EP1502068A1 - W rme bertrager, insbesondere w rme bertrager modul, f r ein kraftfahrzeug - Google Patents

W rme bertrager, insbesondere w rme bertrager modul, f r ein kraftfahrzeug

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EP1502068A1 EP03732278A EP03732278A EP1502068A1 EP 1502068 A1 EP1502068 A1 EP 1502068A1 EP 03732278 A EP03732278 A EP 03732278A EP 03732278 A EP03732278 A EP 03732278A EP 1502068 A1 EP1502068 A1 EP 1502068A1
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heat exchanger
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breaking point
exchanger according
webs
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Mahle Behr GmbH and Co KG
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Behr GmbH and Co KG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/001—Casings in the form of plate-like arrangements; Frames enclosing a heat exchange core
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2265/00—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/26—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for allowing differential expansion between elements

Definitions

  • Heat exchanger in particular heat exchanger module, for a motor vehicle
  • the invention relates to a heat exchanger, in particular a heat exchanger module, for a motor vehicle according to the preamble of claim 1.
  • expansion beads are provided in the side part in conventional heat exchangers, as is shown, for example, in FIG. 3 in the region highlighted by a circle.
  • the production of such expansion beads requires special forming tools and an additional consumption of material due to the molded beads.
  • BESTATIGUNGSKOPIE It is an object of the invention to improve such a heat exchanger.
  • a heat exchanger for .
  • a motor vehicle with a heat exchanger module is provided, which has a side part with at least one predetermined breaking point.
  • the predetermined breaking point is preferably in the area of the tube forming or at an interface between the condenser part (in particular flat tube condenser) and the coolant cooling part (in particular coolant cooler) of the heat exchanger module.
  • the predetermined perforation is preferably formed by webs, in particular by three webs, which are separated from one another by means of cutouts arranged in a V-shape.
  • the webs preferably have a width of 0.5 to 2 mm, in particular 1 to 1.5 mm, as a result of which the predetermined breaking point breaks even at relatively low loads and the flat tubes of the heat exchanger are protected.
  • the heat exchanger is preferably designed such that an edge region of the side part is bent by approximately 90 ° along the longitudinal edge of the side part and is interrupted by cutouts in the region of the predetermined breaking point.
  • the webs are preferably laterally delimited by cutouts, at least one of which is angular in the direction of the webs, in particular at an angle of 90 ° or less, i.e. sharp-edged, is formed.
  • Fig. 1 is a perspective view of a side part of a
  • Fig. 2 is a plan view of an end portion of the side part of Fig. 1;
  • Fig. 3 is a perspective view of a side part of a
  • Heat exchanger module according to the prior art.
  • a heat exchanger according to the invention in the form of a soldered all-aluminum heat exchanger module has a flat tube condenser, a coolant cooler which comprise a plurality of flat tubes and corrugated fins connected to one another in the manner of a network structure, and two mutually opposite side parts 1, one of which is shown in FIGS 2 is shown.
  • the side part 1 an aluminum sheet-metal bent part, has an edge region 2 which essentially extends around the entire side part 1 and is bent upwards by approximately 90 °, ie away from the flat tube condenser and coolant cooler.
  • the edge region 2 is interrupted in an end region 3 of the side part 1 by two cutouts 4, which are arranged on both longitudinal sides of the side part 1 and have two edges 5 and 5 '.
  • the edge located further away from the end region 3 is designated 5 and the edge closer to the end region 3 is designated 5 '.
  • a cutout 6, which runs obliquely to the longitudinal axis of the side part 1, is provided approximately symmetrically, so that the two cutouts 6 are arranged in a V-shape.
  • the end region 3 and the middle region of the side part 1 are connected to one another by means of three webs 7.
  • the webs 7 have a width of approximately 1.5 to 2 mm and form a predetermined breaking point 8.
  • the cutouts 4 and 6 are arranged such that at least one sharp-edged corner region of the cutouts 4 and 6 delimits a web 7, so that a high notch effect is achieved and therefore even at relatively low stresses the predetermined breaking point 8 breaks.

