WO2011067244A1 - Heat exchanger connecting system and connecting element for a heat exchanger - Google Patents

Heat exchanger connecting system and connecting element for a heat exchanger Download PDF

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WO2011067244A1
WO2011067244A1 PCT/EP2010/068511 EP2010068511W WO2011067244A1 WO 2011067244 A1 WO2011067244 A1 WO 2011067244A1 EP 2010068511 W EP2010068511 W EP 2010068511W WO 2011067244 A1 WO2011067244 A1 WO 2011067244A1
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WO
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heat exchanger
connection system
connecting piece
collection box
end portion
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/068511
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German (de)
French (fr)
Inventor
Michael LÖHLE
Jens Nies
Original Assignee
Mahle International Gmbh
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0246—Arrangements for connecting header boxes with flow lines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0246—Arrangements for connecting header boxes with flow lines
    • F28F9/0248—Arrangements for sealing connectors to header boxes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0246—Arrangements for connecting header boxes with flow lines
    • F28F9/0251—Massive connectors, e.g. blocks; Plate-like connectors

Definitions

  • the invention relates to a heat exchanger connection system according to the preamble of claim 1 and a connection element for a heat exchanger according to the preamble of claim 15.
  • Heat exchangers are used in the automotive sector, for example in the form of radiators, charge air coolers or oil coolers. These can be manufactured either in Flachrohrbauweise or in package construction.
  • intercooler intercooler which are manufactured and soldered in Ganzaluminiumbauweise, and wherein a radiator block and the associated connecting pieces for the charge air and the coolant are prepared separately.
  • DE 196 51 625 A1 describes a charge air cooler, wherein the cooler block consists of a multiplicity of metal sheets stacked on top of each other, between which strips for the formation of flow channels are arranged. The finished stacked block is then soldered in a soldering oven.
  • the flow channels for the charge air have inside corrugated ribs or turbulence inserts, which serve to improve the heat transfer and to increase the internal pressure resistance.
  • a problem with heat exchangers produced in this way, especially with packaged heat exchangers is that the separately produced connecting pieces, which serve, for example, as a connection for charge air and coolant, must be welded directly to the heat exchanger block produced in the manner described above. In this case, a very precise machining of the two joining partners, ie connecting piece and heat exchanger block is required.
  • a heat exchanger connection system which comprises a heat exchanger, which comprises a plurality of elements through which a fluid or gaseous medium can flow which at least at a first end open into a first collection box, wherein the first collection box has an inlet and / or outlet, which is connectable to a connection piece, wherein a connection element is provided for connecting the first collection box to the connection piece , which is connectable both with the connection piece and with the first collection box.
  • the flow-through elements open at a second end in a second collection box.
  • the second collection box has an outlet, which can also be connected to a further connection piece.
  • a further connecting element is provided for connecting the second header tank with the connecting piece, which is connectable both to the connecting piece and to the second collecting box.
  • a flexible box concept is achieved both with respect to the first and with respect to the second header tank.
  • the heat exchanger is manufactured in packaged construction. This design is particularly suitable for large engines.
  • the heat exchanger is an oil cooler, a charge air cooler or a radiator for a motor vehicle.
  • connection element has a circular segment-shaped contour at a first end section, which is designed to be congruent with at least one section of the outer contour of the first and / or second header tank.
  • first end section of the connecting element is tightly connectable to the first or second collecting box.
  • connection element has a second end portion, in which the connection piece, in particular an inlet socket or an outlet piece can be inserted.
  • connection piece with the second end portion of the connecting element is also tightly connected.
  • connection element is produced by means of extrusion.
  • connection element can also be produced by means of extrusion.
  • first and the second collecting box are produced by means of extrusion molding.
  • the first and second header boxes may be made of a solder plated sheet by roll forming.
  • a connecting element for a heat exchanger is also provided, wherein the connecting element has at a first end portion a circular segment-shaped contour which is formed congruent with at least a portion of an outer contour of a collecting box to be connected thereto and is formed at a second end portion to to be connected to a neck.
  • the universal connection element according to the invention brings the above-mentioned advantages. In particular, it allows a flexible box concept with regard to the position of the connection piece as well as to the connecting piece diameter.
  • FIG. 1 shows a view of a heat exchanger according to the prior art
  • Fig. 2 is a view of another heat exchanger according to the prior art; 3 is a sectional view of a heat exchanger connection system according to an embodiment.
  • Fig. 1 is a view of a heat exchanger 1 according to the prior art, which is designed here as a radiator in Flachrohrbauweise.
  • the heat exchanger 1 has only a first collecting box 2, to which three connecting pieces 3, 4 are connected, of which the connecting piece provided with the reference numeral 3 is connected to an inlet 5 of the heat exchanger 1 or the first collecting box 2, and of which with The reference numeral 4 provided connecting pieces are respectively connected to one of two outlets 6 of the heat exchanger 1 and the first header tank 2.
