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EP1431696A2 - Wärmeübertrager, insbesondere Kühlmittelkühler - Google Patents

Wärmeübertrager, insbesondere Kühlmittelkühler Download PDF

Info

Publication number
EP1431696A2
EP1431696A2 EP03024712A EP03024712A EP1431696A2 EP 1431696 A2 EP1431696 A2 EP 1431696A2 EP 03024712 A EP03024712 A EP 03024712A EP 03024712 A EP03024712 A EP 03024712A EP 1431696 A2 EP1431696 A2 EP 1431696A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heat exchanger
exchanger according
longitudinal
wall
recesses
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03024712A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1431696A3 (de
Inventor
Jochen Eitel
Klaus Dr. Hassdenteufel
Markus HÖGLINGER
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 Behr GmbH and Co KG
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
Publication of EP1431696A2 publication Critical patent/EP1431696A2/de
Publication of EP1431696A3 publication Critical patent/EP1431696A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0202—Header boxes having their inner space divided by partitions
    • F28F9/0204—Header boxes having their inner space divided by partitions for elongated header box, e.g. with transversal and longitudinal partitions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/001—Casings in the form of plate-like arrangements; Frames enclosing a heat exchange core
    • F28F9/002—Casings in the form of plate-like arrangements; Frames enclosing a heat exchange core with fastening means for other structures
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0219—Arrangements for sealing end plates into casing or header box; Header box sub-elements

Definitions

  • the invention relates to a brazed heat exchanger, in particular coolant radiator according to the preamble of claim 1 - known by DE-A 196 01 276 of the applicant.
  • Soldered heat exchangers in particular those in all-aluminum construction, were z. B. by DE-A 198 26 881 and DE-A 196 01 276 known.
  • it is a double-row flat tube evaporator with a one-piece collection box, which consists of a single Sheet metal plate is shaped so that there is a double longitudinal partition, whose longitudinal edges are each anchored by means of tabs in the ground to to achieve the required pressure stability for an evaporator.
  • This Collection box thus always has two longitudinally extending chambers on.
  • DE-A 196 01 276 is a soldered cooler, the consists exclusively of aluminum parts, among others, a one-piece Collecting box, which made a sheet metal blank to a closed Molded box profile and with a welded or soldered L Kunststoffsinformationsnaht closed is.
  • the box profile has a bottom section with passages which receive the ends of flat tubes.
  • the seam is on a side facing away from the ground, d. H. in the arranged on the top of the collection box, d. H. in a wall area, where due to the coolant pressure considerable tensile and bending stresses occur.
  • a first collection box section tabs while a second header section has recesses, so that by engaging the tabs in the recesses one Connection between the two SAmmelkastenabêten is made.
  • the collection box is preferred formed from a formed sheet metal blank, so that the part number the heat exchanger is particularly low, since the collection box then only consists of a single part.
  • the connection between the both longitudinal edges or longitudinal edges of the sheet metal blank in the bottom area arranged in the collecting box and through in recesses of the soil secured with tabs It is essential that the wall longitudinal edge and the bottom longitudinal edge are almost perpendicular to each other, wherein under the longitudinal edges no edges in the sense of lines, but the longitudinal edges or edge regions of the wall and floor sections are to be understood.
  • the tabs are arranged vertically in the slots, d. H. the tabs essentially form a right-hand side with the bottom longitudinal edges Corner.
  • the tabs ensure, in particular, if they are caulked, a firm connection as they solder the connection mechanically support.
  • the cross section of the collecting tank above the essentially flat floor area and outside the longitudinal wall edge can be arbitrary.
  • the recesses arranged in a bead or gutter will improve the Solder connection achieved because when soldering sufficient solder in this bead collects and thus given a sufficient Lot on for a Dichtlötung is.
  • the soil in the area the recesses are set up, d. H. so angled that a Lotstrom Chemistry for soldering wall and floor longitudinal edge results.
  • the Solder connection at the connection point is thereby improved.
  • the wall portion curved, z. B. semicircular or oval or even a flat angled surface - what z. B. for reasons of installation in the vehicle is an advantage.
