EP1450123A1

EP1450123A1 - Mechanically assembled heat exchanger, particularly for motor vehicles

Info

Publication number: EP1450123A1
Application number: EP03290411A
Authority: EP
Inventors: Michel Brun; Abdelkader Kerroum; Thomas Muller; Yvan Tschamber
Original assignee: Behr France Hambach SARL
Current assignee: Mahle Behr France Rouffach SAS
Priority date: 2003-02-20
Filing date: 2003-02-20
Publication date: 2004-08-25

Abstract

Mechanically jointed heat exchanger, especially for a motor vehicle, comprises at least one collecting tank (2) consisting of a base (3) with passages (10) receiving pipes (40), especially pipes with a round or oval cross-section, and a lid (4) with at least one fluid connection and one pipe/ribbed block. The base and the lid are deep-drawn parts made of an aluminum alloy and have a trough-like shape with high edges (4a). The base and the lid are inserted inside each other in a box-like manner and are held together by a clip connection and a seal (13a, 13b). Preferred Features: The lid has at its edge a peripheral channel (11) into which the edge of the base engages.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen mechanisch gefügten Wärmeübertrager, insbesondere für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a mechanically joined heat exchanger, in particular for motor vehicles according to the preamble of claim 1.

Wärmeübertrager, insbesondere solche für Kraftfahrzeuge werden heute überwiegend aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung hergestellt, wobei dies insbesondere für das Wärmeübertragernetz, bestehend aus Rohren und Rippen gilt. Andere Teile des Wärmeübertragers, die nicht direkt an der Wärmeübertragung teilnehmen, wurden aus Kostengründen aus Kunststoff hergestellt, wie z. B. aus der EP-B 962 739 bekannt. Der Rohr/Rippenblock ist - je nach Anforderung an die Wärmeübertragerleistung - entweder gelötet oder mechanisch gefügt. Bei mechanisch gefügten Wärmeübertragern wird die Verbindung der Rohre mit den Rippen als auch mit einem Rohrboden des Sammelkastens durch mechanisches Aufweiten der Rohre erzielt. Wegen der erhöhten Anforderung an die Dichtheit wird die Rohrbodenverbindung nach der Aufweitung für bestimmte Anwendungen (vgl. EP-B 962 739) zusätzlich durch Dichtmittel von außen, z. B. flüssig appliziertes Silikon abgedichtet. Das Silikon benetzt den Umfang der Rohre im Bereich des Rohrbodens und bildet nach einer gewissen Trocknungszeit eine zähe elastische Dichtmasse. Ähnliche Dichtsysteme basieren auf einem Polymermaterial, welches ebenfalls in flüssiger oder pastöser Form aufgebracht werden kann und anschließend aushärtet. Der bekannte Wärmeübertrager verwendet - abgesehen von den Dichtmaterialien - im Wesentlichen zwei Materialien, nämlich Aluminium und Kunststoff. Eine solche Werkstoffkombination ist unter dem Gesichtspunkt der Recyclingfähigkeit nachteilig. Man hat daher bereits Ganz-Aluminiumwärmeübertrager vorgeschlagen und hergestellt - allerdings als gelötete Systeme. Bei derartigen gelöteten Ganz-Aluminiumwärmeübertragern werden sämtliche Teile wie Sammelkasten, bestehend aus Deckel und Boden, Rohre und Rippen sowie etwaige Anbauteile "in einem Schuss" - in einem Lötofen gelötet. Es bedarf also keiner zusätzlichen Verbindungsmittel für die Einzelteile des Wärmeübertragers. Ein Problem tritt dann auf, wenn ein mechanisch gefügter Wärmeübertrager bzw. sein Sammelkasten nur aus Metal bzw. Aluminiumlegierungen bestehen sollen.