  • the heat exchanger 1 also has a block 7, which is made up of tubular elements 8 through which fluid can flow and which are designed as flat tubes, and of rib elements 9 which are arranged between the tubular elements 8 and are designed as heat-conducting corrugated ribs. Rib elements 9 can be flowed through with air whose flow direction is indicated by the arrow indicated by L.
  • FIG. 2 is a view of a further heat exchanger 1 according to the prior art, which is manufactured in contrast to FIG. 1 as a charge air cooler in packet construction, which is used for cooling charge air in internal combustion engines by ambient air.
  • the heat exchanger 1 of this type can also be used for applications in which a hot gaseous medium to be cooled by another gaseous medium.
  • the heat exchanger 1 has the package construction dium to be cooled.
  • the heat exchanger 1 has the block 7 produced in package construction and a first header 2 and a second header 10, which are respectively placed on opposite sides of the block 7 and are tightly connected thereto.
  • the second collection box 10 has an outlet, not shown, through which the cooled gas exits the heat exchanger 1 again.
  • the first and second manifolds 2, 10 are bounded by first flow channels 1 on both sides by flat plates 12, which extend from the first collection box 2 to the second collection box 10.
  • Adjacent to the first flow channels 11 are arranged second flow channels 13 which are separated by a second gas, a coolant, e.g. Ambient air to be flowed through.
  • corrugated fins 14 are arranged in the second flow channels, which extend over the entire width of the second flow channels 13.
  • the block 7 is bounded laterally by a respective side part 15, 16.
  • FIG. 3 shows a sectional view of a heat exchanger connection system 17 according to an embodiment.
  • a first header 2 in which not flowable elements, not shown here, such as the tube elements 8 and rib elements 9 shown in FIG. 1 or the first flow channels 11 and second shown in FIG Flow channels 13 open.
  • the first collection box 2 has an inlet 5 and / or outlet (not shown), which is provided with a connecting piece 3, which is an inlet nozzle in the embodiment shown here, is connectable.
  • a universal connection element 18 is provided, which is connectable with both the connecting piece 3 and with the first collection boxes 2.
  • the connecting element 18 has at a first end portion 19 on a circular segment-shaped contour 20, which is formed congruent with the outer contour 21 of the first header tank 2 and the second header tank not shown here, but designed as well as the first header box 2.
  • the first end portion 19 of the connection element 18 can be tightly connected to the first collection box 2.
  • the connecting element 18 has a second end portion 22, in which the connecting piece 3, in this case the inlet pipe, is insertable and can be tightly connected to the connecting element 18.
  • the inventive heat exchanger connection system 17 a flexible box concept for producing different headers for radiators, intercoolers or oil cooler, which are made in particular in package design.
  • the universal connection element 18 a great flexibility with respect to the position of the connecting piece 3 and the diameter of the connecting piece 3 is provided.
  • connection element 18 can be produced in a simple manner by means of extrusion and be processed accordingly for the attachment of the actual connecting piece 3, 4.
  • the connecting piece 3, 4 together with connection element 18 on the collection box surface both in the longitudinal direction also in the radial direction (on the bow the semicircular first Sannnnelkastens 2 and second Sannnnelkastens 10 are added.
  • the standardized connection element 18 can serve both for the attachment of a connecting piece 3, 4 described here; however, it is also suitable for attaching bearings or other components.

Abstract

The invention relates to a heat exchanger connecting system (17) comprising a heat exchanger having a plurality of elements permeated by a liquid or gaseous medium, opening into a first header box (2) at least at a first end, wherein the first header box comprises an inlet (5) and/or outlet that can be connected to a connection fitting (3), wherein a connecting element (18) is provided for connecting the first header box (2) to the connection fitting (3), said connecting element being able to be connected to both the connection fitting (3) and to the first header box (2). The invention further relates to a connecting element (18) for a heat exchanger, wherein the connecting element (18) comprises a circular segment contour (20) at a first end segment (19), said contour being designed congruent in shape to at least one section of an outer contour of a header box (2) to be connected thereto, and designed for being connected to a connection fitting (3) at a second end section thereof (22).

Description

Wärmeübertrager-Verbindungssystem und  Heat exchanger connection system and
Anschlusselement für einen Wärmeübertrager  Connection element for a heat exchanger
Die Erfindung betrifft ein Wärmeübertrager-Verbindungssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Anschlusselement für einen Wärmeübertrager gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15. The invention relates to a heat exchanger connection system according to the preamble of claim 1 and a connection element for a heat exchanger according to the preamble of claim 15.
Wärmeübertager werden im Kraftfahrzeugbereich beispielsweise in Form von Radiatoren, Ladeluftkühlern oder Ölkühlern eingesetzt. Diese können entweder in Flachrohrbauweise oder in Paketbauweise hergestellt sein. Heat exchangers are used in the automotive sector, for example in the form of radiators, charge air coolers or oil coolers. These can be manufactured either in Flachrohrbauweise or in package construction.
