WO2006133748A1 - Fully-metal heat exchanger and method for its production - Google Patents

Fully-metal heat exchanger and method for its production Download PDF

Info

Publication number
WO2006133748A1
WO2006133748A1 PCT/EP2006/001487 EP2006001487W WO2006133748A1 WO 2006133748 A1 WO2006133748 A1 WO 2006133748A1 EP 2006001487 W EP2006001487 W EP 2006001487W WO 2006133748 A1 WO2006133748 A1 WO 2006133748A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heat exchanger
projections
metal heat
flat tubes
exchanger according
Prior art date
Application number
PCT/EP2006/001487
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Helmut Roll
Original Assignee
Modine Manufacturing Company
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
Priority claimed from EP05012589A external-priority patent/EP1731864A1/en
Priority claimed from EP05020325A external-priority patent/EP1764570A1/en
Application filed by Modine Manufacturing Company filed Critical Modine Manufacturing Company
Priority to BRPI0611998-0A priority Critical patent/BRPI0611998A2/en
Priority to DE502006000358T priority patent/DE502006000358D1/en
Priority to EP06707072A priority patent/EP1774245B1/en
Priority to US11/916,459 priority patent/US20080230213A1/en
Publication of WO2006133748A1 publication Critical patent/WO2006133748A1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-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
    • F28D1/02Heat-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
    • F28D1/04Heat-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
    • F28D1/053Heat-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
    • F28D1/0535Heat-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
    • F28D1/05366Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21DWORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D53/00Making other particular articles
    • B21D53/02Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers
    • B21D53/08Making other particular articles heat exchangers or parts thereof, e.g. radiators, condensers fins, headers of both metal tubes and sheet metal
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/001Casings in the form of plate-like arrangements; Frames enclosing a heat exchange core
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/001Casings in the form of plate-like arrangements; Frames enclosing a heat exchange core
    • F28F9/002Casings in the form of plate-like arrangements; Frames enclosing a heat exchange core with fastening means for other structures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/0219Arrangements for sealing end plates into casing or header box; Header box sub-elements
    • F28F9/0224Header boxes formed by sealing end plates into covers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/04Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates
    • F28F9/16Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling
    • F28F9/18Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by welding
    • F28F9/182Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by welding the heat-exchange conduits having ends with a particular shape, e.g. deformed; the heat-exchange conduits or end plates having supplementary joining means, e.g. abutments
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/04Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates
    • F28F9/16Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling
    • F28F9/18Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by welding
    • F28F9/185Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by welding with additional preformed parts
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2225/00Reinforcing means
    • F28F2225/08Reinforcing means for header boxes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00Fastening; Joining
    • F28F2275/04Fastening; Joining by brazing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/4935Heat exchanger or boiler making

Definitions

  • the invention relates to a whole-metal heat exchanger, consisting of flat tubes with two narrow - and two broad sides and ribs, which together with the
  • Flat tubes form a block, and either at least have a tube plate and a collecting box, said edges of the collecting box with edges of the
  • Tube bottom connected, for example, are soldered, or at least one
  • Collecting box which includes the tube sheet own, and with spaced projections. Furthermore, the invention relates to a production method for heat exchangers.
  • the heat exchanger described above is for example from the
  • Auxiliary device can be significantly reduced.
  • Heat exchanger is that still a clear supernatant of the
  • the object of the invention is to provide a heat exchanger which achieves a smaller space requirement with comparatively good thermal-technical values.
  • Heat exchanger by the use of the features of claim 1.
  • the manufacturing method according to the invention is the subject of claim 22. It is provided that the projections in the region of the narrow sides in the ends of
  • the projections are preferably located on the opposite longitudinal edges of the header tank.
  • Preferably means in this case that embodiments may be provided, in which the projections are arranged on the longitudinal edges of the tube sheet, possibly associated with the disadvantage that the tube sheets are expensive and some other advantages do not occur.
  • Another possible construction is that a metallic, frame-like additional part, which has the projections, is provided.
  • the manufacturing process leads to a number of advantages.
  • the projections inserted into the flat tube ends on both opposite edges of the collecting box keep the flat tubes tension during the subsequent soldering process, so that the risk of so-called "collapse" of the flat tubes, with the consequence of insufficient solder joints with the tubesheet, has been substantially reduced Therefore, the use of flat tubes, the broad sides of which may have larger dimensions and thus avoids the production-technically complicated use of multiple rows of flat tubes in the direction of the depth of the flat tube fins block
  • the above-mentioned advantages of the prior art are maintained, ie in particular the cost of soldering auxiliary devices is significantly reduced, since the inserted Vorsprün ge support the cohesion of the assembled items of the heat exchanger.
  • the flat tubes extend over the entire depth of the tubesheet, preferably even beyond, there is virtually no space that would not be available for heat exchange purposes.
  • the flow-through cross-sectional area of the flat tubes is in a more favorable ratio to the total occupied by the tube sheet surface, which in turn is about equal to the relevant area, which is occupied by the entire heat exchanger.
  • the proposed heat exchanger has a higher process reliability in the production, as heat exchangers, which have no tube plates but instead of the tubesheets flared flat tube ends, as they are known for example from DE 19543 986 A1 or from much older documents.
  • the flat tubes are with their narrow sides over the width of the tubesheet and in the protruding region, the projections engage in the ends of the flat tubes.
  • the tube plate width is beyond the narrow sides of the flat tubes and in the protruding region, the projections engage in the ends of the flat tubes.
  • the projections each touch the narrow sides of the flat tubes from the inside and they are preferably soldered there.
  • the tubesheet preferably has in a conventional manner bent edges and openings for receiving a respective flat tube end.
  • the openings are proposed to extend into the bent edges.
  • the tubesheets have only on the two longitudinal sides bent edges, so that they can be produced from a metal strip with any length. The tooling costs and the costs for conversion to different heat exchanger sizes are thereby significantly reduced.
  • each collection box has frontal openings.
  • each collection box turns out to be merely a sheet with two folds, which is also advantageous in terms of manufacturing technology.
  • the frontal openings of the collecting tank are closed by per se known side parts, which are extended beyond the length of the flat tubes out.
  • the projections are appropriately shaped so that the insertion thereof into the ends of the flat tubes is assisted.
  • An advantageous development provides to form the projections on the type of incisors. This design allows to better compensate for length tolerances in the flat tubes. Despite the inevitable length tolerances tight connections between the projections and the flat tube ends can be created.
  • the all-metal heat exchanger can be used everywhere in the widest sense with advantages where a small space requirement with good heat exchange efficiency should be present. The inventor remembers to use such heat exchangers especially as air-cooled intercoolers in motor vehicles, but without excluding any other possible use, especially in the field of motor vehicles.
  • An all-metal heat exchanger is intended to be a heat exchanger whose constituents referred to in the claims are made of metal, preferably aluminum, regardless of whether later non-metallic parts which could be part of the system are attached to this heat exchanger or Not.
  • metal preferably aluminum
  • the seated in the flat tube ends projections on a comb-like additional part, such as metal strips or the like., which is connected to the wall of the header, keep the flat tubes during the subsequent soldering process to tension, so that the risk of the aforementioned "incidence Moreover, the advantages of the prior art are maintained, ie in particular the expense for soldering auxiliary devices is significantly reduced because the strips (Additional parts) have at the ends hooks that support the cohesion of the assembled items of the heat exchanger by grabbing over the side panels.
  • the headers can be formed in one piece or multiple parts. Striking is a part which has a U-shaped cross-section, wherein the base portion is provided with receiving openings for the pipe ends and the two legs form the two walls of the collecting tank. Once the walls have been reshaped and brought together to form a room, one-piece collection boxes are available. If the walls remain essentially flat, a second part is necessary for the formation of a closed space, which is why two-part collection boxes are then present.
  • the receiving openings extend minimally into the walls of the collecting tank. These projections are also suitably shaped, so that the introduction of the same is supported in the ends of the flat tubes.
