WO2015197185A1 - Kühlmittelkühler zur kühlung eines kühlmittels sowie verfahren zum herstellen eines kühlmittelkühlers - Google Patents

Kühlmittelkühler zur kühlung eines kühlmittels sowie verfahren zum herstellen eines kühlmittelkühlers Download PDF

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WO2015197185A1
WO2015197185A1 PCT/EP2015/001261 EP2015001261W WO2015197185A1 WO 2015197185 A1 WO2015197185 A1 WO 2015197185A1 EP 2015001261 W EP2015001261 W EP 2015001261W WO 2015197185 A1 WO2015197185 A1 WO 2015197185A1
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coolant
flat tubes
collecting box
radiator
mounting flange
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PCT/EP2015/001261
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Inventor
Thomas KAMMLER
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Audi Ag
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    • 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
    • F28F9/04—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates
    • F28F9/16—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling
    • F28F9/165—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by using additional preformed parts, e.g. sleeves, gaskets
    • F28F9/167—Arrangements for sealing elements into header boxes or end plates by permanent joints, e.g. by rolling by using additional preformed parts, e.g. sleeves, gaskets the parts being inserted in the heat-exchange conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/05316—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0229—Double end plates; Single end plates with hollow spaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2265/00—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/26—Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for allowing differential expansion between elements

Definitions

  • Coolant cooler for cooling a coolant
  • the invention relates to a coolant radiator for cooling a coolant, with a radiator network having a plurality of flat tubes and a
  • Collecting box which is at least partially formed by a tube sheet, the tube sheet having a receiving opening for each of the flat tubes.
  • the invention further relates to a method for producing a coolant radiator.
  • the coolant radiator is for example part of a cooling circuit, in particular of a motor vehicle. It serves to cool the in the
  • Coolant circuit circulating coolant For this purpose, it is designed as a heat exchanger, by means of which heat from the coolant to a fluid, in particular air, can be transferred.
  • the coolant radiator has the radiator network, which in turn has several flat tubes.
  • the flat tubes are preferably arranged parallel to one another.
  • the flat tubes are fluidically to the collection box
  • the collecting box is at least partially formed by the tubesheet.
  • a side shell may be provided, which may also be referred to as a water tank.
  • the tube plate has a plurality of receiving openings, wherein each of the flat tubes is associated with one of the receiving openings.
  • the tubesheet serves to connect the header tank to the flat tubes.
  • both sides of the flat tubes are each such
  • CONFIRMATION COPY Collecting boxes which is also referred to below as the first collection box, for example, is designed as an inlet collecting box and serves insofar as the supply of the coolant in the flat tubes.
  • the second of the collection boxes which is also referred to as a second collection box below, is designed as an outlet collection box.
  • Outlet collection box the coolant flowing through the flat tubes can be collected and subsequently discharged.
  • At least one of the collecting tanks can be divided into a plurality of fluid areas which are only indirectly in fluid communication with one another via the flat tubes.
  • This is preferably provided for the first collecting tank, wherein a first of the fluid regions can have an inlet connection and a second of the fluid regions can have an outlet connection of the coolant cooler.
  • the first fluid region is assigned only a first subset of the flat tubes, ie at least one of the flat tubes.
  • the second fluid region is analogously assigned to a second subset of the flat tubes.
  • the first subset is connected on the one hand to the first fluid region and on the other hand to the second collection box, the second subset on the one hand to the second
  • the coolant is supplied to the first fluid region, in particular via the inlet port. From the first
  • Fluid area passes through the coolant through the first subset of
  • the coolant radiator During operation of the coolant radiator, it may happen that this is suddenly acted upon by hot coolant. For example, the coolant radiator is initially no or little coolant or
  • Coolant supplied at a low temperature In this state, the coolant radiator cools down, ie approaches or even reaches an ambient temperature. If coolant is now supplied to the cooled coolant cooler again, then this can have a significantly higher temperature than the coolant cooler itself. This results in thermal stresses which affect the structure of the coolant cooler, in particular the connection of the flat tubes to the collecting box, in particular the
  • the coolant radiator does not heat up uniformly. Rather, local areas of the coolant radiator, which are first flowed through by the initially hot coolant, are heated. Until the coolant subsequently reaches further areas of the coolant cooler, it has already cooled, so that it warms up these other areas less strongly.
  • the sudden application of hot coolant to the coolant radiator may also be referred to as a thermal shock.
  • Cooling performance and is easy and inexpensive to produce. This is achieved according to the invention with a coolant radiator having the features of claim 1. It is provided that each of the flat tubes engaging via a in one of the receiving openings
  • Tubular base is fixed, wherein between the mounting flange and the collecting box, in particular between the mounting flange and the tube sheet, a sealing element is arranged.
  • the flat tubes are designed flat, so have a cross section which has different dimensions in mutually perpendicular directions.
  • the flat tubes are polygonal in cross section, in particular quadrangular, oval or stadium-shaped.
  • the flat tubes are seen in cross-section bounded by two mutually parallel and straight wall surfaces which have the same extent and are connected to each other at their end sides by curved wall surfaces, in particular semicircular wall surfaces.
  • Each of the flat tubes is now assigned a mounting flange.
  • This mounting flange is the respective flat tube to the
  • the mounting flange engages at least partially in the collecting box, for which he the corresponding
  • Receiving opening passes through or partially in this
  • the sealing element is provided. This is arranged between the mounting flange and the collecting box, so this seals against each other.
  • the sealing element is preferably formed separately from the mounting flange and the tube bottom.
  • the sealing element is material ununiform to the mounting flange and the tube sheet, so it consists of a material which is different from the materials of said elements.
  • the sealing element consists of an elastomer or is designed at least elastically.
  • the elastomer may, for example, be an elastomeric polymer, in particular an ethylene-propylene-diene rubber (EPDM).
  • EPDM ethylene-propylene-diene rubber
  • the elastomeric polymer is insofar as a copolymer with a saturated polymer backbone.
  • Mounting flanges and the flat tubes are preferably made of metal, in particular steel or aluminum. Of course, however, other materials may be provided.
  • Collection box is held, and / or that the mounting flange is integrally connected to the respective flat tube.
  • each of the flat tubes is fastened to the collecting box by means of a fastening flange.
  • the mounting flange is held on the one hand to the collection box or attached thereto.
  • the mounting flange is connected to the corresponding flat tube.
  • Mounting flange to the collection box realized positively and / or non-positively. It can be provided, for example, that the mounting flange engages behind a region of the collecting tank, in particular the tube sheet on the side facing away from the flat tubes, so that it can not get out of the collecting tank in the direction of the flat tubes.
  • the attachment by means of the sealing element is designed elastically, so that therefore the mounting flange is displaced within certain limits with respect to the collecting tank, in particular in the respective receiving opening is displaced.
  • the limits of displacement are, for example, of the mounting flange and / or the
  • Sealing element in particular of a resilient bias of the sealing element determined.
