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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Austausch
von Wärme
und ein Verfahren zu deren Herstellung. Vorrichtungen zum Austausch
von Wärme
sind aus dem Stand der Technik insbesondere im Kraftfahrzeugbereich
seit langem bekannt. Diese Vorrichtungen weisen bekannter Weise
Zuführungen
für ein
Kältemittel,
ein Verteilungsrohr, um das Kältemittel
auf eine Vielzahl von Flachrohren zu verteilen, ein Sammelrohr,
um das Kältemittel
nach dem Durchgang durch die Flachrohre zu sammeln, sowie einen
Abfluss auf. Dabei ist es möglich,
dass Sammel- und das Verteilungsrohr in Form eines Wasserkastens
auszufüllen,
der eine Trennwand aufweist. Dabei muss allerdings sichergestellt
sein, dass die Trennwand den Wasserkasten dicht in einen eingangs-
und einen ausgangsseitigen Teilbereich abtrennt.
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Aus
diesem Grunde werden im Stand der Technik Trennwände eingesetzt, die den Wasserkasten
in zwei Teilräume
aufteilen. Dabei besteht das Problem, dass die Trennwände möglichst
kostensparend und gleichwohl abdichtend in den Sammelkasten eingefügt werden.
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Aus
der
EP 0 656 517 ist
ein Wasser/Luft-Wärmetauscher
aus Aluminium für
Kraftfahrzeuge bekannt, bei welchem eine Trennwand eines Wasserkastens
in Nuten und/oder Schlitze im Rohrboden eingreift, wobei der Eingriff
unter Kreuzung von Krägen
erfolgt, durch welche Flachrohre hindurchgeschoben werden. Dabei
handelt es sich um Nuten, die eine rechteckförmige Gestalt aufweisen und
zu allen Seiten hin begrenzt werden. Durch den Eingriff der Trennwand
bzw. deren Zungen wird ein relativ sicherer Halt und eine relativ
zuverlässige
Abdichtung der Wärmetauscheranordnung
erreicht. Bei der Herstellung kann sich jedoch Flussmittel bzw.
Lot in den umrandeten Nuten sammeln, wodurch sich beim Herstellungsverfahren
Fügeprobleme
ergeben können.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Aufwand für die Herstellung
einer Vorrichtung zum Austausch von Wärme zu reduzieren.
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Weiterhin
soll ein Sammelkasten zur Verfügung
gestellt werden, in welchem der eingangs- und der ausgangsseitige
Bereich zuverlässig
voneinander abgetrennt bzw. abgedichtet sind.
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Die
Aufgaben werden erfindungsgemäß durch
eine Vorrichtung zum Austausch von Wärme gelöst, welche wenigstens eine
erste Sammel- und/oder Verteileinrichtung für wenigstens ein fließfähiges Medium
aufweist, wobei die Sammel- und/oder Verteileinrichtung mit einer
Vielzahl von Durchflusseinrichtungen, durch welche das Medium wenigstens abschnittsweise
fließt,
fluidverbunden ist, und die Sammel- und/oder Verteileinrichtung
wenigstens eine Bodeneinrichtung, eine Deckeleinrichtung und eine
Trenneinrichtung aufweist, welche die Sammel- und/oder Verteileinrichtung
in wenigstens zwei Teilräume
unterteilt. Dabei weist die Bodeneinrichtung erfindungsgemäß wenigstens
einen in einer vorgegebenen Ebene der Bodeneinrichtung bezüglich der Sammel-
und/oder Verteileinrichtung nach innen ragenden Vorsprung auf, und
wenigstens ein Abschnitt der Trenneinrichtung steht mit we nigstens
einer Seitenfläche
des Vorsprungs sowie einem Abschnitt der Ebene der Bodeneinrichtung
in wenigstens mittelbaren Kontakt.
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Der
Vorteil der Erfindung besteht dann, dass die Trennwand auf diese
Weise gleichzeitig mit zwei Seitenflächen in Kontakt steht und dadurch
die Stabilität
der Vorrichtung erhöht
werden kann, was insbesondere dann bedeutsam ist, wenn zur Gewichts- und
Kostenreduzierung relativ dünnwandige
Bauteile verwendet werden. Daneben wird erfindungsgemäß verhindert,
dass sich während
des Herstellungsverfahrens Lot, Flussmittel und dergleichen in räumlich begrenzten
Nuten sammeln.
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Unter
einer Sammel- und/oder Verteileinrichtung wird eine Einrichtung
verstanden, welche ein Fluid entweder auf mehrere Rohre verteilen
kann, oder ein aus einer Vielzahl von Rohren ausströmendes Fluid
sammeln kann. Dabei weist diese Verteileinrichtung eine Boden- und
eine Deckeleinrichtung auf, das heißt, die Sammel- und/oder Verteileinrichtung
ist wenigstens aus einer Bodeneinrichtung, welche mit einer Deckeleinrichtung
zusammengefügt
ist, aufgebaut. Bei der vorgegebenen Ebene der Bodeneinrichtung
handelt es sich um eine geometrische Ebene, aus der einerseits die
nach innen ragenden Vorsprünge
herausragen, und andererseits auch wertere Randbereiche erhöht oder
abgesenkt sein können.
Dabei wird unter der Ebene der Bodeneinrichtung die Ebene verstanden,
an der die Trenneinrichtung anliegt. Genauer wird unter der Ebene
der Bodeneinrichtung die Ebene verstanden, an der bzw. dem die Trenneinrichtung
anliegt. Diese Ebene ist damit als Bezugsebene bezüglich weiterer
Ebenen zu verstehen, wie unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert wird.
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Unter
nach innen ragen ist dabei zu verstehen, dass der Vorsprung in das
Innere der Sammel- und/oder Verteileinrichtung hineinragt. Unter
wenigstens mittelbarem Kontakt ist zu verstehen, dass sich die einzelnen
beteiligten Flächen
entweder unmittelbar berühren
können,
oder dass zwischen diesen Flächen
ein weiteres Material bzw. ein weiteres Medium angeordnet ist. Dabei
kann es sich beispielsweise um eine Lotschicht oder Flussmittel
oder dergleichen handeln.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
weist der nach innen ragende Vorsprung wenigstens eine Seitenfläche auf,
die mit der Ebene der Bodeneinrichtung einen im Wesentlichen rechten Winkel
bildet, wobei die Trenneinrichtung an diesem rechten Winkel angeordnet
ist. Dies ist dahingehend zu verstehen, dass der Vorsprung, wie
oben dargestellt, beliebige geometrische Formen aufweisen kann,
jedoch eine seiner Außenflächen zusammen mit
der Ebene der Bodeneinrichtung einen rechten Winkel einschließt. Die
Trenneinrichtung ist dabei an diesem rechten Winkel angeordnet und
steht einerseits in mittelbarem Kontakt mit der Seitenfläche des Vorsprungs,
und andererseits mit dem Abschnitt der Bodeneinrichtung, der an
dieser Seitenfläche
angrenzt.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist eine Vielzahl nach innen ragender Vorsprünge vorgesehen. Dabei weisen
bevorzugt sämtliche dieser
nach innen ragenden Vorsprünge
wenigstens jeweils eine Seitenfläche
auf, die zu der Ebene der Bodeneinrichtung senkrecht steht.
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Bei
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist die Vielzahl der nach innen ragenden Vorsprünge im Wesentlichen in einer
Linie angeordnet. Dies bedeutet, dass die Seitenflächen der
Vorsprünge,
die mit der Trenneinrichtung in Kontakt stehen, und die bevorzugt
mit der Ebene der Bodeneinrichtung bzw. der Bodenfläche einen
rechten Winkel schließen,
im Wesentlichen in einer Ebene angeordnet sind. Diese Ebene steht
bevorzugt im wesentlichen senkrecht zu der Ebene der Bodeneinrichtung.
