EP1757891A2 - Wärmeübertrager, insbesondere Kühlmittelkühler für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Wärmeübertrager, insbesondere Kühlmittelkühler für Kraftfahrzeuge Download PDF

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EP1757891A2
EP1757891A2 EP06015410A EP06015410A EP1757891A2 EP 1757891 A2 EP1757891 A2 EP 1757891A2 EP 06015410 A EP06015410 A EP 06015410A EP 06015410 A EP06015410 A EP 06015410A EP 1757891 A2 EP1757891 A2 EP 1757891A2
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EP
European Patent Office
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heat exchanger
exchanger according
boxes
coolant
adjacent
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Volker Kurz
Dieter Schweidler
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Mahle Behr GmbH and Co KG
Original Assignee
Behr GmbH and Co KG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/0408—Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids
    • F28D1/0417—Multi-circuit heat exchangers, e.g. integrating different heat exchange sections in the same unit or heat exchangers for more than two fluids with particular circuits for the same heat exchange medium, e.g. with the heat exchange medium flowing through sections having different heat exchange capacities or for heating/cooling the heat exchange medium at different temperatures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/05316—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • 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
    • F28F9/26—Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators
    • F28F9/262—Arrangements for connecting different sections of heat-exchange elements, e.g. of radiators for radiators

Definitions

  • the invention relates to a heat exchanger, in particular a coolant radiator for motor vehicles according to the preamble of claim 1.
  • Heat exchangers in particular for motor vehicles, consist of a central network or block, which is made up of tubes and ribs, wherein the tubes can be flowed through by a first fluid and the ribs can be flowed around by a second medium.
  • the collection boxes can be designed as entry or exit boxes, as deflection boxes or as entry and exit boxes.
  • the first fluid, for. B a coolant of a coolant circuit of a motor vehicle first flows into the inlet box, where it is distributed to all tubes, flows through the entire block, enters the outlet box and leaves the heat exchanger or coolant cooler via an outlet connection.
  • the applicant has known a heat exchanger or coolant / air cooler in Ganzaluminiumbauweise for a motor vehicle.
  • This cooler is made entirely of aluminum parts, which are soldered together, and has in one of the two header boxes on a partition through which a deflection of the coolant, ie, a double flow through the radiator is effected.
  • This design leads, in particular due to the high heat conductivity of the headers to thermally induced stresses in the region of the partition, since here coolant flows of different temperature meet, ie hot coolant in the inlet chamber and cooled coolant in the outlet chamber. The resulting from the temperature difference voltages can lead to breakage of pipes or solder joints and thus leaks.
  • thermoelectric voltages are not limited to the design of the known cooler, but may also occur in cooling with headers, which have a metallic tube sheet and soldered tube ends, are also problematic heat exchangers ordeffenkühier with multiple, z. B. double deflection.
  • a heat exchanger of the type mentioned, d. H. to improve with at least one deflection of the flow medium to the effect that said thermally induced damage can be avoided.
  • the entire heat exchanger is subdivided into individual heat exchanger units which are thermally decoupled.
  • the end face of a known heat exchanger according to the invention in at least two sub-areas - same or unequal - divided, which form the end faces of the heat exchanger units, the fluid side connected in series are what occurs through fluid communication between adjacent header boxes.
  • Due to the thermal decoupling according to the invention the advantage is achieved that thermally induced damage, eg. B. leaking solder joints do not occur because the thermal expansion is not hindered.
  • holding elements are provided between adjacent headers, which ensure the mechanical cohesion of adjacent heat exchanger units and at the same time act as a spacer and as a thermal insulator.
  • thermoelectric voltages are avoided.
  • the individual heat exchanger units are each made in Ganzmetall- or in Ganzaluminiumbauweise.
  • the items of these aluminum heat exchanger are preferably soldered together.
  • the connection piece between the headers and the holding elements are soldered to the respective adjacent heat transfer, so that the entire heat exchanger according to the invention can also be produced in Ganzaluminiumbauweise.
