EP2299230A1 - Wärmeübertrager - Google Patents

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Publication number
EP2299230A1
EP2299230A1 EP09290706A EP09290706A EP2299230A1 EP 2299230 A1 EP2299230 A1 EP 2299230A1 EP 09290706 A EP09290706 A EP 09290706A EP 09290706 A EP09290706 A EP 09290706A EP 2299230 A1 EP2299230 A1 EP 2299230A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heat exchanger
tube
fastening device
collecting tube
collecting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP09290706A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Lionel Faure
Christophe Lohmann
Sébastien Gerard
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mahle Behr France Hambach SAS
Original Assignee
Behr France Hambach SARL
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Behr France Hambach SARL filed Critical Behr France Hambach SARL
Priority to EP09290706A priority Critical patent/EP2299230A1/de
Publication of EP2299230A1 publication Critical patent/EP2299230A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • 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
    • F28D1/0535—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 the conduits having a non-circular cross-section
    • F28D1/05366—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
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0243—Header boxes having a circular cross-section
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2255/00—Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes
    • F28F2255/16—Heat exchanger elements made of materials having special features or resulting from particular manufacturing processes extruded

Definitions

  • the present invention relates to a heat exchanger according to the preamble of claim 1, an automotive air conditioning system and a method for producing a heat exchanger according to the preamble of claim 10.
  • Heat exchangers are used for various applications for tempering a fluid, ie for heating or for cooling a fluid.
  • a refrigerant condenser is used to cool and condense refrigerant by releasing heat to the ambient air of the motor vehicle.
  • the heat exchanger generally consists of flat tubes, which are arranged one above the other and each open at both ends by means of tube openings in a manifold.
  • generally two flanges are arranged as fastening devices and a supply line on the collecting tube.
  • the manifold, the two flanges and the supply line are initially prepared as separate components and then connected by soldering in a soldering oven.
  • soldering oven In a disadvantageous and expensive manner so many different components must be made for the heat exchanger and these are connected together in the brazing furnace. This is costly and can lead to manufacturing errors.
  • the object of the present invention is therefore to provide a heat exchanger, an automotive air conditioning system and a method for producing a heat exchanger available, in which due to a small number of components of the heat exchanger, the production can be performed simply, safely and inexpensively.
  • a heat exchanger in particular a refrigerant condenser for an automotive air conditioning system, comprising at least one tube, in particular a flat tube, for passing a fluid to be tempered, in particular to be cooled, in particular a refrigerant, at least one collecting tube, in particular two collecting tubes, for fluidly connecting the at least a tube, at least one fastening device for the heat exchanger, wherein each a collecting tube and the at least one fastening device as a, preferably only one, component are made.
  • the at least one collecting tube and the at least one fastening device arranged thereon are thus manufactured in the production as a unitary component, so that as a result the fastening device does not have to be separately connected to the collecting tube. This can be avoided mistakes in fixing the fastening device to the manifold and the cost of attaching or fixing the fastening device can be saved on the manifold during manufacture.
  • the at least one fastening device is fixed to the at least one collecting tube, in particular to the effect that at least a fastening device and the at least one collecting tube cohesively, preferably without a connecting seam, are connected to the same material from which the at least one fastening device and the at least one collecting tube is made.
  • the at least one fastening device and the at least one collecting tube are produced as one component, so that a material-locking connection exists between the collecting tube and the at least one fastening device.
  • no connection or soldering seam occurs, which arises in a subsequent connection of the fastening device to the manifold, for example during soldering.
  • the respective one collecting tube and the at least one fastening device arranged thereon thus form a unitary component that consists overall of the same material.
  • the at least one fastening device is a web, a tab or a flange and / or an inlet opening or an outlet opening is formed on the at least one collecting tube. Due to the formation of an inlet opening or an outlet opening on the manifold advantageously no separate supply line is needed at the heat exchanger.
  • the fluid to be tempered, d. H. a fluid to be heated or to be cooled can thus be introduced into the inlet opening at a collecting pipe and discharged to an outlet opening at another collecting pipe.
  • the at least one fastening device has a recess, for.
  • a recess for.
  • a hole for positive and / or non-positive attachment to a frame of a motor vehicle.
  • the heat exchanger can be attached, for example, to a body of a motor vehicle.
  • a screw or a rivet can be used as a fastening means.