Für Großmotoren besonders geeignet sind beispielsweise Ladeluftkühler in Paketbauweise, welche in Ganzaluminiumbauweise hergestellt und verlötet werden, und wobei ein Kühlerblock und die zugehörigen Anschlussstutzen für die Ladeluft und das Kühlmittel getrennt hergestellt werden. For large engines, for example, intercooler intercooler, which are manufactured and soldered in Ganzaluminiumbauweise, and wherein a radiator block and the associated connecting pieces for the charge air and the coolant are prepared separately.
In DE 196 51 625 A1 ist ein Ladeluftkühler beschrieben, wobei der Kühler- block aus einer Vielzahl von aufeinander geschichteten Blechen besteht, zwischen denen Leisten zur Bildung von Strömungskanälen angeordnet sind. Der fertig gestapelte Block wird dann in einem Lötofen gelötet. Die Strömungskanäle für die Ladeluft weisen im Inneren Wellrippen oder Turbulenzeinlagen auf, die zur Verbesserung der Wärmeübertragung und zur Steigerung der Innendruckfestigkeit dienen. Problematisch bei derartig hergestellten Wärmeübertragern, insbesondere bei Wärmeübertragern in Paketbauweise, ist jedoch, dass die getrennt hergestellten Anschlussstutzen, welche beispielsweise als Anschluss für Ladeluft und Kühlmittel dienen, nachträglich mit dem auf die oben beschriebene Art und Weise hergestellten Wärmeübertragerblock direkt verschweißt werden müssen. Dabei ist eine sehr präzise Bearbeitung der beiden Fügepartner, d. h. Anschlussstutzen und Wärmeübertragerblock, erforderlich. DE 196 51 625 A1 describes a charge air cooler, wherein the cooler block consists of a multiplicity of metal sheets stacked on top of each other, between which strips for the formation of flow channels are arranged. The finished stacked block is then soldered in a soldering oven. The flow channels for the charge air have inside corrugated ribs or turbulence inserts, which serve to improve the heat transfer and to increase the internal pressure resistance. However, a problem with heat exchangers produced in this way, especially with packaged heat exchangers, is that the separately produced connecting pieces, which serve, for example, as a connection for charge air and coolant, must be welded directly to the heat exchanger block produced in the manner described above. In this case, a very precise machining of the two joining partners, ie connecting piece and heat exchanger block is required.
Dies zieht wiederum hohe Werkzeug kosten sowie eine komplexe Geometrie der Schweißnaht nach sich und erlaubt darüber hinaus keine Variabilität beispielsweise bezüglich der Lage und/oder Größe bzw. des Durchmessers des Anschlussstutzens. This in turn entails high tool cost and a complex geometry of the weld after and also allows no variability, for example, with respect to the position and / or size or the diameter of the connection piece.
Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Wärmeübertrager- Verbindungssystem sowie ein Anschlusselement für einen Wärmeübertrager vorzusehen, mittels welchen eine hohe Flexibilität bezüglich der Lage des Anschlussstutzens als auch bezüglich der Form und Abmessungen des Wärmeübertragers und des Anschussstutzens selbst ermöglicht wird Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch ein Wärmeübertrager- Verbindungssystem mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Anschlusselement mit den Merkmalen gemäß Anspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert. Therefore, it is the object of the present invention to provide a heat exchanger connection system and a connection element for a heat exchanger, by means of which a high flexibility with respect to the position of the connection piece as well as with respect to the shape and dimensions of the heat exchanger and the connection piece itself is enabled The invention is achieved by a heat exchanger connection system having the features according to claim 1 and by a connection element having the features according to claim 15. Advantageous developments of the present invention are defined in the subclaims.
Erfindungsgemäß wird ein Wärmeübertrager-Verbindungssystem vorgesehen, welches einen Wärmeübertrager umfasst, welcher eine Vielzahl von von einem fluid- oder gasförmigen Medium durchströmbaren Elementen aufweist, welche zumindest an einem ersten Ende in einen ersten Sammelkasten münden, wobei der erste Sammelkasten einen Einlass und/oder Aus- lass aufweist, der mit einem Anschlussstutzen verbindbar ist, wobei zur Verbindung des ersten Sammelkastens mit dem Anschlussstutzen ein An- Schlusselement vorgesehen ist, welches sowohl mit dem Anschlussstutzen als auch mit dem ersten Sammelkasten verbindbar ist. Durch Vorsehen des Anschlusselements, welches sowohl mit dem Anschlussstutzen als auch mit dem Sammelkasten verbindbar ist, wird es ermöglicht, Sammelkästen in unterschiedlicher Größe und mit unterschiedlicher Lage des Einlasses oder Auslasses herzustellen, welche mittels des universellen Anschlusselements mit Anschlussstutzen verbindbar sind, die ebenfalls in Größe und Form variabel sein können. Somit wird durch die erfindungsgemäße Konfiguration insbesondere eine hohe Flexibilität bezüglich der Stutzenlage und bezüglich des Stutzendurchmessers ermöglicht. According to the invention, a heat exchanger connection system is provided, which comprises a heat exchanger, which comprises a plurality of elements through which a fluid or gaseous medium can flow which at least at a first end open into a first collection box, wherein the first collection box has an inlet and / or outlet, which is connectable to a connection piece, wherein a connection element is provided for connecting the first collection box to the connection piece , which is connectable both with the connection piece and with the first collection box. By providing the connection element, which is connectable both with the connection piece and with the collection box, it is possible to produce collection boxes of different size and with different position of the inlet or outlet, which can be connected by means of the universal connection element with connecting pieces, which are also in size and shape can be variable. Thus, a high flexibility with respect to the nozzle position and with respect to the nozzle diameter is made possible by the configuration according to the invention in particular.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform münden die durchströmbaren Elemente an einem zweiten Ende in einen zweiten Sammelkasten. According to a preferred embodiment, the flow-through elements open at a second end in a second collection box.