  • the radiator unit 2 arranged at the top in the drawing has a coolant inlet pipe 5, and the radiator unit 4 arranged at the bottom in the drawing has a coolant outlet pipe 6.
  • the coolant coolers 2, 3, 4 are constructed substantially the same, ie they each have a network 2a, 3a, 4a and both sides arranged collecting boxes 2b, 2c, 3b, 3c, 4b, 4c.
  • the upper header 2 b has the coolant inlet connection 5 and the lower collection box 4 c has the coolant outlet connection 6.
  • the coolant coolers 2, 3, 4 are connected in series one after the other on the coolant side, ie the coolant or collecting tanks 2c, 3c are connected to one another by a connection pipe 7 and the opposite coolant tanks 3b, 4b are connected to each other by a further connecting pipe 8.
  • the coolant flowing in via the inlet connection 5 first flows through the upper cooler unit 2 in the direction of the arrow P1, enters the middle cooler unit 3 via the connecting pipe 7, flows through it in the direction of the arrow P2, then passes through the connecting pipe 8 into the lower cooler unit 4 and flows through them in the direction of the arrow P3 to finally exit the radiator 1 via the coolant outlet nozzle 6.
  • the radiator 1 is connected via the two nozzles 5, 6 to a coolant circuit, not shown, of an internal combustion engine of a motor vehicle.
  • a holding plate 9 is arranged between the coolant boxes 2b, 3b, and a holding plate 10 is arranged between the coolant boxes 3c, 4c.
  • Both retaining plates 9, 10 keep the adjacent header boxes 2b, 3b and 3c, 4c at a distance and form a mechanical connection between the radiator units 2, 3 and 3, 4, so that the entire radiator 1 results in a coherent structure.
  • the networks 2a, 3a, 4a are preferably made of flat tubes, not shown, between which corrugated fins are arranged, which are overflowed by ambient air.
  • the Collection or coolant boxes 2b, 3b, 4b 2c, 3c, 4c are preferably formed as aluminum boxes, which are connected to the aluminum pipes, not shown. All cooler units 2, 3, 4 are thus designed as a whole-aluminum heat exchanger. Also, the connection piece 7, 8 and the retaining plates 9, 10 are formed as aluminum parts, which are soldered to the adjacent header boxes.
  • the entire coolant radiator 1 is preferably mounted in the front engine compartment of a motor vehicle, not shown, preferably additional, not shown Befest Trentsmütel, z. As plastic trays, which include the coolant boxes, are provided.
  • the construction according to the invention of the coolant radiator 1 is based on the following effects and functions:
  • the connecting stubs 7, 8 each form a coolant and a solid mechanical connection between adjacent manifolds - and thus a relatively rigid mechanical bridge.
  • the collecting boxes 2c, 3c and 3b, 4b connected by the connection stubs 7, 8 in this respect form relatively rigid units.
  • the collecting boxes 2b, 3b and 3c, 4c which are only mechanically interconnected by the holding plates 9, 10, are movable relative to one another, d. H. in the direction of the arrows P1, P2, P3.
  • the coolant flow, represented by the arrow P2 is colder than the coolant in the coolant reservoir 2b when it enters the coolant reservoir 3b.
  • the network 2 a expands more than the network 3 a, so that there is a relative movement between the boxes 2 b and 3 b when the connection between the boxes 2 c and 3 c is rigid - the latter being permitted by the holding plate 9 which is made soft in the direction of displacement.
  • This thermoelectric voltages are avoided. The same applies analogously to the relative movement between the boxes 3c and 4c.
  • Fig. 2 shows an enlarged section between the coolant boxes 2c, 3c with the connecting piece 7, which is formed as a tube and soldered to both boxes 2c, 3c.
  • a coolant connection is produced, which also forms a mechanically relatively stiff connection at the same time.
  • Fig. 3 shows a further detail of Fig. 1 with the retaining plate 9 between the coolant boxes 2b, 3b (the retaining plate 10 is formed analogously).