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. liquid applied silicone sealed. The silicone wets the circumference of the pipes in the area of the Tube bottom and forms a tough elastic after a certain drying time Sealant. Similar sealing systems are based on a polymer material, which are also applied in liquid or pasty form can and then hardens. The known heat exchanger used apart from the sealing materials, essentially two materials, namely aluminum and plastic. Such a material combination is disadvantageous from the viewpoint of recyclability. One has therefore already proposed and manufactured all-aluminum heat exchanger - but as soldered systems. In such soldered all-aluminum heat exchangers all parts become like collection box, consisting of lid and bottom, tubes and ribs and any attachments "in one shot" - soldered in a soldering oven. So no one needs it additional connection means for the individual parts of the heat exchanger. A problem occurs when a mechanically joined heat exchanger or his collection box only consist of metal or aluminum alloys should.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wärmeübertrager der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass er in weitestgehend recyclefähig, d. h. sortenrein ist.It is therefore an object of the present invention to provide a heat exchanger of the type mentioned above to be improved so that he largely recyclable, d. H. is sorted.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Der erfindungsgemäße Wärmeübertrager weist einen Sammelkasten auf, der ausschließlich aus Aluminiumteilen bzw. Teilen einer Aluminiumlegierung besteht, die mechanisch gefügt, d. h. durch eine Clipsverbindung zusammengehalten werden. Die Rohre des Rohr/Rippenblocks sind endseitig in Durchzügen des Bodens aufgeweitet, d. h. mechanisch mit dem Sammelkasten verbunden. Der gesamte Wärmeübertrager ist somit mechanisch gefügt und sortenrein, d. h. voll recyclefähig. Lediglich an den Fügestellen, wo Boden und Deckel aufeinander stoßen bzw. sich überlappen, ist eine Dichtung aus einem geeigneten Material angeordnet. Dies kann eine feste Dichtung in Form eines Elastomers sein, welches z. B. als Dichtungsstreifen zwischen die Verbindungsstelle von Boden und Deckel gepresst wird. Andererseits kann auch eine so genannte flüssige Dichtung, z. B. in Form von Silikon oder einem Polymer appliziert werden, die nach dem Fügen von Boden und Deckel fest wird oder aushärtet. Damit übernimmt die Clipsverbindung die mechanische Verankerung, d. h. die Aufnahme der Kräfte zwischen Boden und Deckel, während die Dichtung primär Dichtungsaufgaben übernimmt. Die Dichtung kann allerdings auch zusätzlich Klebeeigenschaften habe, sodass sie auch eine Verklebung von Boden und Deckel bewirkt und somit zusätzlich Verbindungskräfte aufnehmen kann. Die Montage des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers ist denkbar einfach, da Boden und Deckel wie eine Schachtel zusammengefügt werden, d. h. beispielsweise wird der Dekkel über den Boden gestülpt und gleichzeitig mit dem Boden verclipst. Damit entfallen zusätzliche Montagearbeiten wie z. B. das Umbördeln des Bodenrandes um den Deckelrand. Beide Einzelteile des Sammelkastens, also Deckel und Boden sind relativ einfach als Tiefziehteile herstellbar. Die notwendigen Verbindungsteile der Clipsverbindung sind nach dem Tiefzeihen bzw. nach der span losen Umformung am Boden und Deckel vorhanden, es sind also keine zusätzlichen Verbindungsteile wie z. B. Klammern erforderlich. Der Sammelkasten besteht im Prinzip nur aus zwei Metallteilen.This object is solved by the features of claim 1. Of the Heat exchanger according to the invention 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. on the other hand can also be a so-called liquid seal, z. In the form of silicone or a polymer applied after the joining of soil and Lid solidifies or hardens. Thus, 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. However, 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. B. brackets required. The collecting box consists in principle only of two metal parts.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further advantageous embodiments of the invention will become apparent from the Dependent claims.