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Die
Trenneinrichtung wird an der Seitenfläche der einzelnen Vorsprünge angeordnet,
und steht mit den einzelnen Seitenflächen sowie der Ebene der Bodeneinrichtung
in wenigstens mittelbarem Kontakt. Dabei können die einzelnen Vorsprünge zueinander
einen vorgegebenen Abstand aufweisen. In einer bevorzugten Ausführungsform
sind die einzelnen Vorsprünge
durch Öffnungen
in der Bodeneinrichtung unterbrochen, durch welche die einzelnen Durchflusseinrichtungen
in das Innere der Sammel- und/oder Verteileinrichtung geführt werden
können, wobei
bevorzugt die Öffnungen
und die Vorsprünge abwechselnd
angeordnet sind.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist die Vielzahl der Vorsprünge
und Abschnitte abwechselnd gegeneinander seitlich versetzt angeordnet.
Dies bedeutet, dass im Wesentlichen eine erste Teilmenge der Vielzahl
in einer ersten Linie angeordnet ist, und eine zweite Teileinheit
der Vielzahl in einer zweiten Linie, wobei diese Linien bevorzugt zueinander
parallel sind. Bevorzugt stehen sich die Seitenflächen der
abwechselnd gegeneinander seitlich versetzt angeordneten Vorsprünge, die
mit der Trenneinrichtung in Kontakt stehen, im Wesentlichen jeweils
schräg
in einem vorgegebenen Winkel gegenüber. Dies bedeutet, dass die
einzelnen Vorsprünge
zueinander zickzackartig angeordnet sind, und die Seitenflächen, die
mit der Trenneinrichtung in Kontakt stehen, respektive die Ebenen,
die durch die einzelnen Seitenflächen
aufgespannt wird, sich einander im wesentlichen parallel gegenüberstehen.
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Beim
Zusammenbau wird die Trennwand derart zwischen den einzelnen Vorsprüngen angeordnet,
dass die Abschnitte jeweils abwechselnd von unterschiedlichen Seiten
mit der Trenneinrichtung in Kontakt stehen. So werden beispielsweise
der erste, der dritte, der fünfte,
der siebte usw. Vorsprung mit einer Seite der Trenneinrichtung in
Kontakt stehen, wohingegen die zweiten, vierten, sechsten und achten Abschnitte
mit der anderen Seite der Trennwandeinrichtung in Kontakt stehen.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
weist die Trennwand eine Dicke von 0,2 mm–5 mm, bevorzugt zwischen 0,4
mm und 2 mm, und besonders bevorzugt von 0,8 mm bis 1,2 mm auf.
Bevorzugt ist die Trennwand wenigstens teilweise mit einer Schicht überzogen,
wie insbesondere – aber nicht
ausschließlich – lotplattiert,
mit Zink oder dergleichen. Es hat sich gezeigt, dass eine Dicke
der Trennwand in dem angegebenen Bereich in besonders vorteilhafter
Weise einerseits der Gewichts- und Kostenersparung dient, andererseits
jedoch eine zuverlässige
Trennung des Sammelkastens bewirkt.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
weisen die nach innen ragenden Vorsprünge eine Fläche – insbesondere eine Oberfläche – auf, die
im Wesentlichen parallel zu der Bodeneinrichtung verläuft. In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
weisen die nach innen ragenden Vorsprünge eine Fläche auf, die im Wesentlichen
schräg
bezüglich
der Ebene der Bodeneinrichtung verläuft. Damit weisen die nach
innen ragenden Vorsprünge
die Gestalt einer Stufe auf, welche wenigstens eine Schrägfläche aufweist.
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Daneben
können
die Vorsprünge
weitere zur Ebene der Bodeneinrichtung im wesentlichen senkrechte
Flächen
aufweisen, welche besonders bevorzugt auch zu den vorgenannten Flächen im
wesentlichen senkrecht sind. Geht man von dem Bild einer Stufe aus,
so wären
diese Flächen
Seitenflächen, welche
die Stufe in ihrer Breite begrenzen.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
weisen die nach innen ragenden Vorsprünge eine Höhe auf, die zwischen 2 mm und
10 mm, bevorzugt zwischen 3 mm und 8 mm, und besonders bevorzugt
zwischen 4 mm und 6 mm liegt.
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Die
Ausdehnung der Seitenflächen
entlang der Längsrichtung
der Sammel- und/oder
Verteileinrichtung liegt zwischen 2 mm und 10 mm, bevorzugt zwi schen
3 mm und 8 mm, und besonders bevorzugt zwischen 4 mm und 6 mm.
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Es
hat sich gezeigt, dass die sich ergebende Seitenfläche, welche
im Wesentlichen senkrecht zu der Ebene der Bodeneinrichtung steht,
in besonders vorteilhafter Weise einen sicheren Kontakt mit der Trenneinrichtung
gewährleistet.
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In
einer werteren bevorzugten Ausführungsform
erstrecken sich die nach innen ragenden Abschnitte im wesentlichen
ununterbrochen entlang der Längsrichtung
der Bodeneinrichtung. Dies bedeutet, dass eine entlang der Längsrichtung
der Bodeneinrichtung im wesentlichen durchgehende Stufe entsteht,
an der die Trenneinrichtung angeordnet wird.
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In
einer besonders bevorzugten Ausführungsform
steht die Trenneinrichtung mit jeweils wenigstens einer Seitenfläche aller
nach innen ragender Abschnitte in wenigstens mittelbarem Kontakt.
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Dabei
ist besonders bevorzugt in dem Kontaktbereich zwischen der Bodeneinrichtung
und der Seitenfläche
einerseits, und der Trenneinrichtung andererseits ein Verbindungsmedium
vorgesehen, um eine stoffschlüssige
Verbindung zwischen der Trenneinrichtung und der Bodeneinrichtung
zu fördern. Dieses
Verbindungsmedium ist aus einer Gruppe von Verbindungsmedien ausgewählt, welche
Lote, insbesondere Lote, welche Aluminium aufweisen, Flussmittel
und dergleichen enthält.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist die Trenneinrichtung als Trennwand ausgebildet. Das heißt, bei
der Trenneinrichtung handelt es sich um ein im Wesentlichen zweidimensionales
Gebilde, welches im Inneren der Sammel- und/oder Verteileinrichtung
verläuft.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
weist die Bodeneinrichtung eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen
auf, wobei besonders bevorzugt die Vielzahl der Durchgangsöffnungen
ein im Wesentlichen langlochartiges Profil aufweisen. Dabei sind
die einzelnen vorspringenden Abschnitte bevorzugt jeweils zwischen
den Durchgangsöffnungen
angeordnet.
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Die
Durchgangsöffnungen
dienen dazu, eine Vielzahl von Durchflusseinrichtungen, welche ein flachrohrartiges
Profil aufweisen, in die Sammel- und/oder
Verteileinrichtung einzuführen.
Zu diesem Zweck weisen die Durchgangsöffnungen Profile auf, die an
diejenigen der Durchflusseinrichtung angepasst sind. Besonders bevorzugt
weisen die flachrohrartigen Durchflusseinrichtungen zwei Strömungswege
für ein
flüssiges
und/oder gasförmiges Medium
auf, welche voneinander abgetrennt sind.
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Diese
Abtrennung kann durch eine Trennwand im Inneren der Durchflusseinrichtung
erfolgen, es wäre
jedoch auch möglich,
dass die Durchflusseinrichtungen in einem bevorzugt mittleren Bereich zusammengepresst
werden, so dass auf diese Weise zwei Kammern entstehen. Daneben
ist es auch möglich,
dass die Abtrennung zwischen den beiden Bereichen im Laufe eines
Hartlötprozesses
entsteht.
