DE102004027402A1

DE102004027402A1 - Wärmetauscher

Info

Publication number: DE102004027402A1
Application number: DE102004027402A
Authority: DE
Inventors: Holger Auchter; Hans-Peter Heuss
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 2004-06-04
Filing date: 2004-06-04
Publication date: 2005-12-22
Also published as: JP2008501923A; WO2005119155A1; US20070289727A1; CN1965209A; EP1759159A1; BRPI0510658A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher mit einem ersten Sammler (10), in dem zumindest mittels einer Längstrennwand getrennte Kammern (44, 46) gebildet werden, und mit einem Rohr-Rippen- oder Rohr-Block (14), der in den ersten Sammler (10) mündende Rohre (16) bzw. Rohreinrichtungen aufweist, die an der Längstrennwand (42) fixiert sind, wobei die Längstrennwand (42) Schlitze (50) aufweist, wobei Rohre (16) oder Rohreinrichtungen des Blocks (14) Schlitze (54) oder Absätze aufweisen, welche jeweils im Bereich eines jeweiligen Schlitzes (36) der Längstrennwand (42) positioniert sind, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, und zwar insbesondere einen Wärmetauscher für eine Heizungs- oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges.
Es ist bereits – zumindest der Anmelderin – ein Wärmetauscher für Kraftfahrzeuge bekannt, der einen mit einem separat gefertigten Boden versehenen ersten Sammler aufweist. Bei diesem bekannten Wärmetauscher ist der erste Sammler mittels einer Längstrennwand in Kammern unterteilt. Die Längstrennwand ragt dabei im Inneren des ersten Sammlers bis zu dessen Boden. Dieser bekannte Wärmetauscher weist einen Rohr-Rippen-Block mit einer Vielzahl von einstückig ausgebildete Flachrohren auf, die im Bereich ihres ersten Endes in Öffnungen des Sammlerbodens eingesteckt sind. Diese Flachrohre weisen dabei jeweils zwei – ihrerseits ebenfalls flachrohrartig gestaltete – Teilflachrohre auf, die mittels eines jeweiligen, zwischen den Teilflachrohren positionierten Verbindungssteges verbunden sind. Die Teilflachrohre schließen dabei an ihrem ersten Ende bündig ab. Der jeweilige Verbindungssteg eines Flachrohres schließt an diesem ersten Ende ebenfalls bündig mit den Teilflachrohren ab, und zwar derart, dass am ersten Ende der Abschluss der beiden Teilflachrohre des jeweils gleichen Flachrohres sowie Abschluss des diese Teilflachrohre verbindende Verbindungsstegs jeweils vollständig in einer senkrecht zur Flachrohrlängsachse gelegenen Ebene liegen. Für jeden dieser Verbindungsstege weist die Längstrennwand einen Schlitz auf der dem Rohr-Rippenblock zugewandten Seite auf. In diese Schlitze sind die Verbindungsstege eingesteckt, so dass die Teilflachrohre des gleichen Flachrohres in verschiedene Kammern des ersten Sammlers münden. Im Bereich der Schlitze bzw. der in diese eingesteckten Stegen werden die Stege mit der Längstrennwand derart verlötet, dass in diesem Bereich die beiden Kammern des ersten Sammlers gegeneinander abgedichtet sind. Die Flachrohre münden mit ihren zweiten, den ersten Enden gegenüberliegenden, Enden in einen zweiten Sammler, wobei in diesem zweiten Sammler eine Strömungsverbindung zwischen den Teilflachrohren der jeweils gleichen Flachrohre gebildet wird. Das Fluid kann dann über eine Kammer des ersten Sammlers in erste Teilflachrohre strömen, im zweiten Sammler umgelenkt werden, und über die zweiten Teilflachrohre in die zweite Kammer des ersten Sammlers strömen. Es hat sich gezeigt, dass die fertigungstechnischen Anforderungen bei der Herstellung derartiger oder ähnlicher Wärmetauscher recht hoch sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen Wärmetauscher zu schaffen, der betriebssicher ist und sich auf einfache Weise fertigen lässt.
Erfindungsgemäß wird insbesondere ein Wärmetauscher gemäß Anspruch 1 oder gemäß Anspruch 3 vorgeschlagen. Ferner wird erfindungsgemäß insbesondere ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers gemäß Anspruch 18 vorgeschlagen. Bevorzugte Gestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß ist insbesondere ein Wärmetauscher mit einem ersten Sammler und einem Rohr-Rippen-Block oder Rohr-Block vorgesehen. Mittels einer im erstem Sammler angeordneten Längstrennwand werden im ersten Sammler getrennte Kammern gebildet. Der Rohr-Rippen-Block bzw. Rohr-Block – im folgendem wird kurz von Block gesprochen – weist mehrere Rohre bzw. Rohreinrichtungen auf, die in den ersten Sammler münden. Diese Rohre bzw. Rohreinrichtungen sind an der Längstrennwand fixiert. Vorzugsweise sind sie dort verlötet. Die Längstrennwand weist Schlitze auf, und zwar insbesondere Schlitze, die auf der dem Rohrblock zugewandten Seite angeordnet sind und eine offene Seite aufweisen. Die Rohre bzw. Rohreinrich tungen, die in ersten Sammler münden, sind vorzugsweise in einen Rohrboden bzw. in (Durchgangs)Öffnungen eines Rohrbodens eingesteckt. Ein solcher Rohrboden ist besonders bevorzugt separat vom verbleibendem Sammler gefertigt und an diesem beispielsweise verlötet. Erfindungsgemäß ist insbesondere vorgesehen, dass die Rohre bzw. Rohreinrichtungen des Blocks Schlitze oder Absätze aufweisen, welche jeweils im Bereich eines jeweiligen Schlitzes der Längstrennwand positioniert sind. Dies kann insbesondere so sein, dass eine Überlappung bzw. Überschneidung, vorzugsweise vollständige Überlappung bzw. Überschneidung, gegeben ist. Diese Überlappung bzw. Überschneidung ist in besonders bevorzugter Gestaltung in Richtung der Längsachsen der Rohre bzw. Rohreinrichtungen gegeben, sowie insbesondere quer hierzu. Es ist insbesondere bevorzugt, dass die Schlitztiefe – insbesondere in Richtung der Längsachse der Rohre gesehen – beider einander zugeordneter Schlitze, also jeweils eines Schlitzes des Rohres bzw. der Rohreinrichtung und eines Schlitzes der Längstrennwand – größer ist, als die in dieser Richtung gelegene Höhe einer Kammer, die durch das Zusammenwirken solcher Schlitze bzw. jeweils eines Schlitzes eines Rohres bzw. Rohreinrichtung und eines Schlitzes der Trennwand gebildet wird.
In bevorzugter Gestaltung ist vorgesehen, dass mehrere bzw. alle Rohre mehrere zu ihrer Längsachse beabstandete Kanäle bzw. Teilrohre bzw. Kammern aufweisen. Dabei ist besonders bevorzugt, dass solche verschiedenen Kanäle bzw. Teilrohre bzw. Kammern in verschiedene mittels der Längstrennwand getrennte Kammern des ersten Sammlers münden.
Die Rohre des Rohr-Rippen-Blocks, die auch als Verbindungsrohre bezeichnet werden können, sind vorzugsweise jeweils einstückig gestaltet.