  • the holding plate 9 is connected to the adjacent coolant boxes 2b, 3b by soldering and acts as a spacer.
  • the holding plate 9 in the direction of the coolant tubes, not shown, which is indicated by the arrows + x, -x, soft.
  • the retaining plate 9 will bend (elastically) and allow such a relative movement, so that no damaging stresses can build up.
  • the coolant cooler 1 described above is preferably produced in a completely aluminum construction. Other constructions, such as metallic tube sheets and plastic boxes, are also within the scope of the invention since the same or similar advantages are achieved.
  • the o. E. Cooling units 2, 3, 4 are preferably of the same size, i. H. they have the same ends. However, it is also possible to form the overall cooler 1 in partial coolers or cooler units with different sizes, different faces or different numbers of tubes. Furthermore, it is within the scope of the invention to provide further Riehimfttetaustrittsstutzen, z. B. at the middle radiator unit to here another cooling circuit, for. B., for an oil cooler or intercooler.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager, insbesondere Kühlmittelkühler (1) für Kraftfahrzeuge mit Wärmeübertragemetz, Sammelkästen sowie Eintritts- und Austrittssfiutzen (5, 6) für ein zu kühlendes Fluid, dessen Strömungsweg durch den Wärmeübertrager mindestens eine Umlenkung aufweist. Es wird vorgeschlagen, dass der Wärmeübertrager (1) in mindestens zwei Wärmeübertragereinheiten (2, 3) unterteilt ist, wobei zwei benachbarte Sammelkästen (2c, 3c) durch einen Leitungsabschnitt (7) in Fluidverbindung stehen.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager, insbesondere einen Kühlmittelkühler für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Wärmeübertrager, insbesondere für Kraftfahrzeuge bestehen aus einem zentralen Netz oder Block, weicher aus Rohren und Rippen aufgebaut ist, wobei die Rohre von einem ersten Fluid durchströmbar und die Rippen von einem zweiten Medium umströmbar sind. Beiderseits des Netzes sind Sammelkästen angeordnet, in welche die Rohre münden. Die Sammelkästen können als Eintritts- oder Austrittskästen, als Umlenkkästen oder als Eintritts- und Austrittskästen ausgebildet sein. Das erste Fluid, z. B, ein Kühlmittel eines Kühlmittelkreislaufes eines Kraftfahrzeuges strömt zunächst in den Eintrittskasten, wird dort auf sämtliche Rohre verteilt, durchströmt den gesamten Block, tritt in den Austrittskasten ein und verlässt den Wärmeübertrager bzw. Kühlmittelkühler über einen Austrittsstutzen. In diesem Falle werden alle Rohre in einer Richtung durchströmt, man spricht von einem Parallelstromkühler. Auf der Sekundärseite des Wärmeübertragers, d. h. über die Rippen strömt Umgebungsluft, welche in Folge Staudrucks durch den Kühler gedrückt oder mittels eines Lüfters gefördert wird. Zur weiteren Absenkung der Kühlmitteltemperatur kann in einem der Sammelkästen eine Trennwand vorgesehen sein, während der andere Sammelkasten als Umlenkkasten fungiert. Das Kühlmittel tritt dann zunächst in eine Eintrittskammer des ersten Sammelkastens ein, durchströmt eine erste Hälfte des Blockes bis zum Umlenkkasten, wird dort umgelenkt und durchströmt dann die zweite Hälfte des Blockes bis zur Austrittskammer des ersten Kastens. Damit wird der Strömungsweg für das Kühlmittel verdoppelt. Es ist auch bekannt, das Strömungsmedium durch Anordnung einer weiteren Trennwand in einem Sammelkasten zweifach umzulenken, d. h. den Strömungsweg durch den Wärmeübertrager zu verdreifachen.
