DE60011616T2

DE60011616T2 - Wärmetauscher mit mehrkanalrohren

Info

Publication number: DE60011616T2
Application number: DE60011616T
Authority: DE
Inventors: Sylvain Moreau
Original assignee: Valeo Climatisation SA
Current assignee: Valeo Climatisation SA
Priority date: 1999-12-29
Filing date: 2000-12-21
Publication date: 2005-07-14
Anticipated expiration: 2020-12-22
Also published as: EP1192402A2; EP1192402B1; US6749015B2; WO2001050080A3; JP4869530B2; DE60011616D1; JP2003519356A; FR2803378A1; FR2803378B1; ES2223649T3; WO2001050080A2; US20020134538A1

Description

Die Erfindung betrifft Wärmetauscher, insbesondere für Kraftfahrzeuge.
Insbesondere betrifft sie einen Wärmetauscher, der sich zur Bildung entweder eines Motorkühlers oder einer Heizung des Innenraums oder auch eines Verdampfers oder eines Kondensators eines Klimakreislaufs eignet.
Im Allgemeinen umfasst ein Wärmetauscher dieser Art ein Rohrbündel, das mittels jeweiligen Sammlern zwischen zwei Endkammern angebracht ist und von einem Fluid durchquert werden kann. Ein Wärmetauscher dieser Art wird in der deutschen Patentanmeldung DE 197 19 259 beschrieben.
Im Falle eines Motorkühlers oder einer Heizung des Innenraums handelt es sich bei diesem Fluid um die Flüssigkeit, die der Motorkühlung dient. Im Falle eines Verdampfers oder eines Kondensators für die Klimaanlage handelt es sich bei diesem Fluid um ein Kältemittel.
Im Allgemeinen wird das Fluid durch aufeinander folgende Durchläufe zwischen den Rohren des Bündels in verschiedene Rohrgruppen und in gegebene jeweilige Zirkulationsrichtungen verteilt.
Gewöhnlich umfasst das Bündel entweder flache Rohre, die gewellten Zwischenteilen zugeordnet sind, oder Rohre mit kreisförmigem oder ovalem Querschnitt, die eine Rippenreihe durchqueren. In diesem Fall wird der Durchlaufwechsel dank Quer- und Längstrennwänden erhalten, die sich im Inneren der an den beiden Enden des Rohrbündels vorgesehenen Endkammern befinden.
Diese Trennwände sind entweder zwischen der Endkammer und dem entsprechenden Sammler angebracht und verlötet oder werden durch Tiefziehen der Endkammer zur Definition der Fächer, die jeweils mit Rohrbündelgruppen in Verbindung stehen, erhalten.
Bei dieser bekannten Technik weist der Sammler auch als Schlitze bezeichnete Öffnungen auf, die mit Hubkrägen versehen sind, in denen die Rohrenden eingeführt und verlötet werden.
Daraus ergibt sich das Erfordernis, dass die Längstrennwände der Endkammern gerippt sind, um sich den Formen des Sammlers perfekt anzupassen.
Somit ergibt sich bei der früheren Technik immer das Problem, zwischen dem Sammler, der Längstrennwand der Endkammer und den Rohren eine vollkommene Dichtigkeit zu erhalten.
Die Erfindung hat insbesondere zum Ziel, die oben genannten Nachteile zu überwinden.
Dazu schlägt sie einen Wärmetauscher der eingangs definierten Art vor, bei dem die Rohre im Wärmetauscher jeweils mehrere Kanäle aufweisen, die durch mindestens eine Längstrennwand getrennt und entlang einer einzigen parallel zu zwei großen Flächen des Wärmetauschers verlaufenden Reihe angeordnet sind. Bei diesem Wärmetauscher erfolgt die Zirkulation des Fluids in mindestens zwei zu den großen Flächen des Wärmetauschers parallelen Lagen, die jeweils von einem Teil der Kanäle der Rohre gebildet werden, und mindestens eine der Endkammern weist eine innere Längstrennwand auf, die die Endkammer in mindestens zwei Längsfächer teilen kann, die jeweils mit den beiden Lagen in Verbindung stehen.