Erfindungsgemäß ist ferner insbesondere ein Wärmetauscher vorgesehen, der einen ersten Sammler sowie einen Rohr-Rippen-Block oder Rohr-Block aufweist. Dabei weist der erste Sammler einen – insbesondere separat gefertigten – Boden auf. In diesem ersten Sammler ist ferner zumindest eine Längstrennwand zur Bildung getrennter Kammern in Inneren des Sammlers vorgesehen. Ferner ist bei dieser Gestaltung vorgesehen, dass der Block einstückig gestaltete Rohre aufweist, die beispielsweise jeweils parallel zueinander ausgerichtet sind. Diese Rohre weisen jeweils zumindest zwei senkrecht zur jeweiligen Rohrlängsachse beabstandet angeordnete Kammern bzw. Kanäle bzw. Teilrohre auf. Diese Kanäle bzw. Kammern bzw. Teilrohre können beispielsweise so beabstandet sein, dass der Abstand durch die Wandstärke der Kanäle bzw. Teilrohre gebildet wird. Es kann auch vorgesehen sein, dass demgegenüber ein zusätzlicher Abstand gegeben ist, der beispielsweise mittels eines Steges oder dergleichen erzielt werden kann. Bei dieser Gestaltung ist ferner insbesondere vorgesehen, dass die Rohre mit ihren ersten Enden in den Boden des ersten Sammlers derart eingesteckt sind, dass jeweils zwei verschiedene Kanäle bzw. Teilrohre bzw. Kammern des jeweils gleichen Rohres in verschiedene durch die Längstrennwand des Sammlers getrennte Kammern des Sammlers münden. Es ist bei dieser Gestaltung ferner insbesondere vorgesehen, dass die Längstrennwand auf der dem Boden zugewandten Seite im Bereich der Rohre mit Schlitzen versehen ist. Ferner ist dabei insbesondere vorgesehen, dass die Rohre zwischen den in verschiedenen Kammern mündenden Kanälen bzw. Teilrohren bzw. Kammern der Rohre im Bereich ihrer ersten Enden mit jeweils mindestens einem Schlitz oder Absatz versehen sind.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, das die Trennwand und die Rohre des Blocks so gestaltet angeordnet sind, das Schlitze der Trennwand jeweils im Bereich eines Schlitzes eines Rohres des Blocks angeordnet sind. Es ist insbesondere vorgesehen, dass sich die Schlitze der Trennwand und die Schlitze der Rohre jeweils überdecken bzw. überlappen, und zwar insbesondere in Richtung der Rohrlängsachsen und/oder quer hierzu gesehen.
Die Erfindung legt eine grundlegende Basis für eine Vielzahl von vorteilhaften Ausführungsformen, wie insbesondere anhand der im folgenden noch erläuterten bevorzugten Ausführungsformen und Weiterbildungen deutlich werden wird.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Rohre jeweils zwei Kanäle bzw. Teilrohre aufweisen, zwischen welchen ein Steg angeordnet ist, in dem jeweils ein Schlitz des Rohres vorgesehen ist, wobei diese in den Rohren vorgesehenen Schlitze jeweils mit einem Schlitz der Trennwand einen Hohlraum bilden, wobei ferner die Breite der Schlitze in der Trennwand im wesentlichen der Breite der Stege der Rohre entspricht, und die Breite der Schlitze in den Rohren im wesentlichen der Wandstärke der Trennwand entspricht, und wobei ferner vorgesehen ist, dass die Trennwand und die Rohre jeweils derart weit in der Richtung des jeweils anderen Teils positioniert sind, dass der Hohlraum im Bereich der jeweils offenen Seiten der Schlitze mittels des anderen Schlitzes bzw. der der offenen Seite des anderen Schlitzes gegenüberliegenden Wand im wesentlichen verschlossen ist.
In bevorzugter Gestaltung sind die Rohre jeweils einstückig gestaltet. Bevorzugt ist ferner, dass Rohre zwischen ihren Rohrkanälen bzw. Teilrohren einen Steg aufweisen, in dem der Schlitz oder Absatz im Bereich des ersten Rohrendes vorgesehen ist. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Schlitze der Rohre zumindest teilweise seitlich von Wandabschnitten begrenzt werden, die die in den Rohren vorgesehenen Kanäle bzw. die Teilrohre begrenzen.
In bevorzugter Gestaltung ist die durch die Richtung der Schlitzbreiten der Schlitze der Trennwand bestimmte Richtung im wesentlichen senkrecht zur Richtung, die durch die Schlitzbreiten der Schlitze der Rohre des Blocks bestimmt ist. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Schlitzbreite der in der Trennwand vorgesehenen Schlitze jeweils im wesentlichen der Materialdicke des diesem Schlitz jeweils zugeordneten Rohres im Bereich des den Rohrschlitz des Rohres begrenzenden Bereichs des Rohres entspricht. Insbesondere kann dabei vorgesehen sein, dass die Schlitzbreite der in der Trennwand vorgesehenen Schlitze im wesentlichen der Wanddicke des jeweiligen Stegs entspricht, der zwischen Kanälen bzw. Teilrohren eines jeweiligen Rohrs vorgesehen ist. Bevorzugt ist ferner, dass die Schlitzbreite der in den Rohren vorgesehenen Schlitze jeweils im wesentlichen der Wanddicke der Trennwand entspricht, die im Bereich der Schlitze der Trennwand gegeben ist. Die Wanddicke der Trennwand kann auch durchgehend konstant sein.
Bevorzugt sind die Rohre mit der Trennwand verlötet. Entsprechende Lötstellen sind in besonders bevorzugter Gestaltung entlang der Schlitze die in den Rohren vorgesehen sind, sowie entlang der Schlitze, die in der Trennwand vorgesehen sind, bzw. entlang der entsprechenden Begrenzungen dieser Schlitze vorgesehen. Es kann vorgesehen sein, dass entlang der genannten Begrenzungen der Schlitze vollständig Lötstellen vorgesehen sind. Besonders bevorzugt ist allerdings, dass diese Lötstellen zumindest so vorgesehen sind, dass im Bereich der Schlitze, die mittels der Trennwand getrennten Kammern des ersten Sammlers gegeneinander abgedichtet sind.
Besonders bevorzugt ist die Überdeckung der beiden Schlitzbereiche zu dem jeweiligen Schlitzbereich des Flachrohrendenschlitzes und des Trennwandschlitzes derart, dass sie mindestens der Länge des Trennwandschlitzes entspricht. Bevorzugt wird mittels eines jeweiligen Schlitzes der Längstrennwand und eines jeweiligen Schlitzes des Rohre jeweils ein Hohlraum gebildet. Es kann vorgesehen sein, dass dieser Hohlraum so ist, dass der Hohlraum nach dem Verlöten vollständig abgedichtet ist. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass ein solcher Hohlraum nur teilweise nach dem Löten abgedichtet ist, und zwar derart, dass im Bereich der betreffenden Schlitze die durch die Trennwand getrennten Kammern des ersten Sammlers gegeneinander abgedichtet sind.
In einer bevorzugten Gestaltung ist vorgesehen, dass das jeweils offene Ende der in den Rohren vorgesehenen Schlitze aus Sicht des betreffenden Rohres weiter in Richtung der Trennwand positioniert ist, als das dem offenen Ende des Schlitzes der Trennwand gegenüberliegende Ende dieses Trennwandschlitzes in der gleichen Richtung. Bevorzugt ist ferner – insbesondere in Kombination mit der vorgenannten Gestaltung – dass das jeweils offene Ende des Trennwandschlitzes aus Sicht der Trennwand weiter in Richtung des betreffenden Rohres positioniert ist, als das dem offenen Ende des Schlitzes dieses Rohres gegenüberliegende Ende dieses Rohrschlitzes. Es kann also insbesondere auf diese Weise eine Art Hohlraum gebildet werden, der besonders bevorzugt im wesentlichen geschlossen ist, dessen Höhe – in jeweiliger Schlitztiefenrichtung gesehen – geringer ist, als die Schlitztiefe des einen diesen Hohlraum bildenden Schlitzes eines Rohres und geringer ist, als die Tiefe des anderen, diesen Hohlraum bildenden Schlitzes der Trennwand. Insbesondere bei einer solchen Gestaltung ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass die Schlitzbreiten der Trennwandschlitze sowie die Schlitzbreiten der Rohrschlitze derart aufeinander abgestimmt sind, dass eine prozesssichere und flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen dem Flachrohr und der Trennwand in diesem Bereich entsteht. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Lötspalte, die um diese Kammer herum gebildet werden, kleiner als 0,4 mm, bevorzugt kleiner als 0,3 mm, besonders bevorzugt kleiner als 0,2 mm sind.