  • the additional part is a comb-like sheet metal strip, which is easy to process by forming technology to produce the additional part.
  • the term "strip" encompasses all possible physical formations, so that it is generally possible to speak of an additional part.
  • the mentioned projections on the strips or additional parts can be first projections in the case that second projections are provided on the strip.
  • the second protrusions are then arranged between the first protrusions The second protrusions improve the assembly or the preparation of the heat exchanger for the following soldering process.
  • the inventive method for producing a whole-metal heat exchanger wherein flat tubes and ribs are merged into a flat-tube fin block, after which tube plates are attached to the ends of the flat tubes and finally collecting tanks are attached with their edges to the edges of the tube sheets is characterized in that arranged on a component projections in the narrow sides of the flat tubes are inserted in the ends thereof.
  • the longitudinal edges of the header are outside on the longitudinal edges of the tube sheet.
  • the narrow sides of the flat tubes project over the longitudinal edges of the tube bottom, so that the protrusions located on the longitudinal edges of the collecting box can be inserted into the protruding flat tube regions. In this way, the projections hold the flat tubes in a tensioned state.
  • Fig. 1 shows an exploded view of the heat exchanger according to the invention
  • Fig. 3 is a plan view
  • Figs. 4 and 5 are perspective views of a part of the heat exchanger
  • Fig. 6 is an overall perspective view of the heat exchanger;
  • Fig. 7 shows a detail of the flat tube;
  • Figs. 8 and 9 show an alternative embodiment
  • FIG. 10 shows an exploded view of the invention
  • FIGS 11 and 12 show perspective views of the finished heat exchanger.
  • Figures 13 and 14 show perspective
  • FIG. 15 shows an advantageous embodiment of the projections.
  • All illustrated individual parts of the heat exchanger are made of metal, preferably of aluminum or aluminum alloys, which is expediently coated with a layer of solder.
  • the items such as flat tubes 1, ribs 4, tubesheets 5, 6 manifolds and side panels 30 are made of sheets, which, however, is not excluded that, for example, the flat tubes 1 could also be produced as drawn tubes.
  • the flat tubes 1 have an approximately rectangular cross section, but the narrow sides 2 can also be curved slightly outwards. In the embodiment shown, internal inserts are located in the flat tubes 1. The flat tubes 1 are then stacked with the ribs 4 to form a flat tube fins block.
  • the webs 22 are present.
  • the webs 22 may be formed profiled to increase their rigidity.
  • the side parts 30 are attached, which simultaneously close the frontal openings 60 of the collecting tanks 6.
  • the side panels 30 each have a cup-shaped reshaped at their ends A closure piece that fits into the opening 60.
  • deformable holding elements 61 which engage in a slot 62 of the side parts, the side parts 30 are pre-fixed and hold the individual parts of the heat exchanger together.
  • the heat exchanger is substantially prepared to carry out the CAB brazing process. All connections are made in a single pass in a brazing furnace.
  • the shape of the projections 11 is suitably adapted to the existing in the narrow sides 2 contour of the flat tubes 1, so that both the insertion is facilitated as well as dense solder joints are provided. This also certain manufacturing tolerances are absorbed.
  • the distance between the projections 11 at the edge of the manifolds 6 corresponds to the distance between the flat tubes 1 in the row or with the height of the arranged between the flat tubes 1 ribs 4.
  • certain tolerances must be allowed, however, by the appropriate shape of the projections 11th can be compensated (see the description of FIGS. 15 and 16 below)
  • the headers 6 are particularly easy to manufacture, simple shape. Only two folds are necessary to form the two longitudinal walls and a transverse wall. For example, connecting pieces 70 can be easily realized by forming processes.
  • tube sheets 5 are used, which are made of endless tape and only need to be cut to the appropriate length, because they have no bevelled edges on their faces. There are therefore no expensive drawing tools needed.
  • Figs. 4 and 5 there it can be seen that at the edge 10 of the collecting tank 6 with the projections 11 comparable approach 100 is present. This cooperates with the corresponding cutout 101 on the edge 20 of the tube plate 5 and ensures there dense solder joints. It can also be seen from FIG. 5 that the openings 21 in the tubesheet 5 extend into the rim 20, which is indicated by the reference numeral 22.
  • FIGS. 3 and 6 show, in a view of one of the side parts 30, that there are no lateral projections of the tubesheets 5 over the flat tube ribs block.
  • the width of the side parts 30 corresponds approximately to the extent of the broad sides 3 of the flat tubes.
  • the heat exchanger according to the invention allows a fairly easy access from the outside to soldering critical connections.
  • Such critical connections are the flat tube tube bottom connections. If there are any leaks after the soldering process has been carried out, the corresponding points can be simply aftertreated and eliminated in a second soldering pass as they are largely accessible. In heat exchangers of the prior art, such a thing is often not possible, which is expressed by high reject rates.
  • Fig. 7 shows schematically a single flat tube 1, namely a view of the flat tube end.
  • Such flat tubes 1 are present in the desired number of heat exchangers. In each flat tube 1, two projections extend 11. The penetration depth needs to be only a few millimeters, 10 - 15 mm is already more than enough.
  • the one projection 11 is located at one edge of the header tank 6 and the other projection 11 at the opposite other edge 10 of the header tank 6.
  • the projections 11 are close to the narrow sides 2 of the flat tube 1 from the inside.
  • an inner insert 80 in the flat tubes 1 is an inner insert 80, as is typical in particular for charged with cooling air charge air cooler. In other applications, an indoor use is completely dispensed with. In practice, it is often difficult to insert the inner inserts 80 into the flat tubes 1 in such a way that as far as possible there is no bypass for the through-flow of charge air in the region of the narrow sides 2, which adversely affects the heat exchange. As shown in FIG.
  • FIGS. 8 and 9 now show an alternative design, in which the projections 11 are arranged on the tubesheets 5. In this case, the tubesheets 5 must be mounted in the tube longitudinal direction, at the same time the projections 11 are inserted into the flat tube ends 1. Thereafter, the headers 6 and the side members 30 are attached and mounted.
  • the collecting box 6 has a base section 106, from which two bent walls 107 of the collecting tank 6 depart. The walls 107 are deformed and they can be connected by means of a longitudinal weld, not shown, to form the header 6.
  • receiving openings 21 are provided for the flat tube ends, which should therefore match the distances of the flat tubes 1 with the distances of the receiving openings 21.
  • a quite striking feature is that the receiving openings 21 extend into the walls 107, d. H.
  • a strip (additional part) 110 is provided on all the walls 107 of the two collecting boxes 6.
  • the strips 110 with additional functions such as e.g. formed with holding functions 90 for not shown accessories.
  • the provision of strips 110 on all walls 107 is not an inevitable measure.
  • FIG. 12 Another advantage of the strip 110 is shown in FIG. 12.
  • the strip 110 can also make a contribution to the strength of the collecting tank 6.
  • the strip 110 extends over a substantial part of the wall 107 of the collecting box, and it is soldered to this wall 107.
  • the formation of the strip 110 is more clearly seen with respect to the projections 11 spaced therefrom.
  • the projections 11 can be provided with such a contour that the sliding of the same is facilitated in the flat tubes 1.
  • a respective second projection 12 has been arranged between two first projections 11.
  • the second protrusions 12 provide a counter-momentum of the strip 110 which otherwise, when the first protrusions 11 are in the flat tube ends, could tend to stand off the wall 107, which is undesirable. Since the second projections 12 rest against the ribs 4 from the outside, this is prevented, or at least counteracted. It is also apparent from FIGS. 13 and 14 that it is advantageous to form at the ends of the strip 110 a hook 13 which is adapted to hold the side member 30 firmly against the outer rib 4. This also supports the cohesion of the entire heat exchanger before soldering. Furthermore, this also suppresses the above-mentioned "sticking out" of the strip 110 from the wall 107. In addition, it can thereby refer to the brackets shown in Fig. 1 with Pos. 61 and 62, the side parts 30 in the frontal openings 60 of the collecting tank should be kept, be waived, which is also a manufacturing advantage.
  • Fig. 15 shows a section with only one projection 11.
  • the projections 11 have been carried out in the manner of cutting teeth 111.
  • length tolerances in the flat tubes which are approximately in the range of +/- 1, 0mm are better absorbed.
  • sharp edges 112 were formed, which are also in the radii, d. h in the region of the transition from the projection 11 in the wall of the collecting tank 6 or the additional part or the tube bottom extend.
  • the sharp-edged edges 112 somewhat intersect these ends upon insertion of the projections 11 into the flat tube ends and somewhat on the flat tubes in the upper length tolerance range, and "crimp" these ends slightly outwards
  • the middle tube is slightly longer there than the other two tubes, the sharp edge of the projections 11 is produced for example by cold forming.
  • the difference in thickness between the projections 11 and the wall of the flat tubes supports this procedure.
  • the wall of the header 6, from which the projections 11 are formed for example, may be about 1, 0 - be 2.0 mm thick while the thickness of the wall of the flat tubes may be in the range of 0.05 - 0.25 mm. Overall, the invention accordingly provides an innovative product which, compared to the state of the art, leaves only little to be desired.