  • the Longitudinal edge of the floor beyond the recesses and is in this Angled area to a stiffening profile. This will increase the strength or flexural rigidity of the bottom longitudinal edge and the solder joint improved.
  • the bottom longitudinal edge is upwards or below, angled in whole or in part and forms a longitudinal ridge or individual flanges or holders for the attachment of additional parts, eg. B. one Condenser or fan cowl.
  • Fig. 1 shows a coolant / air cooler 1 in Ganzaluminiumbauweise for a coolant circuit, not shown, of an internal combustion engine of a motor vehicle.
  • the coolant radiator 1 consists of a heat exchanger network 2 and laterally arranged collecting tanks 3, 4 and side parts 5, 6.
  • the heat exchanger network 2 consists of flat tubes, not shown, and arranged between these corrugated fins, which are acted upon by ambient air.
  • the radiator 1 is fastened in the front region of a motor vehicle (not shown) and has four attachment pins 7, 8, 9, 10 arranged on the manifolds 3, 4 or the side parts 5, 6 for this purpose.
  • an inlet connection 11 is arranged in the upper region of the collecting tank 3, and an outlet connection 12 is arranged in the lower region of the collecting tank 4.
  • the cooler 1 is preferably installed as a cross-flow cooler, ie with vertically arranged collecting boxes 3, 4.
  • the headers 3, 4, which are explained in more detail below, are frontally closed by cover 13, 14. All parts consist - as mentioned - of an aluminum alloy and are soldered "in one shot” in a soldering oven, preferably in the so-called Nocolok process, which is particularly advantageous for a Dichtlötung the header tank and heat exchanger according to the invention.
  • Fig. 2 shows a collecting box 15 in cross-section in its basic form. It consists of a bent to a closed hollow profile metal strip 16, a flat bottom portion 17, an approximately vertical, flat wall portion 18, a curved wall portion 19 and a flat recirculated wall portion 20 has.
  • the flat bottom portion 17 terminates in a bottom longitudinal edge 21, while the returned wall portion 20 terminates in a longitudinal wall edge 22.
  • At the longitudinal wall edge 22 - distributed over the length - individual tabs 23 are arranged, which are also visible in Fig. 1.
  • a longitudinally extending bead 24 is formed, in which - distributed over the length - recesses 25 for receiving the tabs 23 are arranged.
  • the sheet-metal plate 16 is preferably solder-plated on both sides, so that when soldering in brazing furnaces solder also runs from the vertical wall section 20 down into the channel 24 and thus good soldering both the longitudinal wall edge 22 with the bottom longitudinal edge 21 and the tabs 23 with the recesses 25th guaranteed.
  • Fig. 2a shows a modified connection point between a longitudinal wall edge 22a with a tab 23a, which is inserted into an associated slot 25a of a bottom portion 17a.
  • the bottom portion 17 a is continued in a bottom longitudinal edge 21 a, which is positioned vertically next to the recess 25 a, so that the wall longitudinal edge 22 a comes to rest on the raised bottom longitudinal edge 21 a.
  • Fig. 2b shows a modified cross-sectional shape for the collecting box with a semicircular curved wall portion 20b, which ends in a longitudinal wall edge 22b with a tab 23b.
  • the tab 23b is passed vertically through the bottom portion 17b, and also the longitudinal edge 22b forms approximately a right angle with the bottom portion 17b.
  • the wall merges into a circular curved wall section 20b.
  • Fig. 2c shows a modified junction between a flat bottom portion 17c and a longitudinal wall edge 22c with a tab 23c, which in turn is guided and inserted vertically through the relevant recess 25c through the bottom 17c.
  • the wall of the collecting tank or the sheet metal plate kinks in a planar portion 20 c which z. B. may be required due to the installation conditions in the vehicle.
  • Fig. 3 shows a modified form of a collecting tank 26 with a flat bottom portion 27 and a curved wall portion 28.
  • a header box 26 To stiffen the header box 26, in particular due to the stress resulting from the coolant pressure, are in the bottom portion 27 beads 29, facing away from the box 26 , and / or beads 30 which point into the box, as well as formed in the wall portion 28 beads 31.