  • Durch die DE-A 197 22 099 der Anmelderin wurde ein Wärmeübertrager bzw. Kühlmittel/Luftkühler in Ganzaluminiumbauweise für ein Kraftfahrzeug bekannt. Dieser Kühler besteht vollständig aus Aluminiumteilen, die miteinander verlötet sind, und weist in einem der beiden Sammelkästen eine Trennwand auf, durch welche eine Umlenkung des Kühlmittels, d. h. eine zweifache Durchströmung des Kühlers bewirkt wird. Diese Bauweise führt insbesondere aufgrund der hohen Wärrneleitfähigkeit der Sammelkästen zu thermisch bedingten Spannungen im Bereich der Trennwand, da hier Kühlmittelströme unterschiedlicher Temperatur aufeinander treffen, d. h. heißes Kühlmittel in der Eintrittskammer und abgekühltes Kühlmittel in der Austrittskammer. Die aus der Temperaturdifferenz resultierenden Spannungen können zum Bruch von Rohren oder Lötstellen und damit zu Undichtigkeiten führen. Derartige Thermospannungen sind nicht auf die Bauweise des bekannten Kühlers beschränkt, sondern können ebenso bei Kühlem mit Sammelkästen auftreten, die einen metallischen Rohrboden und eingelötete Rohrenden aufweisen, Ebenso problematisch sind Wärmeübertrager oder Kühlmittelkühier mit mehrfacher, z. B. zweifacher Umlenkung.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wärmeübertrager der eingangs genannten Art, d. h. mit mindestens einer Umlenkung des Strömungsmediums dahingehend zu verbessern, dass die genannten thermisch bedingten Schäden vermieden werden.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist der gesamte Wärmeübertrager in einzelne Wärmeübertragereinheiten unterteilt, die thermisch entkoppelt sind. Die Stimfläche eines bekannten Wärmeübertragers wird erfindungsgemäß in mindestens zwei Teilflächen - gleiche oder ungleiche - unterteilt, die die Stirnflächen der Wärmeübertragereinheiten bilden, die fluidseitig hintereinander geschaltet sind, was durch eine Fluidverbindung zwischen benachbarten Sammelkästen erfolgt. Zwischen den einzelnen Wärmeübertragern besteht somit ein Luftspalt, der die thermische Entkopplung, insbesondere zwischen benachbarten Sammelkästen bewirkt, d. h. in dem Bereich, wo bei bekannten Wärmeübertragern eine Trennwand angeordnet ist. Durch die erfindungsgemäße thermische Entkopplung wird der Vorteil erreicht, dass thermisch bedingte Schäden, z. B. undichte Lötstellen nicht auftreten, weil die Wärmedehnungen nicht behindert werden.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind zwischen benachbarten Sammelkästen Halteelemente vorgesehen, die den mechanischen Zusammenhalt von benachbarten Wärmeübertragereinheiten sicherstellen sowie gleichzeitig als Abstandshalter und als thermischer Isolator wirken. Durch die Halteelemente wird der Vorteil erreicht, dass einerseits ein mechanischer Zusammenhalt benachbarter Wärmeübertrager besteht und andererseits Thermospannungen vermieden werden, da Relativbewegungen zwischen benachbarten Sammelkästen möglich sind. Daher sind die Halteelemente in Richtung der Relativbewegung "weich" ausgebildet.
  • Besonders vorteilhaft ist ein in drei gleiche Wärmeübertragereinheiten unterteilter Wärmeübertrager, d: h. mit zweifacher Umlenkung und entsprechend starker Temperaturabsenkung. Vorteilhaft ist auch hier, dass die unterschiedlichen Dehnungen der Wärmeübertragereinheiten nicht behindert und somit Thermospannungen vermieden werden.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die einzelnen Wärmeübertragereinheiten jeweils in Ganzmetall- bzw. in Ganzaluminiumbauweise hergestellt. Die Einzelteile dieser Aluminiumwärmeübertrager sind vorzugsweise miteinander verlötet. Somit sind auch die Verbindungsstutzen zwischen den Sammelkästen und die Halteelemente mit den jeweils benachbarten Wärmeübertragem verlötbar, sodass der gesamte erfindungsgemäße Wärmeübertrager ebenfalls in Ganzaluminiumbauweise herstellbar ist.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen
    • Fig. 1
    einen erfindungsgemäßen Kühlmittelkühler, bestehend aus drei Kühlereinheiten,
    Fig. 2
    einen Verbindungsstutzen zwischen zwei Kühlereinheiten und
    Fig. 3
    ein Halteblech zwischen zwei Kühlereinheiten.
  • Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Kühlmittelkühler 1, welcher aus drei Teilkühlern oder Kühlereinheiten 2, 3, 4 zusammengesetzt ist. Die in der Zeichnung oben angeordnete Kühlereinheit 2 weist einen Kühlmitteleintrittsstutzen 5 auf, und die in der Zeichnung unten angeordnete Kühlereinheit 4 weist einen Kühlmittelaustrittsstutzen 6 auf. Die Kühlmittelkühler 2, 3, 4 sind im Wesentlichen gleich aufgebaut, d. h. sie weisen jeweils ein Netz 2a, 3a, 4a sowie beiderseits angeordnete Sammelkästen 2b, 2c, 3b, 3c, 4b, 4c auf. Der obere Sammelkasten 2b weist den Kühlmitteleintrittstutzen 5 und der untere Sammelkasten 4c den Kühlmittelausfrittsstutzen 6 auf. Die Kühlmittelkühler 2, 3, 4 sind kühlmittelseitig hintereinander geschaltet, d. h. die Kühlmittel- oder Sammelkästen 2c, 3c sind durch einen Verbindungsstutzen 7 und die gegenüberliegenden Kühlmittelkästen 3b, 4b sind durch einen weiteren Verbindungsstutzen 8 miteinander verbunden. Das über den Eintrittsstutzen 5 einströmende Kühlmittel durchströmt zunächst die obere Kühlereinheit 2 in Richtung des Pfeils P1, tritt über den Verbindungsstutzen 7 in die mittlere Kühlereinheit 3 ein, durchströmt diese in Richtung des Pfeils P2 , tritt dann durch den Verbindungsstutzen 8 in die untere Kühlereinheit 4 ein und durchströmt diese in Richtung des Pfeils P3, um den Kühler 1 schließlich über den Kühlmittelaustriftsstutzen 6 zu verlassen. Der Kühler 1 ist über die beiden Stutzen 5, 6 an einen nicht dargestellten Kühlmittelkreislauf einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges angeschlossen. Gegenüber den Verbindungsstutzen 7, 8 sind jeweils zwischen den Kühlmittelkästen 2b, 3b ein Halteblech 9 und zwischen den Kühlmittelkästen 3c, 4c ein Halteblech 10 angeordnet. Beide Haltebleche 9, 10 halten die benachbarten Sammelkästen 2b, 3b bzw. 3c, 4c auf Abstand und bilden eine mechanische Verbindung zwischen den Kühlereinheiten 2, 3 und 3, 4, sodass der gesamte Kühler 1 ein zusammenhängendes Gebilde ergibt. Die Netze 2a, 3a, 4a bestehen vorzugsweise aus nicht dargestellten Flachrohren, zwischen welchen Wellrippen angeordnet sind, welche von Umgebungsluft überströmt werden. Die Sammel- oder Kühlmittelkästen 2b, 3b, 4b 2c, 3c, 4c sind vorzugsweise als Aluminiumkästen ausgebildet, welche mit den nicht dargestellten Aluminiumrohren verbunden sind. Sämtliche Kühlereinheiten 2, 3, 4 sind somit als Ganz-Aluminiumwärmeübertrager ausgebildet. Auch die Verbindungsstutzen 7, 8 sowie die Haltebleche 9, 10 sind als Aluminiumteile ausgebildet, die mit den benachbarten Sammelkästen verlötbar sind. Der gesamte Kühlmittelkühler 1 wird vorzugsweise im vorderen Motorraum eines nicht dargestellten Kraftfahrzeuges befestigt, wobei vorzugsweise zusätzliche, hier nicht dargestellte Befestigungsmütel, z. B. Kunststoffschalen, die die Kühlmittelkästen umfassen, vorgesehen sind.
