EP1826502A2 - Verbindungssystem zur Verbindung mindestens eines Wärmetauschers mit mindestens einem Gehäuse - Google Patents

Verbindungssystem zur Verbindung mindestens eines Wärmetauschers mit mindestens einem Gehäuse Download PDF

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EP1826502A2
EP1826502A2 EP07002885A EP07002885A EP1826502A2 EP 1826502 A2 EP1826502 A2 EP 1826502A2 EP 07002885 A EP07002885 A EP 07002885A EP 07002885 A EP07002885 A EP 07002885A EP 1826502 A2 EP1826502 A2 EP 1826502A2
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EP
European Patent Office
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heat exchanger
groove
housing
plug
connection system
Prior art date
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EP07002885A
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English (en)
French (fr)
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EP1826502B1 (de
EP1826502A3 (de
Inventor
Klaus Dipl.- Ing. Voigt (FH)
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Mahle Behr Industry GmbH and Co KG
Original Assignee
Behr Industrieanlagen GmbH and Co KG
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Publication date
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Publication of EP1826502A3 publication Critical patent/EP1826502A3/de
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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
    • F28F9/002—Casings in the form of plate-like arrangements; Frames enclosing a heat exchange core with fastening means for other structures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F13/00—Details common to, or for air-conditioning, air-humidification, ventilation or use of air currents for screening
    • F24F13/30—Arrangement or mounting of heat-exchangers

Definitions

  • the present invention relates to a connection system for connecting at least one heat exchanger with at least one housing for an air conditioning system.
  • Heat exchangers in particular air conditioning units, evaporators, condensers, are usually integrated in a housing.
  • the housing is made of plastic.
  • the housing usually has an upper housing part and a lower housing part.
  • at least one housing part for the maintenance of the plastic housing must be removable.
  • the at least one heat exchanger of an air conditioner may not change its position.
  • the lower housing part or the upper housing part is the supporting element and can not be removed.
  • air conditioners with sheet metal housings are known.
  • the housing is screwed to the heat exchanger.
  • the heat exchanger is in particular made of a metal with a low density such as aluminum or stainless steel.
  • the housing is made of plastic or of a metal of low density, such as aluminum.
  • Heat exchangers and housings usually have different thermal expansion coefficients. In the operating state, the housing usually undergoes a different thermal expansion than the heat exchanger.
  • the heat exchanger can be damaged in the operating state.
  • connection system for connecting at least one heat exchanger with at least one housing for an air conditioner, wherein the at least one heat exchanger with the at least one housing for an air conditioner positively connected, wherein the connection system at least one plug-in fork element for connecting the at least one heat exchanger to the at least one Housing has.
  • connection system for connecting at least one heat exchanger of an air conditioner such as an evaporator or condenser serve with at least one housing, in particular serve for connection to the housing of the air conditioner.
  • the heat exchanger in particular the evaporator or condenser, be positively connected to at least one housing.
  • the heat exchanger may in particular be positively connected via at least one housing part via a plug-in fork element.
  • the plug-in fork element can connect at least one housing part in a form-fitting manner to the at least one heat exchanger, in particular to the evaporator and / or condenser.
  • the housing may be made of plastic or of a metal of low density, such as aluminum or of a fiber composite material.
  • the at least one plug-in fork element has at least two prongs. Particularly advantageous connect the at least two prongs the housing form-fitting with the at least one heat exchanger.
  • the at least two tines are integrally formed.
  • the plug-in fork element is thereby particularly advantageous to produce and / or assembled and / or disassembled.
  • the force-transmitting surface can be increased particularly advantageously.
  • a further advantageous embodiment is characterized in that the at least one plug-in fork element has at least one ring segment for handling during assembly and / or disassembly.
  • an assembly and / or disassembly tool such as a pair of pliers are introduced.
  • the at least one plug-in fork element is at least partially formed from a spring material such as spring wire, in this way, in addition to the positive connection, a frictional engagement between the plug-in fork element and the heat exchanger and / or the housing is made, so that the plug-in fork element particularly advantageous captive that connects at least one housing with the at least one heat exchanger.
  • the plug-in fork element can be made of a material, in particular of a spring material.
  • the plug-in fork element can also be made of different materials such as plastic and / or metal, in particular spring wire.
  • the housing has at least one first groove element for receiving at least one heat exchanger section.
  • a section of an at least one heat exchanger can be particularly advantageous.
  • At least the first groove element has at least one bore for receiving the plug-in fork element.
  • the first groove element may have two, three, four, five, six, seven, eight or more than eight holes. Two can be particularly advantageous Holes may be introduced on one side of the groove wall and the two other holes opposite the two first bores may be introduced on another groove wall.
  • the at least one plug-in fork element can be inserted particularly advantageously through the four holes of the at least one groove.
  • the housing has at least one second groove element.
  • at least one further plug-in fork element can be introduced into the second groove element.
  • first groove element and the second groove element have different widths.
  • the wider of the two groove elements absorb heat expansions of the at least one heat exchanger particularly advantageous.
  • the heat exchanger has at least one heat exchanger section which at least partially engages at least in the first groove element of the housing and / or at least in the second groove element of the housing and / or has at least one bore for receiving the plug fork element. In this way, the heat exchanger can be connected to the at least one housing particularly advantageous.
  • the at least one heat exchanger section has at least two bores. In the at least two holes, the plug-in fork element is particularly advantageous plugged.
  • the heat exchanger section is formed at least in sections as at least one side plate of the heat exchanger.
  • the heat exchanger section can be an extended section of the side panel.
  • FIG. 1 shows an isometric view of a housing section 1 connected to a heat exchanger 2 via two plug-in fork elements 4.
