DE8410851U1 - Wärmetauscher für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Wärmetauscher für ein Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher für ein Kraftfahrzeug,

mit einem zwischen einem oberen Wasserkasten und einem unteren Wasserkasten angeordnet ten Rohrrippenblock, dessen Rohre durch Aufweiten mit den Rippen Verbunden und durch ein Aufweiten der Enden dichtend mit dem Bo den des oberen Wasserkastens und dem Boden des unteren Wasserkastens verbunden sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugtunde, einen Wärmetauscher der eingangs genannten Art so auszubilden, daß eine zusätzliche Verbindung zwischen dem oberen Wasserkasten und dem unteren Wasserkasten vorhanden ist, die ohne zusätzlichen Raumaufwand verwirklicht wird und die die Herstellung des Wärmetauschers nicht erschwert .

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß wenigstens ein zusätzliches, von den Rippen freies Verbindungsrohr zwischen dem oberen Wasserkasten und dem unteren Wasserkasten vorgesehen ist, das einen größeren Durchmesser als die Rohre des Rippenrohrblocks aufweist und das mit seinen Enden in Aussparungen der Böden unter Zwischenfügen von Dichtungsringen radial gehalten und in axialer Richtung mittels in Abstand von seinen Enden auf den dem Rohrrippenblock zugewandten Seiten der Rohrboden angeordneten Ringbunden über die Dichtungsringe gegenüber den Böden ausgerichtet ist.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung ist das zusätzliche Verbindungsrohr so zwischen den beiden Wasserkästen angeordnet, daß die beim Aufweiten der Rohre des Rohrrippenblocks auftretende Längenverkürzung und die damit verbundene Annäherung der beiden Rohrboden zueinander nicht behindert wird, da das Verbindungsrohr auf-

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grund seiner Ausbildung und Anordnung die Relativbewegung der beiden Böden zueinander hin zulaßt.

Die Verwendung eines zusätzlichen Verbindungsrohres mit einem größeren Durchmesser wird insbesondere dazu ausgenutzt, daß
die auf beiden Seiten des vorzugsweise mittig angeordneten Verbindungsrohres verbindlichen Abschnitte des Rohrrippenblockes des als Heizkörper ausgenützten Wärmetauschers unterschiedlich mit Heizmedium beschickt werden können. Hierzu wird das Verbindungsrohr, das in einer abgeteilten Kammer des oberen Wasserkastens beginnt, an einen Vorlauf angeschlossen, während die
beiden seitlich davon befindlichen und den entsprechenden Ab^ schnitten des Wärmetauschers zugeordneten voneinander getrennten Kammern des oberen Wasserkastens an getrennte Rückläufe angeordnet sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß
die Böden aus Blech oder Kunststoff hergestellt und im Bereich der das Verbii dungsrohr aufnehmenden Aussparungen mit einer topfartigen Vertiefung versehen sind, in die die Dichtungsringe eingelegt sind. Die Herstellung eines derartigen Rohrbodens kann mit einfachen Mitteln preiswert erfolgen. Außerdem wird gleichzeitig eine
klar definierte Fläche geschaffen, an welchen die Abdichtung
über die Dichtungsringe erfolgt. U:m dabei die relative Beweglichkeit der Böden zu dem Verbindungsrohr nicht zu behindern, wird in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Außendurchmesser der Ringbunde kleiner als die Innendurchmesser der topfartigen Vertiefungen sind.

Um das Einsetzen der Verbindungsrohre trotz der vorhandenen
Ringbunde einfach durchführen zu können, wird in zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Rippen im Bereich des Verbindungsrohres mit Aussparungen versehen sind,
deren Durchmesser größer als der Außendurchmesser der Ringbunde des Verbindungsrohres ist.

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Um eine sichere Halterung der Dichtungsringe an der gewünschten Stelle zu gewährleisten, wird in zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß der Abstand der Ringbunde des Verbindungsrohres etwa dem Abstand der Böden des oberen und des unteren Wasserkastens entspricht. Die topfartigen Vertiefungen der Böden bilden dann in Verbindung mit den Ringbunden des Verbindungsrohres Kammern, in welchen die Dichtungsringe in definierter Lage gehalten sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen,, daß das Verbindungsrohr mit als Ringbunden dienenden angestauchten Sicken versehen ist. Dadurch läßt sich ein Verbir?,dungsrohr mit der gewünschten Form sehr einfach und preiswert verwirklichen.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in der Z-eichnung dargestellten Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt einen vertikalen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Wärmetauscher mit einem zusätzlichen Verbindungsrohr zwischen dem oberen und dem unteren Wasserkasten und

Fig. 2 eine Ansicht von unten auf den mit dem Rohrrippenblock verbundenen, das Verbindungsrohr aufnehmenden Boden.