Gemäß noch einer bevorzugten Ausführungsform weist der zweite Sammel- kästen einen Auslass auf, der ebenfalls mit einem weiteren Anschlussstutzen verbindbar ist. According to yet another embodiment, the second collection box has an outlet, which can also be connected to a further connection piece.
Gemäß noch einer bevorzugten Ausführungsform ist zur Verbindung des zweiten Sammelkastens mit dem Anschlussstutzen ein weiteres Anschlusselement vorgesehen, welches sowohl mit dem Anschlussstutzen als auch mit dem zweiten Sammelkasten verbindbar ist. Somit wird vorteilhafterweise ein flexibles Kastenkonzept sowohl bezüglich des ersten als auch bezüglich des zweiten Sammelkastens erzielt. Vorzugsweise ist der Wärmeübertrager in Paketbauweise hergestellt. Diese Bauweise ist besonders für große Motoren geeignet. Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Wärmeübertrager ein Ölkühler, ein Ladeluftkühler oder ein Radiator für ein Kraftfahrzeug. According to yet a preferred embodiment, a further connecting element is provided for connecting the second header tank with the connecting piece, which is connectable both to the connecting piece and to the second collecting box. Thus, advantageously, a flexible box concept is achieved both with respect to the first and with respect to the second header tank. Preferably, the heat exchanger is manufactured in packaged construction. This design is particularly suitable for large engines. According to yet another preferred embodiment, the heat exchanger is an oil cooler, a charge air cooler or a radiator for a motor vehicle.
Besonders bevorzugt ist es, wenn das Anschlusselement an einem ersten Endabschnitt eine kreissegmentförmige Kontur aufweist, welche formkongruent zu zumindest einem Abschnitt der äußeren Kontur des ersten und/oder zweiten Sammelkastens ausgebildet ist. It is particularly preferred if the connection element has a circular segment-shaped contour at a first end section, which is designed to be congruent with at least one section of the outer contour of the first and / or second header tank.
Darüber hinaus ist es bevorzugt, wenn der erste Endabschnitt des An- Schlusselements mit dem ersten oder zweiten Sammelkasten dicht verbindbar ist. In addition, it is preferred if the first end section of the connecting element is tightly connectable to the first or second collecting box.
Gemäß noch einer bevorzugten Ausführungsform weist das Anschlusselement einen zweiten Endabschnitt auf, in welchen der Anschlussstutzen, ins- besondere ein Einlassstutzen oder ein Auslassstutzen einführbar ist. According to yet a preferred embodiment, the connection element has a second end portion, in which the connection piece, in particular an inlet socket or an outlet piece can be inserted.
Vorzugsweise ist der Anschlussstutzen mit dem zweiten Endabschnitt des Anschlusselements ebenfalls dicht verbindbar. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Anschlusselement mittels Extrusion hergestellt. Alternativ kann das Anschlusselement auch mittels Strangpressen hergestellt sein. Preferably, the connecting piece with the second end portion of the connecting element is also tightly connected. According to a further preferred embodiment, the connection element is produced by means of extrusion. Alternatively, the connection element can also be produced by means of extrusion.
Darüber hinaus ist es bevorzugt, wenn der erste und der zweite Sammelkas- ten mittels Strangpressen hergestellt sind. Moreover, it is preferred if the first and the second collecting box are produced by means of extrusion molding.