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  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
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Description

Wärmeübertrager, insbesondere Wärmeübertragermodul, für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager, insbesondere ein Wärmeübertragermodul, für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Bei Wärmeübertragern in Form eines Wärmeübertragermoduls, d.h. bei de- nen der Kondensator und der Kühlmittelkühler als eine Einheit über Wellrippen und Seitenteile miteinander verbunden sind, treten infolge von Temperaturwechseln und damit verbundenen zeitweise unterschiedlichen Temperaturniveaus im Wärmetauscher und Kühlmittelkühler Spannungen aufgrund der unterschiedlichen Wärme-Dehnungszustände auf, die zu Undichtheiten führen können. Ferner belasten die Temperaturwechsel und die damit verbundenen Spannungsänderungen die umgeformten Rohrenden der Flachrohre des Wärmeübertragermoduls, was auch hier zu Undichtheit führen kann.
Aus diesem Grund sind bei herkömmlichen Wärmeübertragern Dehnungs- sicken im Seitenteil vorgesehen, wie bspw. in Fig. 3 im durch einen Kreis hervorgehobenen Bereich dargestellt ist. Die Herstellung derartiger Deh- nungssicken erfordert spezielle Umformwerkzeuge sowie einen zusätzlichen Verbrauch an Material infolge der ausgeformten Sicken.
BESTATIGUNGSKOPIE Es ist Aufgabe der Erfindung, einen derartigen Wärmeübertrager zu verbessern.
Diese Aufgabe wird gelöst durch einen Wärmeübertrager mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Erfindungsgemäß ist ein Wärmeübertrager für. ein Kraftfahrzeug mit einem Wärmeübertragermodul, vorgesehen, der ein Seitenteil mit mindestens einer Sollbruchstelle aufweist. Dabei liegt die Sollbruchstelle vorzugsweise im Be- reich der Rohrumformung oder an einer Schnittstelle zwischen dem Kondensatorteil (insbesondere Flachrohr-Kondensator) und dem Kühlmittelkühlteil (insbesondere Kühlmittelkühler) des Wärmeübertragermoduls.
Vorzugsweise wird die Sollburchstelle durch Stege, insbesondere durch drei Stege, die mittels V-förmig angeordneter Ausschnitte voneinander getrennt sind, gebildet.
Vorzugsweise weisen die Stege eine Breite von 0,5 bis 2 mm, insbesondere 1 bis 1 ,5 mm, auf, wodurch die Sollbruchstelle bereits bei relativ geringen Belastungen bricht und die Flachrohre des Wärmetauschers geschützt werden.
Vorzugsweise ist der Wärmeübertrager derart ausgebildet, dass ein Randbereich des Seitenteiles um ca. 90° entlang der Längskante des Seitenteiles gebogen und im Bereich der Sollbruchstelle durch Ausschnitte unterbrochen ist.
Vorzugsweise werden die Stege seitlich von Ausschnitten begrenzt, von denen mindestens einer in Richtung der Stege kantig, insbesondere mit einem Winkel von 90° oder weniger, d.h. scharfkantig, ausgebildet ist.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung im einzelnen erläutert. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines Seitenteiles eines
Wärmeübertragermoduls;
Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Endbereich des Seitenteils von Fig. 1 ; und
Fig. 3 eine perspektivische Darstellung eines Seitenteiles eines
Wärmeübertragermoduls gemäß dem Stand der Technik.
Ein erfindungsgemäßer Wärmeübertrager in Form eines gelöteten Ganzaluminium-Wärmeübertragermoduls weist einen Flachrohr-Kondensator, einen Kühlmittelkühler, welche eine Mehrzahl von in Art einer Netzstruktur miteinander verbundenen Flachrohren und Wellrippen umfassen, und zwei einander gegenüberliegende Seitenteile 1 auf, wovon eines in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist.
Im folgenden wird auf Fig. 2 Bezug genommen, wobei die Ausgestaltung der Seitenteile 1 an beiden Enden im wesentlichen symmetrisch ist. Das Seitenteil 1 , ein Aluminium-Blechbiegeteil, weist einen im wesentlichen um das ganze Seitenteil 1 umlaufenden, um ca. 90° nach oben, d.h. weg vom Flachrohr-Kondensator und Kühlmittelkühler, gebogenen Randbereich 2 auf. Der Randbereich 2 ist in einem Endbereich 3 des Seitenteils 1 von zwei Ausschnitten 4 unterbrochen, die auf beiden Längsseiten des Seitenteils 1 angeordnet sind und zwei Kanten 5 und 5' aufweisen. Hierbei wird die vom Endbereich 3 weiter entfernt angeordnete Kante mit 5 und die näher am Endbereich 3 liegende Kante mit 5' bezeichnet. Etwas beabstandet von der Kante 5 ist etwa symmetrisch ausgebildet jeweils ein schräg zur Längsachse des Seitenteils 1 nach innen verlaufender Ausschnitt 6 vorgesehen, so dass die beiden Ausschnitte 6 V-förmig angeordnet sind. Der Endbereich 3 und der mittlere Bereich des Seitenteils 1 sind mittels dreier Stege 7 miteinander verbunden. Die Stege 7 weisen eine Breite von ca. 1 ,5 bis 2 mm auf und bilden eine Sollbruchstelle 8. Hierbei sind die Ausschnitte 4 und 6 derart angeordnet, dass jeweils mindestens ein scharfkantig ausgebildeter Eckbereich der Ausschnitte 4 bzw. 6 einen Steg 7 begrenzt, so dass eine hohe Kerbwirkung erzielt wird und dadurch bereits bei relativ kleinen Spannungen die Sollbruchstelle 8 bricht. Dies erfolgt insbesondere bei einer Temperaturänderung, infolge der sich die Kühlmittel-Flachrohre, in Richtung der Blockhöhe, d.h. in Längsrichtung des Seitenteils, ausdehnen und dadurch besagte Spannung am Seitenteil auftritt und zu einem Sollbruch führt, wodurch die Kühlmittel-Flachrohre entlastet werden. Dabei ist das Seitenteil in Richtung der Blockbreite sehr stabil, so dass die Sollbruchstelle keinen Einfluss auf das Spannen (Kassettieren) des Wärmeübertragermoduls hat.
Bezugszeichenliste
Seitenteil Randbereich Endbereich Ausschnitt , 5' Kante Ausschnitt Steg Sollbruchstelle