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Unter
einem langlochartigen Profil wird verstanden, dass die Öffnungen
sich im Wesentlichen in einer Richtung erstrecken, und dagegen nur
geringfügig
in einer zu dieser Richtung senkrechten Richtung. In einer weiteren
bevorzugten Ausführungsform stellt
die von der Trenneinrichtung aufgespannte Ebene im Wesentlichen
eine Symmetrieebene für
die Bodeneinrichtung dar. Dabei werden auch die einzelnen Durchgangsöffnungen
durch die Trenneinrichtung im Wesentlichen mittig geteilt. Bei dieser
Symmetriebetrachtung werden eventuell vorhandene Abflüsse oder
dergleichen nicht berücksichtigt.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
weisen die Durchgangsöffnungen,
Umfangsränder
bzw. Krägen
auf. Durch diese Krägen
werden die Durchflusseinrichtungen bei der Herstellung hindurch
geschoben und bevorzugt mit den Krägen in form- und/oder stoff-
und oder kraftschlüssiger
Weise verbunden.
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Bevorzugt
weisen die Krägen
bezüglich
der Sammel- und/oder Verteileinrichtung nach innen, d.h. in Richtung
der Enden der Durchflusseinrichtungen. Die Krägen sind bevorzugt auf die
Form bzw. Gestalt der Durchflusseinrichtungen angepasst und umgeben
diese im wesentlichen vollständig.
Dabei wird unter im wesentlichen vollständig verstanden, dass gleichwohl
kleinere Bereiche in Umfangsrichtung, beispielsweise der Bereich,
in dem der Trennbereich der Durchflusseinrichtung vorgesehen ist,
von den Krägen
ausgespart sein können.
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Durch
die nach innen ragenden Krägen
kann die Verbindung zwischen der Bodeneinrichtung und den Durchflussrohren
gefördert
werden.
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Bei
einer weitern bevorzugten Ausführungsform
sind die Enden der Krägen
auf einem bezüglich der
Ebene Bodeneinrichtung unterschiedlichen Niveau angeordnet. Konkret
weisen die Enden der Krägen
verglichen mit dem Niveau der Bodeneinrichtung weiter in das Innere
der Sammel- und/oder Verteileinrichtung oder in einer besonders
bevorzugten Ausführungsform
weniger weit. Im letzteren Fall, d.h. in dem Fall, in dem die Ebene
der Bodeneinrichtung höher
angeordnet ist, als das Niveau der Krägen führt dies dazu, dass die in
die Bodeneinrichtung eingefügte
Trennwand bzw. Trenneinrichtung oberhalb der Krägen liegt und daher keine Kreuzung
der Krägen durch
die Trenneinrichtung auftritt. Auf diese Weise kann eine höhere Abdichtwirkung
erzielt werden.
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In
einer werteren Ausführungsform
weisen die Krägen
bzgl. der Sammel- und/oder
Verteileinrichtung nach außen.
Bei einer weiteren Ausführungsform
weisen einige der Krägen
bzg. der Sammel- und/oder Verteileinrichtung nach innen, andere nach
außen.
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Es
wäre prinzipiell
möglich,
auf den beiden Seiten der Trennwand im eingebautem Zustand jeweils
voneinander abgetrennte Durchgangsöffnungen vorzusehen. In einer
bevorzugten Ausführungsform
erstrecken sich jedoch die Durchgangsöffnungen entlang eines Großteils der
Breite der Bodeneinrichtung und sind auch in ihrem mittleren Bereich
bevorzugt durch einen verengten Bereich miteinander verbunden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform überragt
die Länge
der Bodeneinrichtung die Länge
der Trenneinrichtung. Dabei steht die Trenneinrichtung bevorzugt
sowohl mit der Boden- als auch mit der Deckeleinrichtung in Kontakt
und verbindet diese. Dabei wird bevorzugt in die Vielzahl der einzelnen
Durchgangsöffnungen
die Vielzahl von Durchflusseinrichtungen mit im Wesentlichen flachrohrartigen
Querschnitt eingeschoben und in einem anschließenden Arbeitsschritt verlötet.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist die Seitenfläche
der nach innen ragenden Vorsprünge,
die mit der Trenneinrichtung in Kontakt steht, größer als
der Abschnitt der Bodeneinrichtung, der mit der Trenneinrichtung
in Kontakt steht. Damit ist gemeint, dass die jeweilige Seitenfläche die
ihr zugeordnete Fläche
in der Ebene der Bodeneinrichtung, die bevorzugt senkrecht zu ihr
steht, hinsichtlich ihrer Größe überragt.
Auf diese Weise kann die Trennwand innerhalb der Sammel- und/oder
Verteileinrichtung besonders vorteilhaft gestützt werden.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist der Abschnitt der Bodeneinrichtung, der mit der Trenneinrichtung
in Kontakt steht, breiter als die Di cke der Trenneinrichtung. Daher
wird die Trenneinrichtung bevorzugt nicht in eine Nut oder einen Schlitz
eingeführt,
sondern der Bodenbereich, in welchem der Kontakt mit der Trenneinrichtung
auftritt, ist breiter als die Trenneinrichtung selbst.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist eine Vielzahl von gegenüber
einer vorgegebenen Ebene bzw. Grundfläche der Bodeneinrichtung vorspringenden
Stützeinrichtungen
vorgesehen. Bei diesen Stützeinrichtungen
handelt es sich um Vorsprünge
einer vorgegebenen Länge,
welche bewirken, dass die Bodeneinrichtung gegen ein Verbiegen stabilisiert
wird. Dabei sind die einzelnen Stützeinrichtungen im Wesentlichen
zwischen den Durchgangsöffnungen
anordnet. Bevorzugt geht wenigstens ein Teil dieser Stützeinrichtungen
in die Vorsprünge über. Dies
bedeutet, dass jeweils eine Stützeinrichtung
mit dem Vorsprung ein etwa T-förmiges Profil
aufweist.
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In
einer werteren bevorzugten Ausführungsform
weist die Bodeneinrichtung einen vorspringenden Umfangsrand auf.
Dies bedeutet, dass ein Rand vorgesehen ist, der sich von der Ebene
der Bodeneinrichtung ausgehend nach oben erstreckt, beispielsweise
in Richtung einer zweiten Deckeleinrichtung. Der Umfangsrand dient
dazu, die Bodeneinrichtung mit einer Deckeleinrichtung zu verbinden.
Besonders bevorzugt weist die Bodeneinrichtung wenigstens eine Lasche,
bevorzugt eine Vielzahl von Laschen in dem Umfangsrand auf. Diese
Laschen dienen ebenfalls der Verbindung mit einer zweiten Deckeleinrichtung,
um somit eine Bodeneinrichtung und eine Deckeleinrichtung zu einer
Sammel- und/oder Verteileinrichtung zusammenzufügen.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist die Trenneinrichtung, insbesondere die Trennwand, im wesentlichen
parallel zu den Durchgangsöffnungen
ausgerichtet. Vorzugsweise ist die Trenneinrichtung in einem Aufnahmeabschnitt
angeordnet, der Führungsflächen zum
Halten der Trenneinrichtung aufweist.
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Die
vorliegende Erfindung ist ferner auf ein Verfahren zur Herstellung
einer Vorrichtung zum Austausch von Wärme mit folgenden Verfahrensschritten
gerichtet. In einem ersten Verfahrensschritt wird eine Bodeneinrichtung
mit wenigstens einem Vorsprung hergestellt; in einem weiteren Verfahrensschritt
wird wenigstens ein Verbindungsmedium auf wenigstens eine Seitenfläche des
Vorsprungs aufgebracht.
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Daneben
wird das Verbindungsmedium auch auf wenigstens einen Abschnitt der
Bodeneinrichtung aufgebracht, der an die Seitenfläche des
wenigstens einen Vorsprung angrenzt. In einem werteren Schritt wird
die Trenneinrichtung an der Bodeneinrichtung so angeordnet, dass
die Trenneinrichtung in wenigstens mittelbarem Kontakt sowohl mit
der Bodeneinrichtung, als auch mit der Seitenfläche des Vorsprungs steht.
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Dabei
sind bevorzugt eine Vielzahl von Vorsprüngen vorgesehen, mit weichen
die Trenneinrichtung bzw. mit deren Seitenflächen die Trenneinrichtung in
Kontakt gebracht wird.