In bevorzugter Gestaltung sind die Rohre als Flachrohre gestaltet, und zwar insbesondere als Doppel- oder Mehrfachflachrohre. Es ist also insbesondere vorgesehen, dass die Rohre als Flachrohre gestaltet sind und mehrere Kanäle aufweisen, die quer zur Längsachse dieser Rohre benachbart bzw. beabstandet angeordnet sind. Besonders bevorzugt sind solche Kanäle eines jeweiligen Rohres parallel zueinander ausgerichtet. Diese Kanäle werden vorzugsweise in Teilflachrohren gebildet, die beispielsweise ebenfalls flachrohrartig ausgebildet sind.
In besonders zu bevorzugender Gestaltung werden mittels derartiger Kanäle bzw. Teilrohre der Rohre mehrere Rohrreihen gebildet. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Rohre jeweils zwei oder drei oder auch mehr Kanäle aufweisen, und in entsprechender Weise zwei bzw. drei bzw. mehr als drei Rohrreihen von diesen Kanälen bzw. Teilrohren gebildet werden. Bevorzugt ist ferner, dass zwischen benachbarten Rohren Zwischenräume für eine Luftströmung gebildet werden. Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Rohrsystem von genau einem Medium durchströmt wird, und eine Wärmeübertra gung zwischen diesem Medium und durch Rohrzwischenräume strömender Luft erfolgt. In einer besonders bevorzugten Gestaltung ist vorgesehen, dass die Rohre mit ihren zweiten Enden, die den ersten Enden dieser Rohre entgegengesetzt sind, in einen zweiten Sammler münden. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass in einem solchen zweiten Sammler genau eine Kammer gebildet wird, so dass das Medium von einer ersten Kammer des ersten Sammlers durch eine erste Rohrreihe bildende Kanäle der Rohre in den zweiten Sammler strömt, dort umgelenkt wird, und über eine von zweiten Kanälen der Rohre gebildete zweite Rohrreihe zurückströmt in den ersten Sammler, und zwar in die zweite Kammer des ersten Sammlers.
Erfindungsgemäß sind allerdings auch andere Verschaltungen möglich bzw. sind andere Verschaltungen bevorzugt. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass in dem ersten Sammler mehr als zwei Kammern gebildet werden. Dies kann beispielsweise so sein, dass mehr als zwei Längstrennwände vorgesehen sind und auch im zweiten Sammler eine oder mehrere -versetzt angeordnete – Längstrennwände vorgesehen sind, so dass das Medium serpentinenförmig durch den Wärmetauscher geführt wird. Es sind aber erfindungsgemäß auch kompliziertere Verschaltungen bevorzugt. Hierzu können beispielsweise auch quer zu den Längstrennwänden angeordnete Trennwände vorgesehen sein.
Im Zusammenhang mit Gestaltungen mit mehreren Längstrennwänden sei angemerkt, dass dabei diese weiteren Längstrennwände ebenfalls erfindungsgemäß geschlitzt ausgebildet sein können und mit entsprechend geschlitzten Rohren im erfindungsgemäßen Sinne zusammenwirken können, also so, wie es beispielhaft in Bezug auf eine geschlitzte Längstrennwand und entsprechende geschlitzte Rohre erläutert wird.
Der Boden des ersten Sammlers ist bevorzugt separat von dem verbleibenden Teil dieses Sammlers, der beispielsweise haubenartig gestaltet sein kann, hergestellt.
Der verbleibende Teil des Sammlers, der beispielsweise haubenartig gestaltet ist, kann einstückig gefertigt sein oder aus mehreren Teilen zusammengesetzt sein. Es ist insbesondere vorgesehen, dass dieser verbleibende Teil des Sammlers, auch als Oberteil bezeichnet, und der Boden des Sammlers einen im wesentlichen dichten Raum begrenzen, in dem allerdings gegebenenfalls eine oder mehrere Zuführöffnungen für einströmendes Medium und eine oder mehrere Abführöffnungen für abströmendes Medium vorgesehen sind und in den – selbstverständlich – die Rohre des Blocks münden.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass das Oberteil – wie Haube – des ersten Sammlers mit dem Boden dieses ersten Sammlers dicht verlötet ist. Der Boden des ersten Sammlers kann beispielsweise einen abgekrümmten Flansch aufweisen. Dieser Flansch kann beispielsweise in der dem Rohr-Rippen-Block bzw. Rohrblock abgewandten Seite abgekrümmt sein bzw. sich in dieser Richtung erstrecken. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass im Bereich dieses Flansches der Boden mit dem verbleibenden Teil des Sammlers bzw. dem Sammleroberteil verlötet ist. Das Verlöten im Bereich der Schlitze und/oder an anderen Stellen kann insbesondere mit Lötplattieren bzw. in einem Lötofen erfolgen.
Gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers, wie beispielsweise eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers, ist insbesondere vorgesehen, dass die Rohre des Blocks in Öffnungen eingeschoben werden, die im Boden des Sammlers vorgesehen sind, bzw. umgekehrt. Dabei ist der Boden des Sammlers von dem verbleibenden Teil des Sammlers bzw. dem Sammleroberteil getrennt. In einer bevorzugten Gestaltung ist vorgesehen, dass die Rohre nach dem Einschieben im Bereich bzw. in der Nähe ihrer ersten Enden aufgeweitet werden. Dieses Aufweiten kann insbesondere an den Stellen erfolgen, an denen die Rohre den Sammlerboden durchdringen und/oder auf der dem Sammlerinneren zugewandten Seite. Es kann vorgesehen sein, dass die Rohre anschließend mit dem Sammlerboden verlötet werden. Dies kann auch zu einem späteren Zeitpunkt erfolgen.
In einem von dem vorgenannten Schritt bzw. den vorgenannten Schritten, dem ersten Schritt, separaten zweiten Schritt ist insbesondere vorgesehen, dass die Trennwand in den ersten Sammler eingesetzt wird. Hierzu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass mechanische Haltevorrichtungen, wie Vorsprünge oder dergleichen, im ersten Sammler vorgesehen sind. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Trennwand auf andere Art und Weise dort gehalten wird. Es kann ferner vorgesehen sein, dass die Trennwand unmittelbar in diesem Schritt an dem ersten Sammler verlötet wird. Aber auch dieses Verlöten kann zu einem späteren Zeitpunkt erfolgen. Bei diesem Einsetzen ist insbesondere vorgesehen, dass der Sammlerboden vom Sammler bzw. vom verbleibenden Sammler bzw. dem Sammleroberteil getrennt ist.
Der vorgenannte erste Schritt und der vorgenannte zweite Schritt kann im wesentlicher in beliebiger Reihenfolge erfolgen oder zeitlich parallel bzw. überlappend durchgeführt werden.
In einem dritten Schritt ist insbesondere vorgesehen, dass die Baugruppe mit den Rohren und dem Sammlerboden, einerseits, und die Baugruppe mit dem verbleibenden Sammler bzw. dem Sammleroberteil und dem der Trennwand, andererseits, zusammengesetzt werden. Dieses Zusammensetzen erfolgt insbesondere so, dass die Schlitze der Rohre jeweils im Bereich eines zugeordneten Schlitzes der Trennwand positioniert sind, und zwar vorzugsweise unter Bildung eines Hohlraumes. Die Gestaltung bzw. die Anordnung der Schlitze bzw. die Relativlage dieser Schlitze kann insbesondere so sein, wie es auch an anderer Stelle dieser Offenbarung beschrieben ist.