In einer ersten vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist der Deckel eine umlaufende Rinne auf, in welche der Rand des Bodens eingreift, d. h. er ist in dieser Rinne geführt und eingeklemmt. In diesem Bereich kann vorteilhafterweise auch die Dichtung, z. B. Silikon appliziert werden.In a first advantageous embodiment of the invention, the lid a circumferential gutter into which the edge of the ground engages, d. H. he is led and trapped in this groove. In this area can advantageously also the seal, z. As silicone are applied.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist die Clipsverbindung an einem Teil, z. B. dem Deckel Ösen und am anderen Teil, z. B. dem Boden Rasthaken auf, die nach dem Überstülpen des Deckels über den Boden in die Ösen einrasten. Sowohl die Ösen als auch die Rasthaken sind einstückig mit Deckel bzw. Boden herstellbar. Die Ösen sind federnd ausgebildet und die Rasthaken weisen eine entsprechende Gleitfläche auf, sodass der Deckel nach kurzem Andrücken mit dem Boden verrastet und damit eine dauerhafte Verbindung eingeht - die allerdings z. B. zu Reparaturzwecken - auch wieder gelöst werden kann.In a further advantageous embodiment of the invention, 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.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist in dem Sammelkasten eine Trennwand, insbesondere eine Längstennwand angeordnet, die den Sammelkasten in eine Eintritts- und eine Austrittskammer unterteilt. Diese Trennwand ist ebenfalls mechanisch gefügt, d. h. sie bildet ein drittes Teil des Sammelkastens, welches zwischen Boden und Deckel eingeklemmt und abgedichtet ist. Besonders vorteilhaft ist es, wenn sowohl der Boden als auch der Deckel in dem Bereich, wo die Längstrennwand positioniert wird, Rinnen aufweisen. Diese Rinnen können einfach während des Präge- und Tiefziehvorganges in beide Teile eingeformt werden. Damit ist eine eindeutige Führung und Positionierungshilfe für die Längstrennwand vorgesehen. Vorteilhafterweise wird die Trennwand im Bereich dieser Rinnen, d. h. über ihren gesamten Umfang durch ein in den Rinnen angeordnetes Dichtmaterial abgedichtet.According to an advantageous embodiment of the invention is in the collection box 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. Advantageously, the partition in the region of these grooves, d. H. about their entire circumference by a arranged in the gutters sealing material sealed.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung sind die Durchzüge versetzt zueinander und in geringem Abstand angeordnet, die Trennwand hat daher im Bereich der vorzugsweise nach innen gerichteten Durchzüge und der in den Sammelkasten hineinragenden Rohre einen wellenförmigen Verlauf. Dadurch wird in Tiefenrichtung des Wärmeübertragers Raum gespart. Der wellenförmige Verlauf der Längstrennwand muss sich nicht über deren gesamte Höhe erstrecken, sondern nur soweit, wie die Rohre in den Sammelkasten hineinragen. In dem übrigen Bereich kann die Längstrennwand im Wesentlichen eben ausgebildet sein, sodass die zugehörige Rinne im Deckel geradlinig verlaufen kann. Die entsprechende Rinne im Boden verläuft, angepasst an die Kontur der Längstrennwand, ebenfalls wellenförmig. Eine solche versetzte Anordnung der Durchzüge, d. h. bei vier Rohrreihen, ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Rohre als U-Rohre ausgebildet sind und jeweils ein Schenkel mit der Eintrittskammer und der andere Schenkel des U-Rohres mit der Austrittskammer kommuniziert. Dadurch ergibt sich eine kostengünstige und kompakte Bauweise, z. B. als Heizkörper einer Kraftfahrzeugheizungs- oder -klimaanlage, da ein Sammelkasten für den Heizkörper eingespart bzw. nur einer benötigt wird.In an advantageous embodiment, 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. Thereby 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. In the remaining area, 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. Such a staggered Arrangement of passages, d. H. at four rows of tubes, in particular then advantageous if 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. This results in a cost-effective and compact design, z. B. as a radiator of a motor vehicle heating or air conditioning, as a collection box for the radiator saved or only one is needed.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen

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.

