DE19808202A1 - Wärmeübertrageranordnung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Wärmeübertrageranordnung für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens zwei in Luftdurchströmungsrich­ tung hintereinander angeordneten Wärmeübertragern, die je­ weils eine Vielzahl von Flachrohren aufweisen, wobei die Flachrohre der wenigstens zwei Wärmeübertrager in Luftdurch­ strömungsrichtung unter Belassung von Zwischenräumen zueinan­ der fluchtend angeordnet sind, und wobei die wenigstens zwei Wärmeübertrager gemeinsame, sich entlang der Flachrohre der wenigstens zwei Wärmeübertrager erstreckende Wellrippen auf­ weisen.

Eine solche Wärmeübertrageranordnung ist aus der EP 0 431 917 A1 bekannt. Die bekannte Wärmeübertrageranordnung weist einen Kondensator und einen Kühlmittel/Luft-Kühler auf, die in Luftdurchströmungsrichtung hintereinander positioniert sind. Sowohl der Kondensator als auch der Kühlmittel/Luft-Kühler weisen jeweils eine Vielzahl von nebeneinander parallel ver­ laufenden Flachrohren auf, wobei die Flachrohre des Kondensa­ tors und des Kühlmittel/Luft-Kühlers paarweise in Luftdurch­ strömungsrichtung miteinander fluchten. Zwischen den paarwei­ se hintereinander angeordneten Flachrohren ist zur thermi­ schen Isolierung jeweils ein Abstand vorhanden. Der Kondensa­ tor und der Kühlmittel/Luft-Kühler weisen gemeinsame Wellrip­ pen auf, die sich über die tiefe beider Flachrohrreihen so­ wohl des Kondensators als auch des Kühlmittel/Luft-Kühlers erstrecken. Zur thermischen Isolierung sind die Wellrippen auf Höhe des Abstandes zwischen den hintereinander angeordne­ ten Reihen von Flachrohren mit von gegenüberliegenden Seiten her eingebrachten Einschnitten versehen. Zur Erzielung turbu­ lenter Durchströmungen sind die wellrippen zudem mit Kiemen versehen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wärmeübertrageranordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine verbesserte Verbindung zwischen wellrippen und Flachrohren ermöglicht.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Wellrippen zumin­ dest ungefähr auf Höhe von einander zugewandten Seitenrändern der Flachrohre im Bereich der Zwischenräume mit einstückig ausgeformten und zumindest teilweise in die Zwischenräume zwischen den miteinander fluchtenden Flachrohren hineinragen­ den Fixiernasen versehen sind, die die Seitenränder der mit­ einander fluchtenden Flachrohre zumindest teilweise flankie­ ren. Diese Fixiernasen schaffen auf Höhe der Zwischenräume zwischen den hintereinander angeordneten Flachrohrreihen eine formschlüssige Anlage der Wellrippen, wodurch eine exakte Zu­ ordnung der Ausrichtungen zwischen Wellrippen und Flachrohren gewährleistet ist. Alle Zwischenräume sind identisch dimen­ sioniert, da die Wärmeübertrager parallel zueinander ausge­ richtet sind. Dadurch, daß die Fixiernasen die Seitenränder unter entsprechender Anlage an den Seitenrändern flankieren, wird der Wärmeübergang zwischen Wellrippen und Flachrohren verbessert. Die auch im Bereich der Seitenränder zumindest teilweise erfolgende Flankierung ermöglicht einen verbesser­ ten Wärmeübergang zwischen Wellrippen und Flachrohren und be­ wirkt eine erhöhte Stabilität des gelöteten Blockes aus Flachrohren und Wellrippen. Die Fixiernasen ermöglichen eine zwangsläufige und gleichbleibende Positionierbarkeit der Wellrippen zu den Flachrohren. Dabei können jeweils eine ein­ zelne, den Zwischenraum ausfüllende Fixiernase oder auch zwei zueinander beabstandete und die jeweils gegenüberliegenden Seitenränder flankierende Fixiernasen unter Belassung eines Freiraumes zwischen den Fixiernasen vorgesehen sein, wobei im letzteren Fall eine zusätzliche thermische Isolierung der je­ weils hintereinanderliegenden Flachrohre erfolgt.

