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DE102008035020A1 - Wärmeübertrager - Google Patents

Wärmeübertrager Download PDF

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Publication number
DE102008035020A1
DE102008035020A1 DE102008035020A DE102008035020A DE102008035020A1 DE 102008035020 A1 DE102008035020 A1 DE 102008035020A1 DE 102008035020 A DE102008035020 A DE 102008035020A DE 102008035020 A DE102008035020 A DE 102008035020A DE 102008035020 A1 DE102008035020 A1 DE 102008035020A1
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DE
Germany
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heat exchanger
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section
block
side part
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE102008035020A
Other languages
English (en)
Inventor
Franco Ghiani
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mahle International GmbH
Original Assignee
Behr GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Behr GmbH and Co KG filed Critical Behr GmbH and Co KG
Priority to DE102008035020A priority Critical patent/DE102008035020A1/de
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    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/001Casings in the form of plate-like arrangements; Frames enclosing a heat exchange core
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2225/00Reinforcing means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2265/00Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction
    • F28F2265/26Safety or protection arrangements; Arrangements for preventing malfunction for allowing differential expansion between elements
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    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F2275/00Fastening; Joining
    • F28F2275/14Fastening; Joining by using form fitting connection, e.g. with tongue and groove
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager (1), insbesondere einen Kühler für ein Kraftfahrzeug, welcher einen Block (2) aufweist, welcher aus Rohrelementen (9) und Rippenelementen (21) aufgebaut ist, wobei der Block (2) an einer Oberseite und einer Unterseite jeweils mit einem Bodenelement (7) versehen ist und wobei der Block (2) an zumindest einer Seitenfläche mit einem Seitenteil (6) versehen ist. Das Seitenteil (6) weist einen Hauptabschnitt (10) und zumindest einen Endabschnitt (11) auf, wobei der Hauptabschnitt (10) ausgebildet ist, um an einem Rippenelement (21) anzuliegen, und wobei der Endabschnitt (11) ausgebildet ist, um an einem Rohrelement (9) anzuliegen.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Wärmeübertrager, insbesondere Wärmeübertrager, welche im Kraftfahrzeugbereich eingesetzt werden, weisen allgemein Rippen-Flachrohr-Blöcke auf, welche an der Oberseite und Unterseite mit jeweils einem Bodenelement versehen sind, welches als Anschluss an einen Kühlmittelkasten- oder behälter dient. Bei dieser Art von Wärmeübertragern gibt es im Wesentlichen zwei Systeme, die sogenannten Plus-Systeme und die sogenannten Minus-Systeme. Bei den Minus-Systemen endet dabei der Rippen-Flachrohr-Block mit einem Flachrohrelement, wohingegen bei den Plus-Systemen der Rippen-Flachrohr-Block mit einem Rippenelement endet. Die letztere Art von Systemen weist zusätzliche Seitenteile auf, welche unter anderem zum Schutz der äußeren Elemente des Rippen-Flachrohr-Blocks sowie zur seitlichen Stabilisierung des Rippen-Flachrohr-Blocks dienen.
  • In DE 198 14 827 A1 wird ein Wärmeübertrager für ein Kraftfahrzeug mit einem Rohr-Rippenblock beschrieben, welcher eine Vielzahl von Flachrohren sowie zwischen den Flachrohren angeordnete Wellrippen aufweist. An zwei gegenüberliegenden Seiten weist der Rohr-Rippenblock den Block flan kierende Seitenteile auf. Die Seitenteile sind hierbei als Flachrohrprofile gestaltet, welche identisch zu den Rohrprofilen der Flachrohre des Rohr-Rippenblocks sind. Die Seitenteile weisen die gleiche Länge wie die Flachrohre auf und sind an die gegenüberliegenden seitlichen Bodenabschnitte der Rohrböden jeweils außen angelegt. Außerdem liegen die als Seitenteile dienenden Flachrohrprofile über ihre gesamte Länge an den jeweils äußeren Wellrippen des Rohr-Rippenblocks an. Im Gegensatz zu den Flachrohren werden die Seitenteile jedoch nicht von einem Wärmeübertragungsmedium durchströmt.