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Bevorzugt
wird im Verfahren die Trenneinrichtung auf die Seitenflächen der
einzelnen Vorsprüngen
aufgelegt und anschließend
verlötet,
wobei während
des Verlötvorgangs
die Wirkung der Schwerkraft zur Herstellung des Kontaktes zwischen der
Seitenflächen
und der Trenneinrichtung genutzt wird.
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In
einer werteren bevorzugten Ausführungsform
wird wenigstens ein nach innen ragender Abschnitt durch eine Bearbeitung
der Bodeneinrichtung erzeugt, wobei die Bearbeitung aus einer Gruppe
von Bearbeitungen ausgebildet ist, welche Ausstanzen, Tiefziehen
und dergleichen enthält.
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In
einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
verläuft
der Abschnitt der Bodeneinrichtung, der an den nach innen ragenden
Abschnitt angrenzt, im Wesentlichen in der Ebene der Bodeneinrichtung. Dies
bedeutet, dass die Bodeneinrichtung beispielsweise in Form eines
Bleches vorliegt, wobei die einzelnen Durchgangsöffnungen beispielsweise ausgestanzt
werden, und die einzelnen Erhebungen, wie die Stützeinrichtungen und die nach
innen ragenden Abschnitte durch Pressen, Ziehen oder dergleichen bewirkt
werden.
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Damit
kann als Ebene der Bodeneinrichtung diejenige Ebene aufgefasst werden,
aus welcher heraus sich die nach innen ragenden Abschnitte und die anderen
Einrichtungen erstrecken und die in Kontakt mit der Trennwand steht.
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Bevorzugt
wird ferner eine Stützeinrichtung in
der Bodeneinrichtung erzeugt, und dabei geht sie besonders bevorzugt
in wenigstens in einen nach innen ragenden Abschnitt über. Ferner
werden bevorzugt eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen in die Bodeneinrichtung
eingestanzt, wobei besonders bevorzugt jeweils Krägen der
Durchgangsöffnung
erzeugt werden, welche in das Innere der Sammel- und/oder Verteileinrichtung
erragen. Diese Krägen umgeben
dabei bevorzugt die einzelnen Durchgangsöffnung im Wesentlichen vollständig. Unter
im Wesentlichen vollständig
wird dabei verstanden, dass gleichwohl ein kleiner Bereich der Krägen ausgespart
werden kann, durch den die Trenneinrichtung verläuft.
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Bevorzugt
wird ferner in jeder Durchgangsöffnung
eine flachrohrartige Durchflusseinrichtung wenigstens teilweise
eingeschoben und zwischen der Bodeneinrichtung und jeder Durchflusseinrichtung
eine kraft-, form- und/oder stoffschlüssige Verbindung erzeugt.
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Besonders
bevorzugt wird die Verbindung zwischen der Bodeneinrichtung und
der Vielzahl von Durchflusseinrichtungen durch ein Verfahren erzeugt,
welches aus einer Gruppe von Verfahren ausgewählt ist, welche Hartlöten, Verlöten, Schweißen und
dergleichen, sowie Kombinationen aus diesen Verfahren enthält.
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Ferner
wird bevorzugt die Trenneinrichtung mit einer vorgegebenen Kraft
sowohl gegen eine Seitenfläche
des Vorsprungs als auch gegen den Abschnitt der Bodeneinrichtung
gepresst: Dabei kann bevorzugt, wie oben ausgeführt, die Wirkung der Schwerkraft
bei dem Andrücken
gegen die Seitenfläche
genutzt werden.
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Ferner
werden bevorzugt durch einen weiteren Verfahrensschritt die Bodeneinrichtung
umgebende Ränder
erzeugt. Auch bei der Erzeugung dieser Ränder kann auf ein Verfahren,
wie beispielsweise ein Tiefziehverfahren oder ein Biegeverfahren oder
dergleichen zurückgegriffen
werden.
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Die
Erfindung ist ferner auf die Verwendung der oben beschriebenen Vorrichtung
zum Austausch von Wärme
in Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen gerichtet.
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Weitere
Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung
und des Verfahrens ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen.
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Dabei
zeigen:
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1 eine
Ausschnittsdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Austausch
von Wärme;
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2 eine
Explosionsdarstellung der Ausschnittsdarstellung aus 1;
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3 eine
Ausschnittsdarstellung einer erfindungsgemäßen Bodeneinrichtung in einer
ersten perspektivischen Ansicht;
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4 eine
weitere perspektivische Ansicht der Bodeneinrichtung aus 3;
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5 eine
Rückansicht
der Bodeneinrichtung aus 3;
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6 eine
Detailansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bodeneinrichtung;
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7 eine
weitere Darstellung der Bodeneinrichtung aus 6;
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8 eine
Rückansicht
der Bodeneinrichtung aus 6;
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9 eine
Detailansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bodeneinrichtung;
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10 eine
weitere Darstellung der Bodeneinrichtung aus 9;
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11 eine
Rückansicht
der Bodeneinrichtung aus 9;
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12 eine
Detailansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bodeneinrichtung;
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13 eine
weitere Darstellung der Bodenansicht aus 12;
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14 eine
Rückansicht
der Bodeneinrichtung aus 12;
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15a eine schematische Darstellung einer Bodeneinrichtung
nach den Stand der Technik;
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15b eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Bodeneinrichtung;
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15c eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Bodeneinrichtung;
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15d eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Bodeneinrichtung;
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16 eine
rückwärtige Ansicht
einer weiteren Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Bodeneinrichtung;
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17 eine
wertere Darstellung der erfindungsgemäßen Bodeneinrichtung;
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18 eine
perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Bodeneinrichtung in einer
weiteren Ausführungsform,
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19 eine
rückwärtige Ansicht
der weiteren Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Bodeneinrichtung;
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20 ein
weitere Darstellung der erfindungsgemäßen Bodeneinrichtung nach 18,
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21 eine
rückwärtige Ansicht
einer weiteren Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Bodeneinrichtung
nach 18,
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22 eine
Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Austauschen
von Wärme
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23 eine
Darstellung der Vorrichtung nach 22,
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24 einen
Querschnitt der Bodeneinrichtung der 23 quer
zur Trennwand entlang eines Trennwandschlitzes,
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25 eine
Querschnitt der Bodeneinrichtung der 23 quer
zur ungeschützten
Trennwand,
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26 eine
perspektivische Darstellung der erfindungsgemäßen Bodeneinrichtung in einer
weiteren Ausführungsform,
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27 eine
rückwärtige Ansicht
der weiteren Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Bodeneinrichtung;
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28 eine
Explosionsdarstellung der weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Austauschen von Wärme
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29 eine
Explosionsdarstellung der weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Austauschen von Wärme
in rückwärtiger Ansicht,
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30 eine
perspektivische Darstellung der weiteren Ausführungsform der Vorrichtung
zum austauschen von Wärme,
und
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31 einen
Querschnitt durch die Bodeneinrichtung der Vorrichtung nach 30.
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In 1 ist
ein Ausschnitt aus einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Austausch
von Wärme
dargestellt. Dabei weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Vielzahl
von Durchflusseinrichtungen 40 auf, die im wesentlichen
parallel zueinander angeordnet sind. Wenigstens ein Ende dieser Durchflusseinrichtungen 40 ragt
durch eine Bodeneinrichtung 1 mit einem Endabschnitt 42 hindurch.
In einer bevorzugten Ausführungsform
ist an dem unteren Ende der Durchflusseinrichtungen 40 eine
weitere Bodeneinrichtung der hier gezeigten Art angeordnet. Im zusammengebauten
Zustand weist die Vorrichtung zum Austausch von Wärme eine
(nicht gezeigte) Deckeleinrich tung auf, die bewirkt, dass zwei voneinander
durch die Trennwand 30 abgetrennte Teilräume entstehen,
wobei sich ein Teilraum in der Figur links von der Trennwand und
ein Teilraum in der Figur rechts von der Trennwand 30 befindet.