Somit umfasst der erfindungsgemäße Wärmetauscher Rohre mit jeweils mehreren Kanälen, wobei die jeweiligen Kanäle jedes Rohrs jedes Mal in mindestens zwei Gruppen unterteilt sind, die Zirkulationslagen entsprechen.
In dem speziellen Fall eines Wärmetauschers mit zwei Zirkulationslagen, die sich jeweils in der Nähe einer der großen Flächen des Wärmetauschers befinden, ist jedes Rohr in zwei Gruppen, eine erste Gruppe, die einer ersten Lage entspricht und eine zweite Gruppe, die einer zweiten Lage entspricht, unterteilt.
Diese beiden Lagen stehen somit jeweils mit den beiden in mindestens einer der beiden Endkammern definierten Längsfächern in Verbindung.
Ein erfindungsgemäßes Rohr weist mindestens zwei Kanäle auf, die dann jeweils den beiden oben genannten Längsfächern entsprechen. Wenn jedes Rohr mehr als zwei Kanäle aufweist, kann die Anzahl von Kanälen in der ersten Gruppe und in der zweiten Gruppe gleich oder verschieden sein.
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung umfasst mindestens eine der Endkammern mindestens eine Quertrennwand, die die Endkammer in mindestens zwei Querfächer unterteilen kann, von denen mindestens eines eine Verbindung zwischen zwei Lagen herstellt.
Gemäß noch einem anderen Merkmal der Erfindung ist jede Lage in mindestens zwei in Reihe verbundene Unter-Lagen unterteilt, in denen die Zirkulation des Fluids von einer Unter-Lage zur nächsten im Gegenstrom erfolgt.
Somit umfasst der Wärmetauscher bei einer typischen Ausführungsform zwei Lagen, die jeweils in zwei Unter-Lagen unterteilt sind, wodurch die Definition einer Zirkulation in vier Durchläufen gestattet wird: Zwei aufeinander folgende Durchläufe in den beiden Unter-Lagen einer ersten Lage und danach zwei aufeinander folgende Durchläufe in den beiden Unter-Lagen einer zweiten Lage.
Gemäß der Erfindung weist jeder Sammler auch als Schlitze bezeichnete Öffnungen auf, die von Krägen zur Einführung der Enden der Rohre des Bündels umgeben sind, und man sieht vor, dass jeder Sammler mit einer ebenen Fläche zum Verlöten einer Endkammer versehen ist.
Dieses Merkmal ist besonders vorteilhaft, weil es gestattet, eine vollkommen ebene Fläche gegenüberzustellen, um die Längstrennwand und/oder die Quertrennwand der Endkammer anzuordnen.
Dazu ist vorgesehen, dass jede Endkammer eine ebene Kontur und mindestens eine koplanare Trennwand (Längstrennwand und/oder Quertrennwand) aufweist, die an die Fläche des Sammlers gelötet werden kann.
Es kommt in Betracht, die ebene Fläche einstückig mit dem Sammler herzustellen.
Allerdings bildet die ebene Fläche jedes Sammlers bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung einen Teil einer Sammelplatte, die durch Verlöten an dem Sammler angebracht ist und auf die Öffnungen des Sammlers ausgerichtete Öffnungen aufweist.
Dadurch kann eine ebene Bezugsfläche von einer Platte mit Öffnungen, die vorteilhafterweise durch Stanzen erhalten werden, hergestellt werden.
Der erfindungsgemäße Wärmetauscher kann mindestens einen von einem Rand des Sammlers oder der Sammelplatte oder der Endkammer ausgehenden Ansatz aufweisen, welcher jeweils auf einen Rand der Endkammer oder auf einen Rand des Sammlers oder der Sammelplatte umgeklappt ist.
Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung ist das Ende mindestens einer Längstrennwand des Rohrs im Wesentlichen an der ebenen Fläche des Sammlers angeordnet, so dass diese Längstrennwand des Rohrs an eine innere Längstrennwand der Endkammer gelötet werden kann.
Die Endkammern werden vorteilhafterweise jeweils durch Tiefziehen einer Metallplatte zur Definition der ebenen Kontur und der koplanaren Trennwand hergestellt.
Wenn eine Endkammer an die entsprechende ebene Fläche gelötet ist, wird (werden) somit die Kontur der Endkammer und die Trennwand (Trennwände) davon eng an die ebene Fläche gelötet, wodurch Fächer begrenzt werden können, die auf geeignete Weise mit den Rohren in Verbindung stehen, um eine Zirkulation in mehreren Durchläufen zu definieren.
Gemäß einem anderen vorteilhaften Merkmal der Erfindung weist mindestens eine der Endkammern mindestens eine Fluideinlass- oder -auslassröhre auf.
Es kommen zahlreiche alternative Ausführungsformen für die Rohre des erfindungsgemäßen Wärmetauschers in Betracht. Somit kann zum Beispiel vorgesehen werden, dass jedes Rohr ein extrudiertes Rohr ist oder dass jedes Rohr aus einem gebogenen Blech besteht und durch Längslötstellen geschlossen ist, oder auch dass jedes Rohr aus zwei Buckelblechplatten besteht, die dicht miteinander verlötet sind.
Gemäß noch einem anderen vorteilhaften Merkmal der Erfindung sind die Kanäle der Rohre durch Trennwände getrennt, die jeweilige Dicken aufweisen, die von einem mittleren Bereich des Rohrs aus zum Umfang hin abnehmen.
Bei einer bevorzugten Anwendung der Erfindung bildet der Wärmetauscher einen Verdampfer für eine Klimaanlage.
In der nachfolgenden Beschreibung, die nur beispielhaft ist, wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen; darin zeigen:
1 eine perspektivische und als Schnitt ausgeführte Teilansicht eines Teils eines Wärmetauschers gemäß der Erfindung, wobei in der Ansicht der Sammler, die Sammelplatte und eines der Rohre des Bündels zu sehen ist;
2 eine perspektivische Teilansicht einer Endkammer, die an die Sammelplatte des Wärmetauschers nach. 1 gelötet werden kann;
3 eine als Schnitt ausgeführte Teilansicht einer an eine Sammelplatte eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers gelöteten Endkammer;
4 eine auseinander gezogene perspektivische Teilansicht eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers;
5 eine schematische Darstellung, die die Zirkulation des Fluids in dem Wärmetauscher nach 4 zeigt;
6 eine Querschnittsansicht eines durch Extrusion geformten erfindungsgemäßen Rohrs;
7 eine Querschnittsansicht eines aus einem Blech hergestellten erfindungsgemäßen Rohrs;
8 eine Querschnittsansicht eines aus zwei Blechen hergestellten erfindungsgemäßen Rohrs;
9 eine perspektivische Teilansicht eines Wärmetauschers gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung; und
10 eine perspektivische Ansicht einer der Endkammern des Wärmetauschers nach 9.
Zunächst wird auf 1 Bezug genommen, die einen Teil eines Wärmetauschers mit einem eine Vielzahl von Rohren 10 enthaltenden Bündel zeigt, wobei von den Rohren in 1 nur eines dargestellt ist. Es handelt sich um Flachrohre, die entlang einer einzigen Reihe angeordnet und durch Extrusion aus einem metallischen Material, vorzugsweise auf Aluminiumbasis, hergestellt sind. Diese Rohre weisen mehrere innere, parallele Kanäle 12 auf, von denen in dem Beispiel sieben vorhanden und die durch Längstrennwände 78 getrennt sind. Die Reihe von Rohren verläuft parallel zu den beiden großen gegenüberliegenden Flächen F1 und F2 des Wärmetauschers.