  • In DE 198 24 659 A1 wird ein Wärmeübertrager für Kühler von Kraftfahrzeugen beschrieben, welcher aus einem Block von Rohren und Rippen sowie mindestens einem Wasserkasten, jeweils mit einem Rohrboden und einem Wasserkastendeckel, und mindestens einem gegenüber dem Rohrboden etwa rechtwinklig abgewinkelten Seitenteil besteht, das an einer der Schmalseiten des Rippenrohrblockes angeordnet ist. Weiterhin umfasst der Wärmeübertrager rechtwinklig abgewinkelte, die Stirnflächen des Rippenrohrblockes teilweise umgreifende Flügel. Das Seitenteil umfasst einen ersten Seitenteilbereich, der einteilig mit dem Rohrboden ausgebildet ist, und einen zweiten, als separates Teil ausgebildeten Seitenteilbereich, der mit dem ersten Seitenteilbereich verbunden ist, und an dem die Flügel angeordnet sind.
  • Jedoch sind die im Stand der Technik bekannten Seitenteile nachteilig, da sie beispielsweise bei einem Innendruckwechsel oder Temperaturwechsel in den Flachrohrelementen keine ausreichende Festigkeit bzw. keine ausreichende Elastizität vorsehen, um einen derartigen Innendruck- oder Temperaturwechsel auszugleichen. Kann jedoch die Ausdehnung der Flachrohrelemente bzw. des Rippen-Flachrohr-Blocks beispielsweise bei einem Innendruckwechsel nicht durch die daran anliegenden Seitenteile kompensiert werden, werden die Bodenelemente durch eine senkrecht auf diese einwir kende Kraft nach oben bzw. nach unten bzw. von dem Rippen-Flachrohr-Block weg gedrückt.
  • Daher ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wärmeübertrager für Kraftfahrzeuge vorzusehen, welcher Seitenteile aufweist, die bei einem Innendruck- oder Temperaturwechsel die auftretenden Kräfte gut kompensieren können.
  • Diese Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch einen Wärmeübertrager mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert.
  • Erfindungsgemäß wird ein Wärmeübertrager, insbesondere ein Kühler für ein Kraftfahrzeug, vorgesehen, welcher einen Block aufweist, welcher aus Rohrelementen und Rippenelementen aufgebaut ist, wobei der Block an einer Oberseite und einer Unterseite jeweils mit einem Bodenelement versehen ist, und wobei der Block an zumindest einer Seitenfläche mit einem Seitenteil versehen ist. Das Seitenteil des Wärmetauchers gemäß der vorliegenden Erfindung weist einen Hauptabschnitt und zumindest einen Endabschnitt auf, wobei der Hauptabschnitt ausgebildet ist, um an einem Rippenelement anzuliegen, und wobei der Endabschnitt ausgebildet ist, um an einem Rohrelement anzuliegen. Das Seitenteil, welches einerseits am Rohrelement befestigbar ist und andererseits an dem Rippenelement anliegt, verschiebt durch seine Anbindung an das Rohrelement die Rohr-Boden-Verbindung und bietet eine elastische Verstärkung sowie einen Schutz für die Rohrwand. Die Kräfte, die beispielsweise während eines Innendruckwechsels oder durch eine thermische Ausdehnung der Rohrelemente bei einem Temperaturwechsel auftreten, werden auf vorteilhafte Weise durch das Seitenteil mit einem elastischen Bereich ausgeglichen. Somit erlaubt das Seitenteil eine ausreichende Dehnung, ohne dass Festigkeitsverluste auftreten. Weiterhin ist das Seitenteil bei hoher Produktionsgeschwindigkeit bei spielsweise in Stanztechnik oder in einer kombinierten Walz-Stanztechnik herstellbar und bietet eine gute Montierbarkeit mit dem Boden bzw. mit dem Block. Durch seinen konstruktiv einfachen Aufbau ist der Block mit daran angelegtem Seitenteil gut in eine Montagevorrichtung, wie beispielsweise eine Kassetiervorrichtung, aufnehmbar. Darüber hinaus wird die Druckstabilität der Rohrelemente mittels der erfindungsgemäß vorgesehenen Seitenteile unterstützt bzw. erhöht.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist zwischen dem Hauptabschnitt und dem Endabschnitt ein Zwischenabschnitt angeordnet, wobei der Zwischenabschnitt in einem Winkel abragt, welcher größer 90° ist. Insbesondere der Zwischenabschnitt, welcher in montiertem Zustand des Seitenteils an einer Außenwand eines Rohrelements schräg davon abragt, sieht die guten elastischen Eigenschaften des Seitenteils vor. Dabei wird bei einem Druckaufbau im Sammler die Schräge zwischen Rohrelement und Rippenelement in der Längsrichtung gezogen, wobei gleichzeitig die Seitenteilwand gegen das Rippenelement gezogen wird und dieses somit vorteilhaft den Innendruck im Rohrelement stabilisiert.
