EP1519122A1 - Wärmetauscheranordnung für ein Heizgerät, insbesondere Fahrzeugheizgerät - Google Patents

Wärmetauscheranordnung für ein Heizgerät, insbesondere Fahrzeugheizgerät Download PDF

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EP1519122A1
EP1519122A1 EP04022692A EP04022692A EP1519122A1 EP 1519122 A1 EP1519122 A1 EP 1519122A1 EP 04022692 A EP04022692 A EP 04022692A EP 04022692 A EP04022692 A EP 04022692A EP 1519122 A1 EP1519122 A1 EP 1519122A1
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EP
European Patent Office
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heat exchanger
arrangement according
connecting piece
receiving opening
exchanger arrangement
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EP04022692A
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French (fr)
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EP1519122B1 (de
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Andreas Wetzl
Hubert Waxenegger
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Eberspaecher Climate Control Systems GmbH and Co KG
Original Assignee
J Eberspaecher GmbH and Co KG
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00Details
    • F24H9/12Arrangements for connecting heaters to circulation pipes
    • F24H9/13Arrangements for connecting heaters to circulation pipes for water heaters

Definitions

  • the present invention relates to a heat exchanger assembly for a Heater, in particular vehicle heater, comprising one in a housing assembly formed medium flow space for flow with thermally treated medium, wherein on the housing assembly at least one connecting piece for connecting a medium guide line is provided.
  • Such a heat exchanger arrangement is for example from DE 34 00 048 C2 known.
  • This known heat exchanger arrangement comprises a Housing arrangement consisting of two substantially pot-shaped Housing components is constructed. In a border area are these two Housing components are tightly interconnected, leaving one of the pot-like Shape of the two housing components substantially corresponding medium flow space is formed. This can be heated by the thermally treated medium, for example water or air, be flowed through.
  • the thermally treated medium for example water or air
  • a heat exchanger arrangement for a heater for particular vehicle heater, comprising a medium flow space formed in a housing assembly to Flow through with thermally treated medium, wherein on the housing assembly at least one connecting piece for connecting a medium guide line is provided.
  • connection piece of the housing assembly is formed separately and that in the housing assembly a spigot receiving opening is formed in which the spigot received and held with a connection area is.
  • both the or the connecting piece as well the housing assembly may be separate in a suitable manufacturing process be provided, and also for these different Components each suitable materials that are different from each other could be. Only after the separate production of these two Components is then introduced by inserting and fixing a respective connection piece in the designated connecting piece receiving opening realized the connection of these two components.
  • the spigot in its connection area a first connecting portion, in which the connecting piece in a first holding portion of the spigot receiving opening is held by clamping action, and a second connecting portion in which the connecting piece in a second holding portion the connection piece receiving opening held by material closure is.
  • the first connection section takes over in cooperation with the first holding section the function of the mechanical and accurate mounting of a connection piece to the housing arrangement, during the material connection in the second Connecting portion or second holding portion as an essential function the provision of a tight degree.
  • the Connecting piece in its first connecting portion in a Anschlußstutzeneinfuelraum is formed tapered and that the spigot receiving opening in her first holding section in the Connection piece insertion direction to the first connection portion complementary is formed tapering. It is advantageous if the first Connecting portion and the first holding portion conically tapered are formed.
  • a stable self-locking holding effect can then before especially when a cone angle in the range of 4 ° to 8 °, preferably at about 6 °.
  • the first connection section in a farther than the second connection portion in the spigot receiving opening is provided to be inserted part of the connection area.
  • the second connecting portion at least partially at a distance to an inner surface of the spigot receiving opening in Having second holding portion lying connection surface.
  • connection surface of the second connection portion and / or the inner surface of the second holding portion substantially are cylindrical.
  • the second Connecting portion in its remote from the first connecting portion End portion one with the inner surface of the second holding portion the spigot receiving opening cooperating Zentrierformation having. It can be provided, for example, that the centering formation at least one with respect to the inner surface of the second Holding portion has supportable centering projection. To be in such a Arrangement the material connection in the second connection section being easy to manufacture, it is further proposed in that the centering formation has at least one connection material insertion opening provides.
  • the material-locking connection can preferably by gluing be realized, which can be used as adhesives materials, according to Their hardening is completely hard and rigid, as are materials that have a certain flexibility or elasticity after they have hardened, Nevertheless, very strong on the connected by this material components attach, as for example in silicone adhesives or the like. the case is.
  • FIGS. 2 Before, with reference to FIG. 1, the principles of the present invention are described in detail below The invention will be described first with reference to FIGS. 2 of the known from the prior art basic structure of such Heat exchanger assembly or a heater having this described for a vehicle.
  • This heater 10 shown in FIG. 2 has a burner region 12 in which a mixture of combustion air and vaporized or atomized fuel is burned.
  • the combustion gases flow along a fire tube 14 and exit therefrom in an end region 16 out.
  • the flame tube 14 is of a housing assembly 18 of a general Surrounded with 20 designated heat exchanger assembly, said housing assembly 18 of two inserted into each other, essentially pot-like formed housing components 22, 24 is formed.
  • These housing components 22, 24 are in respective edge regions 26, 28 with each other connected to form a fluid tight seal and limit with their respective peripheral walls 30, 32 and bottom walls 34, 36th a medium flow space 37.