  • Collection box can be realized by an embodiment of the mounting flange with excess to the receiving opening.
  • the connection between the mounting flange and the respective flat tube is cohesively.
  • the connection between the mounting flange and the respective flat tube is cohesively.
  • the mounting flange has a fastening collar arranged outside of the collecting tank, wherein the sealing element between the collecting box and the mounting collar is arranged, in particular clamped.
  • the fastening collar preferably projects outward in the radial direction, in particular starting from a main body of the fastening flange. The main body protrudes at least partially through the receiving opening into the collecting box.
  • Mounting collar remains outside of the collecting tank.
  • the sealing element described above is between the
  • Collection box in particular the tube sheet, and arranged the mounting collar. It is particularly preferred on the one hand on the
  • Collection box or the tube sheet and on the other hand on the mounting collar The arrangement of the sealing element between the collecting box and the mounting collar is preferably realized seen in the axial direction.
  • the collection box and the Mounting collar arranged in such a way to each other that the
  • Sealing element is biased and so far clamped between the collecting box and the mounting collar is held.
  • Attached mounting flange through the receiving opening to form a rear grip element is widened.
  • the receiving opening is bounded by the edge which surrounds the receiving opening preferably continuously or at least in sections. In the former case is the
  • the rear grip element has with respect to the longitudinal center axis of the
  • the rear grip element is present in the circumferential direction continuously on the mounting flange and engages behind the edge also in the circumferential direction continuously.
  • the mounting flange is only partially expanded, as seen in the circumferential direction, so that the rear grip element is composed of a plurality of rear grip areas, which each engage behind the edge or the tube bottom. Due to the widening of the mounting flange and thus the formation of the rear grip element, the positive retention of the mounting flange is realized on the collecting box.
  • the edge is present on a web embracing the respective receiving opening, in particular on a free end of the web projecting into the collecting box, in particular the side shell.
  • the tubesheet consists of a metal sheet, for example a steel sheet.
  • the web In cross section through the receiving opening with respect to the longitudinal center axis of the mounting flange, the web surrounds the respective receiving opening in the circumferential direction preferably completely. Seen in longitudinal section through the receiving opening with respect to the longitudinal central axis of the receiving opening embracing web projects into the collecting box and is preferably arranged parallel to the flat tubes. Under the edge of the receiving opening is now in particular the free end of the web or an end face of the free end of the web to understand. For positive retention of the mounting flange on the
  • Collection box engages the rear grip element at the free end or at its arranged in the collection box end face.
  • the sealing element is elastic and is biased such that the rear grip element is urged in the direction of the edge.
  • the sealing element is preferably arranged between the collecting box and the fastening collar. Is this
  • Pre-stressed sealing element so it forces the mounting collar of the collection box. Accordingly, the arranged in the collecting box engagement element is urged in the direction of the edge or to the edge.
  • the above-described displaceability, in particular elastic displacement, of the mounting flange with respect to Sammelkastens or the tube sheet is so far defined on the one hand by the rear grip element and on the other hand by the mounting collar together with the sealing element. Because the elastic
  • Mounting flange allows the occurrence of impermissibly high thermal stresses and thus a mechanical damage of the coolant radiator effectively prevented.
  • Mounting flanges in the circumferential direction in each case completely surrounds. In the circumferential direction with respect to the longitudinal center axis of the mounting flange, this is accommodated in the sealing element at the edge.
  • the sealing element is present in the circumferential direction continuously on the mounting flange and / or between the collecting box and the mounting collar.
  • Mounting flange may be assigned a separate sealing element, a common sealing element is preferably realized, which is assigned to a plurality of mounting flanges, in particular all mounting flanges. In that regard, the sealing element surrounds several
  • radiator fins serve on the one hand to guide the fluid and on the other hand to heat transfer between the fluid and the coolant.
  • the radiator fins preferably consist of a metal sheet, in particular a steel sheet or an aluminum sheet.
  • the radiator fins are firmly bonded to the flat tubes, for example soldered to them.
  • the radiator fins are arranged such that they realize a flow direction of the fluid through the coolant radiator, which is perpendicular or nearly perpendicular to a flow direction of the coolant through the flat tubes.
  • the radiator fins are arranged between all flat tubes, so that in each case two directly adjacent flat tubes are connected to each other via the radiator fins or a portion of the radiator fins.
  • the tube sheet is fixed non-positively and / or positively on a side shell of the header tank.
  • the side shell can also be called a water box.
  • the collection box is so far formed in several pieces and has, in addition to the tube plate on the side shell formed separately from the tube bottom.
  • the side shell can be made of the same material with the tube sheet, ie consist of the same material. However, it is particularly preferably non-material material to the tube sheet, so it consists of a different material than this.
  • the side shell made of plastic, in particular a thermoplastic produced.
  • the tubesheet preferably forms only one side of the header tank, the side shell is formed to form the interior of the header tank. Preferably, therefore, the interior is completely in the side shell and is of the
  • the invention further relates to a method for producing a
  • Coolant cooler in particular a coolant radiator according to the The above embodiments, wherein the coolant radiator one more
  • each of the flat tubes via a in one of
  • Collection box in particular on the tube sheet, is attached, wherein between the mounting flange and the collecting box, in particular between the mounting flange and the tube sheet, a
  • Seal element is arranged.
  • the flat tubes are soldered to the mounting flanges, for example by means of a continuous furnace. During soldering, in addition to the connection between the flat tubes and the
  • Mounting flanges are made a connection between the radiator fins and the flat tubes.
  • the arrangement of the flat tubes and the mounting flanges and optionally the radiator fins can be held particularly advantageous to the mounting flange, because it is solder-free.
  • the mounting flanges are introduced on their side facing away from the flat tubes in a holding device and held in this during soldering.
  • Figure 2 shows an arrangement with flat tubes and radiator fins of
  • Figure 3 is a sectional view through an area of
  • Coolant cooler, and Figure 4 is a further sectional view through an area of
  • Coolant can be used.
  • the coolant radiator 1 has a radiator network 2, which consists of a plurality of flat tubes 3, of which only a part is characterized by way of example.
  • the flat tubes 3 preferably run parallel to one another. Between immediately
  • adjacent flat tubes 3 are preferably arranged here unrecognizable radiator fins 4 and fixed cohesively to the two flat tubes 3.
  • the headers 5 and 6 are each composed of one
  • the tube sheet 8 has, for example, a plurality of fastening tabs 9, of which only a few are exemplified.
  • the fastening tabs 9 are preferably bent over for form-fitting fastening of the tube bottom 8 to the side shell 7, so that they engage behind the side shell 7 in regions.
  • the collecting box 5 is designed as an inlet collecting box, while the collecting box 6 is preferably present as an outlet collecting box.
  • the collecting box 5 has an inlet connection 10, while the collecting box 6 has an outlet connection 11.
  • the collecting tanks 5 and 6 are fluidly connected to each other via the flat tubes 3.
