substantially planar part 4 c, which through the straight longitudinal channel 16 (see Fig. 2) is divided into two halves, in which in each case a connecting piece 20, 21 in the form of passages for the Coolant inlet or outlet are arranged.
- At the edge 4a which is approximately vertical placed opposite the inner region 4c are several eyelets 8, each having a window 22.
- the longitudinal channel 16 sets itself - as well as the longitudinal groove 15 in the bottom 3 - in the edge 4a of the Dekkels 4, d. H.
- the narrow sides of the lid 4 have in extension of Longitudinal channel 16 as U-profiles pronounced sections 16a, 16b.
- the Cover 4 is made of a flat board made of aluminum sheet in succession following process steps produced as a drawn part.
- Fig. 5 shows the partition 14 as a single part in a perspective view.
- the partition wall 14 has a straight upper longitudinal edge 14a and a lower longitudinal edge 14b with wavy course. Further points the longitudinal partition wall 14 at its narrow sides straight edges 14c, 14d.
- the Tennwand 14 is - as shown in Fig. 2 - with its straight Longitudinal edge 14a in the channel 16 of the lid 4 and with its corrugated Longitudinal edge 14b fixed in the channel 15 of the bottom 3.
- the short edges 14c, 14d are in the gutter sections 15a, 15b of the bottom (see Fig. 3) and 16a, 16b of the lid (see Fig. 4) used.
- the longitudinal partition 14 is curled only in the lower area, the upper portion with the straight edge 14a, on the other hand, is substantially smooth or flat.
- FIG. 6 shows a cross section through the bottom 3 with two passages 10, to the inside of the collecting box 2, d. H. directed towards the coolant side are.
- Between the passages 10 is designed as a U-profile, Wavy longitudinal channel 15 is formed.
- latching hooks 9, which are called nose-shaped projections are pronounced from the bottom wall.
- the "nose tip” shows in the Drawing down, so that the "bridge of the nose” a sliding surface for the Eyelets 9 of the lid forms (not shown here).
- the middle area of the Narrow side of the edge 3a is the perpendicular and rectilinear section 15a and 15b of the longitudinal channel 15 visible.
- Fig. 7 shows a section of a cross section through the lid 4, and although in the area of the connecting piece 21, as a stepped passage designed for the (mechanical) recording of coolant connection pipes is.
- the longitudinal channel 16 is visible as a U-profile, it sits in the angled Section 16b in the edge region 4a on.
- the edge area 4a which is adjoins the circumferential groove 11 is slightly conically outward, so that it can be easily placed on the edge 3a of the floor.
- the eyelet 8 is shown with window 22.
- the eyelet 8 with window 22 is already punched when cutting the board from the sheet, it is thus formed integrally with the lid 4.
- Fig. 8 shows the installation of the partition 14 with its longitudinal edge 14a in the area the longitudinal groove 16 and the angled gutter portion 16b.
- Fig. 9 shows a partial view of the bottom 3 with passages 10 and bottom edge 3a.
- the passages 10 are offset, d. H. arranged on a gap and have a minimum manufacturing-related distance.
- the four Pipe rows are each characterized by a thread 10.1, 10.2, 10.3, 10.4, where respectively the row 10.1 with row 10.3 and the row 10.2 connected to the row 10.4 by unillustrated pipe forks (U-tubes) are.
- U-tubes unillustrated pipe forks
- FIG. 10 shows a sectional view of a collecting tank 2 in which the seals 13 are made of elastomeric material and in gutters are inserted or arranged.
Landscapes
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- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Description
- Fig. 1
- einen erfindungsgemäßen Heizkörper teilweise in perspektivischer Darstellung,
- Fig. 2
- einen Sammelkasten des Heizkörpers gemäß Fig. 1 in einer Schnittdarstellung,
- Fig. 3
- einen Rohrboden des Sammelkastens gemäß Fig. 2 in perspektivischer Darstellung,
- Fig. 4
- einen Deckel des Sammelkastens gemäß Fig. 2 in perspektivischer Darstellung,
- Fig. 5
- eine Trennwand des Sammelkastens gemäß Fig. 2 in perspektivischer Darstellung,
- Fig. 6
- eine Schnittdarstellung des Rohrbodens mit Rasthaken,
- Fig. 7
- eine teilweise Schnittdarstellung des Deckels,
- Fig. 8
- einen Teilschnitt der Verbindung von Trennwand und Deckel,
- Fig. 9
- eine Teilansicht auf den Rohrboden mit wellenförmiger Trennwand und
- Fig. 10
- einen Sammelkasten des Heizkörpers.
- 1
- Wärmeübertrager bzw. Heizkörper
- 2
- Sammelkasten
- 3
- Boden.