  • the heat exchanger consists at least partially, in particular completely, of metal, in particular aluminum.
  • ribs in particular corrugated ribs, are arranged between two tubes to increase the surface area of the heat transfer.
  • components of the heat transfer in particular the at least one tube, which is at least one collecting tube with the at least one fastening device or the ribs, plated by means of solder.
  • the components of the heat transfer are plated with a solder to connect the components in a brazing furnace by means of soldering. Before soldering, the components must first be mechanically joined together and can then be bonded in the soldering furnace by soldering.
  • the components of the heat exchanger by means of the plated solder cohesively, in particular by means of soldering, connected to each other.
  • An automotive air conditioning system comprises a heat exchanger described in this patent application.
  • Method according to the invention for producing a heat exchanger comprising the steps of: providing at least one tube, in particular flat tube, for passing a fluid to be tempered, in particular to be cooled, in particular a refrigerant, at least one collecting tube , in particular of two collecting pipes, for fluid-connecting the at least one pipe, providing at least one fixing device for the heat exchanger, Connecting the at least one tube and the at least one header together so that they are mechanically interconnected and there is a fluid conducting connection between the at least one tube and the at least one header and fixing the at least one fixture to the at least one header, the at least one Fastening device is fixed to the at least one collecting tube by the at least one fastening device and the at least one collecting tube as a, preferably only one, component are produced.
  • the at least one fastening device and the at least one collecting tube are manufactured as one component, so that no separate fixing of the fastening device to the collecting tube is required thereby.
  • the at least one tube and / or the at least one collecting tube is made available by the at least one tube and / or the at least one collecting tube being produced by means of extrusion.
  • the at least one fastening device and the at least one collecting tube are produced by means of extrusion.
  • the at least one fastening device and the at least one collecting tube are made of metal, in particular aluminum or steel.
  • At least one recess for.
  • a slot a hole or a slot, incorporated after the extrusion.
  • the at least one recess is machined, z. B. by drilling or milling, and / or incorporated by punching.
  • components of the heat transfer in particular the at least one tube, the at least one collecting tube with the at least one fastening device or the ribs, connected by means of soldering, for example in a brazing furnace, and / or the at least one collecting tube is produced with the at least one fastening device, before the at least one tube is connected to the at least one collecting tube, in particular by means of soldering.
  • the motor vehicle air conditioning system comprises a housing and / or a blower and / or a refrigerant evaporator and / or a compressor and / or a heating device and / or a control unit.
  • Fig. 3 a designed as a refrigerant condenser 2 inventive heat exchanger 1 is shown in a front view.
  • the refrigerant condenser 2 is part of an automotive air conditioning system with an evaporator and a compressor (not shown).
  • By horizontally arranged, designed as a flat tubes 5 tubes 3 flows to be condensed and to be cooled refrigerant.
  • the tubes 3 open at their respective ends in a vertical manifold 4, that is, there are two manifolds 4 respectively at the ends of the tubes 3.
  • the manifold 4 has tube openings 6 through which the flat tubes 5 are inserted into the manifold 4 (FIG. Fig. 2 ), so that ends of the tubes 3 protrude into the manifold 4.
  • FIG. Fig. 2 the manifold 4 has tube openings 6 through which the flat tubes 5 are inserted into the manifold 4 (FIG. Fig. 2 ), so that ends of the tubes 3 protrude into the manifold 4.
  • corrugated fins 8 are arranged, which are in thermal and mechanical connection with the tubes 3.
  • the corrugated fins 8 are in Fig. 3 only partially shown. This increases the area available for cooling the refrigerant.
  • the flanges 10 have slots 12 formed as recesses 11.
  • a fastening means such as a screw can be arranged and thereby the heat exchanger 1, for example, to a body of a motor vehicle to be attached (not shown).
  • a collecting tube 4 with the two fastening devices 9 are in this case produced as a component 16 by means of extrusion from metal, in particular aluminum.
  • the flanges 10 are then incorporated with the slots 12 by means of embossing.
  • the component 16 is thus produced in one piece and consists overall of the same material, preferably aluminum.
  • the component 16 also has an inlet opening 15. Through the inlet opening 15, the refrigerant is introduced.
  • the collection tube 4 shown on the left has a bottom not in Fig. 3 shown inlet opening 15 and the in Fig. 3 Collector 4 shown on the right has an outlet opening, not shown.