Die Räume
werden durch die Trennwand 30 im wesentlichen gas- und/oder flüssigkeitsdicht
abgetrennt.
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2 ist
eine Detailansicht aus 1 in einer Explosionsansicht
dargestellt. Die Trennwand 30 weist eine Dicke DT zwischen 0,2 mm und 5 mm, bevorzugt zwischen
0,5 und 3 mm und besonders bevorzugt zwischen 0,7 mm und 1,2 mm
auf. Die Trennwand weist eine Vielzahl von Ausnehmungen oder Schlitzen 32 auf,
in welche die Bereiche 45 der einzelnen Flachrohre 40 bzw.
die Enden dieser Bereiche beim Zusammenbau eingeschoben werden.
In 1 ist dies für
den zusammengebauten Zustand dargestellt.
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Die
einzelnen Durchflusseinrichtungen 40 weisen in dieser Ausführungsform
eine erste Strömungskammer 46 und
eine zweite Strömungskammer 48 auf.
Der Querschnitt dieser Strömungskammern 46 und 48 ist
im wesentlichen flachrohrartig ausgebildet, weist also im Querschnitt
eine vorgegebene Länge
und eine gegenüber
dieser Länge
deutlich reduzierte Breite auf. Anstelle der Strömungskammern kann auch eine
Vielzahl von Kanälen
für das
Fluid bzw. Kältemittel
vorgesehen sein. Zwischen den Strömungskammern 46 und 48 weisen
die Durchflusseinrichtungen einen verengten Bereich 45 auf.
Die Dicke DF dieses verengten Bereiches
liegt zwischen 0,5 mm und 6 mm, bevorzugt zwischen 1 mm und 4 mm
und besonders bevorzugt zwischen 1,5 und 2,7 mm.
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In
diesem verengten Bereich 45 werden, wie oben ausgeführt, die
Strömungskammern 46 und 48 gas-
und/oder flüssigkeitsdicht
voneinander abgetrennt. Bei der Herstellung können die verengten Bereiche
durch Pressung der Durchflusseinrichtungen an der entsprechenden
Stelle erzeugt werden. Daneben können
diese Bereiche an den Innenwandungen auch lötbeschichtet sein, so dass
während
eines Lötvorgangs
eine gas- und/oder flüssigkeitsdichte
Verbindung entsteht.
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Die
Bezugszeichen 43 und 44 kennzeichnen Übergangsbereiche
zwischen den Strömungskammern 48 und 46.
In diesen Bereichen nimmt die Breite der Durchflusseinrichtungen
bevorzugt in einem vorgegebenen Winkel gegenüber der Querrichtung 1B hin
zu den Bereich 45 ab. Dieser Winkel liegt bevorzugt zwischen
10° und
90°, bevorzugt
zwischen 30° und
90° und
besonderes bevorzugt zwischen 60° und
85°. Es
ist jedoch auch möglich,
dass die Bereiche 43 und 44 sich krümmen oder
sich bogenförmig zum
mittleren Bereich 45 hin verjüngen. Die Bezugszeichen 7a und 7b kennzeichnen
in 2 einen links- bzw. rechtsseitigen Vorsprung,
der in der Bodeneinrichtung vorgesehen ist. Dabei sind die Vorsprünge jeweils
abwechselnd einmal auf der linken und auf der rechten Seite bzgl.
der Trennwand 30 angeordnet. Der Abstand DA zwischen
den Vorsprüngen 7a und 7b,
das heißt
in diesem Fall, zwischen einem Vorsprung 7b und der Position,
die derjenigen Position entspricht, an der ein benachbarter Vorsprung 7a angeordnet
ist, liegt zwischen 0,5 mm und 8 mm, bevorzugt zwischen 1,5 mm und
5 mm und besonders bevorzugt zwischen 1,8 mm und 4 mm.
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3 zeigt
eine Detailansicht einer erfindungsgemäßen Bodeneinrichtung in einer
ersten Ausführungsform.
Dabei beziehen sich die Bezugszeichen 7a und 7b jeweils
wieder auf links- bzw. rechtsseitige Vorsprünge. Das Bezugszeichen 8b kennzeichnet
einen Abschnitt des Vorsprungs 7b, der mit der Trennwand 30 in
Kontakt steht. In gleicher Weise stehen auch Abschnitte 8a der
Vorsprünge 7a mit
der Trennwand 30 in Kontakt. In dieser Ausführungsform
sind die einzelnen Vorsprünge 7a bzw.
der Abschnitte 8a im wesentlichen in einer Ebene angeordnet,
die senkrecht zur Ebene der Bodeneinrichtung ist. Die Abschnitte 8b der
Vorsprünge 7b sind ebenfalls
in einer zur Ebene der Bodeneinrichtung senkrechten Ebene angeordnet,
jedoch gegen über der
erstgenannten Ebene seitlich versetzt. Damit bezeichnet der Abstand
DA auch den Abstand dieser beiden Ebenen
zueinander.
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Bezugszeichen 9 kennzeichnet
einen Abschnitt der Bodeneinrichtung, mit welchem die Trenneinrichtung
wenigstens in mittelbarem Kontakt steht. Dabei liegt dieser Abschnitt
der Bodeneinrichtung in wesentlichen in der Ebene der Bodeneinrichtung.
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Wie
dargestellt, ist bei dieser Ausführungsform
eine Anordnung mit wechselseitigen Stufen 7a und 7b vorgesehen.
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Aus 3 ergibt
sich, dass der Abschnitt der Bodeneinrichtung, der mit der Trenneinrichtung 30 in wenigstens
mittelbarem Kontakt steht, auf einem vorgegebenen Höhenniveau
N2 steht und demgegenüber
das Niveau N1 der Bereiche 11 der Bodeneinrichtung abgesenkt
ist. Damit bezeichnet N2 das Niveau der Ebene der Bodeneinrichtung
und damit das Niveau der eingangs erwähnten Bezugsebene. Das Bezugszeichen 3 bezieht
sich auf einen Spalt bzw. eine Durchgangsöffnung, durch welchen der Endbereich 42 der
Durchflusseinrichtung 40 hindurchgeschoben werden kann.
Dieser Spalt weist einen verengten mittleren Bereich 4 auf,
der, wie oben aufgeführt,
zur Aufnahme des verengten Bereichen 45 der Durchflusseinrichtung 40 vorgesehen
ist.
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Das
Bezugszeichen 5 bezieht sich auf einen Kragen, der einen
sicheren Halt der Durchflusseinrichtung 40, die durch die
Durchgangsöffnungen durchgeschoben
wird, gewährleistet.
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Man
erkennt, dass das Niveau N2, auf welchem der Bodenabschnitt 9 der
Bodeneinrichtung angeordnet ist, oberhalb des Niveaus N3, in welchem die
Krägen 5 enden,
liegt.
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Es
könnten
hier jedoch auch andere Verhältnisse
der Niveaus N1, N2 und N3 vorgesehen sein. So könnten beispielsweise sämtliche
Niveaus auf gleicher Höhe
liegen, und das Niveau N2 könnte
unterhalb des Niveaus N3 angeordnet sehr.
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4 zeigt
eine weitere Ansicht der Bodeneinrichtung aus 3.
Dabei ist erkennbar, dass die abwechselnd angeordneten Vorsprünge 7a und 7b jeweils
stufenförmig
ausgeführt
sind. Dies bedeutet, dass neben den Abschnitten 8a bzw. 8b,
an welchem die Trennwand 30 anliegt, ein oberer Abschnitt 18a, 18b vorgesehen
ist, der im wesentlichen senkrecht zu dem Abschnitt 8a, 8b verläuft. Daneben
ist noch ein rückwärtiger Abschnitt 19a, 19b vorgesehen,
der im wesentlichen parallel zu dem Abschnitt 8b und im wesentlichen
senkrecht zu dem Abschnitt 18b verläuft. Auf diese Weise weisen
die Vorsprünge 7a, 7b im
wesentlichen die Gestalt eines umgedrehten U auf. Die Höhe der Vorsprünge, das
heißt
der Abstand zwischen der oberen Fläche 18b und des Abschnitts 9 liegt
zwischen 0,3 mm und 3 mm, bevorzugt zwischen 0,6 mm und 2 mm und
besonders bevorzugt zwischen 0,8 mm und 1,5 mm.