  • Der erfindungsgemäße Aufbau des Kühlmittelkühlers 1 beruht auf folgenden Wirkungen und Funktionen: Die Verbindungsstutzen 7, 8 bilden jeweils eine Kühlmittel- und eine feste mechanische Verbindung zwischen benachbarten Sammelkästen - und insofern eine relativ biegesteife mechanische Brücke. Die durch die Verbindungsstutzen 7, 8 verbundenen Sammelkästen 2c, 3c sowie 3b, 4b bilden insofern relativ starre Einheiten. Die durch die Haltebleche 9, 10 nur mechanisch miteinander verbundenen Sammelkästen 2b, 3b sowie 3c, 4c sind dagegen gegeneinander beweglich, d. h. in Richtung der Pfeile P1, P2, P3. Der Kühlmittelstrom, dargestellt durch den Pfeil P2, ist bei Eintritt in den Kühlmittelkasten 3b kälter als das Kühlmittel im Kühlmittelkasten 2b. Daher dehnt sich das Netz 2a stärker als das Netz 3a aus, sodass es bei starrer Verbindung zwischen den Kästen 2c und 3 c eine Relativbewegung zwischen den Kästen 2b und 3b ergibt - letztere wird durch das in Verschieberichtung weich ausgebildet Halteblech 9 zugelassen. Damit werden Thermospannungen vermieden. Gleiches gilt analog für die Relativbewegung zwischen den Kästen 3c und 4c.
  • Fig. 2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt zwischen den Kühlmittelkästen 2c, 3c mit dem Verbindungsstutzen 7, der als Rohr ausgebildet und mit beiden Kästen 2c, 3c verlötet ist. Damit wird eine Kühlmittelverbindung hergestellt, die gleichzeitig auch eine mechanisch relativ steife Verbindung bildet.
  • Fig. 3 zeigt einen weiteren Ausschnitt aus Fig. 1 mit dem Halteblech 9 zwischen den Kühlmittelkästen 2b, 3b (das Halteblech 10 ist analog ausgebildet). Das Halteblech 9 ist mit den benachbarten Kühlmittelkästen 2b, 3b durch Löten verbunden und wirkt als Abstandshalter. Andererseits ist das Halteblech 9 in Richtung der nicht dargestellten Kühlmittelrohre, welche durch die Pfeile +x, -x angedeutet ist, weich ausgebildet. Im Falle einer Relativbewegung zwischen den Kühlmittelkästen 2b, 3b in Richtung +x oder -x wird sich das Halteblech 9 (elastisch) verbiegen und eine derartige Relativbewegung zulassen, sodass sich keine schädlichen Spannungen aufbauen können.
  • Der oben beschriebene Kühlmittelkühler 1 wird bevorzugt in Ganzaluminiumbauweise hergestellt. Andere Bauweisen, beispielsweise mit metallischen Rohrböden und Kunststoffkästen liegen auch im Bereich der Erfindung, da die gleichen oder ähnliche Vorteile erzielt werden. Die o. e. Kühleinheiten 2, 3, 4 sind vorzugsweise von gleicher Größe, d. h. sie weisen gleiche Stimflächen auf. Möglich ist jedoch auch, den Gesamtkühler 1 in Teilkühler oder Kühlereinheiten mit unterschiedlicher Größe, unterschiedlicher Stirnfläche bzw. unterschiedlicher Rohrzahl auszubilden. Ferner liegt es im Bereich der Erfindung, weitere Kühimfttetaustrittsstutzen vorzusehen, z. B. am der mittleren Kühlereinheit, um hier einen weiteren Kühlkreislauf, z. B., für einen Ölkühler oder einen Ladeluftkühler anzuschließen.
