DE29906337U1

DE29906337U1 - Wärmeübertrager, insbesondere Kondensator für Kraftfahrzeugklimaanlagen

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Publication number: DE29906337U1
Application number: DE29906337U
Authority: DE
Original assignee: Behr GmbH and Co KG; Mahle Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1999-04-09
Filing date: 1999-04-09
Publication date: 1999-07-01
Anticipated expiration: 2009-04-10

Description

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E-S/CO

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BEHR GmbH & Co.
Mauserstraße 3, 70469 Stuttgart

Wärmeübertrager, insbesondere Kondensator für Kraftfahrzeugklimaanlagen

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager, insbesondere Kondensator für Kraftfahrzeugklimaanlagen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solcher Wärmeübertrager ist aus der Druckschrift EP 0 854 343 A2 bekannt. Dieser Wärmeübertrager besitzt einen Rippenrohrblock, der aus Mehrkammer-Flachrohren und jeweils dazwischen angeordneten Rippen besteht, wobei die Mehrkammer-Flachrohre jeweils in mit Öffnungen versehene Sammelrohre münden und der gesamte Wärmeübertrager verlötet ist. Bei den Mehrkammer-Flachrohren handelt es sich um gefaltete Rohre, bei denen die einzelnen Kammern durch sickenartig gefaltete Trennstege gebildet sind und die eine Rohrnaht aufweisen, die durch zur Rohraußenseite abgewinkelte Falze gebildet und an der jeweiligen Rohrschmalseite angeordnet ist. Die jeweiligen Sickenschenkel der sickenartig gefalteten Trennstege stehen im Sickengrund in Kontakt und bilden an der Rohraußenseite eine parallel zur Rohr-Längsachse verlaufende klei-

ne sickenartige Naht. Die Öffnungen der Sammelrohre sind mit Ihrer Kontur korrespondierend zu der Außenkontur der Mehrkammer-Flachrohre gestaltet. Im Kontaktbereich zwischen den Mehrkammer-Flachrohren und den Öffnungen der Sammelrohre sind die sickenartigen Nähte derart verkleinert, daß eine fluiddichte Verlötung zwischen dem Mehrkammerrohr und dem Sammelrohr ermöglicht ist.

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Nachteilig an einem solchen bekannten Wärmeübertrager ist, daß die sickenartigen Nähte lediglich im Kontaktbereich zwischen dem Mehrkammer-Flachrohr und dem Sammelrohr verkleinert sind und im verbleibenden Bereich demgegenüber deutlich größer sind, was im Kontaktbereich zwischen dem Mehrkammer-Flachrohr und den Rippen eine Verringerung der Wärmeübertragungsfläche bedingt. Des weiteren führen die nach außen abgewinkelten Falze der Rohrnaht dazu, daß die Rohre während der Montage des Wärmeübertragers lediglich in einer bestimmten Position in die mit einer für die Rohrnaht vorgesehenen Aussparung versehenen Öffnungen des Sammelrohres eingeführt werden können und damit während der Montage einer bestimmten Orientierung bedürfen, was die Komplexität des Montageprozesses nachteilhaft beeinflußt.

Aus der Druckschrift EP 0 302 232 B1, auf die ausdrücklich verwiesen wird, ist ein gefaltetes Mehrkammer-Flachrohr für einen Wärmeübertrager bekannt, das im Aufbau grundsätzlich dem oben genannten Mehrkammer-Flachrohr ähnelt, wobei im Gegensatz dazu die sickenartigen Nähte über die gesamte Länge des Rohres einen gleichbleibenden wenn auch vergleichsweise großen - Radius aufweisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmeübertrager der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, daß dieser im Kontaktbereich zwischen dem Mehrkammer-Flachrohr und dem Sammelrohr zuverlässig und fluiddicht verlötbar ist sowie im Kontaktbereich zwischen dem Mehrkammer-Flachrohr und den Rippen möglichst gute Wärmeübertragungseigenschaften aufweist, und daß das Einführen des Mehrkammer-Flachrohres in das Sammelrohr während der Montage des Wärmeübertragers, insbesondere bezüglich der Orientierung des Mehrkammer-Flachrohres, vereinfacht wird.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß ist nach Anspruch 1 vorgesehen, daß die Rohrnaht an einer der Rohrflachseiten angeordnet ist und der jeweilige Radius des obe-