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Das
Bezugszeichen 11 bezieht sich auf Stützeinrichtungen in der Bodeneinrichtung,
deren Oberfläche
auf dem Niveau N1 liegt.
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5 zeigt
eine Rückansicht
der erfindungsgemäßen Bodeneinrichtung.
Dabei kennzeichnet das Bezugszeichen 3 wiederum eine zur
Durchführung der
Durchflusseinrichtung vorgesehene Öffnung und das Bezugszeichen 4 den
verengten Bereich in der Mitte. Das Bezugszeichen 8a bezieht
sich hier auf den rückwärtigen Teil
des Abschnitts, in welchem die Trennwand 30 angeordnet
ist. Auch in dieser Darstellung ist erkennbar, dass das Niveau des
Bodenabschnittes 9 gegenüber dem Niveau der Ausnehmungen 11 versetzt
ist.
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6 zeigt
eine Detailansicht einer werteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bodeneinrichtung.
Im Gegensatz zu der oben gezeigten Ausführungsform sind hier zu beiden
Seiten des Bodenabschnitts 9. Vorsprünge 7a und 7b angeordnet.
Zwischen diesen Vorsprüngen
ist die (nicht gezeigte) Trennwand vorgesehen und von unten werden
die (ebenfalls nicht gezeigten) Durchflusseinrichtungen durchgeschoben.
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Die
Trennwand liegt in dieser Ausführungsform
sowohl an der Abschnitten 8b der Vorsprünge 7b als auch an
den Abschnitten 8a der Vorsprünge 7a an. Es ist
jedoch auch möglich,
die Trennwand in einer Dicke zu wählen, die unter der Dicke DA in 6 liegt.
In diesem Fall liegt die Trennwand bevorzugt entweder an den Abschnitten 8a oder
an den Abschnitten 8b an. Daneben kann die Trenneinrichtung
auch ein gewelltes oder gezacktes Profil aufweisen, und abwechselnd
an den Vorsprüngen 8a und 8b anliegen.
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Wie
in 3 weisen auch hier die Flächen 18a und 19a bzw. 18b und 19b eine
geringere Ausdehnung in Längsrichtung 1 der
Bodeneinrichtung auf, als die entsprechenden Flächen 8b und 8a.
Der Grund dafür
liegt darin, dass die Abschnitte 8b derart ausgebildet
sind, dass sie sich an den verengten Mittelbereich 45 der
jeweiligen Flachrohre anpassen und daher der Abstand der einzelnen
Flächen 8a sowie
der Flächen 8b an
die Dicke der Durchflusseinrichtungen im mittleren Bereich 45 angepasst
ist. Auch in dieser Ausführungsform
liegt der Bodenabschnitt 9 auf einem höheren Niveau als die jeweiligen Abschnitte 11.
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7 zeigt
eine weitere Ansicht der in 6 gezeigten
Ausführungsform
der Bodeneinrichtung. Wie sich aus 7 ergibt,
ist die Bodeneinrichtung bezüglich
einer geometrischen Ebene, die bevorzugt bezüglich der (nicht gezeigten)
Trennwand mittig verläuft,
symmetrisch.
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8 zeigt
eine untere Ansicht der in 7 gezeigten
Ausführungsform.
Die Wölbungen
der Stützeinrichtungen 11 dienen
zur Erhöhung
der Stabilität
der Bodeneinrichtung. Die Krägen 5 dienen auch
in dieser Ausführungsform
dazu, einen sicheren Halt mit den durch die jeweiligen Öffnungen 3 hindurchgeschobenen
Durchflussrohren zu erreichen. In einer bevorzugten Ausführungsform
können
die jeweiligen (nicht gezeigten) Durchflussrohre bzw. deren Endabschnitte
wenigstens teilweise um die Krägen 5 umgelegt
werden, um auf diese Weise den gegenseitigen Halt zu fördern.
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Bei
allen bisher genannten Ausführungsformen
kann jeweils während
des Herstellungsprozesses ein auf die Bodenabschnitte 9 und
die Seitenabschnitte 8a bzw. 8b der Vorsprünge 7a, 7b aufgebrachtes
Flussmittel oder Lötmedium
abfließen
und staut sich nicht innerhalb eines abgeschlossenen Bereiches.
Während
bei der in 3 bis 5 gezeigten
Ausführungsform
das Medium jeweils sowohl in Richtung der Öffnungen 3 bzw. Spalte 4 abfließen kann
als auch in die den jeweiligen Vorsprüngen entgegengesetzten Richtungen,
kann bei der in den 6 bis 8 gezeigten
Ausführungsform
das Medium im Wesentlichen nur in Richtung der jeweiligen Öffnungen 3 und 4 abfließen.
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Die
in 9 gezeigte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bodeneinrichtung ähnelt der
in 3 gezeigten Ausführungsform. Zusätzlich sind im
Falle dieser Ausführungsform
Hilfsvorsprünge 12a und 12b vorgesehen,
mit deren Hilfe ein Einsetzen der Trennwand erleichtert wird. Zu
diesem Zweck weist die Trennwand bevorzugt neben den Öffnungen
bzw. Schlitzen 32 (nicht gezeigte) Zungen bzw. Endbereiche
auf, deren Gestalt die Vorsprünge 12a und 12b berücksichtigt.
Anstelle dieser Ausführungsform
könnten
jedoch auch nur die jeweils längsseitigen
Hilfsvorsprünge 12a bzw.
nur die jeweils rechtsseitigen Hilfsvorsprünge 12b vorgesehen
sein. Auch wäre
es möglich,
Hilfsvorsprünge 12a und 12b jeweils
abwechselnd an den einzelnen Bodenabschnitten 9 anzuordnen.
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Die
Hilfsvorsprünge 12a bzw. 12b weisen Flächen 22a auf,
die gegenüber
der Bodenfläche 9 in einem
vorgegebenen Winkel geneigt ist. Dieser Winkel liegt zwischen 0
und 90°,
bevorzugt zwischen 10 und 70° und
besonders bevorzugt zwischen 20 und 50°. In dieser Ausführungsform
schließen
die einzelnen Hilfsvorsprünge
im Wesentlichen mit den jeweiligen Krägen 5 ab. Die Vorsprünge können jedoch auch
hinsichtlich ihres Höhenniveaus
höher reichen als
die Krägen 5 oder
das Niveau der Krägen 5 nicht erreichen.
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Der
Vorteil der Hilfsvorsprünge 12a bzw. 12b liegt
darin, zusätzliche
Stabilität
beim Einsetzen der Trennwände
zu erreichen. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wäre es auch
möglich,
jeweils einen Hilfsvorsprung 12a und einen Hilfsvorsprung 12b derart
zusammenzuführen,
dass diese sich berühren.
In diesem Falle müsste
jedoch die Trennwand bevorzugt einen entsprechenden Einschnitt (nicht
gezeigt) aufweisen.
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Auch
in dieser Ausführungsform
sind die Enden der Krägen 5 bevorzugt
unterhalb der Ebene der Bodeneinrichtung, das heißt der Ebene
des Abschnitts 9 angeordnet.
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In 10 ist
eine weitere Ansicht der Ausführungsform
der Bodeneinrichtung aus 9 dargestellt. Man erkennt,
dass die Hilfsvorsprünge 12a bzw. 12b hinsichtlich
ihrer Höhe
nicht ganz das Höhenniveau
der Vorsprünge 7b erreichen.