  • Besonders bevorzugt ist, wenn der Winkel, den der Endabschnitt mit dem Zwischenabschnitt einschließt, in einem Bereich von 90° bis 130°, insbesondere in einem Bereich von 90° bis 110° liegt. Dies sieht besonders gute elastische Eigenschaften des Seitenteils vor.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ragt an dem Endabschnitt zumindest ein laschenförmiges Element ab. Das laschenförmige Element ist ausgebildet, um an dem Rohrelement anzuliegen, bzw. um an das Rohrelement anlötbar zu sein. Auch kann das Element geklebt oder geschweißt sein.
  • Darüber hinaus schließt gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Hauptabschnitt mit dem Zwischenabschnitt einen Winkel ein, welcher größer als 90° ist, insbesondere einen Winkel, welcher in einem Bereich zwischen 90° und 110° liegt.
  • Vorzugsweise ist an dem Hauptabschnitt an einem Übergangsbereich zu dem Zwischenabschnitt zumindest eine erste Aussparung vorgesehen, welche sich in den Zwischenabschnitt fortsetzt. Diese Aussparung kann dazu dienen, Werkzeuge, die zur Montage bzw. zur Arretierung des Blocks erforderlich sind, darin einzuführen.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die zumindest eine erste Aussparung in dem Zwischenabschnitt von einem davon abragenden Element im Wesentlichen abgedeckt, wobei das abragende Element einen Sitz für das Bodenelement bildet.
  • Vorzugsweise weist der Sitz eine Auflagefläche für das Bodenelement auf, und zumindest zwei Seitenelemente, welche die Auflagefläche mit dem Zwischenabschnitt verbinden, wobei die Seitenelemente in einem Winkel von der Auflagefläche abragen, welcher im Wesentlichen größer als 90° ist. Durch das radiale Abragen der Seitenelemente von der Auflagefläche werden, wenn das Bodenelement in montiertem Zustand darauf aufliegt und ein Druck auf das Seitenteil ausgeübt wird, insbesondere in Kombination mit der Schräge zwischen Endabschnitt und Hauptabschnitt, dem Seitenteil besonders gute Elastizitätseigenschaften verliehen.
  • Bevorzugt ist darüber hinaus, wenn an dem Hauptabschnitt zumindest eine zweite Aussparung vorgesehen ist, welche sich in den Zwischenabschnitt fortsetzt, in welche ein Werkzeug zu den bereits aufgeführten Zwecken einführbar ist.
  • Gemäß einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform weist der Wärmeübertrager zwei Endabschnitte auf, welche im Wesentlichen gleich aufgebaut und insbesondere identisch sind. Es ist auch bevorzugt, wenn der Wärmeübertrager an jeder schmalen Endseite jeweils ein Seitenteil aufweist. Es ist jedoch ausreichend, wenn eine schmale Endseite durch das erfindungsgemäß gestaltete Seitenteil stabilisiert wird und die andere gegenüberliegende Endseite durch eine andere Vorrichtung stabilisiert wird.
  • Das Bodenelement dient gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung als Anschlussteil zu einem Kühlmittelkasten des Wärmeübertragers.
  • In noch einer bevorzugten Ausführungsform sind die Rohrelemente Flachrohre und die Rippenelemente Wellrippen, welche abwechselnd angeordnet sind, wobei der Block an zumindest einer Seite mit einem Rippenelement endet. Dies entspricht dem sogenannten Minus-System.
  • Besonders bevorzugt ist das Seitenteil geprägt, um parallel ausgebildete sich entlang der Längsachse des Seitenteils erstreckende, rinnenförmige Vertiefungen aufzuweisen. Diese Art der Herstellung sieht eine Materialersparnis vor und somit reduzierte Herstellungskosten.
  • Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Rippenelemente, Rohrelemente, das zumindest eine Seitenteil und die Bodenelemente mittels eines Kassettierverfahrens zusammengesetzt, wobei das zumindest eine Seitenteil an dem Endabschnitt und an dem laschenförmigen Abschnitt mit dem Rohrelement, an welchem der Endabschnitt und der laschenförmige Abschnitt anliegen, fest verbunden ist, und wobei jedes Bodenelement Aussparungen aufweist, durch welche die Enden der Rohrelemente sowie die laschenförmigen Abschnitte einführbar sind. Die feste Verbindung kann mittels geeigneter Verfahren, wie beispielsweise Löten, Schweißen, Kleben oder auch mittels Nieten hergestellt werden.
  • Gemäß eines weiteren erfinderischen Gedankens ist es zweckmäßig, wenn bei einem Wärmeübertrager mit Seitenteil dieses durch einen Innendruck im Sammelkasten eine Kompensationskraft erzeugt, die über das Seitenteile eine Kraft auf den Boden des Sammelkastens ausübt, welche einer Verformung des Boden entgegen wirkt.
  • Dabei ist es vorteilhaft, wenn das Seitenteil oder die Seitenteilform derart gestaltet ist, dass es gleichzeitig Kräften aufgrund des Innendrucks und/oder eines Thermowechsels durch Erzeugung einer Kompensationskraft entgegenwirkt.
  • Vorzugsweise ist das Seitenteil aus Metall, insbesondere aus Aluminium hergestellt. Es ist jedoch auch möglich, das Seitenteil aus Kunststoff herzustellen.
  • Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung detailliert erläutert. In der Zeichnung zeigen:
  • 1 eine schematische Ansicht des Wärmeübertragers;
  • 2 eine Draufsicht auf ein Bodenelement;
  • 3 eine perspektivische Ansicht eines oberen Teilabschnitts des Rohrblocks mit Seitenteil;
  • 4 eine perspektivische Ansicht eines Teilabschnitts eines Bodenelements;
  • 5 eine perspektivische Ansicht eines Teilabschnitts des Bodenelements von 4 mit eingesetztem Seitenteil;
  • 6 eine perspektivische Ansicht eines Teilabschnitts eines Rohrblocks mit Seitenteil ohne Bodenelement;
  • 7 eine perspektivische Ansicht eines Teilabschnitts eines Rohrblocks mit Seitenteil und Bodenelement.
  • 1 ist eine schematische Ansicht eines Wärmeübertragers 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Der Wärmeübertrager 1 weist einen Block 2, welcher aus Flachrohren und Wellrippen besteht, welche abwechselnd angeordnet sind, auf. Die Rohrenden der Flachrohre münden auf gegenüberliegenden Stirnseiten in jeweils einen Sammelkasten, wobei die oberen Rohrenden in einen oberen Wasserkasten 3 und die unteren Rohrenden in einen unteren Wasserkasten 4 münden. Der obere Wasserkasten 3 weist zwei Anschlussstutzen 5 für Zu- und Rücklauf eines Kühlkreislaufs eines Kraftfahrzeugverbrennungsmotors (nicht gezeigt) auf. Die gegenüberliegenden schmalen Seiten des Blocks 2 sind jeweils mit einem Seitenteil 6 versehen, welches an einem oberen und unteren Endabschnitt mit jeweils einem Bodenelement 7 in Eingriff steht.
  • 2 zeigt eine Draufsicht auf ein Bodenelement 7. Das Bodenelement 7 weist eine Grundfläche auf, welche im Wesentlichen einer Grundfläche des Blocks 2 entspricht. In dem Bodenelement 7 ist eine Vielzahl von ersten Aussparungen 8 vorgesehen, welche in ihrer Größe und Form im Wesentlichen der Größe und Form der Rohrelemente entsprechen bzw. geringfügig größer sind, so dass die Rohrelemente in eine jeweilige der Aussparungen 8 während der Montage, insbesondere während des Kassettierens des Wärmeübertragers 1, einführbar sind. Das Bodenelement 7, welches auf die oberen Rohrenden aufgesetzt wird, ist in diesem Ausführungsbeispiel iden tisch ausgestaltet, wie das Bodenelement 7, welches auf die unteren Rohrenden aufgesetzt wird.