In Ausgestaltung der Erfindung sind die Fixiernasen als längs von Scheitelbereichen der Wellrippen jeweils von innen nach außen durchgedrückte Durchzüge gestaltet, die auf den Abstand zwischen den in Luftdurchströmungsrichtung hintereinanderlie­ genden Flachrohren abgestimmt dimensioniert sind. Diese Durchzüge in den Scheitelbereichen bewirken zusätzlich zur Positionsfixierung der Wellrippen relativ zu den Flachrohren eine thermische Isolierung auf Höhe des Zwischenraumes zwi­ schen den Flachrohrreihen der wenigstens zwei Wärmeübertra­ ger. Da die Durchzüge im Bereich des Zwischenraumes zwischen den Flachrohren vorgesehen sind, bleibt auch die thermische Isolierung zwischen den hintereinanderliegenden Flachrohren erhalten. Die Durchzüge bilden auf Höhe der gegenüberliegen­ den Seitenränder der hintereinanderliegenden Flachrohre je­ weils eine Fixiernase, so daß pro Durchzug zwei Fixiernasen geschaffen werden. Das Versehen der Wellrippen in ihren Scheitelbereichen mit Durchzügen kann zudem die beschriebenen Vorteile gewährleisten, ohne daß Materialabfall entsteht, da aufgrund des Durchdrückens der Durchzüge kein Material ent­ fernt wird. Das Durchdrücken erfolgt in Form von nadelartigen Durchstichen, so daß sich sogenannte "durchgerissene" Durch­ züge ergeben, die jeglichen Materialanfall von abgetrennten Materialresten vermeiden.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungs­ beispiels der Erfindung, das anhand der Zeichnungen darge­ stellt ist.

Fig. 1 zeigt in teilweise aufgebrochener, perspektivischer Darstellung eine Ausführungsform einer erfindungsge­ mäßen Wärmeübertrageranordnung, die mit zwei in Luft­ durchströmungsrichtung hintereinanderliegenden Wärme­ übertragern versehen ist,

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung einen Querschnitt durch die Wärmeübertrageranordnung nach Fig. 1 im Bereich eines hintereinanderliegenden Flachrohrpaares, das von zwei Wellrippen beidseitig flankiert ist,

Fig. 3 in einer Frontansicht in Richtung des Pfeiles III in Fig. 2 einen Ausschnitt von einer der beiden Wellrip­ pen, wobei die in den Scheitelbereichen vorgesehenen Durchzüge dargestellt sind,

Fig. 4 in vergrößerter Darstellung einen Teil einer Wellrip­ pe auf Höhe eines Durchzugs,

Fig. 5 einen Querschnitt durch die Wellrippe nach Fig. 4 längs der Schnittlinie V in Fig. 4, und

Fig. 6 eine Draufsicht auf den Wellrippenabschnitt nach Fig. 5 in Richtung des Pfeiles VI in Fig. 5.

Eine Wärmeübertrageranordnung 1 nach Fig. 1 weist einen er­ sten Wärmeübertrager in Form eines Kondensators 2 sowie einen zweiten Wärmeübertrager in Form eines Kühlmittel/Luft-Kühlers 3 auf. Der Kondensator 2 ist in an sich bekannter Weise (EP 0 431 917 A1 ) mit einer Vielzahl von in gleichmäßigen Abständen nebeneinander angeordneten Flachrohren 4 versehen. Der Kühl­ mittel/Luft-Kühler 3 ist mit der gleichen Anzahl von in einer Reihe nebeneinander angeordneten Flachrohren 5 versehen, wo­ bei die Flachrohre 4 des Kondensators 2 und die Flachrohre 5 des Kühlmittel/Luft-Kühlers 3 jeweils unter Belassung eines als Abstand dienenden Zwischenraumes paarweise in Luftdurch­ strömungsrichtung miteinander fluchten (Fig. 2). Die Flach­ rohre 4 des Kondensators 2 sind aufgrund des im Betrieb höhe­ ren Innendruckes als Mehrkammerprofile gestaltet.