  • the refrigerant directly into the left Collector 4 are introduced and discharged from the right manifold 4 from the outlet again.
  • the two upper ends of the in Fig. 3 illustrated manifolds 4 are closed by means of a plug, not shown.
  • the flat tubes 5, the corrugated ribs 8 and the component 16 are thus essentially required as components 13 of the heat exchanger 1.
  • the component 16 in this case comprises the manifold 4 and the two flanges 10 as fastening means 9.
  • the components 13 of the heat exchanger are plated by means of solder. To connect the components 13 of the heat transfer 1, these components 13 are first mechanically joined together and then, due to the plating of the components 13 with solder, the components 13 in a soldering furnace materially, ie by soldering, are connected to each other.
  • the tubes 3 and the corrugated fins 8 are also preferably made by extrusion from aluminum.
  • the corrugated fins 8 are thereby converted after extrusion to form the meandering corrugated ribs 8 by forming.
  • Fig. 1 is a known from the prior art manifold 4 with two flanges 10 shown as fastening means 9. Further, a supply line 14 for supplying refrigerant through an inlet opening 15 is arranged on the manifold 4.
  • the manifold 4, the two flanges 10 and the feed line 14 are first prepared as separate components, for example by means of extrusion.
  • the in Fig. 1 shown parts 4, 9, 14 must then be assembled mechanically in a complex and error-prone manner first and after mechanical assembly, the in Fig. 1 shown parts 4, 9 and 14 are connected by a plating with solder cohesively in a brazing furnace. The production of the heat transfer 1 with the in Fig. 1 shown parts 4, 9 and 14 is thus much more expensive and expensive.
  • the collecting tube 4 with the two flanges 10 arranged thereon as fastening means 9 is first produced as a unitary component by extrusion and subsequent processing, ie stamping.
  • the flanges 10 need not be attached in a complex manner to the manifold 4.
  • the costs can be reduced in an advantageous manner and the susceptibility to errors in the production can be reduced.

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Abstract

Bei einem Wärmeübertrager (1), insbesondere Kältemittelkondensator (2) für eine Kraftfahrzeugklimaanlage, umfassend wenigstens ein Rohr (3), insbesondere Flachrohr (5), zum Durchleiten eines zu temperierenden, insbesondere zu kühlenden, Fluids, insbesondere ein Kältemittel, wenigstens ein Sammelrohr (4), insbesondere zwei Sammelrohre (4), zum Fluidverbinden des wenigstens einen Rohres (3), wenigstens eine Befestigungseinrichtung (9) für den Wärmeübertrager (1), soll aufgrund einer geringen Anzahl an Komponenten (13) des Wärmeübertragers (1) die Herstellung einfach, sicher und preiswert ausgeführt werden können.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass je ein Sammelrohr (4) und die wenigstens eine Befestigungseinrichtung (9) als ein Bauteil (16) hergestellt sind.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, eine Kraftfahrzeugklimaanlage und ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmeübertragers gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 10.
  • Wärmeübertrager werden für verschiedene Anwendungen zum Temperieren eines Fluides, d. h. zum Erwärmen oder zum Abkühlen eines Fluides, verwendet. Beispielsweise wird in Kraftfahrzeugklimaanlagen ein Kältemittelkondensator verwendet, um Kältemittel zu kühlen und zu kondensieren durch Abgabe von Wärme an die Umgebungsluft des Kraftfahrzeuges. Der Wärmeübertrager besteht im Allgemeinen aus Flachrohren, die übereinander angeordnet sind und die jeweils an beiden Enden mittels Rohröffnungen in ein Sammelrohr münden. An dem Sammelrohr sind dabei im Allgemeinen zwei Flansche als Befestigungseinrichtungen und eine Zuführleitung angeordnet. Das Sammelrohr, die beiden Flansche und die Zuführleitung werden dabei zunächst als gesonderte Bauteile hergestellt und anschließend mittels Löten in einem Lötofen miteinander verbunden. In nachteiliger und aufwendiger Weise müssen damit für den Wärmeübertrager viele unterschiedliche Bauteile hergestellt werden und diese im Lötofen miteinander verbunden werden. Dies ist kostenaufwendig und kann zu Fehlern in der Fertigung führen.