Es kann vorgesehen sein, dass nach dem Zusammenfügen bzw. Zusammenstecken der ersten Baugruppe und der zweiten Baugruppe die dem ersten Sammler abgewandten Rohrenden, die zweiten Enden der Rohre, in einen zweiten Sammler eingesteckt werden, der beispielsweise auch einen Sammlerboden aufweisen kann, sowie ein Sammleroberteil. Auch hier kann vorgesehen sein, dass die Rohre nach dem Einstecken in dem Sammlerboden aufgeweitet werden. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass eine sol che Verbindung mit einem zweiten Sammler erfolgt, bevor die erste und die zweite Baugruppe zusammengefügt werden.
In bevorzugter Gestaltung werden der bzw. die Sammlerböden im verbleibenden Teil des Sammlers, also insbesondere Sammleroberteil, sowie die Trennwand, oder – sofern mehrere vorhanden sind – die Trennwände mit dem Sammler, sowie die Rohre mit dem Sammlerboden bzw. den Sammlerböden und die Rohre mit der Trennwand verlötet. Das Verlöten der Rohre und mit der Trennwand erfolgt insbesondere im Bereich der jeweiligen Schlitze von Rohren und Trennwand.
Es kann vorgesehen sein, dass dieses Verlöten abschließend stattfindet, also nach dem Zusammensetzten sämtlicher Einzelteile bzw. Baugruppen, Das Verlöten kann insbesondere mittels Lotplattieren bzw. in einem Lötofen erfolgen.
Ein Schlitz ist vorzugsweise ein – wie auch immer geformter – Materialrücksprung, der besonders bevorzugt durchgehend durch ein Material bzw. einen Wandabschnitt, wie Steg oder Trennwand, zieht.
Die Erfindung legt die Basis für eine Vielzahl von vorteilhaften Gestaltungen. So kann beispielsweise bei dem eingangs als – der Anmelderin – vorbekannten Gestaltung beschriebenen Wärmetauscher, zu dem keine Druckschriftenangabe angegeben ist, das Problem auftreten, dass dann, wenn zunächst, einerseits, die Rohre in den Sammlerboden gesteckt werden und, andererseits, die Trennwand in den verbleibenden Teil des Sammlers, und diese beiden Baugruppen anschließend zusammengefügt werden, zwischen den im Sammler gebildeten Kammern keine Dichtigkeit gegeben ist. So kann es beispielsweise, dann, wenn die Rohre zumindest teilweise zu weit in den Sammlerboden eingesteckt wurden oder die Rohre nicht ganz unbeachtliche Längentoleranzen aufweisen, vorkommen, dass der Sammlerboden nicht ausreichend weit an den verbleibenden Teil des Sammlers heranragt. Dies kann beispielsweise darauf zurückzuführen sein, dass durch das zu weite Einschieben bzw. Längentoleranzen die Rohre an der Trennwand in dessen Schlitzen anschlagen, so dass der Sammlerboden in dieser Anschlagsposition nicht ausreichend nahe an dem verbleibenden Teil des Sammlers positioniert ist. Andererseits kann es hierbei vorkommen, dass dann, wenn die Rohre nicht ausreichend weit in den Sammler eingeschoben sind bzw. entsprechende Längentoleranzen sich auswirken, die Rohre – zumindest teilweise – nicht ausreichend weit in die Schlitze der Trennwand hineinragen, so dass ungewollte oder zu große Öffnungen zwischen den Kammern gebildet werden, die beim Löten nicht ohne weiteres, oder nur mit erheblichem Aufwand, geschlossen werden können. Derartige Probleme können bei den vorbekannten Gestaltungen zu Ausschuss führen. Zur Vermeidung derartiger Probleme ist bei den vorbekannten Gestaltungen ein erheblicher fertigungstechnischer Aufwand erforderlich.
Die Erfindung legt nun die Basis dafür, dass solche Probleme vermieden werden. Dies muss nicht bedeuten, dass bei jeder erfindungsgemäßen Ausgestaltung diese Probleme vermieden oder weitgehend vermieden sind. Es zeigen jedoch insbesondere auch bevorzugte Gestaltungen, dass die Erfindung beispielsweise eine Basis zur Vermeidung oder Verringerung derartiger Probleme bildet.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Fig. erläutert, wodurch die Erfindung nicht beschränkt werden soll. Es zeigt:
1 einen beispielhaften erfindungsgemäßen Wärmetauscher in schematischer, teilweiser Ansicht;
2 die Gestaltung gemäß 1 aus einem gekippten Blickwinkel in teilweiser Explosionsansicht, wobei der erste Sammler bzw. ein Teil des ersten Sammlers nicht dargestellt ist;
3 einen vergrößerten Ausschnitt aus der Darstellung gemäß 1 wobei die Längstrennwand zur besseren Erkennbarkeit der Schlitze in den Rohren entfernt ist; und
4 einen vergrößerten Ausschnitt aus der Gestaltung gemäß 1 aus einem gekippten Blickwinkel.
Der Wärmetauscher 1 weist einen ersten Sammler 10 auf, in dessen Innenraum 12 der Blick in 1 freigegeben ist, sowie einen Rohr- bzw. Rohr-Rippen-Block 14.
Dieser Block 14 weist eine Vielzahl von Flachrohren 16 auf. Diese Flachrohre 16 sind so gestaltet, dass jedes dieser Flachrohre 16 streng genommen zwei Flachrohre 18 bzw. Teilflachrohre 18 aufweist bzw. in jedem dieser Flachrohre 16 zwei Kanäle 20 gebildet werden, die senkrecht zur Flachrohrlängsachse 22 beabstandet angeordnet sind. Dabei ist vorgesehen, dass die Flachrohre 16 jeweils einstückig gestaltet sind, so dass die beiden Teilflachrohre 18 bzw. die die Kanäle 20 aufweisenden Abschnitte der Flachrohre 16 einstückig verbunden sind. In der Gestaltung gemäß 1 ist vorgesehen, dass die Teilflachrohre 18 des gleichen Flachrohrs 16 im wesentlichen so angeordnet sind, dass die durch die Teilflachrohre 18 des gleichen Flachrohres 16 aufgespannten Ebenen im wesentlichen parallel bzw. deckungsgleich sind.
Zwischen den jeweiligen Teilflachrohren 18 eines jeweiligen Flachrohrs 16 ist jeweils ein Steg 24 angeordnet, der sich beispielsweise entlang der Flachrohrlängsachse 22 über die jeweilige gesamte Rohrlänge erstrecken kann und die Teilflachrohre 18 eines jeweiligen Flachrohres 16 einstückig miteinander verbindet. Es kann auch vorgesehen sein, dass sich ein solcher Steg 24 nicht entlang der gesamten Flachrohrlänge erstreckt.
Die Wanddicke des Stegs 24 ist in der Gestaltung gemäß 1 geringer als das Abmaß der Teilrohre 18 in der entsprechenden Richtung. Dies ist insbesondere so, dass der Steg 24 eine Art Verjüngung zwischen den an ihnen anliegenden bzw. benachbarten Teilrohren 18 bildet.
Der Wärmetauscher 1 ist zweireihig gestaltet. Dies ist insbesondere so, dass die ersten Teilrohre 18 der Flachrohre 16 eine erste Rohrreihe 26 bilden und die zweiten Teilrohre 18 dieser Flachrohre 16 eine zweite Rohrreihe 28 bilden. Die Flachrohre 16 sind im wesentlichen parallel zueinander angeordnet, und zwar insbesondere so, dass die von den Flachrohren 16 aufgespannten Ebenen parallel zu einander angeordnet sind.