  • the heat exchanger 2 is in particular an evaporator and / or condenser and / or a coolant radiator and / or an exhaust gas cooler and / or an oil cooler and / or a gas cooler of an air conditioning system.
  • the housing 1 has a housing plate 11 and a groove element 3.
  • the groove element 3 is formed substantially as a U-profile.
  • the groove element 3 has a first groove wall 9 and a second groove wall 10.
  • the first groove wall 9 is arranged substantially parallel to the second groove wall 10, substantially the first groove wall 9 is arranged by the second groove wall 10 at a distance from the groove base 12
  • the groove base 12 is arranged substantially perpendicular to the first groove wall 9 and / or to the second groove wall 10.
  • the first groove wall 9 and / or the second groove wall 10 are arranged substantially perpendicular to the housing plate 11.
  • the groove base 12 is arranged substantially parallel to the housing plate 11.
  • the groove base 12 is arranged substantially at a distance from an unspecified height of the first groove wall 9 and / or the second groove wall 10.
  • the transition of the first groove wall 9 in the groove base 12 and the transition of the second groove wall 10 in the groove base 12 is formed substantially as a groove phase.
  • the transition of the first groove wall 9 in the groove base 12 is formed as the first groove phase 15.
  • the transition of the second groove wall 10 in the groove base 12 is formed substantially as a second groove phase 16.
  • the first groove wall 9 has a number of groove webs 17.
  • the Nutstege 17, in the illustrated embodiment five Nutstege 17, are formed from the first groove wall 9. From the second groove wall 10, five groove webs 17 are also formed in the illustrated embodiment.
  • the Nutstege 17 of the first groove wall 9 are arranged opposite to the Nutstegen 17 of the second groove wall 10 in the illustrated embodiment opposite.
  • the Nutstege 17 are formed from the first groove wall 9 and / or from the second groove wall 10 substantially perpendicular to unspecified Nutraumsverlauf the groove member 3.
  • the Nutstege 17 of the first groove wall 9 can be arranged offset relative to the Nutstegen 17 of the second groove wall 10.
  • the Nutstege 17 are integrally formed with the housing 1.
  • the Nutstege 17 serve essentially the stiffening of the housing 1 and the stiffening of the groove element. 3
  • the housing 1 has eight groove holes 5 in the illustrated embodiment. Four groove bores 5 are inserted into the first groove wall 9. Four groove bores 5 are inserted into the second groove wall 10.
  • the groove bores 5 of the first groove wall 9 are introduced substantially perpendicular to the unspecified course of the groove element 3 in the first groove wall 9 and / or the second groove wall 10.
  • the groove bores 5 of the first groove wall 9 are placed adjacent to the housing plate 11 in the first groove wall 9.
  • the groove bores 5 of the second groove wall 10 are placed adjacent to the housing plate 11 in the second groove wall 10.
  • the groove bores 5 are introduced at a distance from the housing plate 11 of 0.1 mm to the height of the first groove wall 9 and / or up to the height of the second groove wall 10 in the first groove wall 9 or in the second groove wall 10 ,
  • the housing 1 and the housing plate 11 and / or the groove element 3 are formed in the illustrated embodiment of plastic.
  • the housing 1, the housing plate 11 and / or the groove member 3 is formed of a material having a low density such as a low-density metal such as aluminum.
  • the housing 1 and / or the housing plate 11 and / or the groove element 3 is formed of a fiber composite material.
  • the housing 1 and / or the groove element 3 is produced by an original molding process such as casting.
  • the housing 1 and / or the groove element 3 can be produced by plastic casting, in particular plastic injection molding, or by metal casting, in particular metal injection molding.
  • the groove element 3 in the housing 1 by a forming manufacturing process such as punching, pressing, embossing, etc. introduced.
  • the heat exchanger 2 is formed substantially of a material having a low density such as aluminum.
  • the heat exchanger 2 has at least one heat exchanger section, in particular two heat exchanger sections 18.
  • the heat exchanger 2 has two heat exchanger sections 18, in particular two side walls 19.
  • the side wall 19 is substantially formed as a plate.
  • the side wall 19 has a maximum width, which is only slightly smaller than the distance between the first groove wall 9 and the second groove wall 10.
  • the width BSW of the side wall 19 is smaller than the width BN of the groove element 3.
  • the difference BN-BSW serves to accommodate the thermal expansion of the heat exchanger 2.
  • the side wall 19 is substantially made of a material having a low density, in particular Aluminum, formed.
  • the side wall 19 has not visible and not further designated holes, which are formed substantially like the groove bores 5.
  • the side wall 19 is arranged substantially parallel to the groove element 3.
  • the heat exchanger section of the side wall 19 contacts the groove element 3 at least in sections.
  • the side wall 19 and the heat exchanger section 18 may be arranged at a small angle to the groove element 3.
  • the groove element 3 at an angle greater than 90 ° to the housing plate 11.
  • two plug-in fork elements 4 are inserted in the illustrated embodiment.
  • the two plug-in fork elements 4 connect the heat exchanger 2, in particular the heat exchanger section 18, in a form-fitting manner to the housing 1, in particular to the first groove wall 9 and / or to the second groove wall 10.
  • the housing 1 has only one groove element 3.
  • the housing 1 has two, three, four or more grooves 3.
  • two plug-in fork elements 4 are inserted into the housing 1 and / or in the heat exchanger section 18.
  • only one plug-in fork element or more than two plug-in fork elements 4 in the first groove wall 9 and / or the second groove wall 10 of the housing 1 is inserted.
  • one, two, three or more plug-in fork elements 4 are inserted or plugged into a first groove element 3.
  • groove elements 3 are one, two, three or more plug-in fork elements 4 inserted or plugged.
  • the at least one plug-in fork element 4, in particular the plug-in fork elements, have at least one ring segment 6.