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ren Sickenbereiches kleiner oder gleich der Dicke des Metallstreifens und über die gesamte Länge des Mehrkammer-Flachrohres im wesentlichen gleichbleibend ist. Dabei wird durch die Anordnung der Rohrnaht an einer der Rohrflachseiten eine symmetrische Gestaltung der Außenkontur des Mehrkammer-Flachrohres ermöglicht. Der äußerst kleine Radius des oberen Sickenbereiches führt zu kleinen, während des Lötvorgangs abzudichtenden Spalten und gewährleistet dadurch eine zuverlässige und druckstabile Lötverbindung zwischen dem Sammelrohr und dem Mehrkammer-Flachrohr. Dadurch, daß dieser geringe Radius über die gesamte Länge im wesentlichen gleichbleibend ist, wird darüber hinaus die Kontaktfläche zwischen dem Mehrkammer-Flachrohr und den Rippen und damit die Wärmeübertragungsfläche vergrößert. Das Mehrkammer-Flachrohr ist dabei aus einem Metallstreifen gefaltet, der sowohl einseitig als auch doppelseitig lotplattiert sein kann, wobei insbesondere die doppelseitige Lotplattierung den Vorteil hat, daß damit eine Lotplattierung von Rippen, die mit dem Mehrkammer-Flachrohr in einem Schuß verlötet werden, nicht erforderlich ist, was eine Vereinfachung der Herstellung dieser Rippen und längere Werkzeugstandzeiten bedeutet.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung besteht gemäß Anspruch 2 die Rohrnaht aus senkrecht in Richtung der Rohrinnenseite abgewinkelten Falzen und ist mit der gegenüberliegenden Rohrflachseite stumpf in Kontakt. Durch diese im Rohrinnem gelegene und als Stoßsteg ausgebildete Rohrnaht und den Kontakt der Rohrnaht mit der gegenüberliegenden Rohrflachseite übernimmt die Rohrnaht neben ihrer Nahtfunktion darüber hinaus die Funktion eines Zugankers zwischen den beiden Rohrflachseiten, was insbesondere in Fällen von großen Rohrinnendrükken von Vorteil ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist gemäß Anspruch 3 der jeweilige Rohrnaht-Radius kleiner oder gleich der Dicke des Metallstreifens. Durch diese Anpassung der Größe der Rohrnaht-Radien an die Radien der oberen Sickenbereiche ist gewährleistet, daß sämtliche von einer in sich ebenen Rohr-Umfangsform vorliegenden Abweichungen derart ge-

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ring sind, daß sie während eines Verlötens der Komponenten eine dichte Verlötung gewährleisten.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind gemäß Anspruch 4 die Längsseiten des Flachrohr-Sammelrohr-Verbindungsbereiches geradlinig gestaltet. Dieses ist durch die geringen Rohrnaht-Radien und Sickenbereichs-Radien ermöglicht. Dadurch kann im Flachrohr-Sammelrohr-Verbindungsbereich auf der Sammelrohrseite auf Nasen, die in die Rohrnaht und die Sicken eingreifen und die Spaltmaße für den Lötprozeß reduzieren, verzichtet werden, was die Herstellung der Sammelrohre vereinfacht. Dabei können die Öffnungen der Sammelrohr als Durchzüge gestaltet sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Hierbei zeigt:

Fig. 1 Einen Schnitt durch ein Sammelrohr eines Wärmeübertragers mit einem darin eingebrachten Mehrkammer-Flachrohr;

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie l-l der Fig. 1.

Fig. 1 zeigt ein Sammelrohr 10 eines nicht näher dargestellten Wärmeübertragers, in das ein Mehrkammer-Flachrohr 12 eingebracht ist. Dieses Mehrkammer-Flachrohr 12 ist aus einem Metallstreifen, der doppelseitig lotplattiert ist, gefaltet.