  • 3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines oberen Teilabschnitts des Blocks 2 mit angefügtem Seitenteil 6. Die hier gezeigten oberen Rohrenden der Rohrelemente 9, hier der Flachrohre, sind parallel zueinander angeordnet und weisen jeweils die gleiche Größe auf. An einem äußeren Ende des Blocks 2 ist ein Seitenteil 6 angefügt, welches mit einem Hauptabschnitt 10 auf Rippenelementen (nicht dargestellt) aufsitzt, welche den äußeren Abschluss der wechselnden Folge von Rohrelementen 9 und Rippenelementen des Blocks 2 bilden. Das Seitenteil 6 weist einen Endabschnitt 11 auf, welcher an einer Außenfläche des zu dem abschließenden Rippenelement (nicht dargestellt) angrenzenden Rohrelements 9 anliegt. Nach oben von dem Endabschnitt 11 abragend sind zwei laschenförmige Elemente 12 an dem Endabschnitt 11 ausgebildet, welche sich in der gleichen Ebene wie der Endabschnitt 11 fortsetzen und somit ebenfalls an der Außenfläche des Rohrelements 9 anliegen. Zwischen dem Endabschnitt 11 und dem Hauptabschnitt 10 ist ein Zwischenabschnitt 13 vorgesehen, welcher den Hauptabschnitt 10 und den Endabschnitt 11 verbindet. Der Winkel α, welchen der Endabschnitt 11 und der Zwischenabschnitt 13 einschließen, beträgt in dieser Ausführungsform in etwa 110°. Je nach Ausgestaltung und Größe des Wärmeübertragers 1 kann der Winkel jedoch auch etwas größer oder kleiner sein. Vorzugsweise liegt er in einem Bereich zwischen 90° und 130°. Weiterhin sind in einem Übergangsbereich von dem Hauptabschnitt 10 zu dem Zwischenabschnitt 13 zwei erste Aussparungen 14 vorgesehen, welche sich von dem Hauptabschnitt 10 in den Zwischenabschnitt 13 hinein erstrecken. Die ersten Aussparungen 14 sind jeweils von einem von dem Zwischenabschnitt 13 abragenden Element 15 in Form eines dachartigen Vorsprungs abgedeckt, wobei das abragende Element 15 einen Sitz für das Bodenelement 7 bildet. Das abragende Element 15 weist dazu eine Auflagefläche 16 zum Lagern eines Abschnitts des Bodenelements 7 auf. Weiterhin erstre cken sich zwei Seitenelemente 17, welche die Auflagefläche 16 mit dem Zwischenabschnitt 13 verbinden, wobei die Seitenelemente 17 in einem Winkel von der Auflagefläche 16 radial abragen. Die Schräge des Zwischenabschnitts 13 und das radiale Abragen der Seitenelement 17 bewirken, dass sich das Seitenteil 6 elastisch Deformieren kann, um im Falle einer thermischen oder druckbedingten Ausdehnung diese zu kompensieren. Weiterhin weist das Seitenteil 6 eine zweite Aussparung 18 auf, welche zwischen den beiden ersten Aussparungen 14 sich ebenfalls von dem Hauptabschnitt 10 in den Zwischenabschnitt 13 hinein erstreckend angeordnet ist. Alle drei Aussparungen können dazu dienen, das Seitenteil mittels geeigneter Werkzeuge während der Montage bzw. während des Kassettiervorgangs zu arretieren. Das Seiteteil 6 ist an beiden Enden identisch aufgebaut. Weiterhin ist in 3 erkennbar, dass das Seitenteil 6 geprägt ist, um parallele, in der Längsrichtung gestreckte, rinnenförmige Vertiefungen 20 in Form von Sicken aufzuweisen.
  • 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Teilabschnitts eines Bodenelements 6. Neben den bereits im Zusammenhang mit 2 beschriebenen ersten Aussparungen 8 des Bodenelements 6 sind hier auch zweite Aussparungen 19 des Bodenelements 6 sichtbar, welche dazu dienen, die laschenförmigen Elemente 12 des Seitenteils 6 aufzunehmen.
  • 5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Teilabschnitts des Bodenelements von 4 mit eingesetztem Seitenteil 6, wobei die zwei laschenförmigen Elemente 12 jeweils in eine der zwei zweiten Aussparungen 19 des Bodenelements 7 eingreifen. In montiertem Zustand wird dabei z. B. jedes laschenförmige Element 12 mit dem Bodenelement 6 in der zweiten Aussparung 19 angelötet.