An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and will be described in more detail below. Show it

Fig. 1: a radiator according to the invention partially in perspective,
Fig. 2: a collection box of the radiator of FIG. 1 in a sectional view,
Fig. 3: a tube plate of the collecting tank according to FIG. 2 in a perspective view,
Fig. 4: a cover of the collecting tank according to FIG. 2 in a perspective view,
Fig. 5: a partition wall of the collecting tank of FIG. 2 in perspective view,
Fig. 6: a sectional view of the tube sheet with latching hook,
Fig. 7: a partial sectional view of the lid,
Fig. 8: a partial section of the connection of partition and lid,
Fig. 9: a partial view of the tubesheet with wave-shaped partition and
Fig. 10: a collection box of the radiator.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt eines mechanisch gefügten Wärmeübertragers in perspektivischer Darstellung. Der Wärmeübertrager 1 kann insbesondere als Heizkörper in einer Kraftfahrzeugheizungs- oder -klimaanlage verwendet werdet, d. h. er wird primärseitig von einem Kühlmittel, welches einem nicht dargestellten Kühlkreislauf einer Brennkraftmaschine entnommen wird, durchströmt und sekundärseitig von Umgebungsluft beaufschlagt, die als warme bzw. konditionierte Luft dem Fahrgastraum des Kraftfahrzeuges zugeführt wird. Der Wärmeübertrager 1, im Folgenden Heizkörper 1 genannt, weist einen Sammelkasten 2 auf, welcher aus einem Rohrboden 3, im Folgenden kurz Boden genannt, und einem Deckel 4 besteht. In den Boden 3 münden Rohre 40 eines Rohr/Rippenblockes 5, dessen Rippen 6 andeutungsweise dargestellt sind. Boden 3 und Deckel 4 sind durch eine Clipsverbindung 7 mechanisch miteinander verbunden. Die Clipsverbindung 7 wird einerseits durch am Rand des Deckels 4 angeordnete Ösen 8 und mit den Ösen 8 zusammenwirkenden Rasthaken 9 gebildet, die am Boden 3 angeordnet sind.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 zeigt eine Darstellung des Sammelkastens 2 im Schnitt, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszahlen verwendet werden. Der Boden 3 weist nach innen gerichtete, d. h. in den Sammelkasten 2 gerichtete Durchzüge 10 auf, welche die Rohre 40 aufnehmen. Die Rohre 40 sind vorzugsweise als Rundrohre, d. h. mit kreisförmigem Querschnitt ausgebildet und mechanisch gegenüber den Durchzügen 10 aufgeweitet. Dadurch ergibt sich ein fester Sitz der Rohre 40 im Boden 3, wobei diese durch mechanisches Aufweiten hergestellte Rohr/Bodenverbindung im Prinzip kühlmitteldicht ist. Der Querschnitt der Rohre 40 kann jedoch auch von der Kreisform abweichen, z. B. oval ausgebildet sein - auch Ovalrohre lassen sich mechanisch aufweiten. Der Boden 3 ist wannenförmig ausgebildet und weist einen seitlichen, hoch stehenden Rand 3a auf, der ungefähr der Höhe des Sammelkastens 2 entspricht. Der Deckel 4 weist eine äußere umlaufende Rinne 11 auf, die sich nach außen in einen Rand 4a (in der Zeichnung rechts) bzw. 4b (in der Zeichnung links) fortsetzt. Der Rand 3a des Bodens 3 ist in die Rinne 11 eingesetzt, und die Randbereiche 4a, 4b des Deckels 4 bilden mit dem Rand 3a des Bodens 3 eine Überlappung 12a, 12b. Im Bereich dieser Überlappungen 12a, 12b ist jeweils ein Dichtungsstreifen 13a bzw. 13b angeordnet, z. B. aus einem Elastomer wie Gummi oder synthetischer Kautschuk, welcher zur Erzielung einer Dichtwirkung zwischen beiden Randbereichen 3a und 4a bzw. 4b verpresst wird. Weiterhin sind die Dichtungen 13c und 13d vorgesehen, die in die Rinnen eingebracht sind.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. In the area of these overlaps 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. Furthermore, the seals 13c and 13d provided, which are introduced into the gutters.