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, einen Wärmeübertrager, eine Kraftfahrzeugklimaanlage und ein Verfahren zur Herstellung einer Wärmeübertrager zur Verfügung zu stellen, bei dem aufgrund einer geringen Anzahl an Komponenten des Wärmeübertragers die Herstellung einfach, sicher und preiswert ausgeführt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Wärmeübertrager, insbesondere Kältemittelkondensator für eine Kraftfahrzeugklimaanlage, umfassend wenigstens ein Rohr, insbesondere Flachrohr, zum Durchleiten eines zu temperierenden, insbesondere zu kühlenden, Fluids, insbesondere ein Kältemittel, wenigstens ein Sammelrohr, insbesondere zwei Sammelrohre, zum Fluidverbinden des wenigstens einen Rohres, wenigstens eine Befestigungseinrichtung für den Wärmeübertrager, wobei je ein Sammelrohr und die wenigstens eine Befestigungseinrichtung als ein, vorzugsweise nur ein, Bauteil hergestellt sind. Das wenigstens eine Sammelrohr und die daran angeordnete wenigstens eine Befestigungseinrichtung ist somit bei der Herstellung als ein einheitliches Bauteil hergestellt, so dass dadurch die Befestigungseinrichtung nicht gesondert mit dem Sammelrohr verbunden werden muss. Damit können Fehler beim Fixieren der Befestigungseinrichtung an dem Sammelrohr vermieden und bei der Herstellung die Kosten für das Befestigen oder Fixieren der Befestigungseinrichtung an dem Sammelrohr eingespart werden.
  • Insbesondere ist die wenigstens eine Befestigungseinrichtung an dem wenigstens einen Sammelrohr fixiert, insbesondere dahingehend, dass die wenigstens eine Befestigungseinrichtung und das wenigstens eine Sammelrohr stoffschlüssig, vorzugsweise ohne eine Verbindungsnaht, mit dem gleichen Material verbunden sind aus dem die wenigstens eine Befestigungseinrichtung und das wenigstens eine Sammelrohr besteht. Die wenigstens eine Befestigungseinrichtung und das wenigstens eine Sammelrohr werden als ein Bauteil hergestellt, so dass dadurch eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Sammelrohr und der wenigstens einen Befestigungseinrichtung besteht. Dadurch tritt auch keine Verbindungs- oder Lötnaht auf, welche bei einem nachträglichen Verbinden der Befestigungseinrichtung an dem Sammelrohr entsteht, beispielsweise beim Löten. Das jeweils eine Sammelrohr und die daran angeordnete wenigstens eine Befestigungseinrichtung bilden somit ein einheitliches Bauteil, das insgesamt aus dem gleichen Material besteht.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist die wenigstens eine Befestigungseinrichtung ein Steg, eine Lasche oder ein Flansch und/oder an dem wenigstens einen Sammelrohr ist eine Einlassöffnung oder eine Auslassöffnung ausgebildet. Aufgrund der Ausbildung einer Einlassöffnung oder einer Auslassöffnung an dem Sammelrohr wird in vorteilhafter Weise am Wärmeübertrager keine gesonderte Zuführleitung benötigt. Das zu temperierende Fluid, d. h. ein zu erwärmendes oder ein zu kühlendes Fluid, kann somit in der Einlassöffnung an einem Sammelrohr eingeleitet und an eine Auslassöffnung an einem anderen Sammelrohr ausgeleitet werden.
  • In einer ergänzenden Ausführungsform weist die wenigstens eine Befestigungseinrichtung eine Aussparung, z. B. einen Schlitz, eine Bohrung oder ein Langloch auf, zur form- und/oder kraftschlüssigen Befestigung an einem Rahmen eines Kraftfahrzeuges. Mittels der Aussparung kann der Wärmeübertrager beispielsweise an einer Karosserie eines Kraftfahrzeuges befestigt werden. Hierzu kann beispielsweise eine Schraube oder eine Niete als Befestigungsmittel verwendet werden.
  • Vorzugsweise besteht der Wärmeübertrager wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, aus Metall, insbesondere Aluminium.
  • In einer Variante sind zwischen zwei Rohren Rippen, insbesondere Wellrippen, angeordnet zur Vergrößerung der Oberfläche des Wärmeübertrages.