In der Gestaltung gemäß 1 ist vorgesehen, dass zwischen benachbarten Flachrohren 16 jeweils Zwischenräume 30 für eine Luftdurchströmung gebildet werden, in denen nicht dargestellte Rippen angeordnet sind. Solche Rippen können beispielsweise jeweils beidseits an den benachbarten Flachrohren 16 verlötet sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass die oder ein Teil dieser Rippen nur an jeweils einem benachbarten Flachrohr 16 verlötet ist. Es kann vorgesehen sein, dass zwischen benachbarten Flachrohren 16 für die unterschiedlichen Rohrreihen 26, 28 separate Rippen vorgesehen sind. Ferner kann vorgesehen sein, dass zwischen benachbarten Flachrohren 16 Rippen angeordnet sind, die sich in beide Rohrreihen erstrecken, und somit jeweils eine gemeinsame Rippe für beide Rohrreihen 26, 28 darstellen.
Es kann aber auch vorgesehen, dass in diesen Zwischenräumen 30 keine Rippen vorgesehen sind. Ferner können die Flachrohre 16 auch im wesentlichen zwischenraumfrei angeordnet sein.
Auf der dem Block 14 zugewandten Seite weist der erste Sammler 10 einen Boden 32 auf. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass der Boden 32 separat gefertigt und mit dem verbleibenden Teil des ersten Sammlers 10, insbesondere Oberteil 48 des ersten Sammlers 10, verbunden, insbesondere verlötet, ist. Der Boden 32 weist beispielsweise – wie in 1 gezeigt – einen in Richtung der dem Block 14 abgewandten Seite abgekrümmten Flansch 34 auf. Der Boden 32 kann beispielsweise mit dem verbleibenden Teil des ersten Sammlers 10, insbesondere Oberteil 48, im Bereich des Flansches 34 verlötet sein.
Der Boden 32 ist mit einer oder mehreren Öffnungen zur Aufnahme der ersten Enden 36 der Flachrohre 16 versehen. In der Gestaltung gemäß 1 ist es so, dass in dem Boden 32 eine Vielzahl von jeweils schlitzförmigen Öffnungen 38 vorgesehen sind, die jeweils zur Aufnahme eines Flachrohrs 16 bestimmt sind, wobei zwischen benachbarten schlitzförmigen Öffnungen 38 jeweils ein – in den 2 bis 4 gut zu erkennender – Zwischensteg 40 vorgesehen ist.
Alternativ kann allerdings auch – was in 1 nicht gezeigt ist – eine oder mehrere größere Öffnungen zur Aufnahme jeweils mehrerer Flachrohre 16 vorgesehen sein. Die Dichtigkeit im Bodenbereich kann dabei beispielsweise dadurch erzielt werden, dass – sofern keine Zwischenräume 30 zwischen den Rohren vorgesehen sind – die Rohre im Bereich oder in der Nähe des ersten Endes 36 direkt aneinander verlötet sind. Sofern allerdings solche Zwischenräume 30 – was bevorzugt der Fall ist – vorgesehen sind, können beispielsweise entsprechende Zwischenstege oder dergleichen zwischen den Rohren 16 im Rohr-Rippen-Block 14 vorgesehen, die die entsprechende Dichtigkeit bewirken, und beispielsweise mit den Rohren 16 verlötet sind.
An ihren dem ersten Ende 36 gegenüberliegenden zweiten Ende, das in 1 nicht gezeigt ist, können die Flachrohre 16 ebenfalls in einen Sammler, einen zweiten Sammler, münden bzw. eingesteckt sein.
Der erste Sammler 10 weist eine Längstrennwand 42 auf, die den Innenraum 12 des ersten Sammlers 10 in Kammern (hier in zwei Kammern) 44, 46 unterteilt.
In der Gestaltung gemäß 1 ist zur Begrenzung des Innenraumes 12 der ersten Sammlers 10 neben dem Boden 32 ferner ein Oberteil 48 vorgesehen, das beispielsweise – wie in 1 gezeigt – haubenartig gestaltet sein kann.
Die Längstrennwand 42 erstreckt sich von einem dem Boden 32 gegenüberliegenden Wandabschnitt des Oberteils 48 bis zum Boden 32.
In der Gestaltung gemäß 1 ist es beispielhaft so, dass sich die Längstrennwand 42 im wesentlichen in Richtung der Längsachsen 22 der Rohre 16 erstreckt, und dies im wesentlichen quer bzw. senkrecht zu den von diesen Rohren 16 aufgespannten Ebenen.
Die Trennwand 42 ist vorzugsweise an dem Oberteil bzw. der Haube 48 befestigt. Sie kann dort beispielsweise verlötet sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass – insbesondere als Montagehilfe – auf der Innenseite des Oberteils Vorsprünge oder dergleichen vorgesehen sind, zwischen welche die Trennwand 42 geschoben wird. Vorzugsweise ist auch dann, wenn solche Vorsprünge oder dergleichen vorgesehen sind, die Trennwand 42 an dem Oberteil bzw. der Haube 48 verlötet.
Die Trennwand 42 weist an ihrer dem Block 14 zugewandten Seite Schlitze 50 auf. Die Trennwand 42 ist also eine geschlitzte Trennwand.
Diese Schlitze 50 sind gut in 2 zu erkennen. Die Breite dieser Schlitze 50, die in der durch den Doppelpfeil 52 schematisch angedeuteten Richtung gegeben ist, bzw. in einer Richtung, die senkrecht zur Längsachse 22 der Flachrohre 16 senkrecht zu den von den Flachrohren gebildeten Ebenen gegeben ist, bzw. die in Richtung der Rohrreihen gegeben ist, entspricht vorzugsweise im Wesentlichen der Wandstärke der Stege 24, die an den Rohren 16 vorgesehen sind. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Breite der Schlitze 50 – insbesondere geringfügig – größer ist als diese Wanddicke, wie beispielsweise etwa 0,4 mm größer oder bis zu etwa 0,4 mm größer. Es können auch andere Maße vorgesehen sein; das Maß von 0,4 mm bis zu 0,4 mm ist allerdings in einer besonders bevorzugten Gestaltung vorgesehen, worauf im Folgenden noch eingegangen wird.
Die Schlitze 50 weisen vorzugsweise – wie in den Figuren gezeigt – eine rechteckförmige Form auf. Es können aber auch andere Formen vorgesehen sein. Die Schlitze 50 sind zu der dem Block 14 zugewandten Seite offen.
Es ist also in dem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Schlitze 50 – abgesehen von Ihrer offenen Seite und in einer Ebene der Trennwand 42 betrachtet – ringsum von Material der Trennwand 42 begrenzt werden. Seitlich zu dieser Trennwandebene sind die Schlitze offen; die Schlitze sind also durchgehend ausgebildet.
Auch die Flachrohre 16 sind geschlitzt bzw. weisen Schlitze 54 auf. Diese Schlitze 54 sind im Bereich des ersten Endes der Flachrohre 16 vorgesehen. Die Schlitze 54 sind zum ersten Sammler 10 hin offen.
Die Schlitze 54 sind im Ausführungsbeispiel in den Stegen 24 vorgesehen, was beispielsweise gut in 3 zu erkennen ist.
Es ist also in dem Ausführungsbeispiel vorgesehen, dass die Schlitze 54 – abgesehen von Ihrer offenen Seite und in einer Stegebene betrachtet – ringsum von Material der Stege 24 begrenzt werden. Seitlich zu dieser Stegebene sind die Schlitze offen; die Schlitze sind also durchgehend ausgebildet. Die Schlitze 54 weisen im Ausführungsbeispiel eine im wesentlichen rechteckige Form auf.
Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Schlitze 54 an anderer Stelle angeordnet sind oder auf andere Weise geformt sind oder durch andere Teile begrenzt werden.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Schlitze 54 der Rohre 16 seitlich nicht jeweils von einem Steg 24 begrenzt werden, sondern von Wänden der Teilflachrohre 18.
Hierzu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass sich die Stege 24 nicht so weit in Richtung des ersten Sammlers 10 erstrecken, wie es in den Figuren gezeigt ist. Dabei kann dann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Schlitze auf der der offenen Seite gegenüberliegenden Seite von jeweils einem Steg begrenzt werden, und seitlich von jeweils einem Teilflachrohr, was in den Fig. nicht gezeigt ist.
In dem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Stege 24 außerhalb des Schlitzbereiches mit den Teilflachrohren 18 am ersten Ende 36 bündig abschließen. Es kann aber auch vorgesehen sein – auch wenn die Stege mit einem Schlitz versehen sind – dass die Stege im Bereich des ersten Endes 36 vorstehen oder zurückversetzt sind, was in den Fig. nicht gezeigt ist. Ferner kann vorgesehen sein, dass die Teilflachrohre 18 nicht bündig am ersten Ende miteinander abschließen.
Die Breite der Schlitze 54, die im wesentlichen in Richtung des Doppelpfeils 56, bzw. senkrecht zur Erstreckungsrichtung der Rohrreihen 26, 28 und senkrecht zur Längsachse 22 der Flachrohre 16 gegeben ist, entspricht vorzugsweise im wesentlichen der Wandstärke der Längstrennwand 42 bzw. der Wandstärke dieser Längstrennwand 42 im Bereich von dessen Schlitzen 50. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Breite der Schlitze 54 – insbesondere geringfügig – größer ist als diese Wanddicke, wie beispielsweise etwa 0,4 mm größer oder bis zu etwa 0,4 mm größer. Es können auch andere Maße vorgesehen sein; das Maß von 0,4 mm bis zu 0,4 mm ist allerdings in einer besonders bevorzugten Gestaltung vorgesehen, und zwar insbesondere in Kombination mit einem bereits oben angesprochenen entsprechenden Maß bzw. der Schlitze 50. Auf diese Weise wird nämlich erreicht, dass auf zumindest einer jeweiligen Seiten der Lötspalt zwischen dem jeweiligen Rohr 16 und der Längstrennwand kleiner oder gleich 0,2 mm ist. Lötspalte die größer als 0,2 mm sind, sind nämlich häufig kritisch. Es sei allerdings angemerkt, das selbstverständlich auch andere – insbesondere größere – Maße gegeben sein können, so dass die Erfindung nicht auf die genannten Maße beschränkt sein soll.
Die Schlitze 54 sind jeweils im mittleren Rohrendenbereich vorgesehen bzw. zwischen verschiedenen bzw. den beiden Kanälen 20, die in einem jeweiligen Flachrohr 18 gebildet werden. Es ist insbesondere vorgesehen, dass diese Schlitze 54 zwischen jeweils zwei Teilflachrohren 18 des gleichen Flachrohrs 16 vorgesehen sind.
Wie insbesondere aus der Zusammenschau der 1, 2 und 4 zu erkennen ist, sind die Schlitze 50 der Längstrennwand 42 jeweils im Bereich eines zugeordneten Schlitzes 54 eines Flachrohres angeordnet. Dies ist ins besondere so, dass eine Überschneidung der Schlitze bzw. Schlitzbereiche der Trennwand und der Flachrohre gegeben ist. Dabei kann vorgesehen sein, dass das dem ersten Sammler 10 zugewandte (offene) Ende des jeweiligen Schlitzes 54 eines jeweiligen Rohres 16 weiter in der dem ersten Sammler 10 zugewandten Richtung gelegen ist, als das in dieser Richtung gelegene Ende des jeweils zugeordneten Schlitzes 50 der Längstrennwand 42. Insbesondere ist vorgesehen, dass sich die Breitenrichtungen eines Schlitzes 50 der Trennwand 42 und eines Schlitzes 54 eines Rohres 16 jeweils kreuzen, und zwar insbesondere unter einem 90°-Winkel.
Es ist vorzugsweise ferner vorgesehen, dass das dem Block 14 zugewandte (offene) Ende des Schlitzes 50 jeweils weiter in Richtung des Blocks 14 positioniert ist als das dem Block 14 zugewandte Ende des Schlitzes 54 des jeweiligen Rohres 16. Insbesondere im Zusammenwirken mit den bereits oben angesprochenen Schlitzbereichen kann hierdurch ein Hohlraum von jeweiligen Schlitzpaarungen 50, 54 gebildet werden. Es ist insbesondere vorgesehen, dass die Rohre 16 mit der Trennwand 42 im Bereich der Schlitze bzw. der Begrenzungen dieser Schlitze verlötet sind. Insbesondere sind die Rohre 16 mit der Trennwand 42 derart verlötet, dass die durch die Trennwand getrennte Kammer im Bereich der Schlitze im wesentlichen dicht sind.
Es ist insbesondere – wie auch im Ausführungsbeispiel gezeigt – vorgesehen, dass die Flachrohre so weit durch den Boden 32 des ersten Sammlers eingesteckt sind, dass das dem ersten Sammler 10 abgewandte Ende der Schlitze 54 der Flachrohre 16 auf der dem Rohrrippenblock 14 abgewandten Seite des Bodens 32 positioniert ist. Besonders bevorzugt sind die Rohre 16 so weit durchgeschoben, dass zwischen diesem, dem ersten Sammler 10 abgewandten^, Ende der Schlitze 54 und dem Boden 32 ein Abstand gegeben ist.
Auch wenn anhand dieses Ausführungsbeispiels lediglich erläutert ist, dass der erste Sammler 10 zwei Kammern aufweist, kann dieser mittels der Längstrennwand 42 und Quertrennwänden und/oder mittels weiterer Längstrennwände auch in mehr als zwei Kammern unterteilt sein. Es kann auch vorgesehen sein, dass mehr als zwei Rohrreihen im Rohrrippenblock gegeben sind. Insbesondere kann auch vorgesehen sein, dass mehrere solcher Längstrennwände jeweils geschlizt sind und die Flachrohre jeweils mehrere Schlitze, und zwar insbesondere Schlitze der genannten Art, aufweisen.
Die zweiten, den ersten Enden abgewandten Enden der Flachrohre 16 können sich beispielsweise ebenfalls in einen Sammler erstrecken. Dies kann beispielsweise ein Sammler sein, der nicht mittels Längstrennwänden unterteilt ist.
Die Kombination eines ersten Sammlers der obengenannten Art mit einem zweiten Sammler, der nicht mittels Längstrennwänden in Kammern unterteilt ist, kann beispielsweise derart sein, dass aus einer ersten 26 der Kammern des ersten Sammlers 10 Fluid durch die Rohre 16 einer ersten Rohrreihe 26 in den zweiten Sammler strömt, dort umgelenkt wird, und durch eine zweite Rohrreihe 28 der Rohre 16 zurück in den ersten Sammler 10 strömt, und zwar in dessen zweite Kammer 46.
Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass im ersten Sammler 10 eine Zuflussöffnung sowie eine Abflussöffnung für das das Rohrsystem durchströmende Medium vorgesehen ist. Beispielsweise kann die Zuflussöffnung in eine erste 44 der durch die Längstrennwand 42 getrennten Kammern 44, 46 münden und die Abflussöffnung in die zweite 46 dieser Kammern 44, 46.