  • Fig. 4 shows a junction 32 of a collecting tank with a connection 32 extended beyond this bottom portion 33 which is angled (at an arbitrary angle) to a flange 34, said flange 34 may be formed either continuously or interrupted, ie the shape of may have individual angled holders or attachment eyes. At this flange 34, respectively the individual holders can - as shown - additional parts 35, z. B. a Lütterzarge or a capacitor can be attached by means of screws or other fasteners.
  • Fig. 5 shows a junction 36 of a collecting tank with a bottom longitudinal edge 37, which merges into an angled at any angle longitudinal web 38.
  • This web 38 acts as a stiffening profile and prevents bending of the bottom of the collecting tank, in particular in the region of the connection point 36.
  • Fig. 6 shows a further embodiment of a collecting tank 39, from the bottom portion openings 40 and from the wall portion openings 41 are danced, for example, for receiving coolant nozzle.
  • the openings 41 may also be formed as passages, as shown similarly in FIGS. 7 and 8 for the openings 40.
  • Fig. 7 shows a bottom portion 42 of a header with pointing into the box in passages 43 for receiving cooling tubes, not shown, of the heat exchanger network, which may be formed as flat tubes.
  • Fig. 8 shows a bottom portion 44 with facing away from the box passages 45 for receiving cooling tubes, not shown.
  • the cooling tubes are soldered to the passages 43 and 45, respectively.
  • Fig. 9 shows a further embodiment of the invention in the form of a tandem collection box 46, ie two juxtaposed collection boxes 47, 48 which abut each other with their wall sections 49, 50 and are in fluid communication with each other in this area by connecting openings 51.
  • the connection points 52, 53 of the two manifolds 46, 47 are outside, ie, two headers of the construction described above were arranged in mirror image side by side. This arrangement is particularly advantageous in double-row coolers.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
  • Details Of Heat-Exchange And Heat-Transfer (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen gelöteten Wärmeübertrager, insbesondere einen Kühlmittelkühler für Kraftfahrzeuge, mit einem aus Rohren und Rippen bestehenden Wärmeübertragernetz sowie mit mindestens einem aus einer Blechplatine (16) geformten Sammelkasten (15), der einen Bodenabschnitt (17) mit Öffnungen aufweist, in welche die Rohre münden. Es wird vorgeschlagen, dass der Bodenabschnitt (17) einerseits eine Bodenlängskante (21) mit Aussparungen (25) aufweist und andererseits in einen gebogenen Wandabschnitt (18, 19, 20) übergeht, der in einer Wandlängskante (22) mit Laschen (23) endet, und dass die Wandlängskante (22) im Wesentlichen senkrecht auf die Bodenlängskante (21) zurückgeführt und mit den Laschen (23) in die Aussparungen (25) gesteckt ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen gelöteten Wärmeübertrager, insbesondere Kühlmittelkühler nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 ― bekannt durch die DE-A 196 01 276 der Anmelderin.
Gelötete Wärmeübertrager, insbesondere solche in Ganzaluminiumbauweise, wurden z. B. durch die DE-A 198 26 881 und die DE-A 196 01 276 bekannt. Im ersten Falle handelt es sich um einen zweireihigen Flachrohrverdampfer mit einem einstückigen Sammelkasten, der aus einer einzigen Blechplatine derart geformt ist, dass sich eine doppelte Längstrennwand ergibt, deren Längsränder jeweils mittels Laschen im Boden verankert sind, um die für einen Verdampfer erforderliche Druckstabilität zu erreichen. Dieser Sammelkasten weist also stets zwei in Längsrichtung verlaufende Kammern auf. Bei der DE-A 196 01 276 handelt es sich um einen gelöteten Kühler, der ausschließlich aus Aluminiumteilen besteht, unter anderen aus einem einstückigen Sammelkasten, der aus einer Blechplatine zu einem geschlossenen Kastenprofil geformt und mit einer geschweißten oder gelöteten Längsverbindungsnaht geschlossen ist. Das Kastenprofil weist einen Bodenabschnitt mit Durchzügen auf, welche die Enden von Flachrohren aufnehmen. Die Verbindungsnaht ist auf einer dem Boden abgewandten Seite, d. h. im obersten Bereich des Sammelkastens angeordnet, d. h. in einem Wandbereich, wo infolge des Kühlmitteldruckes erhebliche Zug- und Biegespannungen auftreten.