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Wärmeübertrager für ein Kraftfahrzeug, insbesondere mit einem Wärmeübertragermodul, der eine Mehrzahl von nach Art einer Netzstruktur miteinander verbundenen Rohren und Wellrippen aufweist, sowie mit zwei Seitenteilen (1 ), die das Wärmeübertragermodul auf gegenüberliegenden Seiten einfassen, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Seitenteil (1 ) mindestens eine Sollbruchstelle (8) vorgesehen ist.
2. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Sollbruchstelle (8) im Bereich der Rohrumformung oder an einer Schnittstelle zwischen dem Kondensatorteil und dem Kühlmittelkühlteil des Wärmeübertragermoduls angeordnet ist.
3. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollbruchstelle (8) durch Stege (7) gebildet wird.
4. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollbruchstelle (8) V-förmig ausgebildet ist.
5. Wärmeübertrager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (7) an den drei Ecken der V-förmigen Sollbruchstelle (8) angeordnet sind.
6. Wärmeübertrager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (7) eine Breite von 0,5 bis 2 mm, insbesondere 1 bis 1 ,5 mm, aufweisen.
7. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Randbereich (2) des Seitenteiles (1 ) um ca. 90° entlang der Längskante des Seitenteiles (1 ) gebogen und im Bereich der Sollbruchstelle (8) durch Ausschnitte (4) unterbrochen ist.
8. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Stege (7) seitlich von Ausschnitten (4, 6) begrenzt werden, von denen mindestens einer in Richtung der Stege (7) kantig ausgebildet ist.
9. Wärmeübertrager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausschnitte (4, 6) mindestens eine Kante (5) aufweisen, welche einen Winkel von 90° oder weniger aufweist.
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