  • the commonly referred to as water jacket outer pot-like housing component 24 has two connecting pieces 38 or 40 on.
  • These connecting pieces 38, 40 are used for connecting medium guide lines, about the example, a liquid medium in the Medium flow space 37 can be initiated or from this medium flow space 37 can also be deducted again after the via the inner housing part 22 transmitted combustion heat at least partially recorded.
  • the terminal fittings 38, 40 are integral with the outer housing member 24 designed.
  • connection piece 38 not with the housing component 24th or the housing assembly 18 is designed integrally. Rather, the connection piece 38 designed as a separate component and with the housing component 24 in the example shown in the region of its peripheral wall 32 firmly connected.
  • a generally designated 42 Dolphintutzeningö réelle is provided.
  • the connecting piece 38 is introduced with a connecting region 44.
  • a connection portion 46 of the connecting piece 38 is located outside of the connecting piece receiving opening 42, so that a connecting line, for example a connection hose or the like., Can be fixed to it and thermally treated medium a central flow opening 48 of the Connecting piece 38 and a in the spigot receiving opening 42nd opening 50 in the circumferential wall 32 of the housing component 24 can flow through.
  • the connecting portion 44 of the connecting piece 38 substantially divided into two connecting portions 52, 54 is.
  • the first connection portion 52 is further in the spigot receiving opening 42 introduced as the second connecting portion 54 and is in a first holding portion 56 of the spigot receiving opening 42 positioned.
  • the less far or less deep into the spigot receiving opening 42 inserted second connecting portion 54 is located in a second holding portion 58 of the spigot receiving opening 42nd
  • Both the first connecting portion 52 and the first holding portion 56 are in a connection piece insertion direction R, ie that direction, in which the connecting piece 38 for making the connection in the spigot receiving opening 42 is to be inserted, tapering, preferably conically tapered, formed.
  • the cone angle of the first connecting portion 52 and of the first holding portion 56 is selected so that even under consideration the material selection generates a self-locking clamping retention effect becomes. It has proven to be advantageous to have a cone angle in the range of about 6 ° to select. Further, the depth of the spigot receiving opening 42 are chosen so that even when fully introduced into this Connecting portion 44 of the connecting piece 38 a bottom 64 of Spigot receiving opening 42 is still an at least minor Distance to the connecting piece 38 has.
  • the terminal receiving opening 42 can be performed without bottom 64.
  • the connecting piece 38 is flush with the housing assembly 18 or it is the connection piece 38 slightly over or systemic slightly reset.
  • connection piece 38 in its second connecting portion with a connecting surface 66 configured to an inner surface 68 of the spigot receiving opening 42 in the second holding section 58 at least one slight distance.
  • a connecting surface 66 configured to an inner surface 68 of the spigot receiving opening 42 in the second holding section 58 at least one slight distance.
  • the end second connecting portion 54 configured with a Zentrierformation 74.
  • This can have a plurality of circumferentially spaced centering protrusions 76 so far over the connecting surface 66th stand out that they with correct positioning of the connecting piece 38 on the housing member 24 to the inner surface 68 pending or to this have only a small distance.
  • mutually spaced centering projections 76 are then passage areas formed in which after insertion of the connecting piece 38 in the spigot receiving opening 42 then the used for realizing the material-locking connection material, ie For example, the adhesive can be initiated.
  • Heat exchanger assembly 20 are different manufacturing technology Advantages as well as functional advantages. So can through the separate Designing the or each connection piece 38 from the thereof having or supporting housing component 24 for these two elements respectively a suitable material can be selected.
  • the connecting piece 38 made of aluminum material or plastic material to design while the housing member 24 from andersierim Material, such as another metal material or another Plastic material, constructed.
  • the manufacturing process is particular the housing member 24 easier to perform, since not the for integral molding of a connecting piece necessary measures must be taken.
  • the spigot receiving opening 42 may as well as the opening 50, subsequently to the desired positioning in the housing member 24 may be formed, but can also easily at Manufacturing process realized by appropriate mold design are, in particular, the slightly conical shape in the area the first holding portion 56 as providing a draft angle proves advantageous. Also, the opening 50 and the second holding portion 58 can, if necessary, be provided with slight draft angles which, however, especially in comparison to the conicity of the first Holding section 56 in the context of the present invention nevertheless still as can be interpreted essentially cylindrical.
  • connection piece 38 for example be made by machining from a blank can, in the region of the first connection portion 52 and in the region of Centering 74 the same maximum diameter or radius has a longitudinal center axis of the connecting piece 38.
  • the connection piece 38 in another Way, so for example, in a casting process to produce and if necessary, then rework in a metal-cutting manner.
  • connection piece 38 Furthermore, especially in the area of the connection piece 38, the invention provides Build up the advantage that this in his for connection formed with a connection line connecting portion 46 shaped can be as best suited for a stable connection. It can be seen for example in Fig. 1, that the connecting piece 38 in the end of the connection region 46 has an expansion bead 78. This expansion bead 78 ensures that one on this connection area 46 once deferred flexible line is stably supported and in particular when fixing the same with a pipe clamp or clamp, the then positioned between the extension bead 78 and the centering formation 74 is an unwanted detachment of the line from the terminal portion 46th practically can not occur. Of course it is also possible to Connecting piece 38 in the connection area 46, for example, with a groove or provide a rib-like surface structure, to even further to gain improved hold function.