  • the collecting box 5 supplied coolant is supplied to the extent of the flat tubes 3 to the collection box 6.
  • the flat tubes 3 can be surrounded on the outside by a fluid, for example air, so that the coolant located in the flat tubes 3 can be cooled.
  • FIG. 2 shows a detailed view of a region of the radiator network 2.
  • Mounting flanges 12 engage. Subsequently, only one of the mounting flanges 12 will be discussed. However, the embodiments are of course directly transferable to the other mounting flanges 12.
  • a longitudinal central axis 13 of the mounting flange 12 is indicated.
  • the mounting flange 12 consists of a base body 14 in which the flat tube 3 engages partially. Starting from the main body 14 extends in the radial direction with respect to the
  • Both the base body 14 and the fastening collar 15 preferably completely surround the respective flat tube 3 in the circumferential direction with respect to the longitudinal center axis 13.
  • the mounting collar 15 projects beyond the base body 14 over its entire circumference in the radial direction, that is to say over it in the radial direction.
  • FIG. 3 shows a sectional view through a region of the
  • Coolant cooler 1 To recognize the collection box 5 with the
  • each receiving opening 16 is encompassed by a web which projects into the collecting box 5 with a free end. At the free end of this web 17, an edge 18 of the respective receiving opening 16 is present. It is clear that the region of the fastening flanges 12 arranged in the collecting box 5 is widened so that a rear grip element 19 is present. This engages behind the collecting box 5, in particular its side shell 7 or the edge 18 of the web 17th
  • the rear grip member 19 abuts against the edge 18 of the respective receiving opening 16, so that the mounting flange 12 can not get out of the collection box 5 through the receiving opening 16.
  • the rear grip element 19 leaves only a shift of the
  • the mounting flange 12 in the collection box 5 in to.
  • the mounting flange 12 has arranged outside of the manifold 5 mounting collar 15, the displacement of the mounting flange 12 is limited in the direction of the manifold 5.
  • the mounting collar 15 in the radial direction preferably has larger dimensions than the receiving opening 16, so that he can not get into this through the collection box 5.
  • the mounting flange 12 preferably between the mounting flange 12,
  • sealing element 20 before. This is particularly preferred as a common sealing element 20 for all
  • Mounting flanges 12 formed, so this surrounds each in
  • the sealing element 20 is for example on an elastic material. Particularly preferably, the sealing element 20 is biased in the manufacture of the coolant radiator 1, in particular in the axial direction, so that it advances the mounting collar 15 of the collecting box 5 due to its elasticity. Accordingly, it pushes the rear grip element 19 to the edge 18. Thus, a permanent connection between the flat tubes 3 and the collection box 5 is achieved, wherein this compound is elastic, ie
  • FIG. 4 shows a further sectional view through a region of the coolant radiator 1. It can now be clearly seen that both the
  • Receiving opening 16 and the engaging through this in the collection box 5 mounting flange 12 are stadium-shaped, so seen in cross section by two parallel straight lines with the same longitudinal extent are limited, which are each connected at the end of a curved line, in particular a semicircle.
  • the protruding into the collecting box 5 web 17, which surrounds the receiving opening 16, has a corresponding shape.
  • the formation of the web 17 serves, in particular, to increase the rigidity of the tube bottom 8 of the collecting box 5. It goes without saying that the web 17 can be dispensed with and the rear grip element 19 of the fastening flange 12 can act directly on the edge 18 of the receiving opening 16. While the collection box 5 was discussed above, it goes without saying that all designs can also be transferred to the collection box 6.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kühlmittelkühler (1) zur Kühlung eines Kühlmittels, mit einem mehrere Flachrohre (3) aufweisenden Kühlernetz (2) sowie einem Sammelkasten (5, 6), der zumindest bereichsweise von einem Rohrboden (8) gebildet ist, wobei der Rohrboden (8) für jedes der Flachrohre (3) eine Aufnahmeöffnung (16) aufweist. Dabei ist vorgesehen, dass jedes der Flachrohre (3) über einen in eine der Aufnahmeöffnungen (16) eingreifenden Befestigungsflansch (12) an dem Sammelkasten (5, 6) befestigt ist, wobei zwischen dem Befestigungsflansch (12) und dem Sammelkasten (5, 6) ein Dichtungselement (20) angeordnet ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Herstellen eines Kühlmittelkühlers (1).

Description

Kühlmittelkühler zur Kühlung eines Kühlmittels
sowie Verfahren zum Herstellen eines Kühlmittelkühlers
Die Erfindung betrifft einen Kühlmittelkühler zur Kühlung eines Kühlmittels, mit einem mehrere Flachrohre aufweisenden Kühlernetz sowie einem
Sammelkasten, der zumindest bereichsweise von einem Rohrboden gebildet ist, wobei der Rohrboden für jedes der Flachrohre eine Aufnahmeöffnung aufweist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Herstellen eines Kühlmittelkühlers.
Der Kühlmittelkühler ist beispielsweise Bestandteil eines Kühlkreislaufs, insbesondere eines Kraftfahrzeugs. Er dient zur Kühlung des in dem
Kühlmittelkreislauf zirkulierenden Kühlmittels. Zu diesen Zweck ist er als Wärmetauscher ausgebildet, mittels welchem Wärme von dem Kühlmittel auf ein Fluid, insbesondere Luft, überführt werden kann. Der Kühlmittelkühler verfügt über das Kühlernetz, welches seinerseits mehrere Flachrohre aufweist. Die Flachrohre sind vorzugsweise parallel zueinander angeordnet. Die Flachrohre sind strömungstechnisch an den Sammelkasten
beziehungsweise einen Fluidraum des Sammelkastens angeschlossen. Der Sammelkasten wird wenigstens bereichsweise von dem Rohrboden gebildet. Zusätzlich zu dem Rohrboden kann eine Seitenschale vorgesehen sein, die auch als Wasserkasten bezeichnet werden kann. Der Rohrboden weist mehrere Aufnahmeöffnungen auf, wobei jedem der Flachrohre eine der Aufnahmeöffnungen zugeordnet ist. Der Rohrboden dient der Anbindung des Sammelkastens an die Flachrohre.
Vorzugsweise ist beiderseits der Flachrohre jeweils ein derartiger
Sammelkasten angeordnet, sodass also die Flachrohre jeweils einerseits an einen ersten der Sammelkästen und andererseits an einen zweiten der Sammelkästen strömungstechnisch angeschlossen sind. Der erste der
BESTÄTIGUNGSKOPIE Sammelkästen, welcher nachfolgend auch als erster Sammelkasten bezeichnet wird, ist beispielsweise als Einlasssammelkasten ausgebildet und dient insoweit dem Zuführen des Kühlmittels in die Flachrohre. Der zweite der Sammelkästen, welcher nachfolgend auch als zweiter Sammelkasten bezeichnet wird, ist als Auslasssammelkasten ausgeführt. In dem
Auslasssammelkasten kann das die Flachrohre durchströmende Kühlmittel gesammelt und nachfolgend abgeführt werden.