Dies ist jedoch nicht notwendig, es wäre auch möglich, dass die Hilfsvorsprünge höher liegen
als die Hauptvorsprünge 7b bzw.
auf gleichem Niveau. In der hier gezeigten Ausführungsform ist das höchstliegende
Niveau dasjenige der Vorsprünge 7b,
gefolgt vom Niveau der Hilfsvorsprünge 12a, 12b und
der Krägen 5 und
schließlich
das niedrigste Niveau dasjenige der Einsenkungen 11.
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Der
Abstand DA entspricht auch in dieser Ausführungsform
im wesentlichen den in den vorangegangenen Ausführungsformen gezeigten Abständen. Bei
dieser Ausführungsform
kann das Lötmedium
bevorzugt jeweils zu der Seite hin abfließen, an welcher kein Vorsprung 7a bzw. 7b angeordnet
ist. Daneben können
die Hilfsvorsprünge 12a, 12b auch derart
angeordnet sei, dass zwischen den Hilfsvorsprüngen und dem betreffenden Abschnitt 7a und 7b ein
Spalt verbleibt, durch welchen ein flüssiges Verbindungsmittel hindurchtreten
kann.
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11 zeigt
eine rückwärtige Ansicht
der in den 9 und 10 gezeigten
Ausführungsform. Insbesondere
sind hier auch die Hilfseinrichtungen 12b zu erkennen,
wohingegen die Hilfseinrichtungen 12a an der jeweils abgewandten
Seite zu finden sind.
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Die
in 12 gezeigte weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Bodeneinrichtung ähnelt der
in 6 gezeigten Ausführungsform. Jedoch sind auch
im Falle der in 12 gezeigten Ausführungsform
Hilfsvorsprünge 12a und 12b vorgesehen, die
ein Einfügen
der Trennwand erleichtern. Bedingt durch das gegenüber den
Vorsprüngen 7a und 7b niedrigere
Niveau der Hilfsvorsprünge 12a und 12b kann
auch hier während
des Herstellungsverfahrens ein Medium, wie zum Beispiel Flussmittel,
in Richtung der Öffnungen 4 abfließen. Daneben
können auch
hier zwischen den Abschnitten 8a, 8b einerseits und
den Hilfsvorsprüngen
andererseits Spalten vorgesehen sein, die einen Durchtritt eines
Flussmittels erlauben.
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13 zeigt
eine wertere Ansicht der in 12 gezeigten
Ausführungsform.
Auch hier sind die Hilfsvorsprünge 12a und 12b vorgesehen.
Auch liegen bei dieser Ausführungsform
der Bodenabschnitt 9 und die Krägen 5 auf einem unterschiedlichen
Höhenniveau,
genauer gesagt, der Abschnitt 9 höher als die Enden der Krägen 5.
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In 14 ist
eine rückwärtige Ansicht
der in den 12 bis 13 gezeigten
Ausführungsform dargestellt.
Auch in diesem Fall ist erkennbar, dass die jeweiligen Vorsprünge an der
rückwärtigen Seite in
etwa die Gestalt eines U annehmen. Die Hilfsvorsprünge 12a und 12b sind
auch in diesem Fall mit der oben gezeigten Neigung gegenüber dem
Bodenabschnitt dargestellt.
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Die
Bereiche 11 weisen ebenfalls in der Seitenansicht dieser
Figur die Gestalt eines umgedrehten U auf, wobei eine Seitenfläche des
Abschnitts 11 im wesentlichen parallel zum Bodenabschnitt 9 verläuft und
ein weiterer Abschnitt 11b bzw. 11a hierzu in
einem vorgegebenen Winkel angeordnet ist. Dieser Winkel liegt zwischen
0 und 90°,
bevorzugt zwischen 20 und 70° und
besonders bevorzugt zwischen 30 und 60°.
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15a zeigt eine Querschnittsdarstellung einer Bodeneinrichtung
nach dem Stand der Technik. Bei dieser Bodeneinrichtung ist eine
Nut 38 vorgesehen, in welche die (nicht gezeigte) Trennwand
eingeschoben wird. Das Bezugszeichen 28 bezieht sich auf
ein Flussmittel bzw. Lot, weiches auf die Bodeneinrichtung aufgebracht
wird. Dabei ist im Stand der Technik die Nut 38 auch in
der Blattebene abgeschlossen. Dies führt dazu, dass sich das Flussmittel auf
dem Nutgrund sammelt und die anschließend eingefügte Trennwand den Notgrund
u.U. nicht mehr erreichen kann. Daneben kann die Dicke des Flussmittels
an der Seitenwand 38a der Nut 38 stark variieren,
wodurch Fügeprobleme
entstehen können.
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15b zeigt schematisch einen Querschnitt einer
erfindungsgemäßen Bodeneinrichtung. Bedingt
durch die einseitige Stufe 7 kann hier das Flussmittel
seitlich abfließen,
so dass eine in etwa konstante Flussmitteldichte entsteht. Auf diese
Weise ist es möglich,
die Fügeprobleme
besser in den Griff zu bekommen.
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Bei
der in 15b gezeigten Ausführungsform
weist die Stufe einen Abschnitt 8a auf, der im wesentlichen
senkrecht zu dem Bodenabschnitt 9 steht. Der Winkel kann
jedoch auch hiervon abweichend gewählt werden auch beispielsweise
die Trennwand im unteren Bereich einen abgeschrägten Bereich aufweisen, der
sich an eine derartige Schräge
anpasst. Der Abschnitt 18 des Vorsprungs 7 ist
im wesentlichen parallel zu dem Bodenabschnitt 9. Der Abschnitt 19 ist
gegenüber
dem Abschnitt 18 gewinkelt angeordnet. Der Winkel liegt
hierbei zwischen 0 und 90°,
bevorzugt zwischen 20 und 70° und
besonders bevorzugt zwischen 40° und
60°. Das
Bezugszeichen 27 kennzeichnet an der Bodeneinrichtung vorgesehene
seitliche Ränder,
die der Verbindung mit einer (nicht gezeigten) Deckeleinrichtung
dienen. In 15c ist eine weitere Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Bodeneinrichtung
gezeigt. Hier weist der Vorsprung im wesentlichen die Gestalt eines
offenen Rechtecks auf, das heißt,
der Abschnitt 19 und der Abschnitt 8a verlaufen
im wesentlichen parallel zueinander. Bei dem bevorzugten Herstellungsverfahren
ist es möglich,
die Trennwand auf den Abschnitt 8a aufzulegen, wobei die
Trennwand durch die Wirkung der Schwerkraft auf den Abschnitt 8a gedrückt wird.
Des weiteren wird die Trennwand gegen den Abschnitt 9 durch
eine Verspannung mit einer (nicht gezeigten) Deckeleinrichtung gedrückt. Anschließend kann
die so vorstabilisierte Sammel- und/oder Verteileinrichtung gelötet werden.
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In 15d ist schematisch eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Bodeneinrichtung
gezeigt. Dabei beziehen sich die Bezugszeichen 42 auf Endabschnitte
der durch die Bodeneinrichtung hindurchgeschobenen Durchflusseinrichtungen 40.
Die Bezugszeichen 7a und 7b beziehen sich auch
hier auf in diesem Fall wechselseitig angeordnete Vorsprünge, die
jeweils eine mit F dargestellte Kraft auf die Trennwand 30 ausüben. In
diesem Fall wird durch die abwechselnden Vorsprünge 7a, 7b die
Trennwand gegenüber
der Bodeneinrichtung stabilisiert. Gleichzeitig kann jedoch von
der jeweils einsei tig angeordneten Stufe ein Flussmittel zu der
jeweils einer vorhandenen Stufe gegenüberliegenden Seite hin abfließen.