Die hintereinanderliegenden Reihen von Flachrohren 4, 5 des Kondensators 2 und des Kühlmittel/Luft-Kühlers 3 sind durch gemeinsame Wellrippen 6 miteinander verbunden, die sich in Luftdurchströmungsrichtung über die gesamte Tiefe der Wärme­ übertrageranordnung 1 gemäß der Darstellung nach den Fig. 1 und 2 erstrecken. Die Wellrippen 6 sind auf Höhe des als thermische Isolierung zwischen den hintereinanderliegenden Flachrohren 4, 5 dienenden Zwischenraumes mit Fixiernasen 10 versehen, die die Radien der einander zugewandten Seitenrän­ der der Flachrohre 4, 5 über einen Teilbereich formschlüssig flankieren (Fig. 2 und 4). Die Fixiernasen 10 ragen somit teilweise in die Zwischenräume zwischen den Flachrohren 4 und 5 hinein, wobei sie an der Kontur der Radien der Seitenränder anliegend verlaufen. Neben der exakten Fixierung der Wellrip­ pen 6 zwischen den Flachrohren 4 und 5 vergrößern die Fixier­ nasen 10 auch die Anlagefläche der Wellrippen 6 an den Flach­ rohren 4 und 5, so daß eine verbesserte Wärmeübertragung er­ zielbar ist. Die Wellrippen 6 weisen außerdem Kiemen 11 auf, die zur Bildung von Turbulenzen und damit zur verbesserten Wärmeübertragung dienen.

Die Fixiernasen 10 sind durch Durchzüge 9 gebildet, die je­ weils in den Scheitelbereichen jeder Wellrippe 6 vom inneren der Wellrippe 6 her nach außen durchgedrückt sind. Die Durch­ züge 9 werden durch nadelartige, beim Ausführungsbeispiel kreisrunde Durchstiche in den Pfeilrichtungen gemäß Fig. 3 geschaffen, durch die das Wellrippenmaterial, nämlich eine Leichtmetallegierung, nach außen gedrückt wird und aufreißt. Es handelt sich somit um durchgerissene Durchzüge 9. Die Schaffung der Durchzüge 9 im Bereich der gegenüberliegenden Scheitelbereiche 7 und 8 erfolgt durch Durchstiche, die rechtwinklig zu den Scheitelbereichen und zu den Längsebenen der Flachrohre 4, 5 ausgerichtet sind. Die Durchmesser der Durchzüge werden über die Wahl der Durchstiche so bemessen, daß das die Fixiernasen auf gegenüberliegenden Seiten bilden­ de Material an den Radien der einander zugewandten Seitenrän­ der der Flachrohre anliegt, sobald die Wärmeübertrageranord­ nung vollständig montiert und verlötet ist. Eine Verlötung zwischen Wellrippen 6 und Flachrohren 4, 5 erfolgt dabei auch im Bereich der Anlageflächen der Fixiernasen 10.

Durch die Schaffung der Durchzüge werden gemäß Fig. 6 Durch­ brüche und damit Unterbrechungen in den Scheitelbereichen 7 und 8 geschaffen, die eine gewünschte thermische Isolierung der Wellrippen 6 selbst auf Höhe der Zwischenräume zwischen den Flachrohren 4 und 5 schaffen.

Claims (2)

1. Wärmeübertrageranordnung für ein Kraftfahrzeug mit we­ nigstens zwei in Luftdurchströmungsrichtung hintereinander angeordneten Wärmeübertragern, die jeweils eine Vielzahl von Flachrohren aufweisen, wobei die Flachrohre der wenigstens zwei Wärmeübertrager in Luftdurchströmungsrichtung unter Be­ lassung von Zwischenräumen zueinander fluchtend angeordnet sind, und wobei die wenigstens zwei Wärmeübertrager gemein­ same, sich entlang der Flachrohre der wenigstens zwei Wärme­ übertrager erstreckende Wellrippen aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellrippen (6) zumindest ungefähr auf Höhe von einan­ der zugewandten Seitenrändern der Flachrohre (4, 5) im Be­ reich der Zwischenräume mit einstückig ausgeformten und zu­ mindest teilweise in die Zwischenräume zwischen den miteinan­ der fluchtenden Flachrohren (4, 5) hineinragenden Fixiernasen (10) versehen sind, die die Seitenränder der miteinander fluchtenden Flachrohre (4, 5) zumindest teilweise flankieren.

2. Wärmeübertrageranordnung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Fixiernasen (10) als längs von Schei­ telbereichen (7, 8) der Wellrippen (6) jeweils von innen nach außen durchgedrückte Durchzüge (9) gestaltet sind, die auf die Zwischenräume zwischen den in Luftdurchströmungsrichtung hintereinanderliegenden Flachrohren (4, 5) abgestimmt dimen­ sioniert sind.