Alternativ können der erste und der zweite Sammelkasten aus einem lotplattiertem Blech durch Rollumformung hergestellt sein. Gemäß der Erfindung wird auch ein Anschlusselement für einen Wärmeübertrager vorgesehen, wobei das Anschlusselement an einem ersten Endabschnitt eine kreissegmentförmige Kontur aufweist, welche formkongruent zu zumindest einem Abschnitt einer äußeren Kontur eines damit zu verbindenden Sammelkastens ausgebildet ist und an einem zweiten Endabschnitt ausgebildet ist, um mit einem Stutzen verbunden zu werden. Das universelle Anschlusselement gemäß der Erfindung bringt die oben erwähnten Vorteile mit sich. Insbesondere ermöglicht es ein flexibles Kastenkonzept im Hinblick auf die Lage des Anschlussstutzens sowie auf den Anschlussstutzendurchmesser. Alternatively, the first and second header boxes may be made of a solder plated sheet by roll forming. According to the invention, a connecting element for a heat exchanger is also provided, wherein the connecting element has at a first end portion a circular segment-shaped contour which is formed congruent with at least a portion of an outer contour of a collecting box to be connected thereto and is formed at a second end portion to to be connected to a neck. The universal connection element according to the invention brings the above-mentioned advantages. In particular, it allows a flexible box concept with regard to the position of the connection piece as well as to the connecting piece diameter.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung detailliert erläutert. In der Zeichnung zeigen: In the following the invention will be explained in detail by means of an embodiment with reference to the drawing. In the drawing show:
Fig .1 eine Ansicht eines Wärmeübertragers gemäß dem Stand der Tech- nik; 1 shows a view of a heat exchanger according to the prior art;
Fig. 2 eine Ansicht eines weiteren Wärmeübertragers gemäß dem Stand der Technik; Fig. 3 eine Schnittansicht eines Wärmeübertrager- Verbindungssystems gemäß einer Ausführungsform. Fig. 1 ist eine Ansicht eines Wärmeübertragers 1 gemäß dem Stand der Technik, welcher hier als Radiator in Flachrohrbauweise ausgeführt ist. Der Wärmeübertrager 1 weist lediglich einen ersten Sammelkasten 2, an den drei Anschlussstutzen 3, 4 angeschlossen sind, wovon der mit dem Bezugszeichen 3 versehene Anschlussstutzen an einen Einlass 5 des Wärmeü- bertragers 1 bzw. des ersten Sammelkastens 2 angeschlossen ist, und wovon die mit den Bezugszeichen 4 versehenen Anschlussstutzen jeweilig an einen von zwei Auslässen 6 des Wärmeübertragers 1 bzw. des ersten Sammelkastens 2 angeschlossen sind. Durch den Einlass 5 wird ein Kühlmittel in den ersten Sammelkasten 2 eingeleitet, welches in einem nicht weiter dar- gestellten Kühlmittelkreislauf eines Kraftfahrzeugs zirkuliert. Der Wärmeübertrager 1 weist weiterhin einen Block 7 auf, welcher aus von einem Fluid durchströmbaren Rohrelementen 8, die als Flachrohre ausgebildet sind, und aus zwischen den Rohrelementen 8 angeordneten Rippenelementen 9, die als wärmeleitende Wellrippen ausgebildet sind, aufgebaut ist. Rippenele- mente 9 sind mit Luft, deren Strömungsrichtung durch den durch L gekennzeichneten Pfeil angedeutet ist, durchströmbar. Fig. 2 is a view of another heat exchanger according to the prior art; 3 is a sectional view of a heat exchanger connection system according to an embodiment. Fig. 1 is a view of a heat exchanger 1 according to the prior art, which is designed here as a radiator in Flachrohrbauweise. The heat exchanger 1 has only a first collecting box 2, to which three connecting pieces 3, 4 are connected, of which the connecting piece provided with the reference numeral 3 is connected to an inlet 5 of the heat exchanger 1 or the first collecting box 2, and of which with The reference numeral 4 provided connecting pieces are respectively connected to one of two outlets 6 of the heat exchanger 1 and the first header tank 2. Through the inlet 5, a coolant is introduced into the first collection box 2, which circulates in a coolant circuit, not shown, of a motor vehicle. The heat exchanger 1 also has a block 7, which is made up of tubular elements 8 through which fluid can flow and which are designed as flat tubes, and of rib elements 9 which are arranged between the tubular elements 8 and are designed as heat-conducting corrugated ribs. Rib elements 9 can be flowed through with air whose flow direction is indicated by the arrow indicated by L.
Fig. 2 ist eine Ansicht eines weiteren Wärmeübertragers 1 gemäß dem Stand der Technik, welcher im Gegensatz zu Fig. 1 als Ladeluftkühler in Pa- ketbauweise hergestellt ist, der zur Kühlung von Ladeluft bei Verbrennungsmotoren durch Umgebungsluft eingesetzt wird. Der Wärmeübertrager 1 dieses Typs kann jedoch auch für Anwendungen eingesetzt werden, bei welchen ein heißes gasförmiges Medium von einem anderen gasförmigen Medium gekühlt werden soll. Der Wärmeübertrager 1 weist den in Paketbau- dium gekühlt werden soll. Der Wärmeübertrager 1 weist den in Paketbauweise hergestellten Block 7 sowie einen ersten Sammelkasten 2 und einen zweiten Sammelkasten 10 auf, die jeweilig auf gegenüberliegenden Seiten auf den Block 7 aufgesetzt sind und mit diesem dicht verbunden sind. 2 is a view of a further heat exchanger 1 according to the prior art, which is manufactured in contrast to FIG. 1 as a charge air cooler in packet construction, which is used for cooling charge air in internal combustion engines by ambient air. However, the heat exchanger 1 of this type can also be used for applications in which a hot gaseous medium to be cooled by another gaseous medium. The heat exchanger 1 has the package construction dium to be cooled. The heat exchanger 1 has the block 7 produced in package construction and a first header 2 and a second header 10, which are respectively placed on opposite sides of the block 7 and are tightly connected thereto.