Abstract

The invention relates to a fully-metal heat exchanger comprising flat tubes (1), which have two narrow sides and two wide sides (2, 3), and comprising fins (4) which form a block together with the flat tubes, and comprising either at least one tube plate (5) and one collecting tank (6), with edges (10) of the collecting tank (6) being connected, for example soldered, to edges (20) of the tube plate (5), or at least one collecting tank (6) which contains the tube plate, and having projections (11) which are arranged at intervals. The invention leads to a heat exchanger which has a small installation space requirement while having comparatively good thermal properties in that, according to the invention, the projections (11) engage in the ends of the flat tubes (1) in the region of the narrow sides (2). The production method according to the invention accordingly provides that the projections (11) are inserted into the ends of the flat tubes (1) approximately in the region of the narrow sides (2).

Description

GANZ-METALL-WÄRMETAÜSCHER UND VERFAHREN ZU SEINER HERSTELLUNGALL-METAL HEAT EXCHANGER AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die Erfindung betrifft einen Ganz-Metall-Wärmetauscher, bestehend aus Flachrohren mit zwei Schmal - und zwei Breitseiten und aus Rippen, die gemeinsam mit denThe invention relates to a whole-metal heat exchanger, consisting of flat tubes with two narrow - and two broad sides and ribs, which together with the
Flachrohren einen Block bilden, sowie entweder wenigstens einen Rohrboden und einen Sammelkasten aufweisen, wobei Ränder des Sammelkastens mit Rändern desFlat tubes form a block, and either at least have a tube plate and a collecting box, said edges of the collecting box with edges of the
Rohrbodens verbunden, beispielsweise verlötet sind, oder wenigstens einenTube bottom connected, for example, are soldered, or at least one
Sammelkasten, der den Rohrboden beinhaltet, besitzen, und mit in Abständen angeordneten Vorsprüngen. Femer betrifft die Erfindung ein Herstellungsverfahren für Wärmetauscher.Collecting box, which includes the tube sheet own, and with spaced projections. Furthermore, the invention relates to a production method for heat exchangers.
STAND DER TECHNIKSTATE OF THE ART
Der vorstehend beschriebene Wärmetauscher ist beispielsweise aus derThe heat exchanger described above is for example from the
DE 198 19 247 A1 bekannt. Die Vorsprünge korrespondieren dort mit Öffnungen in den Rohrböden. Dadurch wird ein provisorischer Zusammenhalt der Einzelteile vor der Durchführung des Lötprozesses zur Verfügung gestellt. Der Aufwand für Löt-DE 198 19 247 A1. The projections correspond there with openings in the tube sheets. As a result, a provisional cohesion of the items is provided before performing the soldering process. The effort for soldering
Hilfsvorrichtung kann deutlich reduziert werden. Ein gewisser Nachteil des bekanntenAuxiliary device can be significantly reduced. A certain disadvantage of the known
Wärmetauschers besteht darin, dass immer noch ein deutlicher Überstand desHeat exchanger is that still a clear supernatant of the
Rohrbodens über den Rippen-Flachrohr-Block vorhanden ist, der als unnötigerPipe bottom over the ribbed flat-tube block is present, which is considered unnecessary
Raumbedarf angesehen werden könnte. Ferner ist das Verhältnis der von denSpace requirement could be considered. Furthermore, the ratio of the of
Flachrohren eingenommenen Querschnitte im Vergleich zum gesamten Querschnitt des Wärmetauschers bzw. dessen Rohrböden nicht optimal, sodass bezüglich eines effizienten Wärmetausches Verbesserungen möglich sind.Flat tubes occupied cross-sections compared to the entire cross-section of the heat exchanger or its tube sheets are not optimal, so that in terms of efficient heat exchange improvements are possible.
DARSTELLUNG DER ERFINDUNGPRESENTATION OF THE INVENTION
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Wärmetauscher zur Verfügung zu stellen, der einen geringeren Raumbedarf bei vergleichsweise guten wärmetechnischen Werten erreicht.The object of the invention is to provide a heat exchanger which achieves a smaller space requirement with comparatively good thermal-technical values.
Als Nebeneffekt kann ein herstellungsfreundliches, insbesondere auch ein flexiblesAs a side effect, a production-friendly, especially a flexible
Design angenommen werden.Design to be accepted.
Die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich bezüglich des Ganz-Metall-The solution according to the invention results with respect to the all-metal
Wärmetauschers durch den Einsatz der Merkmale des Anspruchs 1. Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren ist Gegenstand des Anspruchs 22. Es ist vorgesehen, dass die Vorsprünge im Bereich der Schmalseiten in die Enden derHeat exchanger by the use of the features of claim 1. The manufacturing method according to the invention is the subject of claim 22. It is provided that the projections in the region of the narrow sides in the ends of
Flachrohre eingreifen. Die Vorsprünge befinden sich bevorzugt an den gegenüberliegenden Längsrändern des Sammelkastens. Bevorzugt bedeutet in diesem Fall, dass Ausführungen vorgesehen sein können, bei denen die Vorsprünge an den Längsrändern des Rohrbodens angeordnet sind, möglicherweise verbunden mit dem Nachteil, dass die Rohrböden aufwendiger werden und einige andere Vorteile nicht auftreten. Eine andere mögliche Bauweise besteht darin, dass ein metallisches, rahmenartiges Zusatzteil, welches die Vorsprünge aufweist, vorgesehen wird.Engage flat tubes. The projections are preferably located on the opposite longitudinal edges of the header tank. Preferably means in this case that embodiments may be provided, in which the projections are arranged on the longitudinal edges of the tube sheet, possibly associated with the disadvantage that the tube sheets are expensive and some other advantages do not occur. Another possible construction is that a metallic, frame-like additional part, which has the projections, is provided.
Das Herstellungsverfahren führt zu einer Reihe von Vorteilen. Die in die Flachrohrenden gesteckten Vorsprünge an beiden gegenüberliegenden Rändern des Sammelkastens halten die Flachrohre während des nachfolgenden Lötprozesses auf Spannung, sodass die Gefahr des sogenannten „Einfallens" der Flachrohre, mit der Folge ungenügender Lötverbindungen mit dem Rohrboden, wesentlich vermindert worden ist. Die Erfindung gestattet deshalb auch den Einsatz von Flachrohren, deren Breitseiten größere Abmessungen haben können und vermeidet demnach den fertigungstechnisch aufwendigen Einsatz mehrerer Flachrohrreihen in Richtung der Tiefe des Flachrohr-Rippen-Blockes. Mit anderen Worten, durch die Erfindung können Wärmetauscher in einem wesentlich breiteren Leistungsspektrum mit wesentlich geringerem Änderungsaufwand zur Verfügung gestellt werden. Darüber hinaus werden die oben erwähnten Vorteile des Standes der Technik beibehalten, d. h. insbesondere der Aufwand für Löt-Hilfsvorrichtungen wird deutlich reduziert, da die eingesteckten Vorsprünge den Zusammenhalt der montierten Einzelteile des Wärmetauschers unterstützen.The manufacturing process leads to a number of advantages. The projections inserted into the flat tube ends on both opposite edges of the collecting box keep the flat tubes tension during the subsequent soldering process, so that the risk of so-called "collapse" of the flat tubes, with the consequence of insufficient solder joints with the tubesheet, has been substantially reduced Therefore, the use of flat tubes, the broad sides of which may have larger dimensions and thus avoids the production-technically complicated use of multiple rows of flat tubes in the direction of the depth of the flat tube fins block In addition, the above-mentioned advantages of the prior art are maintained, ie in particular the cost of soldering auxiliary devices is significantly reduced, since the inserted Vorsprün ge support the cohesion of the assembled items of the heat exchanger.
Weil sich die Flachrohre über die gesamte Tiefe des Rohrbodens erstrecken - bevorzugt sogar darüber hinausgehen - tritt so gut wie kein Raum auf, der nicht zum Zweck des Wärmetausches zur Verfügung stehen würde. Mit anderen Worten, die durchströmte Querschnittsfläche der Flachrohre steht in einem günstigeren Verhältnis zur gesamten vom Rohrboden eingenommenen Fläche, die wiederum etwa gleich der diesbezüglichen Fläche ist, die vom gesamten Wärmetauscher eingenommen wird.Because the flat tubes extend over the entire depth of the tubesheet, preferably even beyond, there is virtually no space that would not be available for heat exchange purposes. In other words, the flow-through cross-sectional area of the flat tubes is in a more favorable ratio to the total occupied by the tube sheet surface, which in turn is about equal to the relevant area, which is occupied by the entire heat exchanger.
Außerdem weist der vorgeschlagene Wärmetauscher eine höhere Prozesssicherheit bei der Herstellung auf, als Wärmetauscher, die keine Rohrböden sondern anstelle der Rohrböden aufgeweitete Flachrohrenden besitzen, wie sie beispielsweise aus der DE 19543 986 A1 oder aus noch wesentlich älteren Dokumenten bekannt sind. Entweder stehen die Flachrohre mit ihren Schmalseiten über die Breite des Rohrbodens und in dem überstehenden Bereich greifen die Vorsprünge in die Enden der Flachrohre ein. Oder die Rohrbodenbreite steht über die Schmalseiten der Flachrohre und in dem überstehenden Bereich greifen die Vorsprünge in die Enden der Flachrohre ein.In addition, the proposed heat exchanger has a higher process reliability in the production, as heat exchangers, which have no tube plates but instead of the tubesheets flared flat tube ends, as they are known for example from DE 19543 986 A1 or from much older documents. Either the flat tubes are with their narrow sides over the width of the tubesheet and in the protruding region, the projections engage in the ends of the flat tubes. Or the tube plate width is beyond the narrow sides of the flat tubes and in the protruding region, the projections engage in the ends of the flat tubes.
Die zuerst genannte Alternative ist, wie erwähnt, bevorzugt, weil damit das bereits erwähnte „Einfallen" der Flachrohre besser zu verhindern ist, da in diesem Fall der Rand der Sammelkästen mit den Vorsprüngen von außen am Rand des Rohrbodens anliegt und weil deshalb die Vorsprünge gegen Kräfte, die in Richtung der Breitseite, also quer zur Längsrichtung der Flachrohre, wirken, besonders widerstandsfähig sind. Ferner scheint diese Alternative auch bezüglich der Schaffung dichter Verbindungen günstiger zu sein.The first alternative mentioned, as mentioned, preferred because it is better to prevent the already mentioned "collapse" of the flat tubes, since in this case the edge of the headers with the projections from the outside rests on the edge of the tube sheet and therefore because the projections against Forces which act in the direction of the broad side, that is to say transversely to the longitudinal direction of the flat tubes, are particularly resistant, Moreover, this alternative also appears to be more favorable with regard to the creation of dense connections.
Die Vorsprünge berühren jeweils die Schmalseiten der Flachrohre von innen und sie sind dort vorzugsweise verlötet.The projections each touch the narrow sides of the flat tubes from the inside and they are preferably soldered there.