  • the ring segment may be formed between a 1/4 ring segment and a 9/10 ring segment, in particular as a 1/2-ring segment to 3/4 ring segment.
  • a ring segments 6 is to be understood as a section of an entire ring, which in particular comprises 360 °, which corresponds to a 1/1 ring segment 6.
  • the ring segment 6 merges into a first prong 7 and a second prong 8.
  • the first tine 7 has a first tine tip 13.
  • the second prong 8 has a second prong tip 14.
  • the first tine tip 13 and / or the second tine tip 14 are essentially configured as pointed cones.
  • the first tine 7 and / or the second tine 8 are designed substantially as a cylindrical wire element.
  • the first prong 7 and / or the second prong 8 has an oval and / or a rectangular and / or a square and / or a round cross-section and / or a combination of the aforementioned forms.
  • the ring segment 6 has in the illustrated embodiment, a round cross-section.
  • the ring segment 6 has an oval and / or a rectangular and / or a triangular and / or a cross section of a combination of the aforementioned forms.
  • the ring segment 6 is formed integrally with the first prong 7 and / or the second prong 8.
  • the ring segment 6 has a first unspecified ring segment section and a second unspecified ring segment section.
  • the unspecified first ring segment section is in the illustrated embodiment in the first prong 7 over.
  • the first prong initially has an unspecified arcuate portion, which merges into a straight tine portion not designated.
  • the second unspecified ring segment section merges into the second prong 8.
  • the second prong 8 at least one unspecified tine portion, which is arc-shaped.
  • the arched unspecified tine portion merges into a straight tine portion of the second tine 8.
  • the unspecified portion of the first tine 7 tapers to form the first tine tip 13.
  • the unspecified straight tine portion of the second tine 8 tapers to form the second tine tip 14.
  • the first tine 7 and the second tine 8 are arranged substantially parallel to each other.
  • the plug-in fork element 4 is essentially formed of steel. In the illustrated embodiment, the plug-in fork element 4 is formed from a spring steel.
  • the plug-in fork element 4 is brought into its shape by a transforming manufacturing process such as stamping, pressing, bending, etc. In another embodiment, not shown, the plug-in fork element 4 is produced by a primitive manufacturing process such as casting. The plug-in fork element 4 is inserted through the groove bores 5 of the housing 1 and through the non-visible bores of the side wall 19 and the heat exchanger section 18.
  • the plug-in fork element 4 is arranged substantially parallel to the housing plate 11 in the illustrated embodiment. In another embodiment, the plug-in fork element 4 at an angle between 0 ° and 80 °, in particular between 0 ° and 30 ° to the housing plate 11.
  • Figure 2 shows a plan view of a top two plug-in fork elements connected to a heat exchanger housing portion. Identical features are provided with the same reference numerals as in FIG. 1.
  • FIG. 3 shows a side view of a housing section 1, which is connected via a plug-in fork element 4, with a heat exchanger 2. Identical features are provided with the same reference numerals as in the previous figures.
  • the groove element 3 has a groove clearance 30.
  • the groove clearance has a width BN.
  • the groove clearance 30 is formed in the illustrated embodiment bar-shaped with a rectangular beam cross-section. In another embodiment, not shown, the groove clearance may have a round and / or oval and / or V-shaped cross-section.
  • the bore 31 has a diameter which is substantially slightly larger than the diameter of the second prong 8 and the invisible first prong 7, which is not further described. In this way, the plug-in fork element 4 can be inserted through the bore 31.
  • the side wall 19 in the region of the heat exchanger section 18 has a width BSW.
  • the groove clearance 30 has a width BN.
  • the width BN is greater than the width BSW of the side wall 19.
  • the width BN is three times the width BSW. In this way, the groove clearance 30 can absorb thermal expansion of the heat exchanger 2.
  • the width BN of the groove element 3 is one to six times, in particular one to three times, in particular one to two times, in particular one to 1.5 times, in particular 1 to 1.25 times. times the width BSW of the side wall 19.
  • FIG. 4 shows an isometric view of two plug-in fork elements 4 which are plugged into a heat exchanger 2. Identical features are provided with the same reference numerals as in the previous figures.
  • two plug-in fork elements 4 are inserted through two holes 31 in the heat exchanger section 18 of the side wall 19 of the heat exchanger 2.
  • a plug-in fork element 4 has a ring element 6 which merges into a first prong arch 41 and into a second prong arch 42.
  • the first tine arch 41 merges into the first tine 7.
  • the first prong 7 is essentially straight.
  • the second tine arch 42 merges into the second tine 8.
  • the second prong 8 is substantially straight.
  • the first tine 7 merges into a first tine tip 13.
  • the second tine 8 merges into a second tine tip 14.
  • the first tine arch 41 and the second tine arch 42 form unspecified sub-segments of a circle not designated in detail.
  • the tine arch 41 may be replaced by a straight element.
  • the second tine arch 42 may be replaced by a straight element.
  • the first prong 7 at an angle to a straight tine portion, which merges into the ring segment 6.
  • the second prong 8 at an angle to a straight tine portion, which merges into the ring segment 6.
  • the housing is a fan cowl, which is connectable via the plug-in fork element with at least one heat exchanger and / or a heat exchanger module.
  • At least two heat exchangers can be connected to the plug-in fork element.
  • the heat exchangers may be a coolant radiator, an exhaust gas cooler, a charge air cooler, an oil cooler, a gas cooler for an air conditioner or an evaporator for an air conditioner.
  • the previously enumerated at least two heat exchangers can form a cooling module.
  • two housing parts of an unspecified housing are connected to the plug-in fork element.