Selbstverständlich kann zumindest einer der Sammelkästen in mehrere Fluidbereiche aufgeteilt sein, die lediglich mittelbar über die Flachrohre miteinander in Strömungsverbindung stehen. Vorzugsweise ist dies für den ersten Sammelkasten vorgesehen, wobei ein erster der Fluidbereiche einen Einlassanschluss und ein zweiter der Fluidbereiche einen Auslassanschluss des Kühlmittelkühlers aufweisen kann. Dem ersten Fluidbereich ist lediglich eine erste Untermenge der Flachrohre zugeordnet, also wenigstens eines der Flachrohre. Dem zweiten Fluidbereich ist analog hierzu eine zweite Untermenge der Flachrohre zugeordnet. Die erste Untermenge ist einerseits an den ersten Fluidbereich und andererseits an den zweiten Sammelkasten angeschlossen, die zweite Untermenge einerseits an den zweiten
Sammelkasten und andererseits an den zweiten Fluidbereich.
Entsprechend ist eine U-förmige Durchströmung des Kühlmittelkühlers vorgesehen. Zunächst wird das Kühlmittel dem ersten Fluidbereich zugeführt, insbesondere über den Einlassanschluss. Aus dem ersten
Fluidbereich gelangt das Kühlmittel durch die erste Untermenge der
Flachrohre in den zweiten Sammelkasten. Von dem zweiten Sammelkasten wird das Kühlmittel der zweiten Untermenge der Flachrohre zugeführt, durch welche es in den zweiten Fluidbereich gelangt. Aus diesem kann es nachfolgend durch den Auslassanschluss entnommen werden. „
Während eines Betriebs des Kühlmittelkühlers kann es vorkommen, dass dieser schlagartig mit heißem Kühlmittel beaufschlagt wird. Beispielsweise wird dem Kühlmittelkühler zunächst kein oder wenig Kühlmittel oder
Kühlmittel mit einer geringen Temperatur zugeführt. In diesem Zustand kühlt sich der Kühlmittelkühler ab, nähert sich also einer Umgebungstemperatur an oder erreicht diese sogar. Wird dem abgekühlten Kühlmittelkühler nunmehr wieder Kühlmittel zugeführt, so kann dieses eine deutlich höhere Temperatur aufweisen als der Kühlmittelkühler selbst. Hierdurch ergeben sich thermische Spannungen, welche die Struktur des Kühlmittelkühlers, insbesondere die Anbindung der Flachrohre an den Sammelkasten, insbesondere den
Rohrboden, mechanisch stark beanspruchen.
Dies ist insbesondere der Fall, wenn dem abgekühlten Kühlmittelkühler Kühlmittel mit einem lediglich geringen Massenstrom, jedoch hoher
Temperatur zugeführt wird. Aufgrund des geringen Massenstroms des Kühlmittels erwärmt sich der Kühlmittelkühler nicht gleichmäßig. Vielmehr erwärmen sich lokale Bereiche des Kühlmittelkühlers, welche zuerst von dem zunächst heißen Kühlmittel durchströmt werden. Bis das Kühlmittel nachfolgend weitere Bereiche des Kühlmittelkühlers erreicht, hat es sich bereits abgekühlt, sodass es diese weiteren Bereiche weniger stark aufwärmt. Das plötzliche Beaufschlagen des Kühlmittelkühlers mit heißem Kühlmittel kann auch als Thermoschock bezeichnet werden.
Es ist nun Aufgabe der Erfindung, einen Kühlmittelkühler zur Kühlung eines Kühlmittels vorzuschlagen, welcher gegenüber bekannten Kühlmittelkühlern Vorteile aufweist, insbesondere eine hohe thermische und/oder mechanische Belastbarkeit, insbesondere gegenüber dem vorstehend beschriebenen Thermoschock, bei gleichzeitig geringem Bauraumbedarf und hoher
Kühlleistung, sowie einfach und kostengünstig herstellbar ist. Dies wird erfindungsgemäß mit einem Kühlmittelkühler mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass jedes der Flachrohre über einen in eine der Aufnahmeöffnungen eingreifenden
Befestigungsflansch an dem Sammelkasten, insbesondere an dem
Rohrboden, befestigt ist, wobei zwischen dem Befestigungsflansch und dem Sammelkasten, insbesondere zwischen dem Befestigungsflansch und dem Rohrboden, ein Dichtungselement angeordnet ist. Die Flachrohre sind flach ausgestaltet, verfügen also über einen Querschnitt, welcher in senkrecht aufeinander stehenden Richtungen unterschiedliche Abmessungen aufweist. Beispielsweise sind die Flachrohre im Querschnitt gesehen mehreckig, insbesondere viereckig, oval oder stadionförmig. In letzterem Fall werden die Flachrohre im Querschnitt gesehen von zwei zueinander parallelen und geraden Wandflächen begrenzt, welche dieselbe Erstreckung aufweisen und an ihren Endseiten jeweils über gekrümmte Wandflächen, insbesondere halbkreisförmigen Wandflächen, miteinander verbunden sind.
Jedem der Flachrohre ist nun ein Befestigungsflansch zugeordnet. Über diesen Befestigungsflansch ist das jeweilige Flachrohr an dem
Sammelkasten beziehungsweise dem Rohrboden des Sammelkastens befestigt. Zu diesem Zweck greift der Befestigungsflansch wenigstens bereichsweise in den Sammelkasten ein, wozu er die entsprechende
Aufnahmeöffnung durchgreift beziehungsweise teilweise in dieser
angeordnet ist. Um eine dauerhafte Dichtigkeit des Kühlmittelkühlers zu gewährleisten ist das Dichtungselement vorgesehen. Dieses ist zwischen dem Befestigungsflansch und dem Sammelkasten angeordnet, dichtet diese also gegeneinander ab. Das Dichtungselement ist vorzugsweise separat von dem Befestigungsflansch sowie dem Rohrboden ausgebildet. Insbesondere liegt das Dichtungselement materialuneinheitlich zu dem Befestigungsflansch und dem Rohrboden vor, besteht also aus einem Material, welches von den Materialien der genannten Elemente verschieden ist. Beispielsweise besteht das Dichtungselement aus einem Elastomer oder ist zumindest elastisch ausgestaltet. Das Elastomer kann beispielsweise ein elastomeres Polymer, insbesondere ein Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) sein. Das elastomere Polymer liegt insoweit als Copolymer mit einem gesättigten Polymergerüst vor. Der Rohrboden, die
Befestigungsflansche sowie die Flachrohre bestehen bevorzugt aus Metall, insbesondere aus Stahl oder Aluminium. Selbstverständlich können jedoch auch andere Materialien vorgesehen sein.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Befestigungsflansch formschlüssig und/oder kraftschlüssig an dem
Sammelkasten gehalten ist, und/oder dass der Befestigungsflansch stoffschlüssig mit dem jeweiligen Flachrohr verbunden ist. Wie bereits erläutert, wird jedes der Flachrohre mittels eines Befestigungsflanschs an dem Sammelkasten befestigt. Zu diesem Zweck ist der Befestigungsflansch einerseits an dem Sammelkasten gehalten beziehungsweise an diesem befestigt. Andererseits ist der Befestigungsflansch mit dem entsprechenden Flachrohr verbunden. Beispielsweise ist die Befestigung des
Befestigungsflanschs an dem Sammelkasten formschlüssig und/oder kraftschlüssig realisiert. Dabei kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass der Befestigungsflansch einen Bereich des Sammelkastens, insbesondere den Rohrboden auf der den Flachrohren abgewandten Seite hintergreift, sodass er nicht in Richtung der Flachrohre aus dem Sammelkasten herausgelangen kann.