Der Rohrboden besitzt vorzugsweise in an sich bekannter Weise abgebogene Ränder und Öffnungen zur Aufnahme je eines Flachrohrendes. Die Öffnungen erstrecken sich jedoch vorschlagsgemäß bis in die abgebogenen Ränder hinein. Die Rohrböden weisen nur an den beiden Längsseiten abgebogene Ränder auf, sodass sie aus einem Blechstreifen mit beliebiger Länge herstellbar sind. Die Werkzeugkosten und die Kosten zur Umstellung auf verschiedene Wärmetauschergrößen werden dadurch deutlich reduziert.The tubesheet preferably has in a conventional manner bent edges and openings for receiving a respective flat tube end. The openings, however, are proposed to extend into the bent edges. The tubesheets have only on the two longitudinal sides bent edges, so that they can be produced from a metal strip with any length. The tooling costs and the costs for conversion to different heat exchanger sizes are thereby significantly reduced.
Der Sammelkasten weist stirnseitige Öffnungen auf. Somit stellt sich jeder Sammelkasten als lediglich ein Blech mit zwei Abkantungen dar, was fertigungstechnisch ebenfalls von Vorteil ist.The collecting box has frontal openings. Thus, each collection box turns out to be merely a sheet with two folds, which is also advantageous in terms of manufacturing technology.
Die stirnseitigen Öffnungen des Sammelkastens werden durch an sich bekannte Seitenteile verschlossen, die über die Länge der Flachrohre hinaus verlängert sind. Die Vorsprünge sind in zweckmäßiger Weise geformt, sodass das Einführen derselben in die Enden der Flachrohre unterstützt wird. Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, die Vorsprünge nach der Art von Schneidezähnen auszubilden. Diese Ausbildung gestattet, Längentoleranzen in den Flachrohren besser zu kompensieren. Trotz der unvermeidlichen Längentoleranzen können dichte Verbindungen zwischen den Vorsprüngen und den Flachrohrenden geschaffen werden. Der Ganz-Metall-Wärmetauscher ist im breitesten Sinn überall mit Vorteilen einsetzbar, wo ein geringer Raumbedarf bei gleichzeitig guter Wärmetauscheffizienz vorhanden sein soll. Der Erfinder denkt daran, solche Wärmetauscher speziell als luftgekühlte Ladeluftkühler in Kraftfahrzeugen einzusetzen, ohne dabei jedoch irgendeine andere Einsatzmöglichkeit, speziell im Bereich Kraftfahrzeuge, auszuschließen.The frontal openings of the collecting tank are closed by per se known side parts, which are extended beyond the length of the flat tubes out. The projections are appropriately shaped so that the insertion thereof into the ends of the flat tubes is assisted. An advantageous development provides to form the projections on the type of incisors. This design allows to better compensate for length tolerances in the flat tubes. Despite the inevitable length tolerances tight connections between the projections and the flat tube ends can be created. The all-metal heat exchanger can be used everywhere in the widest sense with advantages where a small space requirement with good heat exchange efficiency should be present. The inventor remembers to use such heat exchangers especially as air-cooled intercoolers in motor vehicles, but without excluding any other possible use, especially in the field of motor vehicles.
Ein Ganz-Metall-Wärmetauscher soll ein Wärmetauscher sein, dessen in den Ansprüchen genannten Bestandteile aus Metall, vorzugsweise aus Aluminium, bestehen, unabhängig davon, ob später andere nicht aus Metall bestehende Teile, die zum System gehören könnten, an diesem Wärmetauscher befestigt werden oder nicht. Beispielsweise ist es bei Ganz-Metall- Wärmetauschern, die aus umgeformten Blechen hergestellt werden sollen, vergleichsweise aufwendig Zubehörteile anzubringen und sicher zu befestigen.An all-metal heat exchanger is intended to be a heat exchanger whose constituents referred to in the claims are made of metal, preferably aluminum, regardless of whether later non-metallic parts which could be part of the system are attached to this heat exchanger or Not. For example, with all-metal heat exchangers, which are to be manufactured from formed sheet metal, it is relatively expensive to attach accessories and secure them.
Die in den Flachrohrenden sitzenden Vorsprünge, die an einem kammartig ausgebildeten Zusatzteil, wie Blechstreifen oder dgl., vorhanden sind, welches mit der Wand des Sammelkastens verbunden wird, halten die Flachrohre während des nachfolgenden Lötprozesses auf Spannung, sodass die Gefahr des vorne erwähnten „Einfallens" der Flachrohre, mit der Folge ungenügender Lötverbindungen in den Aufnahmeöffnungen, auch durch das Vorsehen des Zusatzteils wesentlich vermindert worden ist. Darüber hinaus werden die Vorteile des Standes der Technik beibehalten, d. h. insbesondere der Aufwand für Löt-Hilfsvorrichtungen wird deutlich reduziert, da die Streifen (Zusatzteile) an den Enden Haken aufweisen, die den Zusammenhalt der montierten Einzelteile des Wärmetauschers unterstützen, indem sie über die Seitenteile greifen.The seated in the flat tube ends projections on a comb-like additional part, such as metal strips or the like., Which is connected to the wall of the header, keep the flat tubes during the subsequent soldering process to tension, so that the risk of the aforementioned "incidence Moreover, the advantages of the prior art are maintained, ie in particular the expense for soldering auxiliary devices is significantly reduced because the strips (Additional parts) have at the ends hooks that support the cohesion of the assembled items of the heat exchanger by grabbing over the side panels.
Die Sammelkästen können einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Markant ist ein Teil, welches einen u-förmigen Querschnitt hat, wobei der Basisabschnitt mit Aufnahmeöffnungen für die Rohrenden ausgestattet ist und die beiden Schenkel die beiden Wände des Sammelkastens bilden. Sind die Wände umgeformt und zur Bildung eines Raumes zusammengeführt, liegen einteilige Sammelkästen vor. Bleiben die Wände im Wesentlichen eben, ist ein zweites Teil zur Bildung eines geschlossenen Raumes notwendig, weshalb dann zweiteilige Sammelkästen vorliegen. Die Aufnahmeöffnungen erstrecken sich minimal bis in die Wände des Sammelkastens hinein. Auch diese Vorsprünge sind in zweckmäßiger Weise geformt, sodass das Einführen derselben in die Enden der Flachrohre unterstützt wird.The headers can be formed in one piece or multiple parts. Striking is a part which has a U-shaped cross-section, wherein the base portion is provided with receiving openings for the pipe ends and the two legs form the two walls of the collecting tank. Once the walls have been reshaped and brought together to form a room, one-piece collection boxes are available. If the walls remain essentially flat, a second part is necessary for the formation of a closed space, which is why two-part collection boxes are then present. The receiving openings extend minimally into the walls of the collecting tank. These projections are also suitably shaped, so that the introduction of the same is supported in the ends of the flat tubes.
Das Zusatzteil ist ein kammartiger Blechstreifen, der umformtechnisch leicht zu bearbeiten ist, um das Zusatzteil herzustellen. Der Begriff „Streifen" umfasst im Sinne der vorliegenden Erfindung alle möglichen körperlichen Ausbildungen, sodass deshalb allgemein von einem Zusatzteil gesprochen werden kann. Die erwähnten Vorsprünge an den Streifen bzw. Zusatzteilen können erste Vorsprünge sein, für den Fall, dass am Streifen zweite Vorsprünge vorgesehen werden. Die zweiten Vorsprünge sind dann zwischen den ersten Vorsprüngen angeordnet. Die zweiten Vorsprünge verbessern die Montage bzw. die Vorbereitung des Wärmetauschers für den folgenden Lötprozess.The additional part is a comb-like sheet metal strip, which is easy to process by forming technology to produce the additional part. For the purposes of the present invention, the term "strip" encompasses all possible physical formations, so that it is generally possible to speak of an additional part.The mentioned projections on the strips or additional parts can be first projections in the case that second projections are provided on the strip The second protrusions are then arranged between the first protrusions The second protrusions improve the assembly or the preparation of the heat exchanger for the following soldering process.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Ganz-Metall- Wärmetauscher, wobei Flachrohre und Rippen zu einem Flachrohr-Rippen -Block zusammengelegt werden, wonach Rohrböden an den Enden der Flachrohre angesetzt werden und schließlich Sammelkästen mit ihren Rändern an die Ränder der Rohrböden angesetzt werden, ist dadurch gekennzeichnet, dass an einem Bauteil angeordnete Vorsprünge im Bereich der Schmalseiten der Flachrohre in deren Enden gesteckt werden.The inventive method for producing a whole-metal heat exchanger, wherein flat tubes and ribs are merged into a flat-tube fin block, after which tube plates are attached to the ends of the flat tubes and finally collecting tanks are attached with their edges to the edges of the tube sheets is characterized in that arranged on a component projections in the narrow sides of the flat tubes are inserted in the ends thereof.
Vorzugsweise liegen die Längsränder des Sammelkastens außen an den Längsrändern des Rohrbodens an. Die Schmalseiten der Flachrohre stehen über die Längsränder des Rohrbodens über, sodass die an den Längsrändern des Sammelkastens befindlichen Vorsprünge in die überstehenden Flachrohrbereiche gesteckt werden können. Auf diese Weise halten die Vorsprünge die Flachrohre in einem gespannten Zustand.Preferably, the longitudinal edges of the header are outside on the longitudinal edges of the tube sheet. The narrow sides of the flat tubes project over the longitudinal edges of the tube bottom, so that the protrusions located on the longitudinal edges of the collecting box can be inserted into the protruding flat tube regions. In this way, the projections hold the flat tubes in a tensioned state.
KURZBESCHREIBUNG DERZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Die Erfindung wird nachfolgend in zwei Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.The invention will now be described in two embodiments with reference to the accompanying drawings.
Fig. 1 zeigt eine Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßen Wärmetauschers;Fig. 1 shows an exploded view of the heat exchanger according to the invention;
Fig. 2 zeigt eine Frontansicht,2 shows a front view,
Fig. 3 zeigt eine Draufsicht;Fig. 3 is a plan view;
Fig. 4 und 5 zeigen perspektivische Ansichten eines Teils des Wärmetauschers;Figs. 4 and 5 are perspective views of a part of the heat exchanger;
Fig. 6 zeigt eine perspektivische Gesamtansicht des Wärmetauschers; Fig. 7 zeigt eine Einzelheit des Flachrohres;Fig. 6 is an overall perspective view of the heat exchanger; Fig. 7 shows a detail of the flat tube;
Fig. 8 und 9 zeigen eine alternative Ausführung;Figs. 8 and 9 show an alternative embodiment;
Die Fig. 10 zeigt eine Explosionsdarstellung des erfindungsgemäßenFIG. 10 shows an exploded view of the invention
Wärmetauschers. Die Figuren 11 und 12 zeigen perspektivische Ansichten des fertig hergestellten Wärmetauschers. Die Figuren 13 und 14 zeigen perspektivischeHeat exchanger. Figures 11 and 12 show perspective views of the finished heat exchanger. Figures 13 and 14 show perspective
Ansichten eines Teils des Wärmetauschers in einer Montagesituation. Die Fig. 15 zeigt eine vorteilhafte Ausbildung der Vorsprünge.Views of a part of the heat exchanger in a mounting situation. Fig. 15 shows an advantageous embodiment of the projections.
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELENDESCRIPTION OF EMBODIMENTS