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Abstract

Verbindungssystem zur Verbindung mindestens eines Wärmetauschers (2) mit mindestens einem Gehäuse (1) für eine Klimaanlage, wobei der mindestens eine Wärmetauscher (2) mit dem mindestens einen Gehäuse (1) für eine Klimaanlage formschlüssig verbindbar ist und das Verbindungssystem zumindest ein Steckgabelelement (4) zur Verbindung des zumindest einen Wärmetauschers (2) mit dem zumindest einen Gehäuse (1) aufweist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verbindungssystem zur Verbindung mindestens eines Wärmetauschers mit mindestens einem Gehäuse für eine Klimaanlage.
  • Wärmetauscher, insbesondere Klimageräte, Verdampfer, Kondensatoren, sind meist in ein Gehäuse integriert. Insbesondere ist das Gehäuse aus Kunststoff ausgebildet. Das Gehäuse weist zumeist ein Gehäuseoberteil und ein Gehäuseunterteil auf. Im Zuge von Wartungsarbeiten an dem Klimagerät muss zumindest ein Gehäuseteil für die Wartungsarbeiten vom Kunststoffgehäuse abnehmbar sein. Dabei darf der zumindest eine Wärmetauscher eines Klimageräts seine Position nicht verändern. Insbesondere bei Klimageräten mit Kunststoffgehäuse ist das Gehäuseunterteil oder das Gehäuseoberteil das tragende Element und kann nicht entfernt werden.
  • Darüber hinaus sind Klimageräte mit Blechgehäusen bekannt. Dabei wird das Gehäuse mit dem Wärmetauscher verschraubt. Der Wärmetauscher ist insbesondere aus einem Metall mit einer geringen Dichte wie beispielsweise aus Aluminium oder aus Edelstahl ausgebildet. Das Gehäuse ist aus Kunststoff oder aus einem Metall mit geringer Dichte wie beispielsweise Aluminium ausgebildet. Wärmetauscher und Gehäuse weisen zumeist unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten auf. Im Betriebszustand erfährt das Gehäuse zumeist eine andere Wärmeausdehnung als der Wärmetauscher.
  • Dies kann zu Spannungen bzw. Verformungen am Gehäuse und/oder an dem zumindest ein Wärmetauscher führen. Insbesondere bei einer Schraubenverbindung zwischen Gehäuse und dem zumindest einen Wärmetauscher kann der Wärmetauscher im Betriebszustand beschädigt werden.
  • Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verbindungssystem der eingangs beschriebenen Art zur Verbindung mindestens eines Wärmetauschers mit mindestens einem Gehäuse für eine Klimaanlage zu verbessern.
  • Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
  • Es wird ein Verbindungssystem zur Verbindung mindestens eines Wärmetauschers mit mindestens einem Gehäuse für eine Klimaanlage, wobei der mindestens eine Wärmetauscher mit dem mindestens einen Gehäuse für eine Klimaanlage formschlüssig verbindbar ist, wobei das Verbindungssystem zumindest ein Steckgabelelement zur Verbindung des zumindest einen Wärmetauschers mit dem zumindest einen Gehäuse aufweist.
  • Insbesondere kann das Verbindungssystem zur Verbindung mindestens eines Wärmetauschers eines Klimageräts wie beispielsweise eines Verdampfers oder Kondensators mit mindestens einem Gehäuse dienen, insbesondere zur Verbindung mit dem Gehäuse des Klimageräts dienen. Dabei kann der Wärmetauscher, insbesondere der Verdampfer oder Kondensator, mit mindestens einem Gehäuse formschlüssig verbunden sein. Der Wärmetauscher kann insbesondere mit mindestens einem Gehäuseteil formschlüssig über ein Steckgabelelement verbunden sein. Das Steckgabelelement kann insbesondere zumindest ein Gehäuseteil formschlüssig mit dem zumindest einen Wärmetauscher, insbesondere mit dem Verdampfer und/oder Kondensator, verbinden. Insbesondere kann das Gehäuse aus Kunststoff oder aus einem Metall mit geringer Dichte wie beispielsweise aus Aluminium oder aus einem Faserverbundwerkstoff ausgebildet sein.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das zumindest eine Steckgabelelement mindestens zwei Zinken auf. Besonders vorteilhaft verbinden die mindestens zwei Zinken das Gehäuse formschlüssig mit dem zumindest einen Wärmetauscher.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die mindestens zwei Zinken einteilig ausgebildet. Das Steckgabelelement ist dadurch besonders vorteilhaft herstellbar und/oder montierbar und/oder demontierbar. Insbesondere ist die kraftübertragende Fläche besonders vorteilhaft erhöhbar.
  • Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Steckgabelelement zumindest ein Ringsegment zur Handhabung bei Montage und/oder Demontage aufweist. Besonders vorteilhaft kann in das zumindest eine Ringsegment ein Montage- und/oder Demontagewerkzeug wie beispielsweise eine Zange eingeführt werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung ist das zumindest eine Steckgabelelement zumindest bereichsweise aus einem Federwerkstoff wie beispielsweise aus Federdraht ausgebildet, Auf diese Weise wird neben dem Formschluss auch ein Reibschluss zwischen dem Steckgabelelement und dem Wärmetauscher und/oder dem Gehäuse hergestellt, so dass das Steckgabelelement besonders vorteilhaft verliersicher das zumindest eine Gehäuse mit dem zumindest einen Wärmetauscher verbindet. Das Steckgabelelement kann aus einem Werkstoff, insbesondere aus einem Federwerkstoff, ausgebildet sein. Das Steckgabelelement kann auch aus unterschiedlichen Werkstoffen wie beispielsweise aus Kunststoff und/oder Metall, insbesondere Federdraht, ausgebildet sein.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführung weist das Gehäuse mindestens ein erstes Nutelement zur Aufnahme zumindest eines Wärmetauschersabschnitts auf. In die mindestens eine erste Nut kann besonders vorteilhaft ein Abschnitt eines zumindest einen Wärmetauschers eingreifen.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausführung weist zumindest das erste Nutelement mindestens eine Bohrung zur Aufnahme des Steckgabelelements auf. Das erste Nutelement kann zwei, drei, vier, fünf, sechs, sieben, acht oder mehr als acht Bohrungen aufweisen. Besonders vorteilhaft können zwei Bohrungen auf einer Seite der Nutwand eingebracht sein und die zwei anderen Bohrungen gegenüberüberliegend den zwei ersten Bohrungen auf einer anderen Nutwand eingebracht sein. Das zumindest eine Steckgabelelement kann besonders vorteilhaft durch die vier Bohrungen der zumindest einen Nut gesteckt werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das Gehäuse zumindest ein zweites Nutelement auf. Besonders vorteilhaft ist in das zweite Nutelement zumindest ein weiteres Steckgabelelement einbringbar.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das erste Nutelement und das zweite Nutelement unterschiedliche Breiten auf. Besonders vorteilhaft kann die breitere der beiden Nutelemente Wärmedehnungen des zumindest einen Wärmetauschers besonders vorteilhaft aufnehmen.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausbildung weist der Wärmetauscher zumindest einen Wärmetauscherabschnitt auf, der zumindest in das erste Nutelement des Gehäuses und/oder zumindest in das zweite Nutelement des Gehäuses zumindest abschnittsweise eingreift und/oder zumindest eine Bohrung zur Aufnahme des Steckgabelelements aufweist. Auf diese Weise kann der Wärmetauscher mit dem zumindest einen Gehäuse besonders vorteilhaft verbunden werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist der zumindest eine Wärmetauscherabschnitt zumindest zwei Bohrungen auf. In die zumindest zwei Bohrungen ist das Steckgabelelement besonders vorteilhaft einsteckbar.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Wärmetauscherabschnitt zumindest abschnittsweise als zumindest ein Seitenblech des Wärmetauschers ausgebildet. Besonders vorteilhaft kann der Wärmetauscherabschnitt ein verlängerter Abschnitt des Seitenblechs sein.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und aus der Zeichnung.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1 :
    Eine isometrische Darstellung eines über zwei Steckgabelelemente mit einem Wärmetauscher verbundenen Gehäuseabschnitts,
    Figur 2:
    eine Draufsicht eines über zwei Steckgabelelemente mit einem Wärmetauscher verbundenen Gehäuseabschnitts,
    Figur 3:
    eine Seitenansicht eines über ein Steckgabelelement mit einem Wärmetauscher verbundenen Gehäuseabschnitts und
    Figur 4:
    eine isometrische Darstellung zweier Steckelemente, die in einen Wärmetauscher eingesteckt sind.
  • Figur 1 zeigt eine isometrische Darstellung eines über zwei Steckgabelelemente 4 mit einem Wärmetauscher 2 verbundenen Gehäuseabschnitts 1.
  • Der Wärmetauscher 2 ist insbesondere ein Verdampfer und/oder Kondensator und/oder ein Kühlmittelkühler und/oder ein Abgaskühler und/oder ein Ölkühler und/oder ein Gaskühler einer Klimaanlage.
    Das Gehäuse 1 weist eine Gehäuseplatte 11 und ein Nutelement 3 auf.
    Das Nutelement 3 ist im Wesentlichen als U-Profil ausgebildet. Das Nutelement 3 weist eine erste Nutwand 9 und eine zweite Nutwand 10 auf.
    Die erste Nutwand 9 ist im Wesentlichen parallel zur zweiten Nutwand 10 angeordnet, Im Wesentlichen ist die erste Nutwand 9 von der zweiten Nutwand 10 im Abstand der Nutgrundfläche 12 angeordnet
    Die Nutgrundfläche 12 ist im Wesentlichen senkrecht zur ersten Nutwand 9 und/oder zur zweiten Nutwand 10 angeordnet. Die erste Nutwand 9 und/oder die zweite Nutwand 10 sind im Wesentlichen senkrecht zur Gehäuseplatte 11 angeordnet. Die Nutgrundfläche 12 ist im Wesentlichen parallel zur Gehäuseplatte 11 angeordnet. Die Nutgrundfläche 12 ist im Wesentlichen in einem Abstand von einer nicht näher bezeichneten Höhe der ersten Nutwand 9 und/oder der zweiten Nutwand 10 angeordnet.
  • Der Übergang der ersten Nutwand 9 in die Nutgrundfläche 12 bzw. der Übergang der zweiten Nutwand 10 in die Nutgrundfläche 12 ist im Wesentlichen als Nutphase ausgebildet. Der Übergang der ersten Nutwand 9 in die Nutgrundfläche 12 ist als erste Nutphase 15 ausgebildet.
    Der Übergang der zweiten Nutwand 10 in die Nutgrundfläche 12 ist im Wesentlichen als zweite Nutphase 16 ausgebildet.
    Die erste Nutwand 9 weist eine Anzahl von Nutstegen 17 auf. Die Nutstege 17, im dargestellten Ausführungsbeispiel fünf Nutstege 17, sind aus der ersten Nutwand 9 ausgebildet.
    Aus der zweiten Nutwand 10 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel ebenfalls fünf Nutstege 17 ausgebildet. Die Nutstege 17 der ersten Nutwand 9 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel gegenüberliegend zu den Nutstegen 17 der zweiten Nutwand 10 angeordnet. Die Nutstege 17 sind aus der ersten Nutwand 9 und/oder aus der zweiten Nutwand 10 im Wesentlichen senkrecht zum nicht näher bezeichneten Nutrichtungsverlauf des Nutelements 3 ausgebildet.
    In einem anderen Ausführungsbeispiel können die Nutstege 17 der ersten Nutwand 9 gegenüber den Nutstegen 17 der zweiten Nutwand 10 versetzt angeordnet sein.
