DE19536117A1

DE19536117A1 - Wärmeübertrager

Info

Publication number: DE19536117A1
Application number: DE1995136117
Authority: DE
Inventors: Klaus Bonnert; Herbert Dr Damsohn; Kurt Dr Molt; Peter Dipl Ing Mueller; Emil Neumann; Erwin Skiba; Heinrich Oltmanns; Walter Dipl Ing Wolf
Original assignee: Behr GmbH and Co KG; Mahle Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1995-09-28
Filing date: 1995-09-28
Publication date: 1997-04-03

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager mit in einer Reihe nebeneinander angeordneten Flachrohren, die durch einen Trennsteg in zwei Strömungskanäle unterteilt sind, deren ei nes Ende mit einer Umlenkung versehen ist und deren anderes Ende in Öffnungen eines Bodens eines Wasserkastens mündet, der mit einer Trennwand in zwei Kammern unterteilt ist.

Bei einem bekannten Wärmeübertrager der eingangs genannten Art (DE 34 40 489 C2) ist in den Wasserkasten ein gummiela stisches Dichtungsprofil eingelegt, das die einteilig an den Deckel des Wasserkastens angeformte Trennwand gegenüber den Trennstegen der Flachrohre abdichtet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmeübertra ger der eingangs genannten Art zu schaffen, bei welchem vor allem im Bereich des Wasserkastens die Flachrohre problemlos in einer definierten Lage anbringbar sind.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Öffnungen des Bo dens mit Brücken versehen sind, die in Verlängerung der Trennstege der Flachrohre liegen und als Anschlag für die Flachrohre dienen.

Damit wird erreicht, daß die Flachrohre eine definierte Posi tion zu dem Boden des Wasserkastens einnehmen, ohne daß zu sätzliche Hilfsmittel benötigt werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Öffnungen des Bodens mit einer umlaufenden Schulter ver sehen sind, die in der Ebene der Brücke angeordnet ist und die als Anschlag für ein Flachrohr dient. Damit wird er reicht, daß die Enden der Flachrohre umlaufend an einer als Anschlag dienenden Schulter anliegen und somit mit hoher Si cherheit dichtend verlötbar sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß der Boden des Wasserkastens im Bereich der Brücken mit einer eine gradlinige Auflagefläche für die Trennwand bildenden Sicke versehen ist. Auf diese Weise wird eine unkomplizierte Form für die Trennwand vorgegeben, so daß die mit einer ge radlinigen Kante auf der Sicke aufstehende Trennwand in ein facher Weise und mit hoher Sicherheit dicht verlötbar ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Umlenkung jeweils aus einer einem Flachrohr zugeordneten Kappe besteht, die mit dem jeweiligen Ende des Flachrohrs verbunden ist und die Verbindung zwischen den beiden Strö mungskanälen des Flachrohres herstellt. Derartige Kappen las sen sich in einfacher Weise an den Flachrohren anbringen und mit diesen dicht verlöten, ohne daß sehr enge Längentoleran zen für die Flachrohre eingehalten werden müssen. Es genügt, die Flachrohre auf Länge abzusägen, wobei Längentoleranzen im Bereich von Zehnteln von Millimetern zugelassen werden kön nen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgesehen, daß die Umlenkung als ein Boden ausgebildet ist, der eine der An zahl der Flachrohre entsprechende Anzahl von Vertiefungen aufweist, die jeweils ein Flachrohr aufnehmen und dessen zwei Strömungskanäle miteinander verbinden. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Vertiefungen mit einem Abschnitt begin nen, dessen Innenkontur über einen Bereich von etwa 2 mm der Außenkontur der Flachrohre entspricht. Dadurch läßt sich ein derartiger Umlenkboden auch dann sicher an den Flachrohren anbringen, wenn diese eine Längentoleranz aufweisen. Ebenso ist eine sichere Verlötung des Umlenkbodens im Bereich der Vertiefungen mit den Flachrohren möglich.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung darge stellten Ausführungsbeispiele.

Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf einen Boden eines Wasserka stens eines erfindungsgemäßen Wärmeübertragers,

Fig. 2 einen Teilschnitt durch einen Wärmeübertrager im Be reich des Bodens des Wasserkastens in größerem Maß stab,

Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III der Fig. 2,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Endes eines Flach rohres, das mit einer Umlenkung versehen ist,

Fig. 5 eine Ansicht auf eine an einem Ende eines Flachrohres anbringbaren, als Umlenkung dienenden Kappe und

Fig. 6 einen Teilschnitt durch einen mit Vertiefungen zur Aufnahme der Enden der Flachrohre dienenden Umlenkbo den.

Der Wärmeübertrager gemäß der vorliegenden Erfindung ent spricht in seinem funktionalen Aufbau, d. h. in seinem Wärme übertragungsprinzip, dem aus der DE 34 40 489 C2, Fig. 1 und 2 bekannten Wärmeübertrager. Er besitzt eine Vielzahl von Flachrohren (10), die mit einer Schmalseite in Anströmrichtung von Luft angeordnet sind. Diese Flachrohre (10) sind mittels eines Trennsteges (11) in zwei parallele Strömungskanäle un terteilt. Mit einem Ende münden die Flachrohre (10) in einen Wasserkasten, der aus einem Boden (12) und einem nicht darge stellten Deckelteil zusammengesetzt ist. Der Wasserkasten ist in seiner Längsrichtung in zwei Kammern unterteilt, von denen eine mit einem Vorlaufanschluß und die andere mit einem Rück laufanschluß versehen ist. Die gegenüberliegenden Enden der Flachrohre (10) sind mit einer Umlenkung versehen, die anhand von Fig. 4, 5 und 6 noch näher beschrieben werden wird. Diese Umlenkung verbindet die beiden Strömungskanäle der Flachroh re. Die Flachrohre (10), die Umlenkung, der Boden (12) und das Deckelteil des Wasserkastens sowie die Trennwand (13) be stehen alle aus Metall, vorzugsweise einer Aluminiumlegie rung, so daß ein Ganzmetall-Wärmeübertrager geschaffen wird, der aus einem einheitlichen Material besteht und somit gut recyclebar ist.

Der Boden (12) des Wasserkastens ist mit nach innen zum Inne ren des Wasserkastens hingerichteten Durchzügen (14) verse hen. Die gestanzten und gepreßten Durchzüge (14) des Bodens sind mit einer Schulter (15) versehen, die einen Anschlag für die Flachrohre (10) bildet. An diese umlaufende Schulter (15) schließt jeweils ein profilierter, der Außenkontur der Flach rohre angepaßter Bereich an, so daß mittels Lötens eine dich te Verbindung zwischen den Flachrohren (10) und dem Boden er zielt wird.

Im Bereich der Trennstege (11) der Flachrohre (10) sind die Durchzüge (14) mit einer Brücke (17) verschlossen, die sich im Bereich einer in Längsrichtung des Bodens verlaufenden Sicke (18) befindet. Die Sicke (18) und die Brücken (17) bil den eine geradlinig durchlaufende Auflagefläche für die Trennwand (13), so daß diese in einfacher Weise und ohne Spalte befürchten zu müssen, mit dem Boden (12) dicht verlöt bar ist.

Die Flachrohre (10), die Sickenrohre, stranggepreßte Rohre oder auch Rechteckrohre sein können, sind an ihren dem Boden (12) des Wasserkastens gegenüberliegenden Ende mit einer Um lenkung versehen. Diese Umlenkung ist so gestaltet, daß in bestimmten Größenordnungen auftretende Längentoleranzen der Flachrohre (10) zugelassen werden. Es genügt deshalb, die Flachrohre beispielsweise durch Sägen abzulängen, ohne daß dabei sehr enge Toleranzen eingehalten werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist der Trennsteg (11) gekürzt, so daß er sich nicht über die gesamte axiale Länge der Flachrohre (10) erstreckt. Die Flachrohre (10) sind dann an ihren Enden in Abstand zu dem Trennsteg (11) umge falzt und an ihren Enden dicht miteinander verlötet.