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Abstract

Eine Wärmetauscheranordnung für ein Heizgerät, insbesondere Fahrzeugheizgerät, umfassend einen in einer Gehäuseanordnung (18) gebildeten Mediumströmungsraum (37) zur Durchströmung mit thermisch zu behandelndem Medium, wobei an der Gehäuseanordnung wenigstens ein Anschlussstutzen (38) zum Anschluss einer Mediumführungsleitung vorgesehen ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussstutzen (38) von der Gehäuseanordnung (18) getrennt ausgebildet ist und dass in der Gehäuseanordnung (18) eine Anschlussstutzenaufnahmeöffnung (42) gebildet ist, in welcher der Anschlussstutzen (38) mit einem Verbindungsbereich (44) aufgenommen und gehalten ist. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wärmetauscheranordnung für ein Heizgerät, insbesondere Fahrzeugheizgerät, umfassend einen in einer Gehäuseanordnung gebildeten Mediumströmungsraum zur Durchströmung mit thermisch zu behandelndem Medium, wobei an der Gehäuseanordnung wenigstens ein Anschlussstutzen zum Anschluss einer Mediumführungsleitung vorgesehen ist.
Eine derartige Wärmetauscheranordnung ist beispielsweise aus der DE 34 00 048 C2 bekannt. Diese bekannte Wärmetauscheranordnung umfasst eine Gehäuseanordnung, die aus zwei im Wesentlichen topfartig ausgebildeten Gehäusebauteilen aufgebaut ist. In einem Randbereich sind diese beiden Gehäusebauteile miteinander dicht verbunden, so dass ein der topfartigen Form der beiden Gehäusebauteile im Wesentlichen entsprechender Mediumströmungsraum gebildet ist. Dieser kann von dem zu erwärmenden bzw. thermisch zu behandelnden Medium, also beispielsweise Wasser oder Luft, durchströmt werden. In das Innere dieser Gehäuseanordnung strömen die bei der Verbrennung von Brennstoffen und Verbrennungsluft erzeugten Verbrennungserzeugnisse bzw. Abgase ein, so dass die in diesen Verbrennungsprodukten transportierte Wärme über das Innere der ineinander geschachtelt angeordneten Gehäusebauteile auf das den Mediumströmungsraum durchströmende Medium übertragen werden kann.
Um das Medium in den Mediumströmungsraum einleiten zu können bzw. von diesem auch wieder abziehen zu können, sind zwei in Abstand zueinander angeordnete Anschlussstutzen vorgesehen. An diese Anschlussstutzen können Mediumführungsleitungen angebunden, beispielsweise angeklemmt, werden. Die beiden Anschlussstutzen sind an das diese tragende Gehäusebauteil, das im Allgemeinen auch als Wassermantel bezeichnet wird, integral angeformt. Das bedeutet, dass beim Herstellungsvorgang dieses Gehäusebauteils entsprechende Formen einzusetzen sind. Dies führt im Allgemeinen zu vergleichsweise komplex aufgebauten Formen und erlegt der Formgebung insbesondere im Bereich der Anschlussstutzen erhebliche fertigungstechnisch bedingte Begrenzungen auf. So kann es beispielsweise auch in Abhängigkeit des Aufbaumaterials dieses Gehäusebauteils erforderlich sein, die Anschlussstutzen zum Ermöglichen bzw. Erleichtern des Loslösens aus der jeweiligen Form mit Entformungsschrägen auszugestalten, was zur Folge hat, dass diese Anschlussstutzen in Richtung von dem Gehäusebauteil weg und auf ihr freies Ende zu sich verjüngend ausgebildet sind. Dies kann jedoch zu dem Problem führen, dass die an derartige Anschlussstutzen unter Einsatz von Rohrklemmen oder -schellen o.dgl. anzubringenden Leitungen sich unter Vibrationseinfluss über die Betriebslebensdauer eines derartigen Gerätes hinweg lösen können.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Wärmetauscheranordnung bereitzustellen, welche bei einfacher Herstellbarkeit eine erhöhte Betriebssicherheit aufweisen kann.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Wärmetauscheranordnung für ein Heizgerät, insbesondere Fahrzeugheizgerät, umfassend einen in einer Gehäuseanordnung gebildeten Mediumströmungsraum zur Durchströmung mit thermisch zu behandelndem Medium, wobei an der Gehäuseanordnung wenigstens ein Anschlussstutzen zum Anschluss einer Mediumführungsleitung vorgesehen ist.
Dabei ist dann weiter vorgesehen, dass der Anschlussstutzen von der Gehäuseanordnung getrennt ausgebildet ist und dass in der Gehäuseanordnung eine Anschlussstutzenaufnahmeöffnung gebildet ist, in welcher der Anschlussstutzen mit einem Verbindungsbereich aufgenommen und gehalten ist.