Bei der formschlüssigen Befestigung des Befestigungsflanschs an dem Sammelkasten ist die Befestigung mittels des Dichtungselements elastisch ausgestaltet, sodass also der Befestigungsflansch innerhalb bestimmter Grenzen bezüglich des Sammelkastens verlagerbar ist, insbesondere in der jeweiligen Aufnahmeöffnung verlagerbar ist. Die Grenzen der Verlagerbarkeit werden beispielsweise von dem Befestigungsflansch und/oder dem
Dichtungselement, insbesondere von einer elastischen Vorspannung des Dichtungselements, bestimmt. Die zusätzlich oder alternativ vorgesehene kraftschlüssige Befestigung des Befestigungsflanschs an dem
Sammelkasten kann durch eine Ausführung des Befestigungsflanschs mit Übermaß zu der Aufnahmeöffnung realisiert sein. Beispielsweise ist es vorgesehen, dass die Verbindung zwischen dem Befestigungsflansch und dem jeweiligen Flachrohr stoffschlüssig ist. Beispielsweise ist der
Befestigungsflansch mit dem Flachrohr verlötet, sodass insoweit zwischen dem Befestigungsflansch und dem Flachrohr eine starre Verbindung vorliegt.
In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Befestigungsflansch einen außerhalb des Sammelkastens angeordneten Befestigüngskragen aufweist, wobei das Dichtungselement zwischen dem Sammelkasten und dem Befestigungskragen angeordnet, insbesondere klemmend gehalten ist. Bezüglich einer Längsmittelachse des Befestigungsflanschs ragt der Befestigungskragen vorzugsweise in radialer Richtung nach außen, insbesondere ausgehend von einem Grundkörper des Befestigungsflanschs. Der Grundkörper ragt wenigstens bereichsweise durch die Aufnahmeöffnung hindurch in den Sammelkasten hinein. Der
Befestigungskragen verbleibt außerhalb des Sammelkastens.
Das vorstehend beschriebene Dichtungselement ist zwischen dem
Sammelkasten, insbesondere dem Rohrboden, und dem Befestigungskragen angeordnet. Besonders bevorzugt liegt es dabei einerseits an dem
Sammelkasten beziehungsweise dem Rohrboden und andererseits an dem Befestigungskragen an. Die Anordnung des Dichtungselements zwischen dem Sammelkasten und dem Befestigungskragen ist vorzugsweise in axialer Richtung gesehen realisiert. Beispielsweise sind der Sammelkasten und der Befestigungskragen dabei derart zueinander angeordnet, dass das
Dichtungselement vorgespannt ist und insoweit klemmend zwischen dem Sammelkasten und dem Befestigungskragen gehalten ist.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der
Befestigungsflansch an seinem in dem Sammelkasten angeordneten Ende zum wenigsten bereichsweise Hintergreifen eines Rands der von dem
Befestigungsflansch durchgriffenen Aufnahmeöffnung unter Ausbildung eines Hintergriffselements aufgeweitet ist. Die Aufnahmeöffnung wird von dem Rand begrenzt, welcher die Aufnahmeöffnung vorzugsweise durchgehend oder zumindest abschnittsweise umgreift. In ersterem Fall liegt die
Aufnahmeöffnung randgeschlossen in dem Rohrboden vor. Das in dem Sammelkasten angeordnete Ende des Befestigungsflanschs ist nun derart aufgeweitet, dass an dem Befestigungsflansch das Hintergriffselement vorliegt.
Das Hintergriffselement weist bezüglich der Längsmittelachse des
Befestigungsflanschs Abmessungen in radialer Richtung auf, welche größer sind als die der Aufnahmeöffnung. Entsprechend hintergreift das
Hintergriffselement den Rand der Aufnahmeöffnung und insoweit den
Rohrboden. Vorzugsweise liegt das Hintergriffselement in Umfangsrichtung durchgehend an dem Befestigungsflansch vor und hintergreift den Rand ebenso in Umfangsrichtung durchgehend. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Befestigungsflansch in Umfangsrichtung gesehen lediglich bereichsweise aufgeweitet ist, sodass das Hintergriffselement sich aus mehreren Hintergriffsbereichen zusammensetzt, welche jeweils den Rand beziehungsweise den Rohrboden hintergreifen. Durch das Aufweiten des Befestigungsflanschs und mithin die Ausbildung des Hintergriffselements ist das formschlüssige Halten des Befestigungsflanschs an dem Sammelkasten realisiert. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Rand an einem die jeweilige Aufnahmeöffnung umgreifenden Steg vorliegt, insbesondere an einem in den Sammelkasten, insbesondere die Seitenschale, hineinragenden freien Ende des Stegs. Dies ist beispielsweise zur Erhöhung der Stabilität des Rohrbodens der Fall, insbesondere falls der Rohrboden aus einem Blech, beispielsweise einem Stahlblech, besteht. Im Querschnitt durch die Aufnahmeöffnung bezüglich der Längsmittelachse des Befestigungsflanschs umgreift der Steg die jeweilige Aufnahmeöffnung in Umfangsrichtung vorzugsweise vollständig. Im Längsschnitt durch die Aufnahmeöffnung bezüglich der Längsmittelachse gesehen ragt der die Aufnahmeöffnung umgreifende Steg in den Sammelkasten hinein und ist dabei vorzugsweise parallel zu den Flachrohren angeordnet. Unter dem Rand der Aufnahmeöffnung ist nun insbesondere das freie Ende des Stegs beziehungsweise eine Stirnfläche des freien Endes des Stegs zu verstehen. Zum formschlüssigen Halten des Befestigungsflanschs an dem
Sammelkasten greift dabei das Hintergriffselement an dem freien Ende beziehungsweise an dessen in dem Sammelkasten angeordneter Stirnfläche an.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Dichtungselement elastisch ist und derart vorgespannt ist, dass das Hintergriffselement in Richtung des Rands gedrängt wird. Wie bereits vorstehend erläutert, ist vorzugsweise das Dichtungselement zwischen dem Sammelkasten und dem Befestigungskragen angeordnet. Ist das
Dichtungselement vorgespannt, so drängt es den Befestigungskragen von dem Sammelkasten fort. Entsprechend wird das in dem Sammelkasten angeordnete Hintergriffselement in Richtung des Rands beziehungsweise an den Rand gedrängt. Die vorstehend erläuterte Verlagerbarkeit, insbesondere elastische Verlagerbarkeit, des Befestigungsflanschs bezüglich des Sammelkastens beziehungsweise des Rohrbodens wird insoweit einerseits von dem Hintergriffselement und andererseits von dem Befestigungskragen zusammen mit dem Dichtungselement definiert. Weil das elastische
Dichtungselement bei einer mechanischen Beanspruchung der Flachrohre beziehungsweise des Befestigungsflanschs eine Verlagerung des
Befestigungsflanschs zulässt, wird das Auftreten von unzulässig hohen thermischen Spannungen und mithin eine mechanische Beschädigung des Kühlmittelkühlers effektiv verhindert. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
vorgesehen, dass das Dichtungselement den Befestigungsflansch in
Umfangsrichtung vollständig umgreift, insbesondere mehrere
Befestigungsflansche in Umfangsrichtung jeweils vollständig umgreift. In Umfangsrichtung bezüglich der Längsmittelachse des Befestigungsflanschs ist dieser randgeschlossen in dem Dichtungselement aufgenommen.