    Die Nutstege 17 sind einteilig mit dem Gehäuse 1 ausgebildet. Die Nutstege 17 dienen im Wesentlichen der Versteifung des Gehäuses 1 bzw. der Versteifung des Nutelements 3.
  • Das Gehäuse 1 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel acht Nutbohrungen 5 auf. Vier Nutbohrungen 5 sind in die erste Nutwand 9 eingebracht. Vier Nutbohrungen 5 sind in die zweite Nutwand 10 eingebracht.
  • Die Nutbohrungen 5 der ersten Nutwand 9 sind im Wesentlichen senkrecht zum nicht näher bezeichneten Verlauf des Nutelements 3 in die erste Nutwand 9 und/oder die zweite Nutwand 10 eingebracht. Die Nutbohrungen 5 der ersten Nutwand 9 sind benachbart zur Gehäuseplatte 11 in die erste Nutwand 9 eingebracht.
    Die Nutbohrungen 5 der zweiten Nutwand 10 sind benachbart zur Gehäuseplatte 11 in die zweite Nutwand 10 eingebracht.
  • In einem anderen als dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Nutbohrungen 5 in einem Abstand zur Gehäuseplatte 11 von 0,1mm bis zur Höhe der ersten Nutwand 9 und/oder bis zur Höhe der zweiten Nutwand 10 in die erste Nutwand 9 oder in die zweite Nutwand 10 eingebracht.
  • Das Gehäuse 1 sowie die Gehäuseplatte 11 und/oder das Nutelement 3 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel aus Kunststoff ausgebildet.
    In einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse 1, die Gehäuseplatte 11 und/oder das Nutelement 3 aus einem Material mit einer geringen Dichte wie beispielsweise aus einem Metall mit einer geringen Dichte wie Aluminium ausgebildet.
    In einem anderen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse 1 und/oder die Gehäuseplatte 11 und/oder das Nutelement 3 aus einem Faserverbundwerkstoff ausgebildet.
  • Das Gehäuse 1 und/oder das Nutelement 3 ist durch ein urformendes Fertigungsverfahren wie beispielsweise Gießen hergestellt. Das Gehäuse 1 und/oder das Nutelement 3 kann dabei durch Kunststoffgießen, insbesondere Kunststoffspritzgießen, oder durch Metallgießen, insbesondere Metallspritzgießen, hergestellt werden.
    In einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Nutelement 3 in das Gehäuse 1 durch ein umformendes Fertigungsverfahren wie beispielsweise Stanzen, Pressen, Prägen usw. eingebracht.
  • Der Wärmetauscher 2 ist im Wesentlichen aus einem Material mit einer geringen Dichte wie beispielsweise aus Aluminium ausgebildet. Der Wärmetauscher 2 weist zumindest einen Wärmetauscherabschnitt, insbesondere zwei Wärmetauscherabschnitte 18 auf. Der zumindest eine Wärmetauscherabschnitt 18 ist insbesondere eine Seitenwand 19. Insbesondere weist der Wärmetauscher 2 zwei Wärmetauscherabschnitte 18 auf, insbesondere zwei Seitenwände 19.
    Die Seitenwand 19 ist im Wesentlichen als Platte ausgebildet. Die Seitenwand 19 weist maximal eine Breite auf, die nur unwesentlich kleiner als der Abstand zwischen der ersten Nutwand 9 und der zweiten Nutwand 10 ist.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel ist die Breite BSW der Seitenwand 19 kleiner als die Breite BN des Nutelements 3. Die Differenz BN-BSW dient der Aufnahme der Wärmeausdehnung des Wärmetauschers 2. Die Seitenwand 19 ist im Wesentlichen aus einem Material mit einer geringen Dichte, insbesondere aus Aluminium, ausgebildet. Die Seitenwand 19 hat nicht sichtbare und nicht weiter bezeichnete Bohrungen, die im Wesentlichen wie die Nutbohrungen 5 ausgebildet sind. Die Seitenwand 19 ist im Wesentlichen parallel zum Nutelement 3 angeordnet. Der Wärmetauscherabschnitt der Seitenwand 19 berührt zumindest abschnittsweise das Nutelement 3.
    In einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Seitenwand 19 bzw. der Wärmetauscherabschnitt 18 unter einem kleinen Winkel zum Nutelement 3 angeordnet sein.
    In einem anderen Ausführungsbeispiel weist das Nutelement 3 einen Winkel größer als 90° zur Gehäuseplatte 11 auf. Durch die Nutbohrung 5 und die nicht sichtbar und nicht bezeichnete Bohrung in der Seitenwand 19 bzw. im Wärmetauscherabschnitt 18 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Steckgabelelemente 4 gesteckt.
    Die zwei Steckgabelelemente 4 verbinden den Wärmetauscher 2, insbesondere den Wärmetauscherabschnitt 18, formschlüssig mit dem Gehäuse 1, insbesondere mit der ersten Nutwand 9 und/oder mit der zweiten Nutwand 10.
    Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist das Gehäuse 1 nur ein Nutelement 3 auf.
    In einem anderen Ausführungsbeispiel weist das Gehäuse 1 zwei, drei, vier oder mehr Nuten 3 auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Steckgabelelemente 4 in das Gehäuse 1 und/oder in den Wärmetauscherabschnitt 18 eingesteckt.
    In einem anderen Ausführungsbeispiel ist nur ein Steckgabelelement oder mehr als zwei Steckgabelelemente 4 in die erste Nutwand 9 und/oder die zweite Nutwand 10 des Gehäuses 1 eingesteckt.