  • Zweckmäßig sind Komponenten des Wärmeübertrages, insbesondere das wenigstens eine Rohr, das wenigstens eine Sammelrohr mit der wenigstens einen Befestigungseinrichtung oder die Rippen, mittels Lot plattiert. Die Komponenten des Wärmeübertrages sind mit einem Lot plattiert, um die Komponenten in einem Lötofen mittels Löten verbinden zu können. Vor dem Löten müssen dabei die Komponenten zunächst mechanisch zusammengefügt werden und können anschließend im Lötofen stoffschlüssig durch Löten verbunden werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform sind die Komponenten des Wärmeübertragers mittels des plattierten Lotes stoffschlüssig, insbesondere mittels Löten, miteinander verbunden.
  • Eine erfindungsgemäße Kraftfahrzeugklimaanlage umfasst einen in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenen Wärmeübertrager.
  • Erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Wärmeübertragers, insbesondere eines in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenen Wärmeübertragers, mit den Schritten: zur Verfügung stellen wenigstens eines Rohres, insbesondere Flachrohres, zum Durchleiten eines zu temperierenden, insbesondere zu kühlenden Fluids, insbesondere eines Kältemittels, zur Verfügung stellen wenigstens eines Sammelrohres, insbesondere von zwei Sammelrohren, zum Fluidverbinden des wenigstens einen Rohres, zur Verfügung stellen wenigstens einer Befestigungseinrichtung für den Wärmeübertrager, Verbinden des wenigstens einen Rohres und des wenigstens einen Sammelrohres miteinander, so dass diese mechanisch miteinander verbunden sind und eine fluidleitende Verbindung zwischen dem wenigstens einen Rohr und dem wenigstens einen Sammelrohr besteht und Fixieren der wenigstens einen Befestigungseinrichtung an dem wenigstens einen Sammelrohr, wobei die wenigstens eine Befestigungseinrichtung an dem wenigstens einen Sammelrohr fixiert wird, indem die wenigstens eine Befestigungseinrichtung und das wenigstens eine Sammeirohr als ein, vorzugsweise nur ein, Bauteil hergestellt werden. Die wenigstens eine Befestigungseinrichtung und das wenigstens eine Sammelrohr werden als ein Bauteil hergestellt, so dass dadurch kein gesondertes Fixieren der Befestigungseinrichtung an dem Sammelrohr erforderlich ist.
  • In einer weiteren Ausgestaltung wird das wenigstens eine Rohr und/oder das wenigstens eine Sammelrohr zur Verfügung gestellt, indem das wenigstens eine Rohr und/oder das wenigstens eine Sammelrohr mittels Extrudieren hergestellt wird.
  • In einer ergänzenden Variante werden die wenigstens eine Befestigungseinrichtung und das wenigstens eine Sammelrohr mittels Extrudieren hergestellt.
  • In einer weiteren Ausgestaltung werden die wenigstens eine Befestigungseinrichtung und das wenigstens eine Sammelrohr aus Metall, insbesondere Aluminium oder Stahl, hergestellt.
  • Insbesondere wird in die wenigstens eine Befestigungseinrichtung wenigstens eine Aussparung, z. B. ein Schlitz, eine Bohrung oder ein Langloch, nach dem Extrudieren eingearbeitet.
  • In einer weiteren Ausgestaltung wird die wenigstens eine Aussparung spanabhebend, z. B. mittels Bohren oder Fräsen, und/oder mittels Stanzen eingearbeitet.
  • Vorzugsweise werden Komponenten des Wärmeübertrages, insbesondere das wenigstens eine Rohr, das wenigstens eines Sammelrohr mit der wenigstens einen Befestigungseinrichtung oder die Rippen, mittels Löten, beispielsweise in einem Lötofen, miteinander verbunden und/oder das wenigstens eine Sammelrohr wird mit der wenigstens einen Befestigungseinrichtung hergestellt, bevor das wenigstens eine Rohr mit dem wenigstens einen Sammelrohr, insbesondere mittels Löten, verbunden wird.
  • In einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Kraftfahrzeugklimaanlage ein Gehäuse und/oder ein Gebläse und/oder einen Kältemittelverdampfer und/oder einen Verdichter und/oder eine Heizeinrichtung und/oder eine Steuerungseinheit.