Vorzugsweise liegt das Dichtungselement in Umfangsrichtung durchgehend an dem Befestigungsflansch an und/oder zwischen dem Sammelkasten und dem Befestigungskragen vor. Während selbstverständlich jedem
Befestigungsflansch ein separates Dichtungselement zugeordnet sein kann, ist vorzugsweise ein gemeinsames Dichtungselement realisiert, weiches mehreren Befestigungsflanschen, insbesondere allen Befestigungsflanschen zugeordnet ist. Insoweit umgreift das Dichtungselement mehrere
Befestigungsflansche in Umfangsrichtung jeweils vollständig
beziehungsweise liegt in Umfangsrichtung durchgehend zwischen dem jeweiligen Befestigungskragen und dem Sammelkasten vor.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass benachbarte Flachrohre über Kühlerlamellen miteinander verbunden sind, wobei die Kühlerlamellen stoffschlüssig an den Flachrohren befestigt sind. Die Kühlerlamellen dienen einerseits zur Führung des Fluids und andererseits zur Wärmeübertragung zwischen dem Fluid und dem Kühlmittel. Die Kühlerlamellen bestehen vorzugsweise aus einem Blech, insbesondere einem Stahlblech oder einem Aluminiumblech. Die Kühlerlamellen sind stoffschlüssig an den Flachrohren befestigt, beispielsweise mit diesen verlötet. Die Kühlerlamellen sind dabei derart angeordnet, dass sie eine Durchströmungsrichtung des Fluids durch den Kühlmittelkühler realisieren, welche senkrecht oder nahezu senkrecht auf einer Durchströmungsrichtung des Kühlmittels durch die Flachrohre steht. Vorzugsweise sind die Kühlerlamellen zwischen allen Flachrohren angeordnet, sodass jeweils zwei unmittelbar benachbarte Flachrohre jeweils über die Kühlerlamellen beziehungsweise einen Teil der Kühlerlamellen miteinander verbunden sind.
Schließlich kann in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass der Rohrboden kraftschlüssig und/oder formschlüssig an einer Seitenschale des Sammelkastens befestigt ist. Die Seitenschale kann auch als Wasserkasten bezeichnet werden. Der Sammelkasten ist insoweit mehrstückig ausgebildet und weist neben dem Rohrboden die separat von dem Rohrboden ausgebildete Seitenschale auf. Die Seitenschale kann materialeinheitlich mit dem Rohrboden ausgeführt sein, also aus demselben Material bestehen. Besonders bevorzugt ist sie jedoch materialuneinheitlich zu dem Rohrboden, besteht also aus einem anderen Material als dieser. Vorzugsweise ist die Seitenschale aus Kunststoff, insbesondere einem Thermoplast, hergestellt. Während der Rohrboden vorzugsweise lediglich eine Seite des Sammelkastens ausbildet, ist die Seitenschale zur Ausbildung des Innenraums des Sammelkastens ausgeformt. Vorzugsweise liegt also der Innenraum vollständig in der Seitenschale vor und wird von dem
Rohrboden begrenzt.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Herstellen eines
Kühlmittelkühlers, insbesondere eines Kühlmittelkühlers gemäß den vorstehenden Ausführungen, wobei der Kühlmittelkühler ein mehrere
Flachrohre aufweisendes Kühlernetz sowie einen Sammelkasten aufweist, der zumindest bereichsweise von einem Rohrboden gebildet ist, wobei der Rohrboden für jedes der Flachrohre eine Aufnahmeöffnung aufweist. Dabei ist vorgesehen, dass jedes der Flachrohre über einen in eine der
Aufnahmeöffnungen eingreifenden Befestigungsflansch an dem
Sammelkasten, insbesondere an dem Rohrboden, befestigt wird, wobei zwischen dem Befestigungsflansch und dem Sammelkasten, insbesondere zwischen dem Befestigungsflansch und dem Rohrboden, ein
Dichtungselement angeordnet wird.
Auf die Vorteile einer derartigen Vorgehensweise beziehungsweise einer derartigen Ausgestaltung des Kühlmittelkühlers wurde bereits hingewiesen. Sowohl das Verfahren als auch der Kühlmittelkühler können gemäß den vorstehenden Ausführungen weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird. Im Rahmen des Verfahrens werden beispielsweise mehrere Flachrohre bereitgestellt und parallel zueinander angeordnet. Anschließend wird auf jedes der Flachrohre ein Befestigungsflansch aufgeschoben.
Anschließend werden die Flachrohre mit den Befestigungsflanschen verlötet, beispielsweise mittels eines Durchlaufofens. Während des Lötens kann neben der Verbindung zwischen den Flachrohren und den
Befestigungsflanschen eine Verbindung zwischen Kühlerlamellen und den Flachrohren hergestellt werden. Während des Lötens kann die Anordnung aus den Flachrohren und den Befestigungsflanschen sowie optional den Kühlerlamellen besonders vorteilhaft an dem Befestigungsflansch gehalten werden, weil dieser lotfrei ist. Insbesondere werden die Befestigungsflansche auf ihrer den Flachrohre abgewandten Seite in eine Haltevorrichtung eingebracht und in dieser während des Lötens gehalten. Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt: Figur 1 eine Frontansicht eines Kühlmittelkühlers mit einem Kühlernetz sowie zwei Sammelkästen,
Figur 2 eine Anordnung mit Flachrohren und Kühlerlamellen des
Kühlernetzes sowie Befestigungsflanschen, mittels welchen die Flachrohre an dem Sammelkasten befestigt werden,
Figur 3 eine Schnittdarstellung durch einen Bereich des
Kühlmittelkühlers, sowie Figur 4 eine weitere Schnittdarstellung durch einen Bereich des
Kühlmittelkühlers.