  • 6 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Teilabschnitts eines Blocks 2 mit Seitenteil 6, jedoch ohne Bodenelement 7. Aus dieser Figur ist gut er kennbar, wie der Hauptabschnitt 10 auf einem endseitigen den Block 2 abschließenden Rippenelement 21 aufliegt, während der Endabschnitt 11 und die laschenförmigen Elemente 12 an dem zu endseitigen Rippenelement 21 benachbarten Rohrelement 9 anliegen. Zwischen Endabschnitt 11 und Hauptabschnitt 10 befindet sich in einem Winkel der Zwischenabschnitt 13, der weder an einem Rohrelement 9 noch an einem Rippenelement 21 anliegt. Durch die mit S gekennzeichneten Pfeile sind hier die Flächen bzw. Elemente gezeigt, welche als Sitz für das Bodenelement 7 dienen.
  • Schließlich zeigt 7 eine perspektivische Ansicht eines Teilabschnitts eines Rohrblocks 7 mit Seitenteil 6 und Bodenelement 7 in zusammengesetztem Zustand. Anhand der 7 wird nun die Funktions- und Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Konfiguration erläutert werden. Das Seitenteil 6 liegt dabei mit dem Endabschnitt 11 und den laschenartigen Elementen 12 an dem zu dem endseitigen Rippenelement 21 benachbarten Rohrelement 9 an, wobei die laschenartigen Elemente 12, wie im Zusammenhang mit 5 beschrieben wurde, in die zweiten Aussparungen 19 des Bodenelements 7 eingreifen. Das Seitenteil 6 kann dabei sowohl an dem endseitigen Rippenelement 21 als auch an dem Endabschnitt 11 und an den laschenförmigen Abschnitten 12 mit dem jeweils angrenzenden Element verlötet sein. Die durch die erfindungsgemäße Konfiguration gebildeten elastischen Bereiche sind dabei durch die Pfeile, welche durch E gekennzeichnet sind, angedeutet. Bei einem Innendruck- oder Temperaturwechsel in den Rohrelementen 9 des Wärmeübertragers 1 dehnen sich die Rohrelemente 9 entsprechend aus und drücken an die Innenwand des Seitenteils 6, was ohne Vorsehen der elastischen Bereiche E dazu führen würde, dass das Bodenelement 7 nach oben gedrückt wird, wie durch den oberhalb des Bodenelements 7 gezeigten einzelnen schwarzen senkrecht nach oben zeigenden Pfeil angedeutet ist. Durch Vorsehen der elastischen Bereiche E wird jedoch durch die Schräge des Zwischenbereichs 13 das Seitenteil 6 in Längsrichtung gedehnt (angedeutet durch die drei senkrecht nach oben zeigenden schwarzen Pfeile am Zwischenbereich 13 und jeweils an den abragenden Elementen 15), wodurch die gesamte Seitenteilwand, insbesondere den Hauptabschnitt 10, gegen das Rippenelement 21 gezogen wird, wie durch die nach schräg links oben zeigenden schwarzen Pfeile angedeutet ist. Durch die nun gegen den Innendruck im Rohrelement 9 wirkende Kraft des Seitenteils 6 wird die Wand des Rohrelements 9 gegen den erhöhten Innendruck stabilisiert.
  • Insgesamt betrachtet kann mit dem so ausgestalteten Wärmeübertrager 1 auf einfache und produktionstechnisch kostengünstige Art und Weise eine Stabilisierung bzw. ein guter Schutz der Rohrelemente 9 des Blocks 2 erzielt werden.
  • 1
    Wärmeübertrager
    2
    Block
    3
    oberer Wasserkasten
    4
    unterer Wasserkasten
    5
    Anschlußstutzen
    6
    Seitenteil
    7
    Bodenelement
    8
    erste Aussparung des Bodenelements
    9
    Rohrelement
    10
    Hauptabschnitt
    11
    Endabschnitt
    12
    laschenförmiges Element
    13
    Zwischenabschnitt
    14
    erste Aussparung des Seitenteils
    15
    vom Zwischenabschnitt abragendes Element
    16
    Auflagefläche
    17
    Seitenelement
    18
    zweite Aussparung des Seitenteils
    19
    zweite Aussparung des Bodenelements
    20
    rinnenförmige Vertiefung
    21
    Rippenelement
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 19814827 A1 [0003]
    • - DE 19824659 A1 [0004]

Claims (15)

  1. Wärmeübertrager (1), insbesondere Kühler für ein Kraftfahrzeug, welcher einen Block (2) aufweist, welcher aus Rohrelementen (9) und Rippenelementen (21) aufgebaut ist, wobei der Block (2) an einer Oberseite und einer Unterseite jeweils mit einem Bodenelement (7) versehen ist, und wobei der Block (2) an zumindest einer Seitenfläche mit einem Seitenteil (6) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Seitenteil (6) einen Hauptabschnitt (10) und zumindest einen Endabschnitt (11) aufweist, wobei der Hauptabschnitt (10) ausgebildet ist, um an einem Rippenelement (21) anzuliegen, und wobei der Endabschnitt (11) ausgebildet ist, um an einem Rohrelement (9) anzuliegen.