Durch die DE-A 195 15 530 wurde ein gelöteter Wärmeübertrager mit einem dreiteiligen Sammelkasten bekannt, der aus einem Rohrboden, einem Dekkel und einer Längstrennwand besteht. Alle drei Teile sowie die in den Boden eingesetzten Flachrohre sind miteinander verlötet, wobei Deckel und Trennwand Zungen aufweisen, die jeweils in Schlitze des zu verbindenden Teils gesteckt sind. Die Zungen treten auf der Rückseite der Schlitze wieder aus und sind dort zur Fixierung angestaucht, sodass Zunge und Schlitz eine formschlüssige Verbindung ergeben. Nachteilig bei diesem Sammelkasten ist seine mehrteilige Bauweise.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, für einen Wärmeübertrager der eingangs genannten Art, insbesondere für einen Kühlmittelkühler in Ganzaluminiumbauweise einen einfach und kostengünstig herstellbaren Sammelkasten zu schaffen, der in einem Arbeitsgang mit den anderen Teilen des Wärmeübertragers gelötet werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Patentanspruches 1. Erfindungsgemäß weist ein erster Sammelkastenabschnitt Laschen auf, während ein zweiter Sammelkastenabschnitt Aussparungen aufweist, so dass durch ein Eingreifen der Laschen in die Aussparungen eine Verbindung zwischen den beiden Sämmelkastenabschnitten hergestellt wird. Dadurch wird beispielsweise eine Verlötung des gesamten Wärmeübertragers in einem einzigen Arbeitsgang ermöglicht. Bevorzugt ist der Sammelkasten aus einer umgeformten Blechplatine gebildet, so dass die Teilanzahl des Wärmeübertragers besonders niedrig ist, da der Sammelkasten dann nur aus einem einzigen Teil besteht.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Verbindung zwischen den beiden Längsrändern bzw. Längskanten der Blechplatine im Bodenbereich des Sammelkastens angeordnet und durch in Aussparungen des Bodens steckenden Laschen gesichert. Wesentlich ist, dass die Wandlängskante und die Bodenlängskante nahezu senkrecht aufeinander stehen, wobei unter den Längskanten keine Kanten im Sinne von Linien, sondern die Längsränder bzw. Randbereiche des Wand- und Bodenabschnittes zu verstehen sind. Insofern sind auch die Laschen senkrecht in den Schlitzen angeordnet, d. h. die Laschen bilden mit den Bodenlängskanten im Wesentlichen einen rechten Winkel. Durch die Laschen und Aussparungen werden die beiden Längsränder zueinander fixiert und benötigen daher beim Löten keine zusätzliche Lötvorrichtung. Darüber hinaus gewährleisten die Laschen, insbesondere, wenn sie verstemmt sind, eine feste Verbindung, da sie die Lötverbindung mechanisch unterstützen. Der Querschnitt des Sammelkastens oberhalb des im Wesentlichen ebenen Bodenbereiches und außerhalb der Wandlängskante kann beliebig sein.
Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Aussparungen in einer Sicke bzw. Rinne angeordnet. Damit wird eine Verbesserung der Lötverbindung erreicht, weil sich beim Löten hinreichend Lot in dieser Sicke sammelt und damit ein hinreichendes Lotangebot für eine Dichtlötung gegeben ist.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Boden im Bereich der Aussparungen aufgestellt, d. h. so abgewinkelt, dass sich eine Lotanlagefläche zum Verlöten von Wand- und Bodenlängskante ergibt. Die Lötverbindung an der Verbindungsstelle wird dadurch verbessert.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der an die Wandlängskante anschließende Wandabschnitt gegenüber dem im Wesentlichen ebenen Boden geneigt sein, d. h. einen von 90° abweichenden Winkel bilden. Dabei kann der Wandabschnitt gekrümmt, z. B. halbkreisförmig oder oval oder auch eine ebene abgewinkelte Fläche sein ― was z. B. aus Einbaugründen im Fahrzeug von Vorteil ist.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung steht. die Längskante des Bodens über die Aussparungen hinaus und ist in diesem Bereich zu einem Versteifungsprofil abgewinkelt. Dadurch wird die Festigkeit bzw. Biegesteifigkeit der Bodenlängskante und der Lötverbindung verbessert.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Bodenlängskante nach oben oder unten, ganz oder teilweise abgewinkelt und bildet einen Längssteg bzw. einzelne Flansche oder Halter für die Befestigung von Zusatzteilen, z. B. einem Kondensator oder einer Lüfterzarge.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind in den Bodenbereich oder in den Bereich der Wandabschnitte Sicken zur Versteifung eingeformt, was die Formstabilität des Sammelkastens gegen Innendruck erhöht.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können mehrere Sammelkästen nebeneinander angeordnet und gegebenenfalls durch Verbindungsöffnungen strömungsmäßig miteinander verbunden sein. Diese Anordnung ist insbesondere für mehrreihige Wärmeübertrager bzw. Kühlmittelkühler vorteilhaft. Dabei können vorteilhafterweise auch Querwände in die Längskammern eingesetzt werden, sodass sich eine Reihe von unterschiedlichen Strömungsführungen für das Kühlmittel realisieren lässt, z. B. wie bei so genannten Mehrkreiskühlern, die in der älteren Anmeldung der Anmelderin mit dem Aktenzeichen 101 58 436.9 beschrieben sind. Die unterschiedliche Anordnung der Querwände in den oberen und unteren Sammelkästen bzw. Längskammern erlaubt eine Umlenkung des Kühlmittels in der Breite und in der Tiefe.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen
Fig.1
einen Kühlmittelkühler in einer Ansicht,
Fig. 1 a
den Kühlmittelkühler gemäß Fig. 1 in einer Draufsicht,
Fig. 1 b
den Kühlmittelkühler gemäß Fig. 1 in einer Seitenansicht,
Fig. 2
einen Sammelkasten für den Kühlmittelkühler gemäß Fig. 1,
Fig. 2a
eine hochgestellte Bodenlängskante,
Fig. 2b
einen gekrümmten Querschnitt für den Sammelkasten,
Fig. 2c
einen abgewinkelten Wandabschnitt des Sammelkastens,
Fig. 3
einen durch Sicken versteiften Sammelkasten,
Fig. 4
einen Befestigungsflansch am Sammelkasten,
Fig. 5
ein Versteifungsprofil am Sammelkasten,
Fig. 6
einen Sammelkasten mit ausgestanzten Öffnungen,
Fig. 7
eine Teilansicht eines Sammelkastens mit Durchzügen nach innen,
Fig. 8
eine Teilansicht eines Sammelkastens mit Durchzügen nach außen und
Fig. 9
eine Anordnung von zwei Sammelkästen.
Fig. 1 zeigt einen Kühlmittel/Luftkühler 1 in Ganzaluminiumbauweise für einen nicht dargestellten Kühlmittelkreislauf einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges. Der Kühlmittelkühler 1 besteht aus einem Wärmeübertragernetz 2 und seitlich angeordneten Sammelkästen 3, 4 sowie Seitenteilen 5, 6. Das Wärmeübertragernetz 2 besteht aus nicht dargestellten Flachrohren und zwischen diesen angeordneten Wellrippen, die von Umgebungsluft beaufschlagt werden. Der Kühler 1 wird im Frontbereich eines nicht dargestellten Kraftfahrzeuges befestigt und weist hierfür vier an den Sammelkästen 3, 4 bzw. den Seitenteilen 5, 6 angeordnete Befestigungszapfen 7, 8, 9, 10 auf. Für den Eintritt des Kühlmittels ist im oberen Bereich des Sammelkastens 3 ein Eintrittsstutzen 11 und im unteren Bereich des Sammelkastens 4 ein Austrittstutzen 12 angeordnet. Der Kühler 1 wird vorzugsweise als Querstromkühler, d. h. mit senkrecht angeordneten Sammelkästen 3, 4 eingebaut. Die Sammelkästen 3, 4, die im Folgenden näher erläutert werden, sind stirnseitig durch Deckel 13, 14 abgeschlossen. Sämtliche Teile bestehen ― wie erwähnt ― aus einer Aluminiumlegierung und werden "in einem Schuss" im Lötofen gelötet, vorzugsweise im so genannten Nocolok-Verfahren, welches für eine Dichtlötung des erfindungsgemäßen Sammelkastens bzw. Wärmeübertragers besonders vorteilhaft ist.