  • Im Nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:
    • Fig. 1
    eine perspektivische Ansicht eines Sammelrohres mit zwei Befes- tigungseinrichtungen aus dem Stand der Technik,
    Fig. 2
    eine perspektivische Ansicht eines Sammelrohres mit zwei Befes- tigungseinrichtungen eines erfindungsgemäßen Wärmeübertra- gers und
    Fig. 3
    eine Vorderansicht des erfindungsgemäßen Wärmeübertragers.
  • In Fig. 3 ist ein als Kältemittelkondensator 2 ausgebildeter erfindungsgemäßer Wärmeübertrager 1 in einer Vorderansicht dargestellt. Der Kältemittelkondensator 2 ist Bestandteil einer Kraftfahrzeugklimaanlage mit einem Verdampfer und einem Verdichter (nicht dargestellt). Durch horizontal angeordnete, als Flachrohre 5 ausgebildete Rohre 3 strömt zu kondensierendes und zu kühlendes Kältemittel. Die Rohre 3 münden an ihren jeweiligen Enden in ein vertikales Sammelrohr 4, d. h. es sind zwei Sammelrohre 4 jeweils an den Enden der Rohre 3 vorhanden. Das Sammelrohr 4 weist hierzu Rohröffnungen 6 auf, durch welche die Flachrohre 5 in das Sammelrohr 4 eingeführt sind (Fig. 2), so dass Enden der Rohre 3 in das Sammelrohr 4 ragen. In Fig. 2 sind nur ein Teil der Rohröffnungen 6 dargestellt. Zwischen den Rohren 3 sind als Rippen 7 ausgebildete Wellrippen 8 angeordnet, welche mit den Rohren 3 in thermischer und mechanischer Verbindung stehen. Die Wellrippen 8 sind in Fig. 3 nur teilweise dargestellt. Dadurch wird die Fläche vergrößert, welche zum Kühlen des Kältemittels zur Verfügung steht.
  • An den beiden Sammelrohren 4 sind jeweils zwei als Flansche 10 ausgebildete Befestigungseinrichtungen 9 angeordnet (Fig. 2 und 3). Die Flansche 10 weisen dabei als Schlitze 12 ausgebildete Aussparungen 11 auf. In den Schlitzen 12 kann ein Befestigungsmittel, beispielsweise eine Schraube, angeordnet werden und dadurch der Wärmeübertrager 1 beispielsweise an eine Karosserie eines Kraftfahrzeuges befestigt werden (nicht dargestellt). Jeweils ein Sammelrohr 4 mit den beiden Befestigungseinrichtungen 9 sind dabei als ein Bauteil 16 mittels Extrudieren aus Metall, insbesondere Aluminium, hergestellt. In das extrudierte Profil werden dabei anschließend mittels Prägen die Flansche 10 mit den Schlitzen 12 eingearbeitet. Das Bauteil 16 wird somit einteilig hergestellt und besteht insgesamt aus dem gleichen Material, vorzugsweise Aluminium. Das Bauteil 16 weist ferner eine Einlassöffnung 15 auf. Durch die Einlassöffnung 15 wird das Kältemittel eingeleitet. Das in Fig. 3 links dargestellte Sammelrohr 4 weist dabei unten eine nicht in Fig. 3 dargestellte Einlassöffnung 15 und das in Fig. 3 rechts dargestellte Sammelrohr 4 weist eine nicht dargestellte Auslassöffnung auf. Dadurch kann in dem Wärmeübertrager 1 das Kältemittel unmittelbar in das linke Sammelrohr 4 eingeleitet werden und aus dem rechten Sammelrohr 4 aus der Auslassöffnung wieder ausgeleitet werden. Die beiden oberen Enden der in Fig. 3 dargestellten Sammelrohre 4 sind dabei mittels eines nicht dargestellten Stopfens verschlossen. Bei der Herstellung des Wärmeübertrages 1 werden somit als Komponenten 13 des Wärmeübertragers 1 im Wesentlichen nur die Flachrohre 5, die Wellrippen 8 und das Bauteil 16 benötigt. Das Bauteil 16 umfasst dabei das Sammelrohr 4 und die beiden Flansche 10 als Befestigungseinrichtungen 9. Die Komponenten 13 des Wärmeübertragers sind dabei mittels Lot plattiert. Zum Verbinden der Komponenten 13 des Wärmeübertrages 1 sind diese Komponenten 13 zunächst mechanisch zusammenzufügen und anschließend können aufgrund der Plattierung der Komponenten 13 mit Lot die Komponenten 13 in einem Lötofen stoffschlüssig, d. h. mittels Löten, miteinander verbunden werden.