    In einem anderen Ausführungsbeispiel sind in ein erstes Nutelement 3 ein, zwei, drei oder mehr Steckgabelelemente 4 eingesteckt oder einsteckbar. In ein Nutelement 3 oder in zweite, drei, vier, fünf usw. Nutelemente 3 sind ein, zwei, drei oder mehr Steckgabelelemente 4 eingesteckt oder einsteckbar.
  • Das zumindest eine Steckgabelelement 4, insbesondere die Steckgabelelemente, weisen zumindest ein Ringsegment 6 auf. Das Ringsegment kann zwischen einem 1/4-Ringsegment und einem 9/10-Ringsegment, insbesondere als 1/2-Ringsegment bis 3/4-Ringsegment ausgebildet sein. Ein Ringsegmente 6 ist dabei als Abschnitt eines ganzen Ringes aufzufassen, der insbesondere 360° umfasst, was einem 1/1-Ringsegment 6 entspricht.
  • Das Ringsegment 6 geht in eine erste Zinke 7 und eine zweite Zinke 8 über. Die erste Zinke 7 weist eine erste Zinkenspitze 13 auf. Die zweite Zinke 8 weist eine zweite Zinkenspitze 14 auf. Die erste Zinkenspitze 13 und/oder die zweite Zinkenspitze 14 sind im Wesentlichen als spitzer Kegel ausgebildet Die erste Zinke 7 und/oder die zweite Zinke 8 sind im Wesentlichen als zylindrisches Drahtelement ausgebildet.
    In einem anderen Ausführungsbeispiel weist die erste Zinke 7 und/oder die zweite Zinke 8 einen ovalen und/oder einen rechteckigen und/oder einen quadratischen und/oder einen runden Querschnitt und/oder eine Kombination der zuvor genannten Formen auf.
    Das Ringsegment 6 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel einen runden Querschnitt auf.
    In einem anderen Ausführungsbeispiel weist das Ringsegment 6 einen ovalen und/oder einen rechteckigen und/oder einen dreieckigen und/oder einen Querschnitt aus einer Kombination der zuvor genannten Formen auf.
  • Das Ringsegment 6 ist einteilig mit der ersten Zinke 7 und/oder der zweiten Zinke 8 ausgebildet. Das Ringsegment 6 weist einen ersten nicht näher bezeichneten Ringsegmentabschnitt und einen zweiten nicht näher bezeichneten Ringsegmentabschnitt auf. Der nicht näher bezeichnete erste Ringsegmentabschnitt geht im dargestellten Ausführungsbeispiel in die erste Zinke 7 über. Dabei weist die erste Zinke zunächst einen nicht näher bezeichneten bogenförmigen Abschnitt auf, der in einen nicht näher bezeichneten geraden Zinkenabschnitt übergeht.
    Der zweite nicht näher bezeichnete Ringsegmentabschnitt geht in die zweite Zinke 8 über. Dabei weist die zweite Zinke 8 zumindest einen nicht näher bezeichneten Zinkenabschnitt auf, der bogenförmig ausgebildet ist. Der bogenförmige nicht näher bezeichnete Zinkenabschnitt geht in einen geraden Zinkenabschnitt der zweiten Zinke 8 über.
    Der gerade nicht näher bezeichnete Abschnitt der ersten Zinke 7 läuft spitz zu und bildet die ersten Zinkenspitze 13. Der nicht näher bezeichnete gerade Zinkenabschnitt der zweiten Zinke 8 läuft spitz zu und bildet die zweite Zinkenspitze 14. Die erste Zinke 7 und die zweite Zinke 8 sind im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet.
  • Das Steckgabelelement 4 ist im Wesentlichen aus Stahl ausgebildet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Steckgabelelement 4 aus einem Federstahl ausgebildet.
  • Das Steckgabelelement 4 wird durch ein umformendes Fertigungsverfahren wie beispielsweise Stanzen, Pressen, Biegen usw. in seine Form gebracht. In einem anderen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel wird das Steckgabelelement 4 durch ein urformendes Fertigungsverfahren wie beispielsweise Gießen hergestellt. Das Steckgabelelement 4 wird durch die Nutbohrungen 5 des Gehäuses 1 und durch die nicht sichtbaren Bohrungen der Seitenwand 19 bzw. des Wärmetauscherabschnitts 18 gesteckt.
  • Nach der Montage ist im dargestellten Ausführungsbeispiel das Steckgabelelement 4 im Wesentlichen parallel zur Gehäuseplatte 11 angeordnet. In einem anderen Ausführungsbeispiel weist das Steckgabelelement 4 einen Winkel zwischen 0° und 80°, insbesondere zwischen 0° und 30° zur Gehäuseplatte 11 auf.
  • Figur 2 zeigt eine Draufsicht eines Ober zwei Steckgabelelemente mit einem Wärmetauscher verbundenen Gehäuseabschnitts. Gleiche Merkmale sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in Figur 1.
  • Figur 3 zeigt eine Seitenansicht eines über ein Steckgabelelement 4 verbundenen Gehäuseabschnitts 1 mit einem Wärmetauscher 2 auf. Gleiche Merkmale sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in den vorherigen Figuren.
  • Das Nutelement 3 weist einen Nutfreiraum 30 auf. Der Nutfreiraum hat eine Breite BN. Der Nutfreiraum 30 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel balkenförmig mit einem rechteckförmigen Balkenquerschnitt ausgebildet. In einem anderen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel kann der Nutfreiraum einen runden und/oder ovalen und/oder v-förmigen Querschnitt aufweisen.
  • In die Seitenwand 19 sind im Bereich des Wärmetauscherabschnitts 18 zumindest eine Bohrung 31, insbesondere für jeweils ein Steckgabelelement 4 zwei Bohrungen 31 eingebracht.