Durch einen hier nicht dargestellten Einlass tritt ein zu kühlendes Gas, d. h. beispielsweise die Ladeluft für einen nicht dargestellten Verbrennungsmotor in den Wärmeübertrager 1 ein. Der zweite Sammelkasten 10 weist einen nicht dargestellten Auslass auf, durch welchen das gekühlte Gas wieder aus dem Wärmeübertrager 1 austritt. Die ersten und zweiten Sammelkästen 2, 10 sind durch erste Strömungskanäle 1 beiderseits durch ebene Platten 12 begrenzt, die vom ersten Sammelkasten 2 bis zum zweiten Sammelkasten 10 reichen. Benachbart zu den ersten Strömungskanälen 11 sind zweite Strömungskanäle 13 angeordnet, welche von einem zweiten Gas, einem Kühlmittel, z.B. Umgebungsluft, durchströmt werden. Zur Verbesserung des Wärmeübergangs sind in den zweiten Strömungskanälen 13 Wellrippen 14 angeordnet, die sich über die gesamte Breite der zweiten Strömungskanäle 13 erstrecken. Der Block 7 ist seitlich durch je ein Seitenteil 15, 16 begrenzt. Through an inlet, not shown here enters a gas to be cooled, d. H. For example, the charge air for a combustion engine, not shown, in the heat exchanger 1 a. The second collection box 10 has an outlet, not shown, through which the cooled gas exits the heat exchanger 1 again. The first and second manifolds 2, 10 are bounded by first flow channels 1 on both sides by flat plates 12, which extend from the first collection box 2 to the second collection box 10. Adjacent to the first flow channels 11 are arranged second flow channels 13 which are separated by a second gas, a coolant, e.g. Ambient air to be flowed through. To improve the heat transfer 13 corrugated fins 14 are arranged in the second flow channels, which extend over the entire width of the second flow channels 13. The block 7 is bounded laterally by a respective side part 15, 16.
Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht eines Wärmeübertrager-Verbindungssystems 17 gemäß einer Ausführungsform. In der Figur ist lediglich ein Teils eines Wärmeübertragers dargestellt, nämlich ein erster Sammelkasten 2, in welchen hier nicht dargestellte durchströmbare Elemente, wie beispielsweise die in Fig. 1 dargestellten Rohrelemente 8 und Rippenelemente 9 oder die in Fig. 2 dargestellten ersten Strömungskanäle 11 und zweiten Strömungskanäle 13 münden. Der erste Sammelkasten 2 weist einen Einlass 5 und/oder Auslass (nicht dargestellt) auf, der mit einem Anschlussstutzen 3, der in der hier dargestellten Ausführungsform ein Einlassstutzen ist, verbindbar ist. Zur Verbindung des ersten Sammelkastens 2 mit dem Anschlussstutzen 3 ist ein universelles Anschlusselement 18 vorgesehen, welches sowohl mit dem Anschlussstutzen 3 als auch mit dem ersten Sammel- kästen 2 verbindbar ist. Das Anschlusselement 18 weist an einem ersten Endabschnitt 19 eine kreissegmentförmige Kontur 20 auf, welche formkongruent zu der äußeren Kontur 21 des ersten Sammelkastens 2 und des hier nicht dargestellten, jedoch ebenso wie der erste Sammelkasten 2 ausgebildeten zweiten Sammelkastens ausgebildet ist. Der erste Endabschnitt 19 des Anschlusselements 18 ist mit dem ersten Sammelkasten 2 dicht verbindbar. Weiterhin weist das Anschlusselement 18 einen zweiten Endabschnitt 22 auf, in welchen der Anschlussstutzen 3, hier der Einlassstutzen, einführbar und mit dem Anschlusselement 18 dicht verbindbar ist. Insgesamt betrachtet kann durch das erfindungsgemäße Wärmeübertrager- Verbindungssystem 17 ein flexibles Kastenkonzept zur Herstellung unterschiedlicher Sammelkästen für Radiatoren, Ladeluftkühler oder Ölkühler, welche insbesondere in Paketbauweise hergestellt sind, bereitgestellt werden. Durch das universelle Anschlusselement 18 wird eine große Flexibilität bezüglich der Lage des Anschlussstutzens 3 und des Durchmessers des Anschlussstutzens 3 vorgesehen. Das Anschlusselement 18 kann dabei auf einfache Weise mittels Extrusion hergestellt werden und für die Anbringung der eigentlichen Anschlussstutzen 3, 4 entsprechend bearbeitet werden. Durch die gleiche bzw. formkongruente kreisförmige bzw. kreissegmentför- mige Kontur 20 wie die äußere Kontur 21 des ersten Sammelkastens 2 bzw. des entsprechend ausgebildeten zweiten Sammelkastens 10, kann der Anschlussstutzen 3, 4 samt Anschlusselement 18 auf der Sammelkastenober- fläche sowohl in Längsrichtung als auch in radialer Richtung (auf dem Bogen des halbkreisrunden ersten Sannnnelkastens 2 bzw. zweiten Sannnnelkastens 10 versetzt werden. Das standardisierte Anschlusselement 18 kann sowohl zur hier beschriebenen Anbringung eines Anschlussstutzens 3, 4 dienen; jedoch eignet es sich auch zur Anbringung von Lagern oder sonstigen An- bauteilen. 