  • Die Rohre 3 und die Wellrippen 8 werden dabei ebenfalls vorzugsweise mittels Extrudieren aus Aluminium hergestellt. Die Wellrippen 8 werden dabei nach dem Extrudieren noch durch Umformen zu dem mäanderförmigen Wellrippen 8 umgeformt.
  • In Fig. 1 ist ein aus dem Stand der Technik bekanntes Sammelrohr 4 mit zwei Flanschen 10 als Befestigungseinrichtungen 9 abgebildet. Ferner ist an dem Sammelrohr 4 auch eine Zuführleitung 14 zur Zuführung von Kältemittel durch eine Einlassöffnung 15 angeordnet. Das Sammelrohr 4, die beiden Flansche 10 und die Zuführleitung 14 werden zunächst als separate Bauteile, beispielsweise mittels Extrudieren, hergestellt. Die in Fig. 1 dargestellten Teile 4, 9, 14 müssen anschließend in aufwendiger und fehleranfälliger Weise zunächst mechanisch zusammengefügt werden und nach dem mechanischen Zusammenfügen können die in Fig. 1 dargestellten Teile 4, 9 und 14 aufgrund einer Plattierung mit Löt stoffschlüssig in einem Lötofen verbunden werden. Die Herstellung des Wärmeübertrages 1 mit den in Fig. 1 dargestellten Teilen 4, 9 und 14 ist damit wesentlich aufwendiger und teurer. Insgesamt betrachtet sind mit dem erfindungsgemäßen Wärmeübertrager 1 wesentliche Vorteile verbunden. Das Sammelrohr 4 mit den daran angeordneten beiden Flanschen 10 als Befestigungseinrichtungen 9 wird zunächst als einheitliches Bauteil durch Extrudieren und anschließendes Bearbeiten, d. h. Stanzen, hergestellt. Damit brauchen bei der Herstellung des Wärmeübertragers 1 die Flansche 10 nicht in aufwendiger Weise an dem Sammelrohr 4 befestigt werden. Dadurch können in vorteilhafter Weise die Kosten gesenkt und die Fehleranfälligkeit bei der Herstellung reduziert werden.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Wärmeübertrager
    2
    Kältemitlelkondensator
    3
    Rohr
    4
    Sammelrohr
    5
    Flachrohr
    6
    Rohröffnung
    7
    Rippen
    8
    Wellrippen
    9
    Befestigungseinrichtung
    10
    Flansch
    11
    Aussparung
    12
    Schlitz
    13
    Komponenten des Wärmeübertragers
    14
    Zufuhrleitung
    15
    Einlassöffnung
    16
    Bauteil

Claims (15)

  1. Wärmeübertrager (1), insbesondere Kältemittelkondensator (2) für eine Kraftfahrzeugklimaanlage, umfassend
    - wenigstens ein Rohr (3), insbesondere Flachrohr (5), zum Durchleiten eines zu temperierenden, insbesondere zu kühlenden, Fluids, insbesondere ein Kältemittel,
    - wenigstens ein Sammelrohr (4), insbesondere zwei Sammelrohre (4), zum Fluidverbinden des wenigstens einen Rohres (3),
    - wenigstens eine Befestigungseinrichtung (9) für den Wärmeübertrager (1),
    dadurch gekennzeichnet, dass
    je ein Sammelrohr (4) und die wenigstens eine Befestigungseinrichtung (9) als ein Bauteil (16) hergestellt sind.
  2. Wärmeübertrager nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Befestigungseinrichtung (9) an dem wenigstens einen Sammelrohr (4) fixiert ist, insbesondere dahingehend, dass die wenigstens eine Befestigungseinrichtung (9) und das wenigstens eine Sammelrohr (4) stoffschlüssig, vorzugsweise ohne eine Verbindungsnaht, mit dem gleichen Material verbunden sind aus dem die wenigstens eine Befestigungseinrichtung (9) und das wenigstens eine Sammelrohr (4) besteht.
  3. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Befestigungseinrichtung (9) ein Steg eine Lasche oder ein Flansch (10) ist und/oder an dem wenigstens einen Sammelrohr (4) eine Einlassöffnung oder eine Auslassöffnung ausgebildet ist.