Sämtliche dargestellten Einzelteile des Wärmetauschers bestehen aus Metall, vorzugsweise aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen, welches zweckmäßig mit einer Lotschicht überzogen ist. Die Einzelteile, wie Flachrohre 1 , Rippen 4, Rohrböden 5, Sammelkästen 6 und Seitenteile 30 werden aus Blechen hergestellt, wodurch jedoch nicht ausgeschlossen ist, dass beispielsweise die Flachrohre 1 auch als gezogene Rohre hergestellt werden könnten. Die Flachrohre 1 haben einen etwa rechteckigen Querschnitt, wobei jedoch die Schmalseiten 2 auch etwas nach außen gewölbt sein können. Im gezeigten Ausführungsfall befinden sich Inneneinsätze in den Flachrohren 1. Die Flachrohre 1 werden dann mit den Rippen 4 gestapelt, um einen Flachrohr - Rippen - Block zu bilden. An den Enden der Flachrohre 1 werden Rohrböden 5 angesetzt, wobei sich die Enden der Flachrohre 1 in Öffnungen 21 der Rohrböden 5 befinden, wo später eine dichte Lötverbindung ausgebildet wird. Dann werden die Sammelkästen 6 aufgesetzt, und zwar, wie insbesondere die Fig. 4 erkennen lässt, werden dabei die Vorsprünge 11 an den Rändern 10 der Sammelkästen 6 in die Randbereiche der Flachrohre 1 , die durch die geringfügig über die Ränder 20 des Rohrbodens 5 überstehenden Schmalseiten 2 der Flachrohre 1 gebildet sind, eingesteckt. Am Rand der Öffnungen 21 in den Rohrböden 5 befinden sich vorzugsweise Durchzüge, (nicht dargestellt) die vorzugsweise vom Sammelkasten 6 weg weisen, sodass die Flachrohrenden nicht nach innen überstehen, um für geringen Druckverlust des in die Flachrohre 1 einströmenden Mediums zu sorgen. Zwischen den Öffnungen 21 in den Rohrböden 5 sind Stege 22 vorhanden. Die Stege 22 können profiliert ausgebildet werden, um deren Steifigkeit zu erhöhen. Schließlich werden die Seitenteile 30 angesetzt, die gleichzeitig die stirnseitigen Öffnungen 60 der Sammelkästen 6 verschließen. Die Seitenteile 30 besitzen dazu an ihren Enden je ein napfartig umgeformtes Verschlussstück, das in die Öffnung 60 hinein passt. Mittels umformbarer Halteelemente 61, die in einen Schlitz 62 der Seitenteile eingreifen, werden die Seitenteile 30 vorfixiert und halten die Einzelteile des Wärmetauschers zusammen. In dieser Form ist der Wärmetauscher für die Durchführung des CAB - Hartlötprozesses im Wesentlichen vorbereitet. Sämtliche Verbindungen werden in einem Arbeitsgang im Lötofen hergestellt.All illustrated individual parts of the heat exchanger are made of metal, preferably of aluminum or aluminum alloys, which is expediently coated with a layer of solder. The items such as flat tubes 1, ribs 4, tubesheets 5, 6 manifolds and side panels 30 are made of sheets, which, however, is not excluded that, for example, the flat tubes 1 could also be produced as drawn tubes. The flat tubes 1 have an approximately rectangular cross section, but the narrow sides 2 can also be curved slightly outwards. In the embodiment shown, internal inserts are located in the flat tubes 1. The flat tubes 1 are then stacked with the ribs 4 to form a flat tube fins block. At the ends of the flat tubes 1 tube sheets 5 are attached, with the ends of the flat tubes 1 are in openings 21 of the tube sheets 5, where later a dense solder joint is formed. Then the headers 6 are placed, and indeed, as shown in FIG. 4 reveals, while the projections 11 at the edges 10 of the manifolds 6 in the edge regions of the flat tubes 1, which projects through the slightly above the edges 20 of the tube sheet 5 Narrow sides 2 of the flat tubes 1 are formed, plugged. At the edge of the openings 21 in the tubesheets 5 there are preferably passages (not shown) which preferably point away from the collecting box 6 so that the flat tube ends do not protrude inwards in order to ensure low pressure loss of the medium flowing into the flat tubes 1. Between the openings 21 in the tube sheets 5 webs 22 are present. The webs 22 may be formed profiled to increase their rigidity. Finally, the side parts 30 are attached, which simultaneously close the frontal openings 60 of the collecting tanks 6. The side panels 30 each have a cup-shaped reshaped at their ends A closure piece that fits into the opening 60. By means of deformable holding elements 61, which engage in a slot 62 of the side parts, the side parts 30 are pre-fixed and hold the individual parts of the heat exchanger together. In this form, the heat exchanger is substantially prepared to carry out the CAB brazing process. All connections are made in a single pass in a brazing furnace.
Die Form der Vorsprünge 11 wird zweckmäßig an die im Bereich der Schmalseiten 2 vorhandene Kontur der Flachrohre 1 angepasst, sodass sowohl das Einführen erleichtert ist als auch dichte Lötverbindungen zur Verfügung gestellt werden. Damit werden auch gewisse Fertigungstoleranzen aufgefangen. Der Abstand der Vorsprünge 11 am Rand der Sammelkästen 6 korrespondiert mit dem Abstand der Flachrohre 1 in der Reihe bzw. mit der Höhe der zwischen den Flachrohren 1 angeordneten Rippen 4. Hier müssen gewisse Toleranzen zulässig sein, die jedoch durch die zweckmäßige Form der Vorsprünge 11 kompensiert werden können, (siehe die Beschreibung der Fig. 15 und 16 weiter unten)The shape of the projections 11 is suitably adapted to the existing in the narrow sides 2 contour of the flat tubes 1, so that both the insertion is facilitated as well as dense solder joints are provided. This also certain manufacturing tolerances are absorbed. The distance between the projections 11 at the edge of the manifolds 6 corresponds to the distance between the flat tubes 1 in the row or with the height of the arranged between the flat tubes 1 ribs 4. Here, certain tolerances must be allowed, however, by the appropriate shape of the projections 11th can be compensated (see the description of FIGS. 15 and 16 below)
Die Sammelkästen 6 sind von besonders herstellungsfreundlicher, einfacher Gestalt. Lediglich zwei Abkantungen sind notwendig, um die beiden Längswände und eine Querwand auszubilden. Beispielsweise Anschlussstutzen 70 lassen sich durch Umformverfahren leicht realisieren.The headers 6 are particularly easy to manufacture, simple shape. Only two folds are necessary to form the two longitudinal walls and a transverse wall. For example, connecting pieces 70 can be easily realized by forming processes.
Es sollen auch besonders herstellungsfreundliche Rohrböden 5 zum Einsatz kommen, die aus endlosem Band gefertigt und lediglich noch auf die passende Länge geschnitten werden müssen, weil diese an ihren Stirnseiten keine abgekanteten Ränder besitzen. Es werden demnach keine teuren Ziehwerkzeuge benötigt. Hier bietet sich ein Hinweis auf die Fig. 4 und 5 an. Dort ist zu sehen, dass am Rand 10 des Sammelkastens 6 ein mit den Vorsprüngen 11 vergleichbarer Ansatz 100 vorhanden ist. Dieser wirkt mit dem korrespondierenden Ausschnitt 101 am Rand 20 des Rohrbodens 5 zusammen und sorgt dort für dichte Lötverbindungen. Aus der Fig. 5 kann ferner entnommen werden, dass sich die Öffnungen 21 im Rohrboden 5 bis in den Rand 20 hinein erstrecken, was mit dem Bezugszeichen 22 kenntlich gemacht ist. Deshalb können die Rohrböden 5 bei der Montage auch quer zu ihrer Längsrichtung, bzw. in Richtung der Breitseiten 3 der Flachrohrenden, auf dieselben geschoben werden. Im Stand der Technik ist dazu eine Bewegung in Längsrichtung der Flachrohre erforderlich. Man spricht dort vom „Aufziehen" der Rohrböden. Insbesondere die Fig. 3 und 6 zeigen in einer Ansicht auf eines der Seitenteile 30, dass es keine seitlichen Überstände der Rohrböden 5 über den Flachrohr-Rippen Block gibt. Die Breite der Seitenteile 30 entspricht etwa dem Maß der Breitseiten 3 der Flachrohre 1.It should also be particularly production-friendly tube sheets 5 are used, which are made of endless tape and only need to be cut to the appropriate length, because they have no bevelled edges on their faces. There are therefore no expensive drawing tools needed. Here is an indication of Figs. 4 and 5 at. There it can be seen that at the edge 10 of the collecting tank 6 with the projections 11 comparable approach 100 is present. This cooperates with the corresponding cutout 101 on the edge 20 of the tube plate 5 and ensures there dense solder joints. It can also be seen from FIG. 5 that the openings 21 in the tubesheet 5 extend into the rim 20, which is indicated by the reference numeral 22. Therefore, the tubesheets 5 during assembly can also be pushed transversely to their longitudinal direction, or in the direction of the broad sides 3 of the flat tube ends, onto the same. In the prior art, this requires a movement in the longitudinal direction of the flat tubes. There is talk of "pulling up" the tubesheets. In particular, FIGS. 3 and 6 show, in a view of one of the side parts 30, that there are no lateral projections of the tubesheets 5 over the flat tube ribs block. The width of the side parts 30 corresponds approximately to the extent of the broad sides 3 of the flat tubes. 1
Es sei ferner darauf hingewiesen, dass der erfindungsgemäße Wärmetauscher einen ziemlich leichten Zugang von außen zu löttechnisch kritischen Verbindungen gestattet. Solche kritischen Verbindungen sind die Flachrohr-Rohrboden- Verbindungen. Sollten dort nach der Durchführung des Lötprozesses Undichtigkeiten vorhanden sein, so können die entsprechenden Stellen, da sie weitestgehend zugänglich sind, einfach nachbehandelt und in einem zweiten Lötdurchgang beseitigt werden. Bei Wärmetauschern aus dem Stand der Technik ist so etwas oft nicht möglich, was durch hohe Ausschussraten zum Ausdruck kommt. Die Fig. 7 zeigt schematisch ein einzelnes Flachrohr 1, und zwar einen Blick auf das Flachrohrende. Solche Flachrohre 1 sind in dem Wärmetauscher in gewünschter Anzahl vorhanden. In jedes Flachrohr 1 erstrecken sich zwei Vorsprünge 11. Die Eindringtiefe braucht nur wenige Millimeter zu betragen, 10 - 15 mm ist schon mehr als genug. Praktisch werden es eher weniger sein. Es versteht sich, dass sich der eine Vorsprung 11 an dem einen Rand des Sammelkastens 6 befindet und der andere Vorsprung 11 an dem gegenüberliegenden anderen Rand 10 des Sammelkastens 6. Die Vorsprünge 11 liegen von innen dicht an den Schmalseiten 2 des Flachrohres 1 an. In den Flachrohren 1 befindet sich ein Inneneinsatz 80, wie es insbesondere für mit Kühlluft beaufschlagte Ladeluftkühler typisch ist. Bei anderen Einsatzfällen wird auf einen Inneneinsatz völlig verzichtet. Praktisch ist es oft schwierig, die Inneneinsätze 80 so in die Flachrohre 1 einzufügen, dass im Bereich der Schmalseiten 2 möglichst kein Bypass für die durchströmende Ladeluft entsteht, der sich nachteilig auf den Wärmeaustausch auswirkt. Wie die Fig. 7 zeigt, wirken sich die Vorsprünge 11 günstig auf die Reduzierung des schädlichen Bypasses aus, was als weiterer Vorteil der Erfindung zum Tragen kommt. Die kleinen Spalte in den Ecken des Flachrohres 1 haben ihre Ursache in der Darstellung. Praktisch sind sie nicht vorhanden oder werden sicher im Lötprozess verschlossen. Die erwähnten Spalte werden sich beim Einführen der Vorsprünge 11 auch einebnen, denn die Vorsprünge 11 halten beide Breitseiten 3 in Richtung des Pfeils unter einer gewissen Spannung. Die Fig. 8 und 9 zeigen nun ein alternatives Design, bei dem die Vorsprünge 11 an den Rohrböden 5 angeordnet sind. In diesem Fall müssen die Rohrböden 5 in Rohrlängsrichtung aufgezogen werden, wobei gleichzeitig die Vorsprünge 11 in die Flachrohrenden 1 eingeführt werden. Danach werden die Sammelkästen 6 und die Seitenteile 30 angesetzt und montiert.It should also be noted that the heat exchanger according to the invention allows a fairly easy access from the outside to soldering critical connections. Such critical connections are the flat tube tube bottom connections. If there are any leaks after the soldering process has been carried out, the corresponding points can be simply aftertreated and eliminated in a second soldering pass as they are largely accessible. In heat exchangers of the prior art, such a thing is often not possible, which is expressed by high reject rates. Fig. 7 shows schematically a single flat tube 1, namely a view of the flat tube end. Such flat tubes 1 are present in the desired number of heat exchangers. In each flat tube 1, two projections extend 11. The penetration depth needs to be only a few millimeters, 10 - 15 mm is already more than enough. Practically it will be less. It is understood that the one projection 11 is located at one edge of the header tank 6 and the other projection 11 at the opposite other edge 10 of the header tank 6. The projections 11 are close to the narrow sides 2 of the flat tube 1 from the inside. In the flat tubes 1 is an inner insert 80, as is typical in particular for charged with cooling air charge air cooler. In other applications, an indoor use is completely dispensed with. In practice, it is often difficult to insert the inner inserts 80 into the flat tubes 1 in such a way that as far as possible there is no bypass for the through-flow of charge air in the region of the narrow sides 2, which adversely affects the heat exchange. As shown in FIG. 7, the projections 11 have a favorable effect on the reduction of the harmful bypass, which comes into play as a further advantage of the invention. The small gaps in the corners of the flat tube 1 have their cause in the representation. In practice, they are not available or are securely closed during the soldering process. The mentioned gaps will also level when inserting the projections 11, because the projections 11 hold both broad sides 3 in the direction of the arrow under a certain tension. FIGS. 8 and 9 now show an alternative design, in which the projections 11 are arranged on the tubesheets 5. In this case, the tubesheets 5 must be mounted in the tube longitudinal direction, at the same time the projections 11 are inserted into the flat tube ends 1. Thereafter, the headers 6 and the side members 30 are attached and mounted.