Im folgenden sollen einige bevorzugte Schritte erläutert werden, die bei der Herstellung des beispielhaft dargestellten Wärmetauschers 1 gegeben sein können. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Flachrohre 16 durch die Öffnungen 38 des Sammlers gesteckt werden. Diese Flachrohre 16 können beispielsweise dann anschließend ausgeweitet werden, um einen einigermaßen sicheren Halt bzw. eine Klemmung in den Öffnungen des Bodens 32 zu bewirken, und/oder um die Abmaße von Lötspalten zwischen den Flachrohren 16 und dem Boden 32 zu verringern. Gegebenenfalls können die Flachrohre 16 dann auch mit dem Boden 32 verlötet werden.
Unabhängig von diesem vorgenannten Schritt kann vorgesehen sein, dass die Trennwand 42 in den ersten Sammler 10 bzw. das Oberteil 48 des ersten Sammlers eingeführt bzw. eingesteckt wird. Es kann dabei beispielsweise vorgesehen sein, dass dabei mechanische Vorsprünge oder dergleichen einen gewissen Halt gewährleisten. Es kann weiter vorgesehen sein, dass bereits zu diesem Zeitpunkt eine Verlötung zwischen Trennwand 42 und Oberteil 48 erfolgt.
Auf die vorgenannte Weise können also zwei Baugruppen erzeugt werden. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass anschließend die Baugruppe mit dem Boden 32 des ersten Sammlers 10 und den Flachrohren 16, einerseits, und die Baugruppe mit dem verbleibenden Teil des ersten Sammlers 10 bzw. dem Oberteil 48, in dem die Trennwand 42 angeordnet ist, anderseits, zusammengefügt bzw. zusammengefügt bzw. zusammengesteckt wird. Dies erfolgt dabei insbesondere so, dass die Schlitze 54 in den Flachrohren 16 im Bereich der Schlitze 50 der Längstrennwand 42 angeordnet sind, und zwar insbesondere überlappend bzw. mit Überdeckung, die besonders bevorzugt in Längsrichtung der Flachrohre 16 und quer hierzu gegeben ist. Insbesondere kann dieses Zusammenstecken so erfolgen, dass eine Überschneidung der Schlitze dabei erzeugt wird. Es kann insbesondere vorgesehen sein, und dies und/oder Vorgenanntes ist insbesondere auch ein bevorzugtes konstruktives Merkmal der zuvor erläuterten Gestaltung, dass die Flachrohre 16 und die Längstrennwand 42 so weit aufeinander zubewegt werden, dass eine Art Hohlraum von den Schlitzen 50, 54 jeweils gebildet wird, dessen Erstreckungsrichtung in Längsrichtung der Flachrohre 16 gesehen geringer ist, als das Abmaß der Erstreckung der Schlitze 50 sowie der Schlitze 54 in dieser Richtung.
In vorteilhafter Weise wird anschließend die Einheit aus den beiden Baugruppen – und gegebenenfalls weiteren Bauteilen, wie angefügtem zweiten Sammler oder dergleichen – verlötet. Dies kann beispielsweise in einem Lötofen erfolgen bzw. mittels Lotplattieren. Dies ermöglicht insbesondere, dass auch an Stellen verlötet werden kann, die durch ihre Lage mittels eines Lötwerkzeugs oder dergleichen nicht (mehr) oder erschwert erreichbar sind. Auch die – insbesondere zusätzliche – Verwendung anderer Lötverfahren oder andere Verbindungsverfahren, wie beispielsweise Schweißen, ist bevorzugt.
Im folgenden sollen nun Vorteile erläutert werden, die insbesondere bei dem Ausführungsbeispiel gegeben sind. In diesem Zusammenhang werden auch noch einige beispielhafte Merkmale erläutert.
Bei Wärmetauschern mit Längstrennwand, die so sind, wie es eingangs ohne Bezugnahme auf Dokumente als der Anmelderin bekannter Stand der Technik erläutert wurde, muss der Fügeprozeß, und damit die Einschiebetiefe der in den zwei Kammern aufgeteilten Flachrohre durch den Boden- bzw. Sammlerdurchzug sehr genau erfolgen, so dass zwischen den Flachrohrenden und den geschlitzten Trennwänden kein Spalt entsteht bzw. der Spalt nur so groß ist, dass dieser zum Beispiel im anschließenden Lötprozess prozesssicher und lückenfrei dicht lötet. Außerdem sind an die Längengenauigkeiten der Flachrohre aufgrund der vorher erwähnten Problematik sehr hohe Anforderungen gestellt.
Durch das Schlitzen bzw. Ausklinken der in zwei Kammern aufgeteilten Flachrohre im mittleren Rohrendenbereich erfolgt eine Überschneidung der beiden Schlitzbereiche von Flachrohrendenschlitz und Trennwandschlitz. Ist die Überdeckung beider Schlitzbereiche mindestens der Länge des Trennwandschlitzes – was bevorzugt der Fall ist –, so dient die weitere Schlitzlänge der Flachrohre als zusätzlicher Längentoleranzbereich für den Fügeprozeß bzw. dem Ausgleich von Längentoleranzen der einzelnen Flachrohre.
Die Schlitzbreite der Flachrohre ist hierbei vorzugsweise auf die Trennwanddicke derart abgestimmt, dass bei der Überschneidung beider Schlitze eine prozesssichere und flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen Flachrohr und Trennwand entsteht.
Es kann sogar – insbesondere im Extremfall – durch die Schlitzüberschneidung von Trennwand und Flachrohr ein nach außen abgedichteter Hohlraum entstehen bzw. erzeugt werden, welcher die prozesssichere Verlötung zwischen Trennwand und Flachrohr nicht nachteilig beeinflusst.
Ein erfindungsgemäßer Wärmetauscher, und insbesondere eine anhand des Ausführungsbeispiels dargestellter beispielhafter erfindungsgemäßer Wärmetauscher, kann insbesondere Bestandteil einer Heizungsanlage eines Kraftfahrzeugs sein bzw. für eine solche bestimmt sein.

1: Wärmetauscher
10: erster Sammler
12: Innenraum von 10
14: Rohr- bzw. Rohr-Rippen-Block
16: Flachrohr
18: Teilflachrohr von 16
20: Kanal in 16
22: Längsachse von 16
24: Steg von 16
26: erste Rohrreihe
28: zweite Rohrreihe
30: Zwischenraum
32: Boden
34: Flansch von 32
36: erstes Ende
38: schlitzförmige Öffnung
40: Zwischenstege
42: Längstrennwand in 10
44: erste Kammer von 12
46: zweite Kammer von 12
48: Oberteil von 10
50: Schlitze
52: Doppelpfeil
54: Schlitz in 24 von 16
56: Doppelpfeil

Claims

Wärmetauscher mit einem ersten Sammler (10), in dem zumindest mittels einer Längstrennwand getrennte Kammern (44, 46) gebildet werden, und mit einem Rohr-Rippen- oder Rohr-Block (14), der in den ersten Sammler (10) mündende Rohre (16) bzw. Rohreinrichtungen aufweist, die an der Längstrennwand (42) fixiert sind, wobei die Längstrennwand (42) Schlitze (50) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass Rohre (16) oder Rohreinrichtungen des Blocks (14) Schlitze (54) oder Absätze aufweisen, welche jeweils im Bereich eines jeweiligen Schlitzes (36) der Längstrennwand (42) positioniert sind.
Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere oder alle Rohre (16) bzw. Rohreinrichtungen mehrere quer zu ihrer Längsachse (22) beabstandete Kanäle bzw. Teilrohre (18) bzw. Kammern aufweisen, die in verschiedene mittels der Längstrennwand (42) getrennte Kammern (44, 46) des ersten Sammlers (10) münden.