  2. Wärmeübertrager (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Hauptabschnitt (10) und dem Endabschnitt (11) ein Zwischenabschnitt (13) angeordnet ist, wobei der Zwischenabschnitt (13) in einem Winkel abragt, welcher größer 90° ist.
  3. Wärmeübertrager (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Winkel, den der Endabschnitt (11) mit dem Zwischenabschnitt (13) einschließt, in einem Bereich von 90° bis 130°, insbesondere in einem Bereich von 90° bis 110° liegt.
  4. Wärmeübertrager (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Endabschnitt (11) zumindest ein laschenförmiges Element (12) abragt.
  5. Wärmeübertrager (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das laschenförmige Element (12) ausgebildet ist, um an dem Rohrelement (9) anzuliegen.
  6. Wärmeübertrager (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptabschnitt (10) mit dem Zwischenabschnitt (13) einen Winkel einschließt, welcher größer als 90° ist, insbesondere einen Winkel, welcher in einem Bereich zwischen 90° und 110° liegt.
  7. Wärmeübertrager (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Hauptabschnitt (10) an einem Übergangsbereich zu dem Zwischenabschnitt (13) zumindest eine erste Aussparung (1) vorgesehen ist, welche sich in den Zwischenabschnitt (13) fortsetzt.
  8. Wärmeübertrager (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine erste Aussparung (14) in dem Zwischenabschnitt (13) von einem davon abragenden Element (15) im Wesentlichen abgedeckt wird, welches als Sitz für das Bodenelement (7) ausgebildet ist.
  9. Wärmeübertrager (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sitz eine Auflagefläche (16) für das Bodenelement (7) aufweist, und zumindest zwei Seitenelemente (17), welche die Auflagefläche (16) mit dem Zwischenabschnitt (13) verbinden, wobei die Seitenelemente (17) in einem Winkel von der Auflagefläche (16) abragen, welcher im Wesentlichen größer als 90° ist.
  10. Wärmeübertrager (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Hauptabschnitt (10) zumindest eine zweite Aussparung (18) vorgesehen ist, welche sich in den Zwischenabschnitt (13) fortsetzt, in welche ein Werkzeug einführbar ist.
  11. Wärmeübertrager (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertrager (1) zwei Endabschnitte (11) aufweist, welche im Wesentlichen gleich aufgebaut, insbesondere identisch, sind.
  12. Wärmeübertrager (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenelement (7) als Anschlussteil zu einem Kühlmittelkasten des Wärmeübertragers (1) dient.
  13. Wärmeübertrager (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrelemente (9) Flachrohre sind und die Rippenelemente (21) Wellrippen sind, welche abwechselnd angeordnet sind, wobei der Block (2) an zumindest einer Seite mit einem Rippenelement (21) endet.
  14. Wärmeübertrager (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Seitenteil (6) geprägt ist, um parallel ausgebildete sich entlang der Längsachse des Seitenteils (6) erstreckende rinnenförmige Vertiefungen (20) aufzuweisen.
  15. Wärmeübertrager (1) nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippenelemente (21), Rohrelemente (9), das zumindest eine Seitenteil (6) und die Bodenelemente (7) mittels eines Kassettierverfahrens zusammengesetzt sind, und wobei das zumindest eine Seitenteil (6) an dem Endabschnitt (11) und an dem laschenförmigen Abschnitt (12) mit dem Rohrelement (9), an welchem der Endabschnitt (11) und der laschenförmige Abschnitt (12) anliegen, fest verbunden ist, und wobei jedes Bodenelement (7) erste Aussparungen (8), in welche Enden der Rohrelemente (9) einführbar sind, und zweite Aussparungen (19) aufweist, in welche die laschenförmigen Abschnitte (12) einführbar sind.
DE102008035020A 2008-07-25 2008-07-25 Wärmeübertrager Withdrawn DE102008035020A1 (de)

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