Da bei der erfindungsgemäßen Wärmetauscheranordnung der oder die Anschlussstutzen nicht integral mit der diese tragenden Gehäuseanordnung ausgebildet sind, also an diese angeformt sind, sondern von der Gehäuseanordnung getrennt aufgebaut sind und dann mit dieser verbunden werden, unterliegen weder die Gehäuseanordnung selbst noch die an dieser bereitzustellenden Anschlussstutzen irgendwelchen durch die Notwendigkeit, Anschlussstutzen bereitstellen zu müssen, begründeten herstellungstechnischen Begrenzungen. Sowohl die oder der Anschlussstutzen als auch die Gehäuseanordnung können für sich separat in einem geeigneten Herstellungsvorgang bereitgestellt werden, und zwar auch aus für diese verschiedenen Komponenten jeweils geeigneten Materialien, die zueinander unterschiedlich sein können. Erst nach der getrennten Herstellung dieser beiden Bauteile wird dann durch Einführen und Festlegen eines jeweiligen Anschlussstutzens in die dafür vorgesehene Anschlussstutzenaufnahmeöffnung die Verbindung dieser beiden Bauteile realisiert.
Um bei der Verbindung eines Anschlussstutzens mit der Gehäuseanordnung sowohl eine mechanisch stabile, als auch gegen einen Mediumaustritt aus dem Mediumströmungsraum gesicherte Verbindung bereitstellen zu können, wird vorgeschlagen, dass der Anschlussstutzen in seinem Verbindungsbereich einen ersten Verbindungsabschnitt aufweist, in welchem der Anschlussstutzen in einem ersten Halteabschnitt der Anschlussstutzenaufnahmeöffnung durch Klemmwirkung gehalten ist, und einen zweiten Verbindungsabschnitt aufweist, in welchem der Anschlussstutzen in einem zweiten Halteabschnitt der Anschlussstutzenaufnahmeöffnung durch Materialschluss gehalten ist. Dabei übernimmt vor allem der erste Verbindungsabschnitt in Zusammenwirkung mit dem ersten Halteabschnitt die Funktion der mechanischen und lagegenauen Halterung eines Anschlussstutzens an der Gehäuseanordnung, während der materialschlüssigen Verbindung im zweiten Verbindungsabschnitt bzw. zweiten Halteabschnitt als wesentliche Funktion das Bereitstellen eines dichten Abschlusses zukommt. Gleichwohl sei darauf hingewiesen, dass selbstverständlich durch die im ersten Verbindungsabschnitt erzeugte Klemmwirkung bereits eine gewisse Dichtigkeit in der Verbindung bereitgestellt wird, während selbstverständlich auch im zweiten Verbindungsabschnitt die materialschlüssige Verbindung ein bestimmtes Ausmaß an mechanischer und kraftübertragender Kopplung zwischen dem Anschlussstutzen und der Gehäuseanordnung bereitstellt.
Um den Anschlussstutzen zur Erzeugung der Klemmwirkung einfach in die zugeordnete Anschlussstutzenaufnahmeöffnung einführen zu können und in dieser Lage genau positionieren zu können, wird vorgeschlagen, dass der Anschlussstutzen in seinem ersten Verbindungsabschnitt sich in einer Anschlussstutzeneinführrichtung verjüngend ausgebildet ist und dass die Anschlussstutzenaufnahmeöffnung in ihrem ersten Halteabschnitt sich in der Anschlussstutzeneinführrichtung zu dem ersten Verbindungsabschnitt komplementär verjüngend ausgebildet ist. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der erste Verbindungsabschnitt und der erste Halteabschnitt sich konisch verjüngend ausgebildet sind. Eine stabile selbsthemmende Haltewirkung kann dann vor allem dann erzeugt werden, wenn ein Konuswinkel im Bereich von 4° bis 8°, vorzugsweise bei etwa 6°, liegt.
Bei der erfindungsgemäßen Wärmetauscheranordnung kann weiterhin vorgesehen sein, dass der erste Verbindungsabschnitt in einem weiter als der zweite Verbindungsabschnitt in die Anschlussstutzenaufnahmeöffnung einzuführenden Teil des Verbindungsbereichs vorgesehen ist. Weiter wird gemäß einer besonders vorteilhaften Ausgestaltungsform vorgeschlagen, dass der zweite Verbindungsabschnitt eine wenigstens bereichsweise in Abstand zu einer Innenoberfläche der Anschlussstutzenaufnahmeöffnung im zweiten Halteabschnitt liegende Verbindungsoberfläche aufweist.
Um im Bereich des zweiten Verbindungsabschnitts bzw. des zweiten Halteabschnitts die vorangehend angesprochene Dichtungsfunktion mit hoher Zuverlässigkeit realisieren zu können, wird weiter vorgeschlagen, dass zwischen der Innenoberfläche der Anschlussstutzenaufnahmeöffnung im zweiten Halteabschnitt und der Verbindungsoberfläche des zweiten Verbindungsabschnitts ein ringartiges Volumen zur Aufnahme von Verbindungsmaterial gebildet ist. Beispielsweise kann hier vorgesehen sein, dass die Verbindungsoberfläche des zweiten Verbindungsabschnitts oder/und die Innenoberfläche des zweiten Halteabschnitts im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet sind.