Wärmetauscher, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, mit einem ersten Sammler (10) und einem Rohr-Rippen- oder Rohr-Block (14), wobei der erste Sammler (10) einen Boden (32) und zumindest eine Längstrennwand (42) zur Bildung getrennter Kammern (44, 46) im Inneren (12) des ersten Sammlers (10) aufweist, und wobei der Block (14), insbesondere einstückig gestaltete, Rohre (16) mit jeweils zumindest zwei senkrecht zur jeweiligen Rohrlängsachse (22) beabstandet angeordneten Kammern (44, 46) bzw. Kanälen (20) bzw. Teilrohre (18) aufweist, wobei die Rohre (16) mit ihren ersten Enden (36) in den Boden (32) des ersten Sammlers (10) derart eingesteckt sind, dass jeweils zwei verschiedene Kanäle (20) des jeweils gleichen Rohres (16) in verschiedene, durch die Längstrennwand (42) des Sammlers (10) getrennte Kammern (44, 46) des ersten Sammlers (10) münden, und wobei die Längstrennwand (42) auf der dem Boden (32) zugewandten Seite im Bereich der Rohre (16) mit Schlitzen (50) versehen sehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (16) zwischen den in verschiedenen Kammern (44, 46) mündenden Kanälen (20) bzw. Teilrohren (18) im Bereich ihrer ersten Enden (36) mit einem Schlitz (54) oder Absatz versehen sind.
Wärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (42) und Rohre (16) des Blocks (14) so gestaltet und angeordnet sind, dass Schlitze (50) der Trennwand (42) jeweils im Bereich eines Schlitzes (54) eines Rohres (16) des Blocks (14) angeordnet sind.
Wärmetauscher gemäß einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (16) zwischen den Rohrkanälen (20) einen Steg (24) aufweisen, in dem der Schlitz (54) oder Absatz im Bereich des ersten Rohrendes (36) vorgesehen ist.
Wärmetauscher nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (54) der Rohre (16) in den Stegen (24) der Rohre (16) vorgesehen sind.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (54) der Rohre (16) zumindest teilweise seitlich von Wandabschnitten begrenzt werden, die in den Rohren (16) vorgesehene Kanäle (20) begrenzen, bzw. von Wandabschnitten der Teilrohre (18).
Wärmetauscher nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Richtung der Schlitzbreiten der Schlitze (50) der Trennwand (42) im Wesentlichen senkrecht zur Richtung der Schlitzbreiten der Schlitze (54) der Rohre (16) des Blocks (14) erstreckt.
Wärmetauscher nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitzbreite der in der Trennwand (42) vorgesehenen Schlitze (50) jeweils im Wesentlichen der Materialdicke, insbesondere Wanddicke des Stegs (24), des diesem Schlitz (50) jeweils zugeordnet Rohres (16) im Bereich des den Schlitz (54) des Rohres (16) begrenzenden Bereichs des Rohres (16) entspricht, oder größer ist.
Wärmetauscher nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitzbreite der in den Rohren (16) vorgesehen Schlitze (54) jeweils im Wesentlichen der Wanddicke der Trennwand (42) im Bereich der Schlitze (50) der Trennwand (50) entspricht, oder größer ist.
Wärmetauscher nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (16) im Bereich ihrer Schlitze (54) bzw. den Begrenzungen dieser Schlitze (54) oder zumindest eines Teils dieser Begrenzungen mit der Trennwand (42) jeweils so verlötetet sind, und zwar insbesondere im Bereich der Schlitze (50) der Trennwand (42) bzw. den Begrenzungen dieser Schlitze (50) der Trennwand (42) oder zumindest eines Teils dieser Begrenzungen der Schlitze der Trennwand (42), dass in diesem Bereich die mittels dieser Trennwand getrennten Kammern (44, 46) abgedichtet sind.
Wärmetauscher nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Schlitze (50) der Längstrennwand (42) und mittels der Schlitze (54) der Rohre (16) Hohlräume gebildet werden.
Wärmetauscher nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein jeweiliger Schlitz (50) der Längstrennwand (42) und ein jeweiliger Schlitz (54) eines Rohres (16) überschneiden, und zwar insbesondere so, dass die Überdeckung bzw. Überscheidung – insbesondere in Längsrichtung der Rohre (16) gesehen – größer ist, als die Länge bzw. Tiefe des jeweiligen Schlitzes der Längstrennwand (42) in dieser Richtung.
Wärmetauscher nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (16) als Flachrohre gestaltet sind.
Wärmetauscher nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Kanäle verschiedener Rohre (16) bzw. die Teilrohre (18) der Rohre (16) zumindest zwei Rohrreihen (26, 28) bilden.
Wärmetauscher nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen benachbarten Rohren (16) Zwischenräume (30) für eine Luftströmung gebildet werden.
Wärmetauscher nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (16) mit ihren zweiten, den ersten Enden (36) entgegengesetzten, Enden in einen zweiten Sammler münden.
Verfahren zur Herstellung eines Wärmetauschers (1), der einen mit einem Boden (32) versehenen ersten Sammler (10) aufweist, in dem mittels wenigstens einer sich zum Boden (32) erstreckenden Längstrennwand zumindest zwei verschiedene Kammern gebildet werden, und der einen Rohr- oder Rohr-Rippen-Block (14) mit einer Vielzahl von, insbesondere parallel zueinander angeordneten, Rohren (16) aufweist, wobei diese Rohre (16) insbesondere jeweils einstückig ausgebildet sind und zumindest zwei, insbesondere parallel zueinander angeordnete, Kanäle (20) bzw. Teilrohre (18) aufweisen, die in verschiedene Kammern (44, 46) des ersten Sammlers (10) münden, wobei im dem ersten Sammler (10) zugewandten Endbereich der Rohre (16) zwischen den Kanälen (20) bzw. Teilrohren (18) dieses jeweiligen Rohres (16) ein Schlitz vorgesehen ist und wobei die Trennwand (42) in Ihrem dem Block (14) zugewandten Endbereich mit Schlitzen (50) versehen ist, mit den Schritten: Einschieben der Rohre (16) in Öffnungen, die im Boden (32) des ersten Sammlers (10) vorgesehen sind, bei vom ersten Sammler (10) getrennten Boden (32) zur Erzeugung einer ersten Baugruppe (erster Schritt); Einsetzen der Trennwand (42) in den ersten Sammler (10), wobei bei diesem Einsetzen, der Boden (32) des ersten Sammlers (10) vom Sammler (10) getrennt ist, zur Erzeugung einer zweiten Baugruppe (zweiter Schritt); wobei der erste Schritt vom zweiten Schritt unabhängig ist, so dass keine bestimmte Reihenfolge vorgegeben ist; Zusammensetzen der ersten und der zweiten Baugruppe derart, dass die Schlitze der Rohre (16) jeweils im Bereich eines zugeordneten Schlitzes (50) der Trennwand (42) positioniert sind, und zwar insbesondere unter Bildung eines Hohlraums (dritter Schritt);
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (16) (im ersten Schritt) nach dem Einschieben in den Boden des ersten Sammlers (10) zur Erzeugung eines Klemmsitzes in dem Boden bzw. zur Erhöhung der Haltekraft eines solchen Klemmsitzes oder zur Verringerung der Abmaße eines Lötspaltes aufgeweitet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 und 19, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Baugruppe im dritten Schritt derart zusammengesetzt werden, dass die, insbesondere in Richtung der Längsachsen der Rohre gelegenen, Schlitztiefen der Schlitze der Rohre und der Schlitze der Längstrennwand jeweils größer sind als die in dieser Richtung gelegene Tiefe des von diesen Schlitzen jeweils gebildeten Hohlraums.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Längstrennwand (42) mit den Rohren jeweils im Bereich der Schlitze (50, 54) verlötet wird, und zwar insbesondere im Bereich der Begrenzungen der jeweiligen Schlitze (50, 54).
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 21 zur Herstellung eines Wärmetauschers gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17.