Der dargestellte Wärmetauscher ist als ein Heizkörper für einen Kraftwagen ausgebildet, der derart in eine Heizungseinrichtung eingebaut ist, daß er in der Lage ist, insbesondere die beiden Fahrzeugseiten des Personenkraftwagens unterschiedlich zu beheizen. Der Wärmetauscher besitzt einen oberen Wasserkasten 3 und einen unteren Wasserkasten 4, zwischen denen ein Rohrrippenblock 6 angeordnet ist. Der Rohrrippenblock 6 enthält eine Vielzahl untereinander und zu den beiden Wasserkasten 3 und 4 parallelen Rippen, die an einer Vielzahl von in mehreren Reihen nebeneinander und hintereinander angeordneten Rohren 5 befestigt sind.

die ihrerseits jeweils zu dem oberen Wasserkasten und dem unteren Wasserkasten offen sind.

in der Mitte des Rohrrippenblockes 6 befindet sich ein Verbindungsrohr 2, das den oberen Wasserkasten 3 und den unteren Wasserkasten 4 miteinander verbindet. Der obere Wasserkasten 3 ist Mt in Fig. 2 gestrichelt angedeuteten Trennwänden 16 und 17 versehen, durch die der obere Wasserkasten 3 in drei Kamrtern unterteilt ist. Die beiden äußeren Kammern sind Über, die Rohre 5 mit dem unteren Wasserkasten 4 verbunden und die mittlere von den beiden Trennwänden 16 und 17 eingeschlossene Kammer über das Verbindungsrohr 2. Jeder der Kammern des oberen Wasserkastens 3 ist in nicht näher dargestellter Weise ein Anschlußstutzen zugeordnet. Die das Verbindungsrohr 2 aufnehmende Kammer ist an eine Vorlaufleitung für das Heizmedium angeschlossen. Die beiden seitlichen Kammern sind an Rücklaufleitungen angeschlossen, die unabhängig voneinander betätigbare Absperrorgane, beispielsweise Magnetventile, enthalten. Durch die beiden Absperrorgane wird bestimmt, welcher Anteil des zulaufenden Reizmediurns jeweils durch die neben dem Verbindungsrohr 2 liegenden Abschnitte des Rohrrippenblockes 6 geführt wird, so daß diese Abschnitte unterschiedlich aufheizbar sind.

Der Rohrrippenblock 6 ist in konventioneller Weise hergestellt, d.h. die Rohre 5 sind in entsprechende Aussparungen der Rippen 1 eingesteckt und anschließend aufgeweitet worden, so daß eine feste Verbindung zwischen den Rohren 5 und den Rippen 1 gegeben ist. in ähnlicher Weise wird die Verbindung der Rohre 5 mit den Böden 8 der Wasserkästen 3 und 4 hergestellt. Die Rohre 5 werden in entsprechende Bohrungen der Böden 8 eingesteckt und anschließen im Bereich ihrer Enden aufgeweitet, so daß eine klemmende und gleichzeitig abdichtende Verbindung erhalten wird. Das Verbindungs rohr 2, das einen wesentlich größeren Querschnitt als die Rohre 5 aufweist, vorzugsweise etwa den vierfachen Querschnitt, steht nicht mit den Rippen 1 in Verbindung, die im Bereich des Verbindungsrohres mit entsprechenden Aussparungen 12 versehen sind.

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Durch das Aufweiten der Rohre 5 ergibt sich eine Längenverkürzung, die auch dazu führt, daß sich die Böden 8 relativ aufeinander zu

j · bewegen, um diesem Umstand Rechnung zu tragen, hat da? Verbin- |- dungsrohr 2 und seine Anbringung und Abdi-chtung an den Böden 8 ;' eine besondere Ausbildung erfahren. Die aus Blech hergestellten §. Böden 8 besitzen im Bereich einer topfartigen Vertiefung 11 je- f weils eine Aussparung 7, durch die die Enden des Verbindungsroh- ** res 2 hindurchgesteckt sind. Zwischen den zylindrischen, parallel zu den Außenwänden des Verbindungsrohres 2 verlaufenden Wandflächen der topfartigen Vertiefungen 11 und dem Verbindungsrohr 2 sind unter elastischer Deformation Rundschnurdichtungsringe 9 eingelegt. Die Rundschnurdichtungsringe 9 befinden sich zwischen dem Boden der topfartigen Vertiefungen 11 und jeweils einem Ringbund 10 des Verbindungsrohres, so daß ihre axiale Lage exakt definiert ist. Der Abstand der beiden Ringbunde 10 des Verbindungsrohres 2 zueinander ist so festgelegt, daß er in etwa dem Abstand der beiden Böden 8 zueinander in fertig montiertem Zustand entspricht. Dabei sind die Außendurchmesser der Ringbunde 10 so bemessen, daß sie etwas kleiner als der Innendurchmesser der topfartigen Vertiefungen 11 ist. Beim Zusammenbau des Rippenrohrblockes 6, d.h. beim Aufweiten der Rohre 5, stützen sich die Ringbunde 10 gegen die Rundschnurdichtungen 9 ab, so daß eine axiale Lagejustierung des Verbindungsrohrec 2 erfolgt, ohne daß besondere Maßnahmen vorgesehen werden müssen. Dabei sind auch die Durchmesser der Aussparungen 12 der Rippen 1 etwas größer als der Außendurchmesser der Ringbunde 10, so daß das Verbindungsrohr 2 durch die Rippen 1 hindurchgesteckt werden kann. Als Ringbunde 10 dienen an die jeweiligen Endbereiche ies Verbindungsrohres 2 angestauchte Sicken.