Um dafür zu sorgen, dass der Anschlussstutzen in der diesen aufnehmenden Anschlussstutzenaufnahmeöffnung auch bei erzeugter Klemmwirkung im ersten Verbindungsabschnitt bei vergleichsweise massiver Krafteinwirkung gegen Verkippen gesichert ist, wird weiter vorgeschlagen, dass der zweite Verbindungsabschnitt in seinem von dem ersten Verbindungsabschnitt entfernten Endbereich eine mit der Innenoberfläche des zweiten Halteabschnitts der Anschlussstutzenaufnahmeöffnung zusammenwirkende Zentrierformation aufweist. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Zentrierformation wenigstens einen bezüglich der Innenoberfläche des zweiten Halteabschnitts abstützbaren Zentriervorsprung aufweist. Um bei einer derartigen Anordnung die materialschlüssige Verbindung im zweiten Verbindungsabschnitt leicht herstellen zu können, wird weiter vorgeschlagen, dass die Zentrierformation wenigstens eine Verbindungsmaterialeinführöffnung bereitstellt.
Die materialschlüssige Verbindung kann vorzugsweise durch Verkleben realisiert sein, wobei als Klebstoffe Materialien in Frage kommen, die nach ihrem Aushärten vollständig hart und starr sind, ebenso wie Materialien, die nach ihrem Aushärten eine gewisse Flexibilität bzw. Elastizität aufweisen, gleichwohl an den durch dieses Material verbundenen Bauteilen sehr stark anhaften, wie dies beispielsweise bei Silikonklebematerialien o.dgl. der Fall ist.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1
eine erfindungsgemäß realisierte Verbindung zwischen einem Anschlussstutzen und einem Wärmetauschergehäuse;
Fig. 2
eine aus dem Stand der Technik bekannte Wärmetauscheranordnung, anhand welcher der grundsätzliche Aufbau einerderartigen Wärmetauscheranordnung beschrieben wird.
Bevor nachfolgend mit Bezug auf die Fig. 1 detailliert die Prinzipien der vorliegenden Erfindung dargelegt werden, wird zunächst mit Bezug auf die Fig. 2 der aus dem Stand der Technik bekannte grundsätzliche Aufbau einer derartigen Wärmetauscheranordnung bzw. eines diese aufweisenden Heizgeräts für ein Fahrzeug beschrieben.
Dieses in der Fig. 2 gezeigte Heizgerät 10 weist einen Brennerbereich 12 auf, in welchem ein Gemisch aus Verbrennungsluft und verdampftem oder zerstäubtem Brennstoff verbrannt wird. Die Verbrennungsabgase strömen entlang eines Flammrohrs 14 und treten aus diesem in einem Endbereich 16 aus. Das Flammrohr 14 ist von einer Gehäuseanordnung 18 einer allgemein mit 20 bezeichneten Wärmetauscheranordnung umgeben, wobei diese Gehäuseanordnung 18 aus zwei ineinander eingesetzten, im Wesentlichen topfartig ausgebildeten Gehäusebauteilen 22, 24 gebildet ist. Diese Gehäusebauteile 22, 24 sind in jeweiligen Randbereichen 26, 28 miteinander zum Bilden eines fluiddichten Abschlusses verbunden und begrenzen mit ihren jeweiligen Umfangswandungen 30, 32 und Bodenwandungen 34, 36 einen Mediumströmungsraum 37. Das allgemein als Wassermantel bezeichnete äußere topfartige Gehäusebauteil 24 weist zwei Anschlussstutzen 38 bzw. 40 auf. Diese Anschlussstutzen 38, 40 dienen zum Anschluss von Mediumführungsleitungen, über die ein beispielsweise flüssiges Medium in den Mediumströmungsraum 37 eingeleitet werden kann bzw. aus diesem Mediumströmungsraum 37 auch wieder abgezogen werden kann, nachdem es die über das innere Gehäuseteil 22 übertragene Verbrennungswärme zumindest zum Teil aufgenommen hat. Bei der in Fig. 2 dargestellten und aus dem Stand der Technik bekannten Anordnung sind, wie bereits eingangs erläutert, die Anschlusstutzen 38, 40 mit dem äußeren Gehäusebauteil 24 integral ausgestaltet.
Gemäß den in der Fig. 1 gezeigten Prinzipien der vorliegenden Erfindung ist nunmehr vorgesehen, dass zumindest einer dieser Anschlussstutzen, also beispielsweise der Anschlussstutzen 38, nicht mit dem Gehäusebauteil 24 bzw. der Gehäuseanordnung 18 integral ausgestaltet ist. Vielmehr ist der Anschlussstutzen 38 als separates Bauteil ausgeführt und mit dem Gehäusebauteil 24 im dargestellten Beispiel im Bereich von dessen Umfangswandung 32 fest verbunden.
Man erkennt in der Fig. 1, dass in dieser Umfangswandung 32 des äußeren Gehäusebauteils 24 eine allgemein mit 42 bezeichnete Anschlusstutzenaufnahmeöffnung bereitgestellt ist. In diese Anschlussstutzenaufnahmeöffnung 42 ist der Anschlussstutzen 38 mit einem Verbindungsbereich 44 eingeführt. Ein Anschlussbereich 46 des Anschlussstutzens 38 liegt außerhalb der Anschlussstutzenaufnahmeöffnung 42, so dass eine Anschlussleitung, beispielsweise ein Anschlussschlauch o.dgl., daran festgelegt werden kann und thermisch zu behandelndes Medium eine zentrale Durchströmöffnung 48 des Anschlussstutzens 38 und eine in die Anschlussstutzenaufnahmeöffnung 42 einmündende Öffnung 50 in der Umfangswandung 32 des Gehäusebauteils 24 durchströmen kann.