  • Die Bohrung 31 weist einen Durchmesser auf, der im Wesentlichen leicht größer als der nicht weiter bezeichnete Durchmesser der zweiten Zinke 8 und der nicht sichtbaren ersten Zinke 7 ist. Auf diese Weise kann das Steckgabelelement 4 durch die Bohrung 31 hindurchgesteckt werden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Seitenwand 19 im Bereich des Wärmetauscherabschnitts 18 eine Breite BSW auf.
  • Der Nutfreiraum 30 weist eine Breite BN auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Breite BN größer als die Breite BSW der Seitenwand 19. Insbesondere ist die Breite BN das Dreifache der Breite BSW. Auf diese Weise kann der Nutfreiraum 30 Wärmedehnungen des Wärmetauschers 2 aufnehmen. In einem anderen Ausführungsbeispiel ist die Breite BN des Nutelements 3 das ein- bis sechsfache, insbesondere das ein- bis dreifache, insbesondere das ein- bis zweifache, insbesondere das ein- bis 1,5-fache, insbesondere 1- bis 1,25-fache der Breite BSW der Seitenwand 19.
  • Figur 4 zeigt eine isometrische Darstellung zweier Steckgabelelemente 4, die in einen Wärmetauscher 2 eingesteckt sind. Gleiche Merkmale sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in den vorherigen Figuren.
  • Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Steckgabelelemente 4 durch jeweils zwei Bohrungen 31 in den Wärmetauscherabschnitt 18 der Seitenwand 19 des Wärmetauschers 2 eingesteckt. Ein Steckgabelelement 4 weist ein Ringelement 6 auf, das in einen ersten Zinkenbogen 41 und in einen zweiten Zinkenbogen 42 übergeht.
  • Der erste Zinkenbogen 41 geht in die erste Zinke 7 über. Die erste Zinke 7 ist im Wesentlichen gerade ausgebildet. Der zweite Zinkenbogen 42 geht in die zweite Zinke 8 über. Die zweite Zinke 8 ist im Wesentlichen gerade ausgebildet. Die erste Zinke 7 geht in eine erste Zinkenspitze 13 über. Die zweite Zinke 8 geht in eine zweite Zinkenspitze 14 über.
    Im dargestellten Ausführungsbeispiel bilden der ersten Zinkenbogen 41 und der zweite Zinkenbogen 42 nicht näher bezeichnete Teilsegmente eines nicht näher bezeichneten Kreises.
    In einem anderen Ausführungsbeispiel kann der Zinkenbogen 41 durch ein gerades Element ersetzt sein. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann der zweite Zinkenbogen 42 durch ein gerades Element ersetzt sein.
    In einem anderen Ausführungsbeispiel weist die erste Zinke 7 einen Winkel zu einem geraden Zinkenabschnitt auf, der in das Ringsegment 6 übergeht. In einem anderen Ausführungsbeispiel weist die zweite Zinke 8 einen Winkel zu einem geraden Zinkenabschnitt auf, der in das Ringsegment 6 übergeht.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel ist das Gehäuse eine Lüfterzarge, die über das Steckgabelelement mit zumindest einem Wärmetauscher und/oder einem Wärmetauschermodul verbindbar ist.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel sind mindestens zwei Wärmetauscher mit dem Steckgabelelement verbindbar. Die Wärmetauscher können ein Kühlmittelkühler, ein Abgaskühler, ein Ladeluftkühler, ein Ölkühler, ein Gaskühler für eine Klimaanlage oder ein Verdampfer für eine Klimaanlage sein. Die zuvor aufgezählten mindestens zwei Wärmetauscher können ein Kühlmodul bilden.
  • In einem anderen nicht dargestellten Ausführungsbeispiel werden zwei Gehäuseteile eines nicht näher bezeichneten Gehäuses mit dem Steckgabelelement verbunden.
  • Die Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele sind beliebig miteinander kombinierbar. Die Erfindung ist auch für andere als die gezeigten Gebiete einsetzbar.

Claims (10)

  1. Verbindungssystem zur Verbindung mindestens eines Wärmetauschers (2) mit mindestens einem Gehäuse (1) für eine Klimaanlage, wobei der mindestens eine Wärmetauscher (2) mit dem mindestens einen Gehäuse (1) für eine Klimaanlage formschlüssig verbindbar ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    das Verbindungssystem zumindest ein Steckgabelelement (4) zur Verbindung des zumindest einen Wärmetauschers (2) mit dem zumindest einen Gehäuse (1) aufweist.
  2. Verbindungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Steckgabelelement (4) mindestens zwei Zinken (7, 8) aufweist.
  3. Verbindungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Steckgabelelement (4) zumindest ein Ringsegment (6) zur Handhabung bei Montage und/oder Demontage aufweist.
  4. Verbindungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Steckgabelelement (4) zumindest bereichsweise aus einem Federwerkstoff ausgebildet ist.
  5. Verbindungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) mindestens ein erstes Nutelement (3) zur Aufnahme zumindest eines Wärmetauscherabschnitts (18) aufweist.
  6. Verbindungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest das erste Nutelement (3) mindestens eine Bohrungen (5) zur Aufnahme des Steckgabelelements aufweist.
  7. Verbindungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) ein zweites Nutelement zur Aufnahme eines weiteren Wärmetauscherabschnitts aufweist.
  8. Verbindungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Nutelement (3) und das zweite Nutelement unterschiedliche Breiten (BN) aufweisen.
  9. Verbindungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (2) zumindest einen Wärmetauscherabschnitt (18) aufweist, der zumindest in ein Nutelement (3) zumindest abschnittsweise eingreift und/oder zumindest eine Bohrung (31) zur Aufnahme des Steckgabelelements (4) aufweist.
  10. Verbindungssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscherabschnitt (18) zumindest abschnittsweise als ein Seitenblech (19) des Wärmetauschers (2) ausgebildet ist.
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