Zumindest in dem Ausführungsbeispiel, welches in den Fig. 10 - 14 gezeigt ist, wurden einteilige Sammelkästen 6 vorgesehen. In jedem Fall ist aber vorgesehen, dass die Sammelkästen 6 auch die Rohrböden 5 umfassen, sodass also keine klassischen Rohrböden als Einzelteil vorgesehen sind, was aus den erwähnten Figuren entnommen werden kann. Der Sammelkasten 6 weist einen Basisabschnitt 106 auf, von dem zwei abgebogene Wände 107 des Sammelkastens 6 abgehen. Die Wände 107 sind verformt und sie können mittels einer nicht gezeigten Längsschweißnaht zur Bildung des Sammelkastens 6 verbunden sein. In dem Basisabschnitt 106 sind Aufnahmeöffnungen 21 für die Flachrohrenden vorgesehen, wobei demnach die Abstände der Flachrohre 1 mit den Abständen der Aufnahmeöffnungen 21 übereinstimmen sollten. Ein recht markantes Merkmal besteht darin, dass sich die Aufnahmeöffnungen 21 bis in die Wände 107 hinein erstrecken, d. h. sie erstrecken sich bis kurz über die Biegekante der Wände 107 am Basisabschnitt 106, was deutlich genug aus der Fig. 14 beim Bezugzeichen 22 zu erkennen ist. In den gezeigten Ausführungsbeispielen befindet sich an sämtlichen Wänden 107 der beiden Sammelkästen 6 jeweils ein Streifen (Zusatzteil) 110. An den Wänden 107 des einen Sammelkastens 6 wurden die Streifen 110 mit Zusatzfunktionen, wie z.B. mit Haltefunktionen 90 für nicht dargestellte Zubehörteile ausgebildet. Das Vorsehen von Streifen 110 an sämtlichen Wänden 107 ist keine zwangsläufige Maßnahme. Vorteilhaft ist es insbesondere immer dann einen Streifen 110 vorzusehen, wenn Zusatzfunktionen 70 erfüllt werden sollen. Es spräche beim vorliegenden Ausführungsbeispiel grundsätzlich nichts dagegen, auf die schmalen Streifen 110 an den Wänden 107 des linken Sammelkastens 6, die keine Zusatzfunktionen ausüben, zu verzichten und dafür dort die vorne beschrieben Lösung vorzusehen, d. h. dort wären dann die Vorsprünge 11 unmittelbar an den Wänden 107 des Sammelkastens 6 angeordnet und es wären Rohrböden als Einzelteile vorhanden, wie es in den Figuren gezeigt wird.At least in the embodiment shown in Figs. 10-14, one-piece header boxes 6 have been provided. In any case, however, it is provided that the collecting boxes 6 also include the tubesheets 5, so that therefore no classical tubesheets are provided as a single part, which can be taken from the mentioned figures. The collecting box 6 has a base section 106, from which two bent walls 107 of the collecting tank 6 depart. The walls 107 are deformed and they can be connected by means of a longitudinal weld, not shown, to form the header 6. In the base portion 106 receiving openings 21 are provided for the flat tube ends, which should therefore match the distances of the flat tubes 1 with the distances of the receiving openings 21. A quite striking feature is that the receiving openings 21 extend into the walls 107, d. H. they extend to just over the bending edge of the walls 107 at the base portion 106, which is clearly enough from the Fig. 14 at the reference numeral 22 can be seen. In the exemplary embodiments shown, a strip (additional part) 110 is provided on all the walls 107 of the two collecting boxes 6. On the walls 107 of a collecting box 6, the strips 110 with additional functions, such as e.g. formed with holding functions 90 for not shown accessories. The provision of strips 110 on all walls 107 is not an inevitable measure. In particular, it is advantageous to provide a strip 110 whenever additional functions 70 are to be fulfilled. In the present exemplary embodiment, there would in principle be no reason to dispense with the narrow strips 110 on the walls 107 of the left collecting tank 6, which do not have any additional functions, and to provide the solution described above for this purpose, ie. H. There, then, the projections 11 would be located directly on the walls 107 of the collecting tank 6 and there would be tubesheets as individual parts, as shown in the figures.
Ein weiterer Vorteil des Streifens 110 geht aus der Fig. 12 hervor. Man kann dort erkennen, dass der Streifen 110, der mit den erwähnten Zusatzfunktionen ausgebildet ist, auch einen Beitrag zur Festigkeit des Sammelkastens 6 leisten kann. Man sieht in der Fig. 12, dass der Streifen 110 sich über einen erheblichen Teil der Wand 107 des Sammelkastens erstreckt, und er ist mit dieser Wand 107 verlötet. Aus den Fig. 13 und 14 ist die Ausbildung des Streifens 110 bezüglich der an ihm in Abständen angeordneten Vorsprünge 11 deutlicher zu erkennen. Die Vorsprünge 11 können mit einer solchen Kontur versehen werden, dass das Hineingleiten derselben in die Flachrohre 1 erleichtert wird. Zwischen den Vorsprüngen 11, die erste Vorsprünge 11 sind, befinden sich jeweils zweite Vorsprünge 12. Wie man sieht, ist jeweils ein zweiter Vorsprung 12 zwischen zwei ersten Vorsprüngen 11 angeordnet worden. Die zweiten Vorsprünge 12 bewirken ein Gegenmoment des Streifens 110, der ansonsten, wenn sich die ersten Vorsprünge 11 in den Flachrohrenden befinden, das Bestreben haben könnte, von der Wand 107 abzustehen, was unerwünscht ist. Da die zweiten Vorsprünge 12 von außen jeweils an den Rippen 4 anliegen wird dieses verhindert, oder zumindest wird dem entgegen gewirkt. Aus den Fig. 13 und 14 geht ferner hervor, dass es von Vorteil ist, an den Enden des Streifens 110 einen Haken 13 auszubilden, der dazu geeignet ist, das Seitenteil 30 an der äußeren Rippe 4 fest zu halten. Dadurch wird auch der Zusammenhalt des gesamten Wärmetauschers vor dem Löten unterstützt. Ferner wird dadurch auch das vorstehend erwähnte „Abstehen" des Streifens 110 von der Wand 107 unterdrückt. Außerdem kann dadurch auf die in der Fig. 1 mit Pos. 61 und 62 gezeigten Klammern, die die Seitenteile 30 in den stirnseitigen Öffnungen 60 des Sammelkastens 6 halten sollen, verzichtet werden, was auch ein fertigungstechnischer Vorteil ist.Another advantage of the strip 110 is shown in FIG. 12. One can see there that the strip 110, with the mentioned additional functions is formed, can also make a contribution to the strength of the collecting tank 6. It can be seen in FIG. 12 that the strip 110 extends over a substantial part of the wall 107 of the collecting box, and it is soldered to this wall 107. From Figs. 13 and 14, the formation of the strip 110 is more clearly seen with respect to the projections 11 spaced therefrom. The projections 11 can be provided with such a contour that the sliding of the same is facilitated in the flat tubes 1. Between the projections 11, which are first projections 11, are each second projections 12. As can be seen, a respective second projection 12 has been arranged between two first projections 11. The second protrusions 12 provide a counter-momentum of the strip 110 which otherwise, when the first protrusions 11 are in the flat tube ends, could tend to stand off the wall 107, which is undesirable. Since the second projections 12 rest against the ribs 4 from the outside, this is prevented, or at least counteracted. It is also apparent from FIGS. 13 and 14 that it is advantageous to form at the ends of the strip 110 a hook 13 which is adapted to hold the side member 30 firmly against the outer rib 4. This also supports the cohesion of the entire heat exchanger before soldering. Furthermore, this also suppresses the above-mentioned "sticking out" of the strip 110 from the wall 107. In addition, it can thereby refer to the brackets shown in Fig. 1 with Pos. 61 and 62, the side parts 30 in the frontal openings 60 of the collecting tank should be kept, be waived, which is also a manufacturing advantage.
Die Fig. 15 zeigt einen Ausschnitt mit nur einem Vorsprung 11. Die Vorsprünge 11 sind nach der Art von Schneidezähnen 111 ausgeführt worden. Dadurch werden Längentoleranzen in den Flachrohren, die etwa im Bereich von +/- 1 ,0mm liegen besser aufgefangen. Bei diesen Vorsprüngen 11 wurden scharfkantige Ränder 112 ausgebildet, die sich auch in den Radien, d. h im Bereich des Übergangs vom Vorsprung 11 in die Wand des Sammelkastens 6 oder des Zusatzteils oder des Rohrbodens erstrecken. Die scharfkantigen Ränder 112 schneiden beim Einführen der Vorsprünge 11 in die Flachrohrenden diese Enden, bei den Flachrohren, die im oberen Längentoleranzbereich liegen, etwas auf und „krempeln" diese Enden etwas nach außen um. Das ist aus der Fig. 16 bei k gut zu erkennen. Das mittlere Rohr ist dort etwas länger als die beiden anderen Rohre. Die Scharfkantigkeit der Vorsprünge 11 wird beispielsweise mittels Kaltumformung hergestellt. Der Dickenunterschied zwischen den Vorsprüngen 11 und der Wand der Flachrohre unterstützt dieses Vorgehen. Die Wand des Sammelkastens 6, aus der die Vorsprünge 11 beispielsweise gebildet sind, kann etwa 1 ,0 - 2,0mm dick sein während die Dicke der Wand der Flachrohre im Bereich von 0,05 - 0,25mm liegen kann. Insgesamt stellt die Erfindung demnach ein innovatives Produkt zur Verfügung, welches, gemessen am Stand der Technik, nur wenig Wünsche offen lässt. Fig. 15 shows a section with only one projection 11. The projections 11 have been carried out in the manner of cutting teeth 111. As a result, length tolerances in the flat tubes, which are approximately in the range of +/- 1, 0mm are better absorbed. In these projections 11 sharp edges 112 were formed, which are also in the radii, d. h in the region of the transition from the projection 11 in the wall of the collecting tank 6 or the additional part or the tube bottom extend. The sharp-edged edges 112 somewhat intersect these ends upon insertion of the projections 11 into the flat tube ends and somewhat on the flat tubes in the upper length tolerance range, and "crimp" these ends slightly outwards The middle tube is slightly longer there than the other two tubes, the sharp edge of the projections 11 is produced for example by cold forming. The difference in thickness between the projections 11 and the wall of the flat tubes supports this procedure. The wall of the header 6, from which the projections 11 are formed, for example, may be about 1, 0 - be 2.0 mm thick while the thickness of the wall of the flat tubes may be in the range of 0.05 - 0.25 mm. Overall, the invention accordingly provides an innovative product which, compared to the state of the art, leaves only little to be desired.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Ganz-Metall-Wärmetauscher, bestehend aus Flachrohren (1) mit zwei Schmal - und zwei Breitseiten (2, 3) und aus Rippen (4), die gemeinsam mit den Flachrohren einen Block bilden, und der entweder wenigstens einen Rohrboden (5) und einen Sammelkasten (6) aufweist, wobei Ränder (10) des Sammelkastens (6) mit Rändern (20) des Rohrbodens (5) verbunden, beispielsweise verlötet sind, oder der wenigstens einen Sammelkasten (6), der den Rohrboden beinhaltet, besitzt, und mit in Abständen angeordneten Vorsprüngen (11), dadurch gekennzeichnet, dass die Abstände der Vorsprünge (11) mit den Abständen der Flachrohre (1) korrespondieren, sodass die Vorsprünge (11) im Bereich der Schmalseiten (2) in die Enden der Flachrohre (1) eingreifen.1. All-metal heat exchanger, consisting of flat tubes (1) with two narrow - and two broad sides (2, 3) and ribs (4) which together with the flat tubes form a block, and either at least one tube plate (5 ) and a collecting box (6), said edges (10) of the collecting box (6) with edges (20) of the tube sheet (5) connected, for example, are soldered, or at least one collecting box (6), which includes the tube sheet has , and with spaced-apart projections (11), characterized in that the spacings of the projections (11) correspond to the spacings of the flat tubes (1), so that the projections (11) in the region of the narrow sides (2) in the ends of the flat tubes (1) intervene.