Man erkennt in Fig. 1, dass der Verbindungsbereich 44 des Anschlussstutzens 38 im Wesentlichen in zwei Verbindungsabschnitte 52, 54 aufgegliedert ist. Der erste Verbindungsabschnitt 52 liegt weiter in die Anschlussstutzenaufnahmeöffnung 42 eingeführt, als der zweite Verbindungsabschnitt 54 und ist in einem ersten Halteabschnitt 56 der Anschlussstutzenaufnahmeöffnung 42 positioniert. Der weniger weit bzw. weniger tief in die Anschlussstutzenaufnahmeöffnung 42 eingeführte zweite Verbindungsabschnitt 54 liegt in einem zweiten Halteabschnitt 58 der Anschlussstutzenaufnahmeöffnung 42.
Sowohl der erste Verbindungsabschnitt 52 als auch der erste Halteabschnitt 56 sind in einer Anschlussstutzeneinführrichtung R, also derjenigen Richtung, in welcher der Anschlussstutzen 38 zur Herstellung der Verbindung in die Anschlussstutzenaufnahmeöffnung 42 einzuführen ist, sich verjüngend, vorzugsweise sich konisch verjüngend, ausgebildet. Beim Einführen bzw. Einpressen des Anschlussstutzens 38 in die Anschlussstutzenaufnahmeöffnung 42 gelangen die beispielsweise konische Außenumfangsfläche 60 des Anschlussstutzens 38 im ersten Verbindungsabschnitt 52 und die beispielsweise komplementär konisch geformte Innenumfangsfläche des ersten Halteabschnitts 56 der Anschlussstutzenaufnahmeöffnung 42 in gegenseitigen Anlagekontakt, so dass durch Erzeugen einer entsprechenden Einpresskraft auch eine Klemmwirkung bereitgestellt werden kann. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn der Konuswinkel des ersten Verbindungsabschnitts 52 bzw. des ersten Halteabschnitts 56 so gewählt ist, dass auch unter Berücksichtigung der Materialauswahl eine selbsthemmende Klemmhaltewirkung erzeugt wird. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, einen Konuswinkel im Bereich von etwa 6° auszuwählen. Ferner kann die Tiefe der Anschlussstutzenaufnahmeöffnung 42 so gewählt werden, dass auch bei vollständig in diese eingeführtem Verbindungsbereich 44 des Anschlussstutzens 38 ein Boden 64 der Anschlussstutzenaufnahmeöffnung 42 noch einen zumindest geringfügigen Abstand zum Anschlussstutzen 38 hat. Auf diese Art und Weise kann sichergestellt werden, dass bei dem Einpressvorgang der Anschlussstutzen 38 unter Erzeugung der gewünschten bzw. definierten Einpresskraft so weit geschoben wird, bis eine entsprechende Klemmwirkung erzeugt ist, die der Einpresskraft vollständig entgegenwirkt, ohne dass die Gefahr besteht, dass der Einpressvorgang durch Anstehen des Anschlussstutzens 38 am Boden 64 beendet wird, bevor eine gewünschte Klemmkraftwirkung realisiert ist. Gleichwohl kann es auch vorteilhaft sein, den Anschlussstutzen 38 und die Anschlussstutzenaufnahmeöffnung 42 derart aufeinander abgestimmt bereitzustellen, dass der Einpressvorgang so lange durchzuführen ist, bis der erste Verbindungsabschnitt 52 am Boden 64 ansteht und somit der Anschlussstutzen 38 in absolut definierter Positionierung an dem Gehäusebauteil 24 gehalten ist.
Bauartbedingt kann es ebenfalls möglich sein, dass die Anschlussaufnahmeöffnung 42 ohne Boden 64 ausgeführt werden kann. Somit ist es möglich, dass der Anschlussstutzen 38 mit der Gehäuseanordnung 18 bündig abschließt bzw. es steht der Anschlussstutzen 38 geringfügig über oder ist systembedingt leicht zurückgesetzt.
Im zweiten Verbindungsabschnitt 54 wird die Verbindung zwischen dem Anschlussstutzen 38 und dem Gehäusebauteil 24 durch Materialschluss realisiert, also beispielsweise durch Verklebung. Hierzu ist der Anschlussstutzen 38 in seinem zweiten Verbindungsabschnitt mit einer Verbindungsoberfläche 66 ausgestaltet, die zu einer Innenoberfläche 68 der Anschlussstutzenaufnahmeöffnung 42 im zweiten Halteabschnitt 58 einen zumindest geringfügigen Abstand aufweist. Dies führt zu der in Fig. 1 erkennbaren stufenartigen Ausgestaltung des Verbindungsbereichs 44 im Übergang zwischen dem ersten Verbindungsabschnitt 52 und dem zweiten Verbindungsabschnitt 54. Auf diese Art und Weise wird ein bei zylindrischer Ausgestaltung der Verbindungsoberfläche 66 und der in Abstand dazu angeordneten Innenoberfläche 68 ringartiges Volumen 70 bereitgestellt, in der das zur Realisierung des Materialschlusses eingesetzte Material 72, also beispielsweise Klebstoff, aufgenommen werden kann.