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16 zeigt
eine weitere Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Bodeneinrichtung
in einer Rückansicht,
das heißt
die Durchflusseinrichtungen werden in dieser Darstellung in Richtung
in die Blattebene hinein eingeschoben. In diesem Fall sind wechselseitige
Stufen 7a und 7b vorgesehen sowie Hilfsvorsprünge 12a und 12b,
welche ein Einschieben der Trennwand erleichtern. Ebenfalls ist
in dieser Ausführungsform
der verengte Bereich 4 gut zu erkennen, der an den Bereich 45 der
Durchflusseinrichtung angepasst ist. Die Bezugszeichen 15 beziehen sich
auf einen Randbereich der Bodeneinrichtung und das Bezugszeichen 16 auf
eine Lasche, welche zur Verbindung der (nicht gezeigten) Deckeleinrichtung
dient. Ebenso dienen die Laschen 14 der Verbindung mit
einer Deckeleinrichtung.
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In 17 ist
eine weitere Ausführungsform einer
erfindungsgemäßen Bodeneinrichtung
in diesem Fall mit einer einseitigen Stufe 7a gezeigt.
Wie in der in 16 gezeigten Ausführungsform
kann auch hier bei der Herstellung das Flussmittel seitlich in die
Bereiche 11 abfließen,
so dass auf diese Weise ein Ansammeln des Flussmittels im Bereich
des Bodenabschnitts 9 verhindert werden kann. Bei den Öffnungen 3 handelt
es sich, wie oben dargestellt, um durchgehende Öffnungen, die in dem Zwischenbereich 4 einen
stark verengten Querschnitt aufweisen. Es wäre auch möglich, den Zwischenbereich 4 vollends
zu schließen,
in diesem Falle müssten
jedoch die Durchflusseinrichtungen einen entsprechenden Ausschnitt
in diesem Bereich aufweisen. Auch in dieser Ausführungsform sind zwei Laschen 14 sowie
ein Randbereich 15 und eine wertere Lasche 16 vorgesehen,
die zur Verbindung mit einer (nicht gezeigten) Deckeleinrichtung
dienen.
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18 zeigt
eine weitere Ausführungsform der
Bodeneinrichtung 1 der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Austausch
von Wärme
in perspektivischer Ansicht von oben. Die Bodeneinrichtung 1 weist
Durchgangsöffnungen 3 auf
die von Krägen 5 umfasst
werden. Dabei sind die Krägen 5 mittels Schrägen 6 mit
einer Basis 13 der Bodeneinrichtung 1 verbunden.
Etwa mittig quer zu den Durchgangsöffnungen zur Aufnahme entsprechender,
nicht dargestellter Flachrohre ist der Bodenabschnitt 9 mit
den Vorsprüngen 7a, 7b zur
Aufnahme der Trennwand dargestellt. An den äußeren Enden der Krägen der Durchgangsöffnungen
ist jeweils ein Spalt 11 angeordnet. Die Durchgangsöffnungen 3,
Krägen 5 mit Spalt 11 können durch
ein kombiniertes Reiß-
und Stanzverfahren erzeugt werden.
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19 zeigt
die Bodeneinrichtung 1 der 18 von
unten, d.h. in rückwärtiger Ansicht.
Neben den Durchgangsöffnungen 3,
dem Bodenabschnit 9 mit den Vorsprüngen 7a, 7b sind
die verengtren Bereiche 4 der Durchgangsöffnungen 3 zu
erkennen.
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20 und 21 entsprechen
den 18 und 19 in
einer weiteren perspektivischen Ansicht. Zur Erläuterung wird daher auf die
vorhergehende Beschreibung der 18 und 19 verwiesen.
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22 zeigt
die erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Austausch von Wärme
unter Verwendung der Bodeneinrichtung der 18. Flachrohre
bzw. Durchflusseinrichtungen 40 mit Strömungskammern 46 und 48 sowie
dem verengten Bereich werden in die Bodeneinrichtung 1 durch
die Durchgangsöffnungen 3 mit
deren verengten Bereich 4 eingeschoben. Im Bodenabschnitt 9 wird
eine Trennwand 30 mit Schlitzen 32 eingebracht,
die für
eine Trennung des Strömungsflusses
dient.
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23 zeigt
die Vorrichtung nach 22 bestehend aus Bodeneinrichtung 1,
einer Vielzahl eingebrachter Durchflusseinrichtungen 40 und
einer Trennwand 30.
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24 zeigt
einen Schnitt senkrecht zur eingebrachten Trennwand 30 durch
die Bodeneinrichtung 1 der 18, wobei
der Schnitt durch einen Schlitz 32 der Trennwand 30 und
damit entlang der Durchgangsöffnung 3 verläuft.
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25 zeigt
einen weiteren Schnitt senkrecht zur eingebrachten Trennwand 30 durch
die Bodeneinrichtung 1 der 18, wobei
der Schnitt durch einen Bereich der Trennwand 30 ohne Schlitz
und damit nicht entlang einer Durchgangsöffnung verläuft, so dass die Basis 13 der
Bodeneinrichtung 1 zu erkennen ist.
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26 zeigt
eine weitere Ausführungsform einer
Bodeneinrichtung 1 mit Durchgangsöffnungen 5, die von
Krägen 5 umfasst
werden die auf Schrägen 6 angeordnet
sind, wobei die Schrägen 6 die
Verbindung zur Basis 13 der Bodeneinrichtung schaffen. Analog
zur Bodeneinrichtung der 18 ist
ein im wesentlichen senkrecht zu den Durchgangsöffnungen 3 verlaufender
Bodenabschnitt 9 mit gegenüberstehenden Vorsprüngen 7a, 7b vorgesehen,
der zur Aufnahme einer nicht dargestellten Trennwand dient. Im Unterschied
zur Ausführungsform
der 18 ist eine weitere, senkrecht zum Bodenabschnitt 9 verlaufender
Aufnahmeabschnitt 34 vorgesehen, der Führungsflächen 35a, 35b, 35c,
und 35d aufweist, die senkrecht auf der Ebene der Bodeneinrichtung stehen.
Mittels der Aufnahmeabschnitts 34 und den Führungsfläche 35a, 35b, 35c, 35d kann
eine weitere Trennwand in die Bodeneinrichtung 1 eingebracht werde,
wodurch ein vierfache Unterteilung des Strömungsflusses möglich ist.
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27 zeigt
die Bodeneinrichtung 1 der 26 in
rückwärtiger Ansicht
Zu erkennen ist, dass die Kreuzung der beiden Aufnahmeabschnitte 9 und 34 in
der rückwärtigen Ansicht
die Form eines Kreuzes 36 haben.
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28 zeigt
eine Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Austausch von Wärme
in Explosiondarstellung mit einer Bodeneinrichtung 1 gemäß 26,
einer weiteren Trennwand 31 und einer Mehrzahl von Durchflusseinrichtungen 40.
Die weitere Trennwand 31 verläuft in Richtung der länglichen
Durchgangsöffnungen 3 und
führt zu einer
Strömungstrennung
in zwei Bereiche, falls nur diese weitere Trennwand 31 eingesetzt
wird. Ist in dem Bodenabschnitt 9 eine nicht dargestellte
entsprechende "erste" Trennwand 30 eingebracht,
so wird eine vierfache Unterteilung bewirkt.
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29 zeigt
die Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
zum Austausch von Wärme
der 28 in Explosiondarstellung in rückwärtiger Ansicht
mit einer Bodeneinrichtung 1 gemäß 26, einer
weiteren Trennwand 31 und einer Mehrzahl von Durchflusseinrichtungen 40.
Zu Erkennen ist das etwa mittig in der Bodeneinrichtung 1 angeordnete
Kreuz 36, so dass eine Trennwandeingesetzt werden kann,
die entweder in Richtung senkrecht oder in Richtung parallel zu
den Durchgangöffnungen 3 verläuft.
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30 zeigt
die Vorrichtung zum Austausch von Wärme nach 28 in
zusammengefügten
Zustand mit Trennwand 31, Bodeneinrichtung 1 und
einer Mehrzahl von Flachrohren 40.
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31 schließlich zeigt
einen Querschnitt durch eine mit einer weiteren Trennwand 31 versehenen
Bodeneinrichtung 1 entlang des Bodenabschnitts 9 der 26,
so dass die verengten Bereiche 4 der Durchgangsöffnungen 3 in
der Basis 13 zu erkennen sind.