Die Figur 1 zeigt einen Kühlmittelkühler 1 , welcher zur Kühlung eines
Kühlmittels verwendet werden kann. Der Kühlmittelkühler 1 verfügt über ein Kühlernetz 2, welches aus einer Vielzahl von Flachrohren 3 besteht, von welchen lediglich ein Teil beispielhaft gekennzeichnet ist. Die Flachrohre 3 verlaufen vorzugsweise parallel zueinander. Zwischen unmittelbar
benachbarten Flachrohren 3 sind vorzugsweise hier nicht erkennbare Kühlerlamellen 4 angeordnet und stoffschlüssig an den beiden Flachrohren 3 befestigt.
Beidseitig der Flachrohre 3 sind Sammelkästen 5 und 6 angeordnet. Die Sammelkästen 5 und 6 setzen sich jeweils zusammen aus einer
Seitenschale 7 sowie einem Rohrboden 8. Der Rohrboden 8 verfügt beispielsweise über eine Vielzahl von Befestigungslaschen 9, von welchen jeweils nur einige beispielhaft gekennzeichnet sind. Die Befestigungslaschen 9 sind bevorzugt zur formschlüssigen Befestigung des Rohrbodens 8 an der Seitenschale 7 umgebogen, sodass sie die Seitenschale 7 bereichsweise hintergreifen.
Der Sammelkasten 5 ist als Einlasssammelkasten ausgestaltet, während der Sammelkasten 6 vorzugsweise als Auslasssammelkasten vorliegt.
Entsprechend weist der Sammelkasten 5 einen Einlassanschluss 10 auf, während der Sammelkasten 6 über einen Auslassanschluss 11 verfügt. Die Sammelkästen 5 und 6 sind über die Flachrohre 3 strömungstechnisch miteinander verbunden. Dem Sammelkasten 5 zugeführtes Kühlmittel wird insoweit über die Flachrohre 3 dem Sammelkasten 6 zugeführt. Gleichzeitig können die Flachrohre 3 außenseitig von einem Fluid, beispielsweise Luft, umspült werden, sodass das in den Flachrohren 3 befindliche Kühlmittel gekühlt werden kann.
Die Figur 2 zeigt eine Detailansicht eines Bereichs des Kühlernetzes 2.
Deutlich zu erkennen sind die Flachrohre 3 sowie die zwischen ihnen befestigten Kühlerlamellen 4. Endseitig sind auf die Flachrohre 3
Befestigungsflansche 12 aufgesteckt, sodass die Flachrohre 3 in die
Befestigungsflansche 12 eingreifen. Nachfolgend wird lediglich auf einen der Befestigungsflansche 12 eingegangen. Die Ausführungen sind jedoch selbstverständlich auf die anderen Befestigungsflansche 12 unmittelbar übertragbar. Eine Längsmittelachse 13 des Befestigungsflanschs 12 ist angedeutet. Der Befestigungsflansch 12 besteht aus einem Grundkörper 14, in welchen das Flachrohr 3 bereichsweise eingreift. Ausgehend von dem Grundkörper 14 erstreckt sich in radialer Richtung bezüglich der
Längsmittelachse 13 ein Befestigungskragen 15 nach außen. Sowohl der Grundkörper 14 als auch der Befestigungskragen 15 umgreifen das jeweilige Flachrohr 3 in Umfangsrichtung bezüglich der Längsmittelachse 13 vorzugsweise vollständig. Der Befestigungskragen 15 überragt den Grundkörper 14 über seinen gesamten Umfang hinweg in radialer Richtung, steht also in radialer Richtung nach außen über diesen über. Der
Befestigungsflansch 12 ist an dem jeweiligen Flachrohr 3 befestigt, beispielsweise stoffschlüssig. Vorzugsweise ist der Befestigungsflansch 12 mit dem Flachrohr 3 verlötet. Die Figur 3 zeigt eine Schnittdarstellung durch einen Bereich des
Kühlmittelkühlers 1 . Zu erkennen ist der Sammelkasten 5 mit der
Seitenschale 7 und dem Rohrboden 8. Dieser weist eine Vielzahl von
Aufnahmeöffnungen 16 auf, wobei jede der Aufnahmeöffnungen 16 zur Aufnahme eines der Befestigungsflansche 12 dient. Vorzugsweise ist jede Aufnahmeöffnung 16 von einem Steg umgriffen, der mit einem freien Ende in den Sammelkasten 5 hineinragt. An dem freien Ende dieses Stegs 17 liegt ein Rand 18 der jeweiligen Aufnahmeöffnung 16 vor. Es wird deutlich, dass der in dem Sammelkasten 5 angeordnete Bereich der Befestigungsflansche 12 aufgeweitet ist, sodass ein Hintergriffselement 19 vorliegt. Dieses hintergreift den Sammelkasten 5, insbesondere dessen Seitenschale 7 beziehungsweise den Rand 18 des Stegs 17.
Genauer gesagt liegt das Hintergriffselement 19 an dem Rand 18 der jeweiligen Aufnahmeöffnung 16 an, sodass der Befestigungsflansch 12 nicht durch die Aufnahmeöffnung 16 aus dem Sammelkasten 5 herausgelangen kann. Das Hintergriffselement 19 lässt lediglich eine Verlagerung des
Befestigungsflanschs 12 in den Sammelkasten 5 hinein zu. Weil jedoch der Befestigungsflansch 12 den außerhalb des Sammelkastens 5 angeordneten Befestigungskragen 15 aufweist, ist auch in Richtung des Sammelkastens 5 die Verlagerung des Befestigungsflanschs 12 begrenzt. Zu diesem Zweck weist der Befestigungskragen 15 in radialer Richtung vorzugsweise größere Abmessungen auf als die Aufnahmeöffnung 16, sodass er nicht durch diese hindurch in den Sammelkasten 5 hineingelangen kann. Zudem liegt vorzugsweise zwischen dem Befestigungsflansch 12,
insbesondere dem Befestigungskragen 15, und dem Sammelkasten 5, insbesondere dem Rohrboden 8, ein Dichtungselement 20 vor. Dieses ist besonders bevorzugt als gemeinsames Dichtungselement 20 für alle
Befestigungsflansche 12 ausgebildet, umgreift diese also jeweils in
Umfangsrichtung vorzugsweise vollständig. Das Dichtungselement 20 besteht beispielsweise auf einem elastischen Material. Besonders bevorzugt wird das Dichtungselement 20 bei der Herstellung des Kühlmittelkühlers 1 , insbesondere in axialer Richtung, vorgespannt, sodass es aufgrund seiner Elastizität den Befestigungskragen 15 von dem Sammelkasten 5 fortdrängt. Entsprechend drängt es das Hintergriffselement 19 an den Rand 18. Somit wird eine dauerhafte Verbindung zwischen den Flachrohren 3 und dem Sammelkasten 5 erzielt, wobei diese Verbindung elastisch ist, also
beispielsweise aufgrund von thermischen Spannungen eine Verlagerung der Flachrohre 3 in axialer Richtung gegeneinander zulässt, wobei aufgrund des Dichtungselements 20 eine Abdichtung sichergestellt ist.