Etwa in der Mitte des Sammelkastens 2 ist eine Längstrennwand 14 angeordnet, welche einen unteren Längsrand 14a und einen oberen Längsrand 14b aufweist. Der Boden 3 und Deckel 4 weisen jeweils in ihren mittleren Bereichen in Längsrichtung verlaufenden Rinnen 15, 16 mit U-förmigem Profil auf, in welche die Längstrennwand 14 mit ihren Längsrändern 14a, 14b eingesetzt ist, vorzugsweise mit einem leichten Presssitz. Damit ist die Längstrennwand 14 im Sammelkasten 2 positioniert, gehalten und grob abgedichtet. Die Längstrennwand 14 teilt den Sammelkasten 2 in eine Eintrittskammer 17 und eine Austrittskammer 18. Die Rohre 40 sind Teile eines nicht vollständig dargestellten U-Rohres mit zwei U-Schenkeln 40a, 40b, welche einerseits in die Eintrittskammer 17 und andererseits in die Austrittskammer 18 münden. Insofern findet bei diesem Heizkörper eine Umlenkung des Kühlmittels in der Tiefe des Heizkörpers, d. h. in Luftströmungsrichtung (oder auch entgegen) statt. Die Strömungsrichtung der Luft ist durch einen Pfeil L dargestellt. Das Kühlmittel strömt also zunächst in die Eintrittskammer 17 und von dort über die U-Rohre 40, die Teile des Rohr/Rippenblockes 5 (vgl. Fig. 1) sind, in die Austrittskammer 18. Die Abdichtung der beiden Kammern 17, 18 gegeneinander muss nicht absolut sein, d. h. ein begrenzter Leckagestrom kann zugelassen werden. Je nach Anforderung kann es somit vorteilhaft sein, die Trennwand 14 zusätzlich durch ein hier nicht dargestelltes Dichtmittel, welches im Bereich der Rinnen 14a, 14b deponiert wird, abzudichten. Auch die Rohr/Boden-Verbindungen der Rohre 40 in den Durchzügen 10 können zusätzlich durch ein nachträglich aufgebrachtes Dichtmittel 19 abgedichtet werden. Dieses Dichtmittel 19 kann beispielsweise ein Silikon oder Polymer sein, welches in flüssiger Form um die Rohre 40 herum auf dem Boden 3 aufgebracht wird und danach fest wird bzw. aushärtet.Approximately in the middle of the collecting tank 2, 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. In this respect, finds in this radiator, a deflection of the Coolant in the depth of the radiator, d. H. in air flow direction (or also contrary) instead. The direction of flow of the air is indicated by an arrow L shown. The coolant thus first flows into the inlet chamber 17 and from there via the U-tubes 40, the parts of the tube / rib block 5 (see. Fig. 1), in the outlet chamber 18. The sealing of the two chambers 17, 18 against each other does not have to be absolute, d. H. a limited leakage current can be admitted. Depending on the requirement, it may thus be advantageous be, the partition 14 in addition by a not shown here Sealant, which is deposited in the region of the grooves 14a, 14b, seal. Also, the pipe / floor connections of the tubes 40 in the passages 10 can additionally by a subsequently applied sealant 19 are sealed. This 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 zeigt den Boden 3 als Einzelteil in perspektivischer Darstellung. Der ebene Teil des wannenförmig ausgebildeten Bodens 3 weist vier Reihen von versetzt (auf Lücke) und in minimalem Abstand zueinander angeordneten Durchzügen 10 auf. In diese Durchzüge 10 werden - wie bereits erwähnt - U-Rohre eingesetzt und endseitig aufgeweitet. In Längsrichtung des Bodens 3 zwischen der zweiten und der dritten Reihe der Durchzüge 10 ist die Längsrinne 15 angeordnet, die aufgrund der engen und versetzten Anordnung der Durchzüge 10 einen wellenförmigen Verlauf aufweist. Die Längsrinne 15 setzt sich in den etwa senkrecht aufgestellten Rändern 3a des Bodens 3 fort, d. h. auf den Schmalseiten des Bodens 3. Die beiden abgewinkelten, geradlinig verlaufenden Bereiche der Längsrinne 15 sind mit 15a, 15b bezeichnet. Am Rand 3a des Bodens sind, über den Umfang verteilt, mehrere Rasthaken 9 angeordnet. Der Boden 3 wird aus einer ebenen Platine aus Aluminiumblech in aufeinander folgenden Verfahrensschritten als Tiefziehteil hergestellt.Fig. 3 shows the bottom 3 as a single part in a perspective view. Of 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. In these passages 10 are - as already mentioned - U-tubes used and widened at the end. 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-drawn part produced.