  • Möglich und im Rahmen der Erfindung wäre auch, zwei benachbarte, in Fluidverbindung stehende Sammelkästen zu einem Sammelkasten mit gemeinsamem Rohrboden zu integrieren, der jeweils die Rohrenden von zwei benachbarten Teilblöcken aufnimmt. Der gesamte Wärmeübertrager würde somit nur an den Stellen maximaler Temperaturunterschiede "aufgeschnitten".

Claims (10)

  1. Wärmeübertrager, insbesondere Kühlmittelkühler (1) für Kraftfahrzeuge mit Wärmeübertragemetz, Sammelkästen sowie Eintritts- und Austrittsstutzen für ein zu kühlendes Fluid, dessen Strömungsweg durch den Wärmeübertrager mindestens eine Umlenkung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertrager (1) in mindestens zwei Wärmeübertragereinheiten (2, 3) unterteilt ist, wobei zwei benachbarte Sammelkästen (2c, 3c) durch einen Leitungsabschnitt (7) in Fluidverbindung stehen.
  2. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Sammelkästen (2b, 3b), die gegenüber den in Fluidverbindung stehenden Sammelkästen (2c, 3c) angeordnet sind, durch jeweils ein Halteelement (9) mechanisch verbunden sind.
  3. Wärmeübertrager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteelemente (9, 10) als Abstandshalter und thermische Isolation zwischen den Sammelkästen (2b, 3b; 3c, 4c) ausgebildet sind.
  4. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch eine Unterteilung in drei Wärmeübertragereinheiten, (2, 3, 4), wobei jeweils zwei benachbarte Sammelkästen (2c, 3c; 3b, 4b) auf sich gegenüber liegenden Seiten in Fluidverbindung (7, 8) stehen und eine zweifache Umlenkung (7, 8) des Fluid bilden.
  5. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragereinheiten (2, 3, 4) in Ganzmetallbauweise, insbesondere in Ganzaluminiumbauweise ausgebildet sind.
  6. Wärmeübertrager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragereinheiten (2, 3, 4) durch Hartlöten herstellbar sind.
  7. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein, zwei oder mehrere Leitungsabschnitte als rohrförmige Verbindungsstutzen (7, 8) ausgebildet sind, welche zwischen den Schmalseiten benachbarter Sammelkästen (2c, 3c; 3b, 4b) angeordnet sind.
  8. Wärmeübertrager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstutzen (7, 8) aus einem metallischen Werkstoff herstellbar und mit den benachbarten Sammelkästen (2c, 3c; 3b, 4b) verlötbar sind.
  9. Wärmeübertrager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstutzen (7, 8) aus Kunststoff herstellbar und mittels Dichtungen gegenüber den Sammelkästen (2c, 3c; 3b, 4b) abgedichtet sind.
  10. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein, zwei oder mehrere Leitungsabschnitte dadurch gebildet sind, dass jeweils zwei benachbarte Sammelkästen über ein insbesondere einstückig angeformtes Zwischenstück mit zu den Sammelkästen gleicher Querschnittsfläche miteinander verbunden sind.
EP06015410A 2005-08-27 2006-07-25 Wärmeübertrager, insbesondere Kühlmittelkühler für Kraftfahrzeuge Withdrawn EP1757891A3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005040613A DE102005040613A1 (de) 2005-08-27 2005-08-27 Wärmeüberträger, insbesondere Kühlmittelkühler für Kraftfahrzeuge

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Publication Number Publication Date
EP1757891A2 true EP1757891A2 (de) 2007-02-28
EP1757891A3 EP1757891A3 (de) 2012-03-07

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ID=37488052

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP06015410A Withdrawn EP1757891A3 (de) 2005-08-27 2006-07-25 Wärmeübertrager, insbesondere Kühlmittelkühler für Kraftfahrzeuge

Country Status (2)

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EP (1) EP1757891A3 (de)
DE (1) DE102005040613A1 (de)

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ITAN20090017A1 (it) * 2009-04-22 2010-10-23 Ad Hoc S R L Corpo scaldante ad elementi componibili con mezzi antirumore

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