In seinem von dem ersten Verbindungsabschnitt 52 entfernten Ende ist der zweite Verbindungsabschnitt 54 mit einer Zentrierformation 74 ausgestaltet. Diese kann mehrere in Umfangsabstand zueinander angeordnete Zentriervorsprünge 76 aufweisen, die so weit über die Verbindungsoberfläche 66 hervorstehen, dass sie bei korrekter Positionierung des Anschlussstutzens 38 an dem Gehäusebauteil 24 an der Innenoberfläche 68 anstehen bzw. zu dieser nur einen geringen Abstand aufweisen. Zwischen den in Umfangsrichtung zueinander mit Abstand angeordneten Zentriervorsprüngen 76 sind dann Durchtrittsbereiche gebildet, in welchen nach dem Einsetzen des Anschlussstutzens 38 in die Anschlussstutzenaufnahmeöffnung 42 dann das zum Realisieren der materialschlüssigen Verbindung eingesetzte Material, also beispielsweise der Klebstoff, eingeleitet werden kann. Auf diese Art und Weise kann sichergestellt werden, dass das gesamte Volumen 70 vollständig mit dem Verbindungsmaterial 72 gefüllt werden kann, ohne dass die Gefahr besteht, dass zuvor die Oberfläche 60 des ersten Verbindungsabschnitts zumindest lokal mit noch nicht ausgehärtetem Material 72 verunreinigt wird und somit die Gefahr der nicht korrekten Erzeugung der Klemmwirkung eingeführt wird.
Durch die vorangehend beschriebene erfindungsgemäße Ausgestaltung der Wärmetauscheranordnung 20 werden verschiedene herstellungstechnische Vorteile ebenso wie funktionale Vorteile erzielt. So kann durch das separate Ausgestalten des oder jedes Anschlussstutzens 38 von dem diesen aufweisenden bzw. tragenden Gehäusebauteil 24 für diese beiden Elemente jeweils ein geeignetes Material ausgewählt werden. Beispielsweise ist es möglich, den Anschlussstutzen 38 aus Aluminiummaterial oder Kunststoffmaterial auszugestalten, während das Gehäusebauteil 24 aus andersartigem Material, beispielsweise einem anderen Metallmaterial oder einem anderen Kunststoffmaterial, aufgebaut ist. Weiterhin ist der Fertigungsvorgang insbesondere des Gehäusebauteils 24 leichter durchzuführen, da nicht die zur integralen Anformung eines Anschlussstutzens erforderlichen Maßnahmen ergriffen werden müssen. Die Anschlussstutzenaufnahmeöffnung 42 kann, ebenso wie die Öffnung 50, nachträglich an gewünschter Positionierung in dem Gehäusebauteil 24 gebildet werden, kann jedoch problemlos auch beim Fertigungsvorgang durch entsprechende Formenausgestaltung realisiert werden, wobei sich insbesondere die leicht konische Formgebung im Bereich des ersten Halteabschnitts 56 als zum Bereitstellen einer Entformungsschräge vorteilhaft erweist. Auch die Öffnung 50 und der zweite Halteabschnitt 58 können, falls erforderlich, mit geringfügigen Entformungsschrägen bereitgestellt werden, was jedoch vor allem im Vergleich zur Konizität des ersten Halteabschnitts 56 im Sinne der vorliegenden Erfindung gleichwohl noch als im Wesentlichen zylindrisch interpretiert werden kann. Die im Wesentlichen zylindrische Ausgestaltung vor allem des zweiten Halteabschnitts 58 führt weiterhin zu dem Vorteil, dass der Anschlussstutzen 38, der beispielsweise durch spanabhebende Bearbeitung aus einem Rohling hergestellt werden kann, im Bereich des ersten Verbindungsabschnitts 52 und im Bereich der Zentrierformation 74 den gleichen maximalen Durchmesser bzw. Radius bezogen auf eine Längsmittenachse des Anschlussstutzens 38 aufweist. Dies vereinfacht vor allem bei spanabhebender Bearbeitung den Herstellungsvorgang und führt zu einer Einsparung von Material. Selbstverständlich ist es auch möglich, den Anschlussstutzen 38 in anderer Art und Weise, also beispielsweise in einem Gießvorgang, herzustellen und ggf. dann in spanabhebender Art und Weise nachzubearbeiten.
Weiterhin liefert vor allem im Bereich des Anschlussstutzens 38 der erfindungsgemäße Aufbau den Vorteil, dass dieser in seinem zur Verbindung mit einer Anschlussleitung vorgesehenen Anschlussbereich 46 so geformt werden kann, wie dies für eine stabile Verbindung am besten geeignet ist. Man erkennt beispielsweise in Fig. 1, dass der Anschlussstutzen 38 im Endbereich des Anschlussbereichs 46 einen Erweiterungswulst 78 aufweist. Dieser Erweiterungswulst 78 sorgt dafür, dass eine auf diesen Anschlussbereich 46 einmal aufgeschobene flexible Leitung stabil gehaltert wird und insbesondere bei Festlegung derselben mit einer Rohrschelle oder Klemme, die dann zwischen dem Erweiterungswulst 78 und der Zentrierformation 74 positioniert ist, ein ungewünschtes Ablösen der Leitung vom Anschlussbereich 46 praktisch nicht auftreten kann. Selbstverständlich ist es auch möglich, den Anschlussstutzen 38 im Anschlussbereich 46 beispielsweise mit einer rillenoder rippenartigen Oberflächenstruktur bereitzustellen, um eine noch weiter verbesserte Haltefunktion erlangen zu können.