Fig. 2 zeigt einen Sammelkasten 15 im Querschnitt in seiner Grundform. Dieser Sammelkasten 15 entspricht den in Fig. 1 dargestellten Sammelkästen 3, 4. Er besteht aus einem zu einem geschlossenen Hohlprofil gebogenen Blechstreifen 16, der einen ebenen Bodenabschnitt 17, einen etwa senkrechten, ebenen Wandabschnitt 18, einen gebogenen Wandabschnitt 19 und einen ebenen zurückgeführten Wandabschnitt 20 aufweist. Der ebene Bodenabschnitt 17 endet in einer Bodenlängskante 21, während der zurückgeführte Wandabschnitt 20 in einer Wandlängskante 22 endet. An der Wandlängskante 22 sind ― über die Länge verteilt ― einzelne Laschen 23 angeordnet, die auch in Fig. 1 erkennbar sind. In der Bodenlängskante ist eine in Längsrichtung verlaufende Sicke 24 eingeformt, in welcher ― über die Länge verteilt ― Aussparungen 25 zur Aufnahme der Laschen 23 angeordnet sind. Beim Umbiegen der Blechplatine 16 und dem Zurückführen der Wandlängskante 22 werden also die Laschen 23 in die Aussparungen 25 gesteckt, bis die Längskante 22 auf der Sicke 24 aufliegt. Damit ist eine Fixierung der beiden Längskanten 22, 21 und damit des gesamten Profils 15 erreicht. Die Laschen 23 werden danach auf der Unterseite der Sicke 24 verstemmt, sodass sich eine formschlüssige Verbindung ergibt und die Laschen 23 in den Aussparungen 25 blockiert sind. Die Blechplatine 16 ist vorzugsweise beidseitig lotplattiert, sodass beim Löten im Lötöfen Lot auch von dem senkrecht stehenden Wandabschnitt 20 nach unten in die Rinne 24 läuft und damit eine gute Verlötung sowohl der Wandlängskante 22 mit der Bodenlängskante 21 als auch der Laschen 23 mit den Aussparungen 25 gewährleistet.
Fig. 2a zeigt eine abgewandelte Verbindungsstelle zwischen einer Wandlängskante 22a mit einer Lasche 23a, die in einen zugeordneten Schlitz 25a eines Bodenabschnittes 17a gesteckt ist. Der Bodenabschnitt 17a setzt sich in einer Bodenlängskante 21 a fort, die unmittelbar neben der Aussparung 25a senkrecht aufgestellt ist, sodass die Wandlängskante 22a an der aufgestellten Bodenlängskante 21 a zur Anlage kommt. Dadurch ergibt sich eine Lotanlagefläche für beide Längskanten 22a, 21a, die in diesem Bereich miteinander verlöten. Die Qualität der Lötverbindung wird hierdurch verbessert.
Fig. 2b zeigt eine abgewandelte Querschnittsform für den Sammelkasten mit einem halbkreisförmig gekrümmten Wandabschnitt 20b, der in einer Wandlängskante 22b mit einer Lasche 23b endet. Die Lasche 23b ist senkrecht durch den Bodenabschnitt 17b hindurchgeführt, und auch die Längskante 22b bildet ungefähr einen rechten Winkel mit dem Bodenabschnitt 17b. Unmittelbar hinter der Längskante 22b geht die Wand in einen kreisförmig gekrümmten Wandabschnitt 20b über.