Nachdem der Rippenrohrblock 6 mit dem Verbindungsrohr 2 und den beiden Böden 8 fertiggestellt ist, werden der obere Wasserkasten 3 und der untere Wasserkasten 4 durch entsprechende Deckel 13 und 14 verschlossen, wobei noch zusätzlich in bekannter Weise entsprechende Dichtungsprofile 13 eingelegt werden. Die Deckel 13 und 14 sind mit einem Randwulst Versehen, welchem eine umlaufende nutenärtlge Vertiefung der Böden 8 zugeordnet ist, in

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der sich ein verdickter Bereich der Dichtungsprofile 15 befindet. Die äußeren Ränder der Böden 8 sind um die Randwülste der aus Kunststoff hergestellten Deckel 13 herumgebördelt.

Qm die Führung des Verbindungsrohres 2 in den Böden 8 noch zu verbessern, kann in Abwandlung der Ausfuhrungsform nach Fig. 1 vorgesehen werden, daß die inneren Ränder der Aussparungen 7 in Richtung zum Inneren der Wasserkästen 3 und 4 hinein in der Ar<- eines Durchzuges abgewinkelt sind.

Es ist ohne weiteres möglich, die Böden 8 der Wasserkästen 3 und 4 in ähnlicher Gestalt aus Kunststoff herzustellen.

Claims (7)

;": PATENTANWÄLTE . NÄ DR,- ING, H. H, Wi'L'hVliOt -' DtPC- ING. H. DAUSTER D-7000 STUTTGART 1 · GYMNASIUMSTRASSE 31B · TELEFON (0711) 291133/2928 57 Anmelder: Stuttgart, den 05. April 1984 G 6993 Süddeutsche Kühlerfabrik Da/Ei Julius Fr. Behr GmbH & Co. KG Mauserstraße 3 B3-B-36 7OOO Stuttgart 30 Schutzansprüche

1. Wärmetauscher für ein Kraftfahrzeug, mit einem zwischen einem oberen Wasserkasten und einem unteren Wasseirkasten angeordneten Rohrrippenblock, dessen Rohre durch Aufweiten mit den Rippen verbunden und durch ein Aufweiten der Enden dichtend mit dem Boden des oberen Wasserkastens und dem Boden des unteren Wasserkastens verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein zusätzliches, von den Rippen (1) freies Verbindungsrohr (2) zwischen dem oberen Wasserkasten (3) und dem unteren Wasserkasten (4) vorgesehen ist, das einen größeren Durchmesser als die Rohre (5) des Rohrrippenblocks (6) aufweist und das mit seinen Enden in Aussparungen (7) der Böden

(8) unter Zwischenfügen von Dichtungsringen (9) radial gehalten und in axialer Richtung mittels in Abstand von seinen Enden auf den dem Rohrrippenblock (6) zugewsindten Seiten der Böden (8) angeordneten Ringbunden (10) über die Dichtungsringe

(9) gegenüber den Böden (8) ausgerichtet ist.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Böden (8) aus Blech oder Kunststoff hergestellt und im Bereich der das Verbindungsrohr (2) aufnehmenden Aussparungen (7) mit einer topfartigen Vertiefung (11) versehen sind, in die die Dichtungsringe (9) eingelegt sind.

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3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Außendurchmesser der Ringbunde (10) kleiner als die Innendurchmesser der topfartigen Vertiefungen (11) sind.

4. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, daß die Rippen (11) im Bereich des Verbindungsrohres (2) mit Aussparungen (12) versehen sind, deren Durchmesser größer als der Außendurchmesser der Ringbunde (10) des Verbindungsrohres (2) ist.

5. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Ringbunde (10) des Verbindungsrohres (2) etwa dem Abstand der Böden (8) des oberen und des unteren Wasserkastens (3, 4) entspricht.

6. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsrohr (2) mit als Ringbunden dienenden angestauchten Sicken (10) versehen ist.

7. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Ränder der Aussparungen (7) in Richtung zum Inneren der Wasserkästen (3, 4) hinein abgewinkelt sind.