In Fig. 5 sind Kappen (19) dargestellt, die jeweils auf das Ende eines Flachrohres aufgesteckt werden und die eine Umlen kung bilden. Die Kappe (19) ist mit ihrer Innenkontur der Au ßenkontur der Flachrohre (10) angepaßt. Sie werden einzeln auf die Flachrohre (10) aufgesteckt und mit diesen verlötet, so daß keinerlei Probleme entstehen, sofern geringe Längento leranzen zwischen den einzelnen Flachrohren bestehen, die im Bereich des Bodens (12) des Wasserkastens aufgrund der Brücke (17) und der Schulter (15) alle gleich ausgerichtet sind.

In Fig. 6 ist ein Umlenkboden (20) dargestellt, der als Um lenkung für die Flachrohre (10) dient. Der Umlenkboden (20) besitzt eine Anzahl von Vertiefungen (21), die der Anzahl der Flachrohre (10) des Wärmeübertragers entspricht. Der Umlenk boden (20) wird auf die Enden der Flachrohre (10) aufge steckt, wobei diese Flachrohre (10) in die Vertiefungen ein dringen. Um dabei mögliche Längentoleranzen der Flachrohre (10) ohne Schwierigkeiten aufnehmen zu können, sind die Ver tiefungen (21) so gestaltet, daß ihre Innenkontur wenigstens über einen Anfangsbereich von etwa 2 mm der Außenkontur der Flachrohre entspricht. Da die Enden der Flachrohre (10) von den Vertiefungen eingefaßt werden, läßt sich auch hier eine sichere, dichte Lötverbindung herstellen. Der Umlenkboden (20) kann beispielsweise als ein Tiefziehteil hergestellt werden. Es sind aber auch andere Herstelltechniken möglich, wie beispielsweise ein Isotherm-Schmiden.

Claims

1. Wärmeübertrager mit in einer Reihe nebeneinander ange ordneten Flachrohren, die durch einen Trennsteg in zwei Strömungskanäle unterteilt sind, deren eines Ende mit einer Umlenkung versehen ist und deren anderes Ende in Öffnungen eines Bodens eines Wasserkastens mündet, der mit einer Trennwand in zwei Kammern unterteilt ist, da durch gekennzeichnet, daß die Öffnungen des Bodens (12) mit Brücken (17) versehen sind, die in Verlängerung der Trennstege (11) der Flachrohre (10) liegen und als Anschlag für die Flachrohre dienen.

2. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Öffnungen des Bodens (12) mit einer umlau fenden Schulter (15) versehen sind, die in der Ebene der Brücke (17) angeordnet ist und die als Anschlag für ein Flachrohr (10) dient.

3. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Öffnungen des Bodens (12) sich in nach innen in den Wasserkasten gerichteten Durchzügen (14) befinden.

4. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, daß die Trennwand (13) sich in Verlängerung der Trennstege (11) erstreckt und im Was serkasten an dem Boden (12) und den Brücken (17) der Öffnungen anlegt.

5. Wärmeübertrager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich net, daß der Boden (12) des Wasserkastens im Bereich der Brücken (17) mit einer eine geradlinige Auflage fläche für die Trennwand (13) bildenden Sicke (18) ver sehen ist.

6. Wärmeübertrager nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß die Höhe der Sicke (18) der Höhe der Durchzüge (14) entspricht.

7. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß die Umlenkung aus jeweils ei ner einem Flachrohr (10) zugeordneten Kappe (19) be steht, die mit dem jeweiligen Ende des Flachrohres ver bunden ist und die Verbindung zwischen den beiden Kanä len des Flachrohres herstellt.

8. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da durch gekennzeichnet, daß die Umlenkung als ein Umlenk boden (20) ausgebildet ist, der eine der Anzahl der Flachrohre (10) entsprechende Anzahl von Vertiefungen (21) aufweist, die jeweils ein Flachrohr (10) aufnehmen und dessen zwei Strömungskanäle miteinander verbinden.

9. Wärmeübertrager nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich net, daß die Vertiefungen (21) mit einem Abschnitt be ginnen, dessen Innenkontur über einen Bereich von etwa 2 mm der Außenkontur der Flachrohre (10) entspricht.