Die Rohre 10 sind voneinander beabstandet, so dass zwischen zwei benachbarten Rohren ein Abstand begrenzt wird, der frei oder durch ein (nicht dargestelltes) gewelltes Zwischenteil eingenommen sein kann, das die Wärmetauscherfläche bildet.
Die Rohre 10 weisen jeweilige Enden 14 auf, die in einem Sammler 16 aufgenommen werden, der durch eine Buckelmetallplatte allgemein rechteckiger Form mit zwei Längsseiten, die jeweils den großen Flächen F1 und F2 des Wärmetauschers entsprechen, gebildet wird. Das Ende 14 jedes Rohrs 10 definiert eine ebene Fläche, die sich senkrecht zur Längsrichtung des Rohrs erstreckt und auch das Ende jeder Längstrennwand 78 bildet.
Der Sammler 16 weist mehrere auch als Schlitze bezeichnete Öffnungen 18 auf, deren innerer Querschnitt dem äußeren Querschnitt eines Rohrs angepasst ist. Jede der Öffnungen 18 wird durch einen Kragen 20 begrenzt, so dass die Öffnungen 18 jeweils die Enden 14 der Rohre 10 des Bündels aufnehmen können. Die Enden 14 der Rohre sind zum Verlöten mit den jeweiligen Krägen 20 zur Gewährleistung einer dichten Verbindung vorgesehen.
Der Sammler 16 nimmt eine Sammelplatte 22 rechteckiger Form, die vorteilhafterweise aus einem Material auf Aluminiumbasis hergestellt ist, auf. Diese Sammelplatte 22 ist dazu vorgesehen, mit dem Sammler 16 verlötet zu werden und eine ebene Fläche 24 bereitzustellen, die die Bezugsfläche bildet, und sie weist eine Vielzahl von auch als Schlitze bezeichneten Öffnungen 26 auf, die gegenüber den jeweiligen Öffnungen 18 des Sammlers 16 angeordnet sind.
Die Form dieser Öffnungen 26 ist der der Enden 14 der Rohre angepasst, damit diese Letzteren zumindest teilweise in die Öffnungen 26 eingreifen, ohne die durch die ebene Fläche 24 definierte Ebene zu überragen. Das Ende 14 jedes Rohrs wird dabei so angeordnet, dass es sich im Wesentlichen an der ebenen Fläche 24 befindet.
Die ebene Fläche 24 ist zur Aufnahme einer Endkammer 28, wie in 2 dargestellt, vorgesehen, welche durch Tiefziehen eines Metallblechs, vorteilhafterweise auf Aluminiumbasis, hergestellt ist.
Die Endkammer 28 von 2 umfasst eine Umfangskontur 30 allgemein rechteckiger Form, die eben ist und an die Kontur der ebenen Fläche 24 anliegen kann. Dazu besitzt die Kontur 30 eine allgemein rechteckige Form, die an die rechteckige Form der ebenen Fläche 24 angepasst ist. In dem in 2 dargestellten Beispiel umfasst diese Kontur insbesondere zwei Längsränder 32.
Des weiteren umfasst die Endkammer 28 eine Längstrennwand 34, die sich parallel zu den Rändern 32 erstreckt, und eine Quertrennwand 36, die sich senkrecht zur Trennwand 34 und zu den Rändern 32 erstreckt. Die Kontur 30 sowie die Trennwände 34 und 36 sind koplanar.
Die Endkammer 28 ist tiefgezogen, um zwischen der ebenen Kontur 30 und den Trennwänden 34 und 36 Fächer zu begrenzen. Hier findet man vier Fächer: zwei Fächer 38 und 40 nahe einem der Ränder 32 und zwei andere Fächer 42 und 44 nahe dem anderen Rand 32.