Die Mantelfläche des Mehrkammer-Flachrohres 12 ist gemäß Fig. 2 durch jeweils zwei Flachseiten 14 und 16 sowie zwei endseitig gelegene, im Querschnitt etwa halbkreisförmig gestaltete Bögen 18 und 20 bestimmt. Das Mehrkammer-Flachrohr 12 weist eine Rohrnaht 22 auf, an der zwei abgewinkelte Längsbereiche des Metallstreifens in Form von Kontaktflächen 24 und 26 zusammengeführt, miteinander verbunden und

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gemeinsam mit der gegenüberliegenden Rohrflachseite 16 verbunden sind.

An den Flachseiten 14 und 16 sind Stützstege 28, 30 und 32 angeordnet, wobei die Anzahl der Stützstege zwischen einem und sechs Stück variieren kann. Die Stützstege 28, 30 und 32 sind durch Sicken gebildet, wobei die Sickenschenkel im Bereich des jeweiligen Sickengrundes 28a, 30a und 32a in gegenseitigem Kontakt sind und im oberen Sickenbereich etwa rechtwinklig abgewinkelt sind, so daß sich dort die im Querschnitt etwa zwickelartigen Bereiche 28b, 30b und 32b ergeben. Die Radien, die direkt an diese zwickelartigen Bereiche 28b, 30b und 32b an der in diesem Bereich nach außen gerichteten Seite des Metallstreifens angrenzen, sind dabei kleiner oder gleich der Dicke des Metallstreifens und größer als die halbe Dicke des Metallstreifens. Gleiches gilt für die Radien des an die Rohmaht 22 angrenzenden zwickelartigen Bereiches 22b, die ebenfalls kleiner oder gleich der Dicke des Metallstreifens und größer als die halbe Dicke des Metallstreifens sind. Dadurch ist an der Mehrkammer-Flachrohr-Mantelfläche eine weitgehend ebene Fläche gewährleistet, die lediglich mit Nähten beziehungsweise Sicken in einer Grö-0 ßenordnung behaftet ist, die im Bereich der Kontaktfläche zwischen dem Mehrkammer-Flachrohr und dem Sammelrohr durch das Lot während des Lötprozesses gefüllt werden können und somit zuverlässig abdichtbar sind.

Da es sich bei dem Metallstreifen um ein doppelseitig lotplattiertes Material handelt, werden die Stützstege sowohl in ihrefn Kontaktbereich zwischen den beiden Sickenschenkeln als auch im Kontaktbereich zur den jeweils gegenüberliegenden Flachseite 14 beziehungsweise 16 bei einer späteren Wärmebehandlung in einem Lötofen verlötet.

Claims

06 04 1999 E-S/CO -6- Ansprüche

1. Gelöteter Wärmeübertrager, insbesondere Kondensator für Kraftfahrzeugklimaanlagen, mit einer Vielzahl von Mehrkammer-Flachrohren (12), in denen ein flüssiges und/oder gasförmiges Medium strömt, und damit verbundenen luftbeaufschlagten Rippen, und wenigstens einem Sammelrohr (10) mit Öffnungen, in die die Enden der Mehrkammer-Flachrohre (12) münden, wobei die Mehrkammer-Flachrohre (12) jeweils aus einem Metallstreifen gefaltet sind und in Rohrlängsrichtung eine durch zwei parallel verlaufende Kontaktflächen gebildete Rohrnaht (22) sowie wenigstens einen Stützsteg aufweisen, der durch eine mit der gegenüberliegenden Rohrflachseite in Kontakt stehenden Sik-

0 ke gebildet ist, bei der die beiden Sickenschenkel im Sickengrund

(28a, 30a, 32a) parallel verlaufend in Kontakt stehen und im oberen Sickenbereich etwa rechtwinklig abgewinkelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrnaht (22) an einer der Rohrflachseiten angeordnet ist und der jeweilige Radius des oberen Sickenbereiches kleiner oder gleich der Dicke des Metallstreifens und über die gesamte Länge des Mehrkammer-Flachrohres (12) im wesentlichen gleichbleibend ist.

2. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrnaht (22) aus senkrecht in Richtung der Rohrinnenseite abgewinkelten Falzen besteht und mit der gegenüberliegenden Rohrflachseite stumpf in Kontakt ist.

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3. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der jeweilige Rohrnaht-Radius kleiner oder gleich der Dicke des Metallstreifens ist.

4. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsseiten des Flachrohr-Sammelrohr-Verbindungsbereiches geradlinig gestaltet sind.