Fig. 4 zeigt den Deckel 4 als Einzelteil in einer perspektivischen Darstellung. Der Deckel 4 weist einen im Wesentlichen ebenen Teil 4c auf, der durch die gerade verlaufende Längsrinne 16 (vgl. Fig. 2) in zwei Hälften geteilt wird, in welcher jeweils ein Anschlussstutzen 20, 21 in Form von Durchzügen für den Kühlmitteleintritt bzw. -austritt angeordnet sind. Am Rand 4a, der etwa senkrecht gegenüber dem inneren Bereich 4c aufgestellt ist, sind mehrere Ösen 8 angeordnet, die jeweils ein Fenster 22 aufweisen. Die Längsrinne 16 setzt sich - ebenso wie die Längsrinne 15 im Boden 3 - in den Rand 4a des Dekkels 4 fort, d. h. die Schmalseiten des Deckels 4 weisen in Verlängerung der Längsrinne 16 als U-Profile ausgeprägte Abschnitte 16a, 16b auf. Auch der Deckel 4 wird aus einer ebenen Platine aus Aluminiumblech in aufeinander folgenden Verfahrensschritten als Ziehteil hergestellt.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. Also 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 zeigt die Trennwand 14 als Einzelteil in perspektivischer Darstellung. Die Trennwand 14 weist eine gerade verlaufende obere Längskante 14a auf und eine untere Längskante 14b mit wellenförmigem Verlauf. Ferner weist die Längstrennwand 14 an ihren Schmalseiten gerade verlaufende Kanten 14c, 14d auf. Die Tennwand 14 ist - wie in Fig. 2 dargestellt - mit ihrer geraden Längskante 14a in der Rinne 16 des Deckels 4 und mit ihrer gewellten Längskante 14b in der Rinne 15 des Bodens 3 befestigt. Die kurzen Kanten 14c, 14d sind in die Rinneabschnitte 15a, 15b des Bodens (vgl. Fig. 3) und 16a, 16b des Deckels (vgl. Fig. 4) eingesetzt. Somit ist der gesamte Umfang 14a, 14b 14c, 14d der Längstrennwand 14 in einer umlaufenden Rinne des Sammelkastens geführt bzw. gehalten und damit auch abgedichtet. Wie bereits oben aufgeführt, ist die Längstrennwand 14 nur im unteren Bereich gewellt, der obere Bereich mit der geraden Kante 14a dagegen ist im Wesentlichen glatt bzw. eben ausgebildet.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. Thus, the entire scope 14a, 14b 14c, 14d of the longitudinal partition wall 14 in a circumferential groove of the Managed collection box or held and thus sealed. As already listed above, 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 zeigt einen Querschnitt durch den Boden 3 mit zwei Durchzügen 10, die zur Innenseite des Sammelkastens 2, d. h. zur Kühlmittelseite hin gerichtet sind. Zwischen den Durchzügen 10 ist die als U-Profil ausgebildete, wellenförmig verlaufende Längsrinne 15 eingeformt. An den Rändern 3a sind im oberen Bereich Rasthaken 9 angeordnet, die als nasenförmige Vorsprünge aus der Bodenwand ausgeprägt sind. Die "Nasenspitze" zeigt dabei in der Zeichnung nach unten, sodass der "Nasenrücken" eine Aufgleitfläche für die Ösen 9 des Deckels bildet (hier nicht dargestellt). Im mittleren Bereich der Schmalseite des Randes 3a ist der senkrecht und gradlinig verlaufende Abschnitt 15a bzw. 15b der Längsrinne 15 sichtbar.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. At the edges 3a are arranged in the upper region 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). In 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 zeigt einen Ausschnitt eines Querschnittes durch den Deckel 4, und zwar im Bereich des Anschlussstutzens 21, der als stufenförmiger Durchzug für die (mechanische) Aufnahme von Kühlmittelanschlussrohren ausgebildet ist. Die Längsrinne 16 ist als U-Profil sichtbar, sie setzt sich in dem abgewinkelten Abschnitt 16b im Randbereich 4a fort. Der Randbereich 4a, der sich an die umlaufende Rinne 11 anschließt, ist etwas konisch nach außen gestellt, sodass er leicht auf den Rand 3a des Bodens aufgesetzt werden kann. An den Rand 4a schließen sich - wie bereits oben erwähnt - Ösen an, von denen hier die Öse 8 mit Fenster 22 dargestellt ist. Die Öse 8 mit Fenster 22 wird bereits beim Zuschnitt der Platine aus dem Blech ausgestanzt, sie ist somit einstückig mit dem Deckel 4 ausgebildet.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. At the edge 4a close - as already mentioned above - eyelets, from which here 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 zeigt den Einbau der Trennwand 14 mit ihrer Längskante 14a im Bereich der Längsrinne 16 und des abgewinkelten Rinnenabschnittes 16b.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 zeigt eine Teilansicht auf den Boden 3 mit Durchzügen 10 und Bodenrand 3a. Die Durchzüge 10 sind versetzt, d. h. auf Lücke angeordnet und weisen einen minimalen fertigungstechnisch bedingten Abstand auf. Die vier Rohrreihen sind jeweils durch einen Durchzug 10.1, 10.2, 10.3, 10.4 gekennzeichnet, wobei jeweils die Reihe 10.1 mit der Reihe 10.3 und die Reihe 10.2 mit der Reihe 10.4 durch nicht dargestellte Rohrgabeln (U-Rohre) verbunden sind. Zwischen der Rohrreihe 10.2 und 10.3 ist die wellenförmig ausgebildete Trennwand 14 angeordnet, die mit einer Schmalseite 14c in den Rinnenabschnitt 15a des Bodens 3 eingesetzt ist. Am Rand 3a des Bodens 3 sind ferner zwei Rasthaken 9 sichtbar.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. Between the row of tubes 10.2 and 10.3 is the wavy formed partition 14 arranged with a narrow side 14c in the gutter portion 15a of the bottom 3 is inserted. At the edge 3a of the ground 3, two locking hooks 9 are also visible.