Es versteht sich, dass, wenn die Endkammer 28 an der ebenen Fläche 24 angeordnet und damit verlötet ist, die Längstrennwand 34 in die durch die gleiche Bezugszahl in 1 bezeichnete Position und die Quertrennwand 36 zwischen zwei Öffnungen 26 der Sammelplatte 22 angeordnet wird.
3 zeigt die an die Kontur der durch die Sammelplatte 22 gebildeten Anlagefläche 24 gedrückte Kontur 30 der Endkammer 28, wobei die Sammelplatte 22 mit dem Sammler 16 verlötet ist. In dem dargestellten Beispiel ist mindestens ein von einem Rand des Sammlers 16 ausgehender Ansatz 45 dargestellt, der auf einen Rand der Endkammer 28 umgeklappt ist, um ein vorläufiges Halten der Anordnung zum Verlöten zu gewährleisten.
Als Alternative könnte der Ansatz 45 auch von einem Rand der Sammelplatte 22 oder der Endkammer 28 ausgehen und jeweils auf einen Rand des Sammlers 16 oder der Sammelplatte 22 umgeklappt sein.
In dem Beispiel wird die Längstrennwand 34 der Endkammer (1) bei jedem Rohr am Ende einer Längstrennwand 78 des Rohrs angeordnet. Dadurch wird ein späteres Verlöten der Trennwand 34 der Endkammer mit einer Trennwand 78 jedes Rohrs und somit das Trennen jedes Rohrs in zwei Gruppen gestattet: eine erste Gruppe G1, die hier aus drei Kanälen gebildet wird, und eine zweite Gruppe G2, die hier aus vier Kanälen gebildet wird.
Dies gestattet die Definition verschiedener Zirkulationsdurchläufe im Wärmetauscher, die in zwei Lagen verteilt sind, nämlich einer durch die Gruppe G1 der Kanäle gebildeten ersten Lage und einer durch die Gruppe G2 der Kanäle gebildeten zweiten Lage.
Im Folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf 4 ausführlicher erläutert, wobei 4 ein Beispiel für einen Wärmetauscher, der wie oben definiert hergestellt ist, beschreibt.
In 4 ist zu sehen, dass der Wärmetauscher ein aus mehreren Rohren 10, wie oben definiert, gebildetes Bündel umfasst, wobei diese Rohre 10 an ihrem oberen Ende in einem Sammler 16 aufgenommen werden, an den eine Sammelplatte 22, wie weiter oben definiert, gelötet ist.
An ihrem unteren Ende werden die Rohre 10 in einem (nicht dargestellten) analogen Sammler aufgenommen, an den eine andere identische Sammelplatte 22 gelötet ist.
Diese beiden Sammelplatten 22, die jeweils am oberen und unteren Teil angeordnet sind, dienen als Bezugsplatten zur Aufnahme einer ersten Endkammer 28 (im oberen Teil) und einer zweiten Endkammer 46 (im unteren Teil).
Die Endkammer 28 ist gemäß den Lehren von 2 hergestellt worden. In dem Beispiel umfasst diese Endkammer eine ebene Kontur 30 allgemein rechteckiger Form, eine Längstrennwand 48, die sich nur über einen Teil der Länge erstreckt und einen Querrand 50 der Kontur mit einer Quertrennwand 52 verbindet. Die Kontur 30 und die Trennwände 48 und 52 sind koplanar.
Die Endkammer 28 ist durch Tiefziehen hergestellt, um des weiteren eine Einlassröhre 54 und eine Auslassröhre 56 zu definieren, die jeweils mit zwei Fächern 58 und 60 in Verbindung stehen, die durch die Längstrennwand 48 getrennt sind. Darüber hinaus bildet die Endkammer 28 einen kuppelförmigen Teil 62, der ein einziges Fach 64 begrenzt.