- 3a
- Bodenrand
- 4
- Deckel
- 4a
- Deckelrand
- 4b
- Deckelrand
- 4c
- Deckelteil
- 5
- Rohr/Rippenblock
- 6
- Rippen
- 7
- Clipsverbindung
- 8
- Öse (Deckel)
- 9
- Rasthaken (Boden)
- 10
- Durchzug
- 11
- Rinne im Deckel
- 12
- Überlappung
- 12a
- Überlappung
- 13a
- Dichtungsstreifen
- 13b
- Dichtungsstreifen
- 14
- Längstrennwand
- 14a
- Längskante
- 14b
- Längskante
- 14c
- Querkante
- 14d
- Querkante
- 15
- Längsrinne, gewellt
- 15a
- Längsrinnenabschnitt
- 15b
- Längsrinnenabschnitt
- 16
- Längsrinne, gerade
- 16a
- Längsrinnenabschnitt
- 16b
- Längsrinnenabschnitt
- 17
- Eintrittskammer
- 18
- Austrittskammer
- 19
- Dichtmittel
- 20
- Anschlussstutzen
- 21
- Anschlussstutzen
- 22
- Fenster (Öse)
- 40
- Rohr
- 40a
- Rohrschenkel
- 40b
- Rohrschenkel
Claims (20)
- Mechanisch gefügter Wärmeübertrager (1), insbesondere für Kraftfahrzeuge mit mindestens einem Sammelkasten (2), bestehend aus einem Boden (3) mit Durchzügen (10) zur Aufnahme von mechanisch gegenüber den Durchzügen (10) aufgeweiteten Rohren (4), insbesondere Rohren mit rundem oder ovalem Querschnitt und einem Deckel (4) mit mindestens einem Fluidanschluss (20) und einem Rohr/Rippenblock (5), dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (3) und der Deckel (4) jeweils als Tiefziehteile aus einer Aluminiumlegierung hergestellt und wannenförmig mit hoch stehenden Rändern (3a, 4a) ausgebildet sind, dass Boden (3) und Deckel (4) schachtel artig ineinander gefügt, durch eine Clipsverbindung (7) zusammengehalten und durch eine Dichtung (13a, 13b) abgedichtet sind.
- Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (4) randseitig eine umlaufende Rinne (11) aufweist, in welche der Rand (3a) des Bodens (3) eingreift.
- Wärmeübertrager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Clipsverbindung (7) einerseits federnd ausgebildete Ösen (8) mit Fenstern (22) und andererseits Rasthaken (9) umfasst, die jeweils einstückig mit Boden (3) bzw. Deckel (4) ausgebildet sind.
- Wärmeübertrager nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Boden (3), über den Umfang des Randes (3a) verteilt, die Rasthaken (9) und am Rand (4a) des Deckels (4) die Ösen (8) angeordnet sind und dass der Deckel (4) derart über den Boden (3) gestülpt ist, dass die Rasthaken (9) in den Fenstern (22) der Ösen (8) einrasten.
- Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Deckel (4) und dem Boden (3) eine Trennwand angeordnet ist.
- Wärmeübertrager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand als Längstrennwand (14) ausgebildet ist.
- Wärmeübertrager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchzüge (10) im Boden (3) versetzt angeordnet und die Längstrennwand (14) zwischen den Durchzügen (10) einen wellenförmigen Verlauf (14b) aufweist.
- Wärmeübertrager nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (3) und der Deckel (4) im Bereich der Trennwand bzw. der Längstrennwand (14) Rinnen (15, 15a, 15b; 16, 16a, 16b), gegebenenfalls mit wellenförmigem Verlauf aufweisen, in welche die Trennwand bzw. die Längstrennwand (14) umfangseitig mit ihren Längskanten (14a, 14b, 14c, 14d) eingreift.
- Wärmeübertrager nach Anspruch 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand bzw. Längstrennwand (14) gegenüber dem Boden (3) und dem Deckel (4) durch eine Dichtung abgedichtet ist.
- Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung aus einem festen, insbesondere elastomeren Material besteht.
- Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das elastomere Material zwischend em Deckel und dem Boden im Bereich der Rinnen und/oder zwischen dem Deckel und der Trennwand in der Rinne angeordnet und/oder eingepreßt ist.
- Wärmeübertrager nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung als Dichtstreifen (13a, 13b) ausgebildet und zwischen dem Deckel (4, 4a, 4b) und dem Boden (3, 3a, 3b) und/oder der Trennwand (14) angeordnet und eingepresst ist.
- Wärmeübertrager nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ränder (3a, 3b; 4a, 4b) von Boden (3) und Deckel (4) eine Überlappung (12a, 12b) bilden und dass die Dichtung (13a, 13b) im Bereich der Überlappung (12a, 12b) angeordnet ist.
- Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung aus einem spritz- und aushärtbaren Material, insbesondere Silikon besteht.
- Wärmeübertrager nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung als Dichtstreifen ausgebildet und zwischen dem Deckel, dem Boden und/oder der Trennwand angeordnet ist.
- Wärmeübertrager nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtmaterial im Bereich der Rinnen (11, 15, 16) angeordnet ist.
- Wärmeübertrager nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtmaterial vor der Verbindung von Deckel und Boden angeordnet ist.
- Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Silikon im Bereich der Rohre (4) und der Durchzüge (10) angeordnet ist.
- Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ränder von Boden und Deckel eine Überlappung bilden/aufweisen und dass das Dichtmaterial nach der Verbindung von Deckel und Boden im Bereich der Überlappung angeordnet ist.
- Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelkasten (2) durch die Längstrennwand (14) in eine Eintrittskammer (17) und eine Austrittskammer (18) unterteilt und dass die Rohre (4) als U-Rohre mit U-Schenkeln (4a, 4b) ausgebildet sind, wobei jeweils ein Schenkel (4a) mit der Eintrittskammer (17) und der andere Schenkel (4b) mit der Austrittskammer (18) kommuniziert.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP03290411A EP1450123A1 (de) | 2003-02-20 | 2003-02-20 | Mechanisch gefügter Wärmeübertrager, insbesondere für Kraftfahrzeuge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP03290411A EP1450123A1 (de) | 2003-02-20 | 2003-02-20 | Mechanisch gefügter Wärmeübertrager, insbesondere für Kraftfahrzeuge |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP1450123A1 true EP1450123A1 (de) | 2004-08-25 |
Family
ID=32731612
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP03290411A Ceased EP1450123A1 (de) | 2003-02-20 | 2003-02-20 | Mechanisch gefügter Wärmeübertrager, insbesondere für Kraftfahrzeuge |
Country Status (1)
Country | Link |
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EP (1) | EP1450123A1 (de) |
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