Die Figur 10 zeigt eine Schnittdarstellung eines Sammelkastens 2, bei welchem die Dichtungen 13 aus elastomerem Material bestehen und in Rinnen eingelegt oder angeordnet sind. 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.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Wärmeübertrager bzw. HeizkörperHeat exchanger or radiator
22: Sammelkastencollection box
33: Boden.Ground.
3a3a: Bodenrandbottom edge
44: Deckelcover
4a4a: Deckelrandcover edge
4b4b: Deckelrandcover edge
4c4c: Deckelteilcover part
55: Rohr/RippenblockTube / fin block
66: Rippenribs
77: Clipsverbindungclip connection
88th: Öse (Deckel)Eyelet (cover)
99: Rasthaken (Boden)Latching hook (ground)
1010: DurchzugDraft
1111: Rinne im DeckelGutter in the lid
1212: Überlappungoverlap
12a12a: Überlappungoverlap
13a13a: Dichtungsstreifenweatherstrip
13b13b: Dichtungsstreifenweatherstrip
1414: LängstrennwandLongitudinal partition
14a14a: Längskantelongitudinal edge
14b14b: Längskantelongitudinal edge
14c14c: Querkantetransverse edge
14d14d: Querkantetransverse edge
1515: Längsrinne, gewelltLongitudinal channel, wavy
15a15a: LängsrinnenabschnittLongitudinal groove section
15b15b: LängsrinnenabschnittLongitudinal groove section
1616: Längsrinne, geradeLongitudinal channel, straight
16a16a: LängsrinnenabschnittLongitudinal groove section
16b16b: LängsrinnenabschnittLongitudinal groove section
1717: Eintrittskammer inlet chamber
1818: Austrittskammerexit chamber
1919: Dichtmittelsealant
2020: Anschlussstutzenspigot
2121: Anschlussstutzenspigot
2222: Fenster (Öse)Window (eyelet)
4040: Rohrpipe
40a40a: Rohrschenkeltube legs
40b40b: Rohrschenkeltube legs