2. Ganz-Metall-Wärmetauscher nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Flachrohre (1) mit ihren Schmalseiten (2) über die Breite des Rohrbodens (5) überstehen und in dem überstehenden Bereich die Vorsprünge (11) in die Enden der Flachrohre (1) eingreifen.2. Whole-metal heat exchanger according to claim 1, characterized in that the flat tubes (1) with their narrow sides (2) over the width of the tube bottom (5) survive and in the projecting region, the projections (11) in the ends of the flat tubes (1) intervene.
3. Ganz-Metall-Wärmetauscher nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrbodenbreite über die Schmalseiten (2) der Flachrohre (1) übersteht und in dem überstehenden Bereich die Vorsprünge (11) in die Enden der Flachrohre (1) eingreifen.3. Whole-metal heat exchanger according to claim 1, characterized in that the tube bottom width over the narrow sides (2) of the flat tubes (1) protrudes and in the protruding region, the projections (11) engage in the ends of the flat tubes (1).
4. Ganz-Metall-Wärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (11) jeweils die Schmalseiten (2) der Flachrohre (1) von innen berühren und dort vorzugsweise verlötet sind.4. Whole-metal heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the projections (11) each touch the narrow sides (2) of the flat tubes (1) from the inside and are preferably soldered there.
5. Ganz-Metall-Wärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (11) vorzugsweise an den Längsrändern (10) des Sammelkastens (6) angeordnet sind.5. All-metal heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the projections (11) are preferably arranged on the longitudinal edges (10) of the collecting tank (6).
6. Ganz-Metall-Wärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrboden (5) in an sich bekannter Weise an den gegenüberliegenden Längsseiten abgebogene Ränder (20) und Öffnungen (21) zur Aufnahme je eines Flachrohrendes (1) aufweist, wobei die Öffnungen (21) sich bis in die abgebogenen Längsränder (20) hinein erstrecken.6. Whole-metal heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the tube sheet (5) in a conventional manner at the opposite longitudinal sides bent edges (20) and openings (21) for Each receiving a flat tube end (1), wherein the openings (21) extend into the bent longitudinal edges (20) into it.
7. Ganz-Metall-Wärmetaucher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrböden (5) nur an den beiden Längsseiten abgebogene Ränder (20) aufweisen, sodass sie aus einem Blechstreifen mit beliebiger Länge herstellbar sind.7. Whole-metal heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the tube sheets (5) only at the two longitudinal sides bent edges (20), so that they can be produced from a metal strip with any length.
8. Ganz-Metall-Wärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelkasten (6) stirnseitige Öffnungen (60) aufweist.8. Whole-metal heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the collecting box (6) has frontal openings (60).
9. Ganz-Metall-Wärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher an sich bekannte Seitenteile (30) aufweist, die sich über die Länge der Flachrohre (1) erstrecken und die stirnseitigen Öffnungen (60) der Sammelkästen (6) verschließen.9. Whole-metal heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the heat exchanger has per se known side parts (30) which extend over the length of the flat tubes (1) and the end-side openings (60) of the collecting boxes (6 ) close.
10. Ganz-Metall-Wärmetauscher nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (11) am Rohrboden (5) angeordnet sind, oder dass ein die Vorsprünge (11) aufweisender Rahmen eingesetzt wird.10. Whole-metal heat exchanger according to claim 1, characterized in that the projections (11) on the tube plate (5) are arranged, or that the projections (11) having a frame is used.
11. Ganz-Metall-Wärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (11) an einem Zusatzteil (110), ausgebildet sind, das sich entlang der Wand (107) des Sammelkastens (6) erstreckt und das damit verbunden ist.11. The all-metal heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the projections (11) on an additional part (110) are formed, which extends along the wall (107) of the collecting tank (6) and connected thereto is.
12. Ganz-Metall-Wärmetauscher nach Anspruch 1 und 11 , dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelkasten (6) zwei an einem Basisabschnitt (106) abgebogene Wände (107) aufweist, welcher mit Aufnahmeöffnungen (21) für die Rohrenden ausgebildet ist.12. Whole-metal heat exchanger according to claim 1 and 11, characterized in that the collecting box (6) has two at a base portion (106) bent walls (107) which is formed with receiving openings (21) for the pipe ends.
13. Ganz-Metall-Wärmetauscher nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeöffnungen (21) bis in die Wände (107) des Sammelkastens (6) hineintreten. 13. All-metal heat exchanger according to claim 12, characterized in that the receiving openings (21) into the walls (107) of the collecting tank (6) enter.
14. Ganz-Metall-Wärmetauscher nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzteil (110) von außen etwa flach an der Wand (107) des Sammelkastens (6) anliegt.14. All-metal heat exchanger according to claim 11 or 12, characterized in that the additional part (110) from the outside approximately flat against the wall (107) of the collecting tank (6).
15. Ganz-Metall-Wärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche 11 - 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzteil (110) mit weiteren Funktionen ausgestattet ist, beispielsweise mit Haltefunktionen (90) für Zubehörteile o. Ä..15. All-metal heat exchanger according to one of the preceding claims 11 - 14, characterized in that the additional part (110) is equipped with other functions, such as holding functions (90) for accessories o. Ä ..
16. Ganz-Metall-Wärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche 11 -15, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzteil (110) mit einer Kontur versehen sein kann, die der Kontur der Wand (107) des Sammelkastens entspricht.16. Whole-metal heat exchanger according to one of the preceding claims 11-15, characterized in that the additional part (110) may be provided with a contour which corresponds to the contour of the wall (107) of the collecting tank.
17. Ganz-Metall-Wärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche 11- 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (11) erste Vorsprünge (11) sind, wobei das Zusatzteil (110) zwischen den ersten Vorsprüngen (11) zweite Vorsprünge (12) aufweist.17. The all-metal heat exchanger according to one of the preceding claims 11-16, characterized in that the projections (11) are first projections (11), wherein the additional part (110) between the first projections (11) second projections (12). having.
18. Ganz-Metall-Wärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche 11 - 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Zusatzteil (110) am Ende mit einem Haken (13) oder dergleichen ausgebildet ist, geeignet dazu, ein Seitenteil (30) des Wärmetauschers zu fixieren.18. Whole-metal heat exchanger according to one of the preceding claims 11 - 17, characterized in that the additional part (110) is formed at the end with a hook (13) or the like, suitable for fixing a side part (30) of the heat exchanger ,
19. Ganz-Metall-Wärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (11) so geformt sind, beispielsweise konisch, dass das Einführen derselben in die Enden der Flachrohre (1) unterstützt wird.19. All-metal heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the projections (11) are shaped, for example conical, that the introduction of the same in the ends of the flat tubes (1) is supported.
20. Ganz-Metall-Wärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorsprünge (11) nach der Art von Schneidezähnen (111) ausgebildet sind.20. Whole-metal heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the projections (11) in the manner of cutting teeth (111) are formed.
21. Ganz-Metall-Wärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher vorzugsweise als luftgekühlter Ladeluftkühler einsetzbar ist. 21. All-metal heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the heat exchanger is preferably used as an air-cooled intercooler.
22. Verfahren zur Herstellung eines Ganz-Metall-Wärmetauschers mit folgenden Schritten:22. A method of making a whole metal heat exchanger comprising the steps of:
Flachrohre und Rippen werden zu einem Flachrohr-Rippen -Block zusammengelegt; Rohrböden werden an die Enden der Flachrohre gesetzt; Sammelkästen werden mit ihren Rändern an die Ränder der Rohrböden gesetzt, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Bauteil angeordnete Vorsprünge (11) im Bereich der Schmalseiten (2) der Flachrohre (1) in deren Ende gesteckt werden.Flat tubes and ribs are combined to form a flat tube rib block; Tube sheets are placed at the ends of the flat tubes; Collecting boxes are set with their edges to the edges of the tube sheets, characterized in that arranged on a component projections (11) in the narrow sides (2) of the flat tubes (1) are inserted in the end.
23. Herstellungsverfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die die Vorsprünge (11) aufweisenden Längsränder (10) des Sammelkastens (6) vorzugsweise von außen an die Ränder (20) des Rohrbodens (5) angelegt werden, wobei die Vorsprünge (11) in die Enden der Flachrohre (1) gesteckt werden. 23. A manufacturing method according to claim 22, characterized in that the protrusions (11) having longitudinal edges (10) of the collecting tank (6) are preferably applied from the outside to the edges (20) of the tube bottom (5), wherein the projections (11) in the ends of the flat tubes (1) are inserted.
PCT/EP2006/001487 2005-06-11 2006-02-18 Fully-metal heat exchanger and method for its production WO2006133748A1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BRPI0611998-0A BRPI0611998A2 (en) 2005-06-11 2006-02-18 full metal heat exchanger and method for its production
DE502006000358T DE502006000358D1 (en) 2005-06-11 2006-02-18 ALL-METAL HEAT EXCHANGER AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
EP06707072A EP1774245B1 (en) 2005-06-11 2006-02-18 Fully-metal heat exchanger and method for its production
US11/916,459 US20080230213A1 (en) 2005-06-11 2006-02-18 Fully-Metal Heat Exchanger And Method For Its Production