Fig. 2c zeigt eine abgewandelte Verbindungsstelle zwischen einem ebenen Bodenabschnitt 17c und einer Wandlängskante 22c mit einer Lasche 23c, die wiederum senkrecht durch die betreffende Aussparung 25c durch den Boden 17c geführt und gesteckt ist. Unmittelbar hinter der Längskante 22c knickt die Wand des Sammelkastens bzw. die Blechplatine in einen ebenen Abschnitt 20c ab, was z. B. aufgrund der Einbauverhältnisse im Fahrzeug erforderlich sein kann. Wie bereits ausgeführt, ist es wesentlich, dass zumindest die Wandlängskante 22c und die Laschen 23c senkrecht zum Bodenabschnitt 17c angeordnet sind.
Fig. 3 zeigt eine abgewandelte Form eines Sammelkastens 26 mit einem ebenen Bodenabschnitt 27 und einem gewölbten Wandabschnitt 28. Zur Versteifung des Sammelkastens 26, insbesondere aufgrund der aus dem Kühlmitteldruck resultierenden Beanspruchung, sind in den Bodenabschnitt 27 Sicken 29, die weg vom Kasten 26 weisen, und/oder Sicken 30, die in den Kasten hinein weisen, sowie in den Wandabschnitt 28 Sicken 31 eingeformt.
Fig. 4 zeigt eine Verbindungsstelle 32 eines Sammelkastens mit einem über diese Verbindungsstelle 32 hinaus verlängerten Bodenabschnitt 33, der (in einem beliebigen Winkel) zu einem Flansch 34 abgewinkelt ist, wobei dieser Flansch 34 entweder durchgehend ausgebildet sein kann oder unterbrochen, d. h. die Form von einzelnen abgewinkelten Haltern oder Befestigungsaugen aufweisen kann. An diesem Flansch 34, respektive den einzelnen Haltern können ― wie dargestellt ― Zusatzteile 35, z. B. eine Lütterzarge oder ein Kondensator mittels Schrauben oder sonstiger Befestigungselemente befestigt werden.
Fig. 5 zeigt eine Verbindungsstelle 36 eines Sammelkastens mit einer Bodenlängskante 37, die in einen unter einem beliebigen Winkel abgewinkelten Längssteg 38 übergeht. Dieser Steg 38 wirkt als Versteifungsprofil und verhindert eine Durchbiegung des Bodens des Sammelkastens, insbesondere im Bereich der Verbindungsstelle 36.
Fig. 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Sammelkastens 39, aus dessen Bodenabschnitt Öffnungen 40 und aus dessen Wandabschnitt Öffnungen 41 ausgetanzt sind, beispielsweise zur Aufnahme von Kühlmittelstutzen. Die Öffnungen 41 können auch als Durchzüge ausgebildet sein, wie sie ähnlich in den Fig. 7 bzw. Fig. 8 für die Öffnungen 40 dargestellt sind.
Fig. 7 zeigt einen Bodenabschnitt 42 eines Sammelkastens mit in den Kasten hinein weisenden Durchzügen 43 zur Aufnahme von nicht dargestellten Kühlrohren des Wärmeübertragernetzes, die als Flachrohre ausgebildet sein können..
Fig. 8 zeigt einen Bodenabschnitt 44 mit vom Kasten wegweisenden Durchzügen 45 zur Aufnahme von nicht dargestellten Kühlrohren. Die Kühlrohre werden mit den Durchzügen 43 bzw. 45 verlötet.
Fig. 9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form eines Tandemsammelkastens 46, d. h. zwei nebeneinander angeordneten Sammelkästen 47, 48, die mit ihren Wandabschnitten 49, 50 aneinander anliegen und in diesem Bereich durch Verbindungsöffnungen 51 miteinander in Fluidverbindung stehen. Die Verbindungsstellen 52, 53 der beiden Sammelkästen 46, 47 liegen außen, d. h., es wurden zwei Sammelkästen der oben beschriebenen Bauweise spiegelbildlich nebeneinander angeordnet. Diese Anordnung ist insbesondere bei zweireihigen Kühlern vorteilhaft.

Claims (26)

  1. Wärmeübertrager, insbesondere Kühlmittelkühler (1) für Kraftfahrzeuge, mit Rohren sowie mit mindestens einem Sammelkasten (3, 15), dadurch gekennzeichnet, dass Laschen (23) eines ersten Sammelkastenabschnitts (17) in Aussparungen (25) eines zweiten Sammelkastenabschnitts eingreifen.