Durch das Bereitstellen der Zentrierformation 74 am Anschlussstutzen 38 wird sichergestellt, dass dieser auch in Abstand zum ersten Verbindungsabschnitt stabil an dem Gehäusebauteil 24 abgestützt ist, was insbesondere dann von Bedeutung ist, wenn das Verbindungsmaterial 72 eine gewisse Flexibilität aufweist. Es kann somit sichergestellt werden, dass auf den Anschlussstutzen 38 im Bereich seines Anschlussbereichs 46 einwirkende Querkräfte nicht zu einem Verkippen und Loslösen des Anschlussstutzens 38 im ersten Verbindungsabschnitt 52 führen können.

Claims (13)

  1. Wärmetauscheranordnung für ein Heizgerät, insbesondere Fahrzeugheizgerät, umfassend einen in einer Gehäuseanordnung (18) gebildeten Mediumströmungsraum (37) zur Durchströmung mit thermisch zu behandelndem Medium, wobei an der Gehäuseanordnung wenigstens ein Anschlussstutzen (38) zum Anschluss einer Mediumführungsleitung vorgesehen ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussstutzen (38) von der Gehäuseanordnung (18) getrennt ausgebildet ist und dass in der Gehäuseanordnung (18) eine Anschlussstutzenaufnahmeöffnung (42) gebildet ist, in welcher der Anschlussstutzen (38) mit einem Verbindungsbereich (44) aufgenommen und gehalten ist.
  2. Wärmetauscheranordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussstutzen (38) in seinem Verbindungsbereich (44) einen ersten Verbindungsabschnitt (52) aufweist, in welchem der Anschlussstutzen (38) in einem ersten Halteabschnitt (56) der Anschlussstutzenaufnahmeöffnung (42) durch Klemmwirkung gehalten ist, und einen zweiten Verbindungsabschnitt (54) aufweist, in welchem der Anschlussstutzen (38) in einem zweiten Halteabschnitt (58) der Anschlussstutzenaufnahmeöffnung (42) durch Materialschluss gehalten ist.
  3. Wärmetauscheranordnung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussstutzen (38) in seinem ersten Verbindungsabschnitt (52) sich in einer Anschlussstutzeneinführrichtung (R) verjüngend ausgebildet ist und dass die Anschlussstutzenaufnahmeöffnung (42) in ihrem ersten Halteabschnitt (56) sich in der Anschlussstutzeneinführrichtung (R) zu dem ersten Verbindungsabschnitt (52) komplementär verjüngend ausgebildet ist.
  4. Wärmetauscheranordnung nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verbindungsabschnitt (52) und der erste Halteabschnitt (56) sich konisch verjüngend ausgebildet sind.
  5. Wärmetauscheranordnung nach Anspruch 4,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein Konuswinkel im Bereich von 4° bis 8°, vorzugsweise bei etwa 6°, liegt.
  6. Wärmetauscheranordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verbindungsabschnitt (52) in einem weiter als der zweite Verbindungsabschnitt (54) in die Anschlussstutzenaufnahmeöffnung (42) einzuführenden Teil des Verbindungsbereichs (44) vorgesehen ist.
  7. Wärmetauscheranordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Verbindungsabschnitt (54) eine wenigstens bereichsweise in Abstand zu einer Innenoberfläche (68) der Anschlussstutzenaufnahmeöffnung (42) im zweiten Halteabschnitt (58) liegende Verbindungsoberfläche (66) aufweist.
  8. Wärmetauscheranordnung nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Innenoberfläche (68) der Anschlussstutzenaufnahmeöffnung (42) im zweiten Halteabschnitt (58) und der Verbindungsoberfläche (66) des zweiten Verbindungsabschnitts (54) ein ringartiges Volumen (70) zur Aufnahme von Verbindungsmaterial (72) gebildet ist.
  9. Wärmetauscheranordnung nach Anspruch 7 oder 8,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsoberfläche (66) des zweiten Verbindungsabschnitts (54) oder/und die Innenoberfläche (68) des zweiten Halteabschnitts (58) im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet sind.
  10. Wärmetauscheranordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Verbindungsabschnitt (54) in seinem von dem ersten Verbindungsabschnitt (52) entfernten Endbereich eine mit der Innenoberfläche (68) des zweiten Halteabschnitts (58) der Anschlussstutzenaufnahmeöffnung (42) zusammenwirkende Zentrierformation (74) aufweist.
  11. Wärmetauscheranordnung nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrierformation (74) wenigstens einen bezüglich der Innenoberfläche (68) des zweiten Halteabschnitts (58) abstützbaren Zentriervorsprung (76) aufweist.
  12. Wärmetauscheranordnung nach Anspruch 10 oder 11,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Zentrierformation (74) wenigstens eine Verbindungsmaterialeinführöffnung bereitstellt.
  13. Wärmetauscheranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet, dass die materialschlüssige Verbindung durch Verklebung gebildet ist.
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