Die Figur 4 zeigt eine weitere Schnittdarstellung durch einen Bereich des Kühlmittelkühlers 1. Deutlich ist nun zu erkennen, dass sowohl die
Aufnahmeöffnung 16 als auch der durch diese in den Sammelkasten 5 eingreifende Befestigungsflansch 12 stadionförmig sind, also im Querschnitt gesehen von zwei zueinander parallelen geraden Linien mit derselben Längserstreckung begrenzt werden, welche endseitig jeweils von einer gekrümmten Linie, insbesondere einer Halbkreislinie, miteinander verbunden sind. Der in den Sammelkasten 5 hineinragende Steg 17, welcher die Aufnahmeöffnung 16 umgreift, weist eine entsprechende Formgebung auf. Die Ausbildung des Stegs 17 dient insbesondere einer Erhöhung der Steifigkeit des Rohrbodens 8 des Sammelkastens 5. Es versteht sich von selbst, dass der Steg 17 entfallen und das Hintergriffselement 19 des Befestigungsflanschs 12 unmittelbar an dem Rand 18 der Aufnahmeöffnung 16 angreifen kann. Während vorstehend auf den Sammelkasten 5 eingegangen wurde, ist es selbstverständlich, dass alle Ausführungen ebenfalls auf den Sammelkasten 6 übertragen werden können.

Claims

Patentansprüche
Kühlmittelkühler (1 ) zur Kühlung eines Kühlmittels, mit einem mehrere Flachrohre (3) aufweisenden Kühlernetz (2) sowie einem Sammelkasten (5,6), der zumindest bereichsweise von einem Rohrboden (8) gebildet ist, wobei der Rohrboden (8) für jedes der Flachrohre (3) eine
Aufnahmeöffnung (16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Flachrohre (3) über einen in eine der Aufnahmeöffnungen (16) eingreifenden Befestigungsflansch (12) an dem Sammelkasten (5,6) befestigt ist, wobei zwischen dem Befestigungsflansch (12) und dem Sammelkasten (5,6) ein Dichtungselement (20) angeordnet ist.
Kühlmittelkühler nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsflansch (12) formschlüssig und/oder kraftschlüssig an dem Sammelkasten (5,6) gehalten ist, und/oder dass der Befestigungsflansch (12) stoffschlüssig mit dem jeweiligen Flachrohr (3) verbunden ist.
Kühlmittelkühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsflansch (12) einen außerhalb des Sammelkastens (5,6) angeordneten Befestigungskragen (15) aufweist, wobei das Dichtungselement (20) zwischen dem Sammelkasten (5,6) und dem Befestigungskragen (15) angeordnet, insbesondere klemmend gehalten ist.
Kühlmittelkühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Befestigungsflansch (12) an seinem in dem Sammelkasten (5,6) angeordneten Ende zum wenigstens bereichsweisen Hintergreifen eines Rands (18) der von dem Befestigungsflansch (12) durchgriffenen Aufnahmeöffnung (16) unter Ausbildung eines
Hintergriffselements (19) aufgeweitet ist.
5. Kühlmittelkühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand (18) an einem die jeweilige
Aufnahmeöffnung (16) umgreifenden Steg (17) vorliegt, insbesondere an einem in den Sammelkasten (5,6) hineinragenden freien Ende des Stegs
(17) .
6. Kühlmittelkühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (20) elastisch ist und derart vorgespannt ist, dass das Hintergriffselement (19) in Richtung des Rands
(18) gedrängt wird.
7. Kühlmittelkühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtungselement (20) den
Befestigungsflansch (12) in Umfangsrichtung vollständig umgreift, insbesondere mehrere Befestigungsflansche (12) in Umfangsrichtung jeweils vollständig umgreift.
8. Kühlmittelkühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass benachbarte Flachrohre (3) über Kühlerlamellen
(4) miteinander verbunden sind, wobei die Kühlerlamellen (4)
stoffschlüssig an den Flachrohren (3) befestigt sind.
9. Kühlmittelkühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rohrboden (8) kraftschlüssig und/oder formschlüssig an einer Seitenschale (7) des Sammelkastens (5,6) befestigt ist.
10. Verfahren zum Herstellen eines Kühlmittelkühlers (1 ), insbesondere eines Kühlmittelkühlers (1 ) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kühlmittelkühler (1 ) ein mehrere Flachrohre (3) aufweisendes Kühlernetz (2) sowie einen Sammelkasten (5,6) aufweist, der zumindest bereichsweise von einem Rohrboden (8) gebildet ist, wobei der Rohrboden (8) für jedes der Flachrohre (3) eine Aufnahmeöffnung (16) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Flachrohre (3) über einen in eine der Aufnahmeöffnungen (16) eingreifenden
Befestigungsflansch (12) an dem Sammelkasten (5,6) befestigt wird, wobei zwischen dem Befestigungsflansch (12) und dem Sammelkasten (5,6) ein Dichtungselement (20) angeordnet wird.
PCT/EP2015/001261 2014-06-25 2015-06-23 Kühlmittelkühler zur kühlung eines kühlmittels sowie verfahren zum herstellen eines kühlmittelkühlers WO2015197185A1 (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017109708A1 (de) 2017-05-05 2018-11-08 Benteler Automobiltechnik Gmbh Kühlanordnung, Fluidsammler für eine Kühlanordnung sowie Verfahren zur Herstellung eines Fluidsammlers

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19717401A1 (de) * 1997-04-24 1998-10-29 Steinmueller Gmbh L & C Wärmetauscher zur Übertragung von Wärme von einem durch eine Vielzahl von Rohren geführten Fluid auf ein die Rohre umströmendes Gas
US5894649A (en) * 1997-08-28 1999-04-20 Transpro, Inc. Heat exchanger assembly utilizing grommets and integral cast tanks
US20080011456A1 (en) * 2006-07-12 2008-01-17 Modine Manufacturing Company Heat exchanger having integral elastic regions

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19717401A1 (de) * 1997-04-24 1998-10-29 Steinmueller Gmbh L & C Wärmetauscher zur Übertragung von Wärme von einem durch eine Vielzahl von Rohren geführten Fluid auf ein die Rohre umströmendes Gas
US5894649A (en) * 1997-08-28 1999-04-20 Transpro, Inc. Heat exchanger assembly utilizing grommets and integral cast tanks
US20080011456A1 (en) * 2006-07-12 2008-01-17 Modine Manufacturing Company Heat exchanger having integral elastic regions

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021057984A1 (zh) * 2019-09-27 2021-04-01 浙江盾安人工环境股份有限公司 换热器
US11802733B2 (en) 2019-09-27 2023-10-31 Zhejiang Dunan Artificial Environment Co., Ltd. Heat exchanger

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