  2. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre mit Rippen ein Wärmeübertragernetz (2) bilden.
  3. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelkasten aus einer umgeformten Blechplatine (16) gebildet ist.
  4. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste oder der zweite Sammelkastenabschnitt durch einen Bodenabschnitt (17) mit Öffnungen, in welche die Rohre münden, gebildet ist.
  5. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenabschnitt (17) einerseits eine Bodenlängskante (21) mit Aussparungen (25) aufweist und andererseits in einen gebogenen Wandabschnitt (18, 19, 20) übergeht, der in einer Wandlängskante (22) mit Laschen (23) endet.
  6. Wärmeübertrager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandlängskante im Wesentlichen senkrecht auf die Bodenlängskante (21) zurückgeführt und mit den Laschen (23) in die Aussparungen (25) gesteckt ist.
  7. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laschen (23b, 23c) senkrecht in die Aussparungen (25b, 25c) gesteckt und der Wandabschnitt (20b, 20c) hinter der Wandlängskante (22b, 22c) außerhalb der Senkrechten verläuft.
  8. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungen (25) in einer Sicke (24) der Bodenlängskante (21) angeordnet sind.
  9. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (17a) unmittelbar neben den Aussparungen (25a) hochgestellt ist und eine abgewinkelte Bodenlängskante (21a) aufweist und dass die Wandlängskante (22a) an die hochgestellte Bodenlängskante (21a) angelegt ist.
  10. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bodenabschnitt (17) im Wesentlichen eben ausgebildet ist.
  11. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der an die Wandlängskante (22) anschließende Wandabschnitt (20) im Wesentlichen eben ausgebildet und mit dem Bodenabschnitt (17) einen annähernd rechten Winkel einschließt.
  12. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der an die Wandlängskante (22b, 22c) anschließende Wandabschnitt (20b, 20c) gekrümmt oder eben und gegenüber dem Bodenabschnitt (17b, 17c) geneigt ausgebildet ist.
  13. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Bodenabschnitt (17) und dem im Wesentlichen ebenen Wandabschnitt (20) ein gebogener Wandabschnitt (18, 19) angeordnet ist.
  14. Wärmeübertrager nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der gekrümmte Wandabschnitt (20b) die Form eines Halbkreises oder eines Ovals aufweist.
  15. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden- und/oder der gebogene bzw. gekrümmte Wandabschnitt (27, 28, 20b) Versteifungssicken (29, 30, 31) aufweisen.
  16. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laschen (23) gegenüber der Bodenlängskante (21) verstemmt sind.
  17. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungen im Bodenabschnitt als Durchzüge ausgebildet sind, die nach innen (43) oder nach außen (45) gerichtet sind.
  18. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandabschnitte, insbesondere die ebenen, ausgestanzte Löcher (41) oder Durchzüge, insbesondere zur Aufnahme von Stutzen (11) aufweisen.
  19. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bodenlängskante (37) über die Aussparungen hinaus verlängert ist und einen abgewinkelten Längssteg (38) bildet.
  20. Wärmeübertrager nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Längssteg (33) unter einem beliebigen Winkel, insbesondere einem rechten durchgehend oder partiell abgewinkelt und als Befestigungsflansch (34) oder als einzelner Halter ausgebildet ist.
  21. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelkasten (3, 4) stirnseitig durch ein- oder aufgelötete Deckel (13, 14) verschlossen ist.
  22. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sammelkasten durch Längsund/oder Quertrennwände unterteilt ist.
  23. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Sammelkästen (47, 48) nebeneinander angeordnet sind.
  24. Wärmeübertrager nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelkästen (47, 48) über Verbindungsöffnungen (51) miteinander in Fluidverbindung stehen.
  25. Wärmeübertrager nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelkästen (47, 48) jeweils mit den den Laschen bzw. Aussparungen (52, 53) abgewandten Wandabschnitten (49, 50) aneinander anliegen.
  26. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in den Sammelkästen (47, 48) Querwände zur Umlenkung des Fluids und/oder zur Bildung eines Mehrkreiskühlers angeordnet sind.
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