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP05012589A EP1731864A1 (en) 2005-06-11 2005-06-11 Metallic heat exchanger and method for manufacturing the same
EP05012589.7 2005-06-11
EP05020325.6 2005-09-17
EP05020325A EP1764570A1 (en) 2005-09-17 2005-09-17 All-metal heat exchanger

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006133748A1 true WO2006133748A1 (en) 2006-12-21

Family

ID=36123144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2006/001487 WO2006133748A1 (en) 2005-06-11 2006-02-18 Fully-metal heat exchanger and method for its production

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20080230213A1 (en)
EP (1) EP1774245B1 (en)
KR (1) KR100957665B1 (en)
BR (1) BRPI0611998A2 (en)
DE (1) DE502006000358D1 (en)
ES (1) ES2302323T3 (en)
WO (1) WO2006133748A1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006058096A1 (en) * 2006-12-09 2008-06-12 Modine Manufacturing Co., Racine Heat exchanger for use in motor vehicle, has flat tubes for providing flow path for fluid, and elastically deformable side part with integrally formed caps for closing openings in tanks, where fin is supported between tubes
DE102007027706A1 (en) 2007-06-15 2008-12-18 Modine Manufacturing Co., Racine heat exchangers
DE102008039516A1 (en) 2008-08-23 2010-02-25 Modine Manufacturing Co., Racine Heat exchanger i.e. fully-metal heat exchanger, for use in motor vehicle, has incisor shaped projection whose array is engaged at region of narrow side of flat tube and another array is engaged at region of another narrow side of tube
DE102008051422A1 (en) * 2008-10-11 2010-04-15 Modine Manufacturing Co., Racine Fully metal heat exchanger for use as air-cooled intercooler for motor vehicle, has heat exchanger tubes fastened in openings of tube holder, where longitudinal edge strips of tube holder have folding with bend of specific degrees
DE102009015467A1 (en) 2009-03-28 2010-09-30 Modine Manufacturing Co., Racine Metal heat exchanger for use as air intercooler or waste-gas heat exchanger for mixture of exhaust gas and air for motor vehicle, has flat tubes with two narrow and two wide sides and has ribs which together form block with flat tubes
US9309839B2 (en) 2010-03-18 2016-04-12 Modine Manufacturing Company Heat exchanger and method of manufacturing the same
EP2498040B1 (en) * 2011-03-07 2017-11-01 MAHLE Behr GmbH & Co. KG Heat exchanger and method for manufacturing a heat exchanger

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100032149A1 (en) * 2006-07-08 2010-02-11 Helmut Roll Heat exchanger and method of manufacturing the same
FR2933175B1 (en) * 2008-06-26 2014-10-24 Valeo Systemes Thermiques HEAT EXCHANGER HAVING A HEAT EXCHANGE BEAM AND A HOUSING
US20110100342A1 (en) * 2009-11-02 2011-05-05 International Engine Intellectual Property Company Llc Forced convection egr cooling system
DE102009059692A1 (en) 2009-12-19 2011-06-22 Modine Manufacturing Co., Wis. Heat exchanger block, has flat tubes comprising narrow and two wide walls and arranged in distance between tooths, and narrow wall reinforcing longitudinal edge such that collection box is fastened to longitudinal edge
AU2011201083B2 (en) 2010-03-18 2013-12-05 Modine Manufacturing Company Heat exchanger and method of manufacturing the same
DE102014206612A1 (en) * 2014-04-04 2015-10-29 Mahle International Gmbh heat exchangers
CN105547010B (en) * 2016-02-03 2017-07-11 浙江省特种设备检验研究院 Suitable for the heat load adjusting device of boiler of organic heat carrier sizing efficiency test
FR3090837B1 (en) * 2018-12-19 2021-01-15 Valeo Systemes Thermiques Heat exchanger with brazed end cheek
US11340027B2 (en) * 2019-07-15 2022-05-24 Modine Manufacturing Company Tube for a heat exchanger, and method of making the same
CN112577334A (en) * 2019-09-27 2021-03-30 浙江盾安热工科技有限公司 Heat exchanger

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0656517A1 (en) * 1993-12-03 1995-06-07 THERMAL-WERKE Wärme-, Kälte-, Klimatechnik GmbH Water-air heat exchanger of aluminium for motor vehicles
EP0704666A1 (en) * 1994-09-29 1996-04-03 Zexel Corporation Heat exchanger
DE19819247A1 (en) * 1998-04-29 1999-11-11 Valeo Klimatech Gmbh & Co Kg Vehicle heat exchanger and especially water/air heat exchanger or evaporator
DE19942458A1 (en) * 1998-09-29 2000-03-30 Denso Corp Heat exchanger for air conditioning system in vehicle has slim profile with water inlet and outlet at opposite ends of top tank and with profiled inner wall to separate inlet and outlet sections
DE10244629A1 (en) * 2001-09-27 2003-04-10 Denso Corp Heat exchanger used as a heating core in a vehicle air-conditioning unit comprises tubes containing fluid connected to a container having a graduated design with a first step region

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4195943A (en) * 1978-05-22 1980-04-01 Arvin Industries, Inc. Tube-to-plate connection
FR2690229A1 (en) * 1992-04-21 1993-10-22 Valeo Thermique Moteur Sa A heat exchanger of the type comprising a finned tube bundle and a water box header assembly.
US5366006A (en) * 1993-03-01 1994-11-22 Mccord Heat Transfer Corporation Tab joint between coolant tube and header
EP0864838B1 (en) * 1997-03-11 2002-12-04 Behr GmbH & Co. Heat exchanger for automotive vehicle
JPH1183373A (en) * 1997-09-01 1999-03-26 Zexel Corp Heat exchanger
CA2273456C (en) * 1999-06-02 2008-09-23 Long Manufacturing Ltd. Clip on manifold heat exchanger
US6412547B1 (en) * 2000-10-04 2002-07-02 Modine Manufacturing Company Heat exchanger and method of making the same
DE10218048A1 (en) * 2002-04-23 2003-11-13 Behr Gmbh & Co Heat exchanger, in particular heat exchanger module, for a motor vehicle
DE10237769A1 (en) * 2002-08-17 2004-02-26 Modine Manufacturing Co., Racine Heat exchangers and manufacturing processes
DE10316756A1 (en) * 2003-04-10 2004-10-28 Behr Gmbh & Co. Kg Heat exchangers, in particular intercoolers for motor vehicles
US7461689B2 (en) * 2004-06-01 2008-12-09 Modine Manufacturing Company Thermal cycling resistant tube to header joint for heat exchangers

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0656517A1 (en) * 1993-12-03 1995-06-07 THERMAL-WERKE Wärme-, Kälte-, Klimatechnik GmbH Water-air heat exchanger of aluminium for motor vehicles
EP0704666A1 (en) * 1994-09-29 1996-04-03 Zexel Corporation Heat exchanger
DE19819247A1 (en) * 1998-04-29 1999-11-11 Valeo Klimatech Gmbh & Co Kg Vehicle heat exchanger and especially water/air heat exchanger or evaporator
DE19942458A1 (en) * 1998-09-29 2000-03-30 Denso Corp Heat exchanger for air conditioning system in vehicle has slim profile with water inlet and outlet at opposite ends of top tank and with profiled inner wall to separate inlet and outlet sections
DE10244629A1 (en) * 2001-09-27 2003-04-10 Denso Corp Heat exchanger used as a heating core in a vehicle air-conditioning unit comprises tubes containing fluid connected to a container having a graduated design with a first step region

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006058096A1 (en) * 2006-12-09 2008-06-12 Modine Manufacturing Co., Racine Heat exchanger for use in motor vehicle, has flat tubes for providing flow path for fluid, and elastically deformable side part with integrally formed caps for closing openings in tanks, where fin is supported between tubes
DE102007027706A1 (en) 2007-06-15 2008-12-18 Modine Manufacturing Co., Racine heat exchangers
DE102008039516A1 (en) 2008-08-23 2010-02-25 Modine Manufacturing Co., Racine Heat exchanger i.e. fully-metal heat exchanger, for use in motor vehicle, has incisor shaped projection whose array is engaged at region of narrow side of flat tube and another array is engaged at region of another narrow side of tube
DE102008051422A1 (en) * 2008-10-11 2010-04-15 Modine Manufacturing Co., Racine Fully metal heat exchanger for use as air-cooled intercooler for motor vehicle, has heat exchanger tubes fastened in openings of tube holder, where longitudinal edge strips of tube holder have folding with bend of specific degrees
DE102009015467A1 (en) 2009-03-28 2010-09-30 Modine Manufacturing Co., Racine Metal heat exchanger for use as air intercooler or waste-gas heat exchanger for mixture of exhaust gas and air for motor vehicle, has flat tubes with two narrow and two wide sides and has ribs which together form block with flat tubes
DE102009015467B4 (en) * 2009-03-28 2016-10-27 Modine Manufacturing Co. Full-metal heat exchanger
US9309839B2 (en) 2010-03-18 2016-04-12 Modine Manufacturing Company Heat exchanger and method of manufacturing the same
EP2498040B1 (en) * 2011-03-07 2017-11-01 MAHLE Behr GmbH & Co. KG Heat exchanger and method for manufacturing a heat exchanger

Also Published As

Publication number Publication date
KR100957665B1 (en) 2010-05-12
EP1774245A1 (en) 2007-04-18
KR20080025136A (en) 2008-03-19
ES2302323T3 (en) 2008-07-01
BRPI0611998A2 (en) 2010-10-13
US20080230213A1 (en) 2008-09-25
EP1774245B1 (en) 2008-02-20
DE502006000358D1 (en) 2008-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1774245B1 (en) Fully-metal heat exchanger and method for its production
EP0519334B1 (en) Flat tube heat exchanger, process for manufacturing same, applications and flat tubes for heat exchanger
EP1281923B1 (en) Flat tube for heat exchanger and process of fabricating the same
EP1703243B1 (en) Heat exchanger with tubes and fins and process to manufacture it
DE102006057314B4 (en) heat exchangers
EP0656517B1 (en) Water-air heat exchanger of aluminium for motor vehicles
EP0864838B1 (en) Heat exchanger for automotive vehicle
EP1710526B1 (en) Heat exchanger, in particular intercooler
EP1613916B1 (en) Heat exchanger
DE102005010493A1 (en) Heat exchanger with flat tubes and flat heat exchanger tube
EP0374896A2 (en) Flat tube condenser, manufacturing method and uses
EP1687583A1 (en) Heat exchanger, especially charge air cooler for motor vehicles
DE102006002627A1 (en) Heat exchanger tube has internal chamber extends from center of tube past location to interior surface of second narrow side
DE19722098B4 (en) Heat exchanger for a motor vehicle
EP1731864A1 (en) Metallic heat exchanger and method for manufacturing the same
DE4305060C2 (en) Soldered heat exchanger, especially evaporator
DE102008016638A1 (en) Tube for heat exchanger and method for tube production
DE3834822A1 (en) Heat exchanger
EP1657512A1 (en) Heat exchanger with open profile as housing
DE102006002932A1 (en) Heat exchanger tube has internal chamber extends from center of tube past location to interior surface of second narrow side
EP1391676A2 (en) Heat exchanger and method for manufacturing same
EP1764570A1 (en) All-metal heat exchanger
EP1771697B1 (en) Heat exchanger, box for receiving a fluid for a heat exchanger, and method for the production of such a box
EP2167895B1 (en) Heat exchanger
DE102007001430A1 (en) A method for forming the collector sides of gas cooler heat exchangers has the individual flow tubes terminating in a rolled section bonded to square wave fin elements

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2006707072

Country of ref document: EP

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWP Wipo information: published in national office

Ref document number: 2006707072

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200680020776.3

Country of ref document: CN

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Ref document number: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 4927/KOLNP/2007

Country of ref document: IN

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1020087000720

Country of ref document: KR

WWG Wipo information: grant in national office

Ref document number: 2006707072

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 11916459

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: PI0611998

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2