  4. Wärmeübertrager nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Befestigungseinrichtung (9) eine Aussparung (11), z. B. einen Schlitz (12), eine Bohrung oder ein Langloch, aufweist zur form- und/oder kraftschlüssigen Befestigung an einem Rahmen einen Kraftfahrzeuges.
  5. Wärmeübertrager nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertrager (1) wenigstens teilweise, insbesondere vollständig, aus Metall, insbesondere Aluminium, besteht.
  6. Wärmeübertrager nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen zwei Rohren (3) Rippen (7), insbesondere Wellrippen (8), angeordnet sind zur Vergrößerung der Oberfläche des Wärmeübertrages (1).
  7. Wärmeübertrager nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Komponenten (13) des Wärmeübertrages (1), insbesondere das wenigstens eine Rohr (3), das wenigstens eines Sammelrohr (4) mit der wenigstens einen Befestigungseinrichtung (9) oder die Rippen (7), mittels Lot plattiert sind.
  8. Wärmeübertrager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Komponenten (13) des Wärmeübertragers (1) mittels des plattierten Lotes stoffschlüssig, insbesondere mittels Löten, miteinander verbunden sind.
  9. Kraftfahrzeugklimaanlage,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftfahrzeugklimaanlage eine Wärmeübertrager (1) gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche umfasst.
  10. Verfahren zur Herstellung eines Wärmeübertragers (1), insbesondere eines Wärmeübertragers (1) gemäß einem oder mehrerer der Ansprüche 1 bis 8, mit den Schritten:
    - zur Verfügung stellen wenigstens eines Rohres (3), insbesondere Flachrohres (5), zum Durchleiten eines zu temperierenden, insbesondere zu kühlenden Fluids, insbesondere eines Kältemittels,
    - zur Verfügung stellen wenigstens eines Sammelrohres (4), insbesondere von zwei Sammelrohren (4), zum Fluidverbinden des wenigstens einen Rohres (3),
    - zur Verfügung stellen wenigstens einer Befestigungseinrichtung (9) für den Wärmeübertrager (1),
    - Verbinden des wenigstens einen Rohres (3) und des wenigstens einen Sammelrohres (4) miteinander, so dass diese mechanisch miteinander verbunden sind und eine fluidleitende Verbindung zwischen dem wenigstens einen Rohr (3) und dem wenigstens einen Sammelrohr (4) besteht und
    - Fixieren der wenigstens einen Befestigungseinrichtung (9) an dem
    wenigstens einen Sammelrohr (4),
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die wenigstens eine Befestigungseinrichtung (9) an dem wenigstens einen Sammelrohr (4) fixiert wird, indem die wenigstens eine Befestigungseinrichtung (9) und das wenigstens eine Sammelrohr (4) als ein Bauteil hergestellt werden.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Befestigungseinrichtung (9) und das wenigstens eine Sammelrohr (4) mittels Extrudieren hergestellt werden.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Befestigungseinrichtung (9) und das wenigstens eine Sammelrohr (4) aus Metall, insbesondere Aluminium oder Stahl, hergestellt, werden.
  13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in die wenigstens eine Befestigungseinrichtung (9) wenigstens eine Aussparung (11), z. B. ein Schlitz (12), eine Bohrung oder ein Langloch, nach dem Extrudieren eingearbeitet wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Aussparung (11) spanabhebend, z. B. mittels Bohren oder Fräsen, und/oder mittels Stanzen eingearbeitet wird.
  15. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass Komponenten (13) des Wärmeübertrages (1), insbesondere das wenigstens eine Rohr (3), das wenigstens eines Sammelrohr (4) mit der wenigstens einen Befestigungseinrichtung (9) oder die Rippen (7), mittels Löten, beispielsweise in einem Lötofen, miteinander verbunden werden und/oder das wenigstens eine Sammelrohr (4) mit der wenigstens einen Befestigungseinrichtung (9) hergestellt wird bevor das wenigstens eine Rohr (3) mit dem wenigstens einen Sammelrohr (4), insbesondere mittels Löten, verbunden wird.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5172762A (en) * 1989-10-20 1992-12-22 Sanden Corporation Heat exchanger
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DE102008027842A1 (de) * 2007-06-22 2009-02-19 Behr Gmbh & Co. Kg Sammelkasten eines Wärmeträgers

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