Claims

Mechanically joined heat exchanger (1), in particular for motor vehicles with at least one collecting box (2), consisting of a bottom (3) with passages (10) for receiving tubes (4) which are mechanically widened in relation to the passages (10), in particular round tubes or oval cross-section and a lid (4) with at least one fluid connection (20) and a tube / rib block (5), characterized in that the bottom (3) and the lid (4) each as deep-drawn parts made of an aluminum alloy and trough-shaped high standing edges (3a, 4a) are formed so that the bottom (3) and lid (4) box-like manner into each other, held together by a clip connection (7) and by a seal (13a, 13b) are sealed.

Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the cover (4) at the edge has a circumferential groove (11) into which the edge (3a) of the bottom (3) engages.

Heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized in that the clip connection (7) on the one hand comprises resiliently formed eyelets (8) with windows (22) and on the other hand latching hooks (9), each integrally with the bottom (3) or lid (4). are formed.

Heat exchanger according to claim 3, characterized in that on the bottom (3), distributed over the circumference of the edge (3a), the latching hooks (9) and at the edge (4a) of the lid (4) the eyelets (8) are arranged and that the lid (4) is slipped over the floor (3) such that the catch hooks (9) engage in the windows (22) of the eyes (8).

Heat exchanger according to one of claims 1 to 4, characterized in that between the lid (4) and the bottom (3) a partition wall is arranged.

Heat exchanger according to claim 5, characterized in that the dividing wall is designed as a longitudinal dividing wall (14).

Heat exchanger according to claim 6, characterized in that the passages (10) arranged offset in the bottom (3) and the longitudinal partition wall (14) between the passages (10) has a wave-shaped course (14b).

Heat exchanger according to claim 6 or 7, characterized in that the bottom (3) and the cover (4) in the region of the partition wall or the longitudinal partition wall (14) grooves (15, 15a, 15b, 16, 16a, 16b), optionally with Have wave-shaped course, in which the partition wall or the longitudinal partition wall (14) peripherally engages with their longitudinal edges (14a, 14b, 14c, 14d).

Heat exchanger according to claim 5 to 8, characterized in that the partition wall or longitudinal partition (14) relative to the bottom (3) and the lid (4) is sealed by a seal.

Heat exchanger according to one of claims 1 to 9, characterized in that the seal consists of a solid, in particular elastomeric material.

Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the elastomeric material is arranged and / or pressed between the lid and the bottom in the region of the gutters and / or between the lid and the dividing wall in the gutter.

Heat exchanger according to claim 10 or 11, characterized in that the seal as a sealing strip (13a, 13b) formed and between the lid (4, 4a, 4b) and the bottom (3, 3a, 3b) and / or the partition (14) arranged and pressed.

Heat exchanger according to claim 1 to 12, characterized in that the edges (3a, 3b, 4a, 4b) of the bottom (3) and cover (4) form an overlap (12a, 12b) and that the seal (13a, 13b) in Area of overlap (12a, 12b) is arranged.

Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the seal consists of a sprayable and curable material, in particular silicone.

Heat exchanger according to claim 14, characterized in that the seal is formed as a sealing strip and disposed between the lid, the bottom and / or the partition wall.

Heat exchanger according to claim 14, characterized in that the sealing material in the region of the grooves (11, 15, 16) is arranged.

Heat exchanger according to claim 16, characterized in that the sealing material is arranged before the connection of the lid and the bottom.

Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the silicone in the region of the tubes (4) and the passages (10) is arranged.

Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the edges of the bottom and lid form an overlap / and that the sealing material is arranged after the connection of the lid and bottom in the region of the overlap.

Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the collecting box (2) divided by the longitudinal partition (14) in an inlet chamber (17) and an outlet chamber (18) and that the tubes (4) as U-tubes with U-legs (4a, 4b) are formed, wherein one leg (4a) communicates with the inlet chamber (17) and the other leg (4b) with the outlet chamber (18).