3 shows a sectional view of a heat exchanger connection system 17 according to an embodiment. In the figure, only a part of a heat exchanger is shown, namely a first header 2, in which not flowable elements, not shown here, such as the tube elements 8 and rib elements 9 shown in FIG. 1 or the first flow channels 11 and second shown in FIG Flow channels 13 open. The first collection box 2 has an inlet 5 and / or outlet (not shown), which is provided with a connecting piece 3, which is an inlet nozzle in the embodiment shown here, is connectable. For connecting the first header tank 2 with the connecting piece 3, a universal connection element 18 is provided, which is connectable with both the connecting piece 3 and with the first collection boxes 2. The connecting element 18 has at a first end portion 19 on a circular segment-shaped contour 20, which is formed congruent with the outer contour 21 of the first header tank 2 and the second header tank not shown here, but designed as well as the first header box 2. The first end portion 19 of the connection element 18 can be tightly connected to the first collection box 2. Furthermore, the connecting element 18 has a second end portion 22, in which the connecting piece 3, in this case the inlet pipe, is insertable and can be tightly connected to the connecting element 18. Overall, can be provided by the inventive heat exchanger connection system 17, a flexible box concept for producing different headers for radiators, intercoolers or oil cooler, which are made in particular in package design. By the universal connection element 18, a great flexibility with respect to the position of the connecting piece 3 and the diameter of the connecting piece 3 is provided. The connection element 18 can be produced in a simple manner by means of extrusion and be processed accordingly for the attachment of the actual connecting piece 3, 4. By the same or shape-congruent circular or kreissegmentför- shaped contour 20 as the outer contour 21 of the first header 2 and the correspondingly formed second header 10, the connecting piece 3, 4 together with connection element 18 on the collection box surface both in the longitudinal direction also in the radial direction (on the bow the semicircular first Sannnnelkastens 2 and second Sannnnelkastens 10 are added. The standardized connection element 18 can serve both for the attachment of a connecting piece 3, 4 described here; however, it is also suitable for attaching bearings or other components.

Claims

Patentansprüche claims
Wärmeübertrager-Verbindungssystem (17), welches einen Wärmeübertrager (1 ) umfasst, welcher eine Vielzahl von von einem fluid- oder gasförmigen Medium durchströmbaren Elementen aufweist, welche zumindest an einem ersten Ende in einen ersten Sammelkasten (2) münden, wobei der erste Sammelkasten (2) einen Einlass (5) und/oder Auslass (6) aufweist, der mit einem Anschlussstutzen (3, 4) verbindbar ist, aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbindung des ersten Sammelkastens (2) mit dem Anschlussstutzen (3, 4) ein Anschlusselement (18) vorgesehen ist, welches sowohl mit dem Anschlussstutzen (3, 4) als auch mit dem ersten Sammelkasten (2) verbindbar ist. Heat exchanger connection system (17) which comprises a heat exchanger (1) which has a plurality of elements through which a fluid or gaseous medium can flow, which at least at a first end open into a first collection box (2), the first collection box ( 2) has an inlet (5) and / or outlet (6), which is connectable to a connecting piece (3, 4), characterized in that for connecting the first collecting box (2) to the connecting piece (3, 4) a connecting element (18) is provided, which is connectable both with the connecting piece (3, 4) and with the first collecting box (2).
Wärmeübertrager- Verbindungssystem (17) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die durchströmbaren Elemente an einem zweiten Ende in einen zweiten Sammelkasten (10) münden. Heat exchanger connection system (17) according to claim 1, characterized in that the flow-through elements at a second end in a second collection box (10) open.
Wärmeübertrager- Verbindungssystem (17) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Sammelkasten (10) einen Auslass (6) aufweist, der mit einem Anschlussstutzen (4) verbindbar ist. 4. Wärmeübertrager- Verbindungssystem (17) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verbindung des zweiten Sammelkastens (10) mit dem Anschlussstutzen (4) ein weiteres Anschlusselement (18) vorgesehen ist, welches sowohl mit dem Anschlussstutzen (4) als auch mit dem zweiten Sammelkasten (10) verbindbar ist. Heat exchanger connection system (17) according to claim 2, characterized in that the second collecting box (10) has an outlet (6) which is connectable to a connecting piece (4). 4. heat exchanger connection system (17) according to claim 2 or 3, characterized in that for connecting the second header tank (10) with the connecting piece (4), a further connecting element (18) is provided, which is connectable both with the connecting piece (4) and with the second collecting box (10).
Wärmeübertrager- Verbindungssystem (17) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertrager (1 ) in Paketbauweise hergestellt ist. Wärmeübertrager- connection system (17) according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the heat exchanger (1) is made in packaged construction.
Wärmeübertrager- Verbindungssystem (17) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertrager (1 ) ein Ölkühler, ein Ladeluftkühler oder ein Radiator für ein Kraftfahrzeug ist. Heat exchanger connection system (17) according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the heat exchanger (1) is an oil cooler, a charge air cooler or a radiator for a motor vehicle.
Wärmeübertrager- Verbindungssystem (17) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (18) an einem ersten Endabschnitt (19) eine kreissegmentför- mige Kontur (20) aufweist, welche formkongruent zu zumindest einem Abschnitt der äußeren Kontur (21 ) des ersten und/oder zweiten Sammelkastens (2, 10) ausgebildet ist. Heat exchanger connection system (17) according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the connection element (18) at a first end portion (19) has a kreissegmentför- mige contour (20) which is congruent with at least a portion of the outer Contour (21) of the first and / or second header tank (2, 10) is formed.
Wärmeübertrager- Verbindungssystem (17) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Endabschnitt (19) des Anschlusselements (18) mit dem ersten oder zweiten Sammelkasten (2, 10) dicht verbindbar ist. Heat exchanger connection system (17) according to claim 7, characterized in that the first end portion (19) of the connection element (18) with the first or second collection box (2, 10) is tightly connected.
Wärmeübertrager- Verbindungssystem (17) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (18) einen zweiten Endabschnitt (22) aufweist, in welchen der Heat exchanger connection system (17) according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that the connection element (18) has a second end portion (22), in which the
Anschlussstutzen (3, 4), insbesondere ein Einlassstutzen oder ein Auslassstutzen, einführbar ist. Connecting piece (3, 4), in particular an inlet nozzle or an outlet, is insertable.
10. Wärmeübertrager- Verbindungssystem (17) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussstutzen (3, 4) mit dem zweiten Endabschnitt (22) des Anschlusselements (18) dicht verbindbar ist. 10. heat exchanger connection system (17) according to claim 9, characterized in that the connecting piece (3, 4) with the second end portion (22) of the connecting element (18) is tightly connected.
Wärmeübertrager- Verbindungssystem (17) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (18) mittels Extrusion hergestellt ist. Heat exchanger connection system (17) according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that the connection element (18) is made by extrusion.
12. Wärmeübertrager-Verbindungssystem (17) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (18) mittels Strangpressen hergestellt ist. 12. heat exchanger connection system (17) according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that the connecting element (18) is made by extrusion.
13. Wärmeübertrager- Verbindungssystem (17) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Sammelkasten (2, 10) mittels Strangpressen hergestellt sind. 13. Wärmeübertrager- connection system (17) according to one or more of claims 1 to 12, characterized in that the first and the second collection box (2, 10) are made by extrusion.
14. Wärmeübertrager- Verbindungssystem (17) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der erste und der zweite Sammelkasten (2, 10) aus einem lotplattiertem Blech durch Rollumformung hergestellt sind. 14. Wärmeübertrager- connection system (17) according to one or more of claims 1 to 12, characterized in that the first and the second collection box (2, 10) are made of a solder-plated sheet metal by roll forming.
15. Anschlusselement (18) für einen Wärmeübertrager (1 ), dadurch gekennzeichnet, dass das Anschlusselement (18) an einem ersten Endabschnitt (19) eine kreissegmentförmige Kontur (20) aufweist, welche formkongruent zu zumindest einem Abschnitt einer äußeren Kontur (21 ) eines damit zu verbindenden Sammelkastens (2, 10) ausgebildet ist, und an einem zweiten Endabschnitt (22) ausgebildet ist, um mit einem Anschlussstutzen (3, 4) verbunden zu werden. 15. connection element (18) for a heat exchanger (1), characterized in that the connection element (18) at a first end portion (19) has a circular segment-shaped contour (20) which is congruent with at least a portion of an outer contour (21) of a is designed to be connected collecting tank (2, 10), and at a second end portion (22) is formed to be connected to a connecting piece (3, 4).
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