Die Endkammer 46 weist eine ebene Kontur 66 allgemein rechteckiger Form und eine Längstrennwand 68 auf, die sich über die ganze Länge erstreckt und mit der Kontur 66 koplanar ist. Die Endkammer 46 umfasst zwei Längsnocken 70 und 72, die zwei entsprechende längliche Fächer definieren, die mit dem Bündel in Verbindung stehen.
Somit definiert man einen Wärmetauscher mit mehreren Rohren 10, (nicht dargestellten) möglichen Zwischenteilen, zwei Sammlern 16 (von denen einer dargestellt ist), zwei Sammelplatten 22, sowie einer Endkammer 28 im oberen Teil und einer Endkammer 46 im unteren Teil.
Die Trennwand 68 der Endkammer 46 ist dazu vorgesehen, jedes Rohr so zu unterteilen, dass das Fach 70 mit den Kanälen der Gruppe G1 und das Fach 72 mit den Kanälen der Gruppe G2 in Verbindung steht.
Die Zirkulation des Fluids im Wärmetauscher erfolgt in mehreren Durchläufen, wie in 5 gezeigt. Das Fluid tritt durch die Einlassröhre 54 in das Fach 58 ein und zirkuliert in einer ersten Unter-Lage SN1, die durch die Kanäle der Gruppe G1 gebildet wird, die zu einem Teil der Rohre gehören, um durch vertikale Zirkulation von oben nach unten das Fach 70 zu erreichen.
Danach zirkuliert das Fluid vom gleichen Fach 70 aus von unten nach oben, um das Fach 64 zu erreichen, wobei die Zirkulation in einer zweiten Unter-Lage SN2 erfolgt. In dieser zweiten Unter-Lage zirkuliert das Fluid in der Gruppe G1 der Kanäle der anderen Rohre des Bündels.
Dann erreicht das Fluid das Fach 72 durch eine vertikale Zirkulation von oben nach unten in einer vierten Unter-Lage SN3, wobei die Zirkulation in den Kanälen der Gruppe G2 eines Teils der Rohre erfolgt.
Schließlich erreicht das Fluid das Fach 60 durch eine vertikale Zirkulation von unten nach oben in einer dritten Unter-Lage SN4, wobei die Zirkulation des Fluids in der Gruppe G2 der Kanäle der anderen Rohre erfolgt. Das Fluid verlässt den Wärmetauscher durch die Auslassröhre 56.
Somit erfolgt die Zirkulation des Fluids in vier Durchläufen und in abwechselnden Richtungen. Die beiden ersten Durchläufe entsprechen jeweils den Unter-Lagen SN1 und SN2. Diese beiden Unter-Lagen gehören zu einer selben Lage, die sich in der Nähe der großen Fläche F1 des Wärmetauschers erstreckt. Die Zirkulation erfolgt danach in zwei anderen Durchläufen, die den Unter-Lagen SN3 und SN4 entsprechen. Diese beiden Unter-Lagen bilden einen Teil einer zweiten Lage, die in Reihe mit der ersten Lage verbunden ist und sich parallel zur großen Fläche F2 des Wärmetauschers erstreckt. Es versteht sich, dass die erste Lage durch die Gruppen G1 der Kanäle (hier drei) und die zweite Lage durch die Gruppe G2 der Kanäle (hier vier) gebildet wird.
Es wird nunmehr auf 6 Bezug genommen, die ein extrudiertes Rohr 10 gemäß der Erfindung zeigt, das eine Vielzahl von Kanälen 12, in diesem Beispiel elf, umfasst.
Diese Kanäle weisen jeweils einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf. Das Rohr umfasst zwei ebene Flächen 74, die durch zwei halbkreisförmige Flächen 76 zusammengefügt sind. Die Rohre sind durch die Trennwände 78 getrennt, die variable Dicken aufweisen. Die beiden sich im mittleren Bereich befindenden Trennwände 78 weisen eine Dicke A auf, und an ihnen schließen sich jeweils Trennwände mit den jeweiligen Dicken B, C, D und E an, wie A>B>C>D>E. Die Dicken der Trennwände nehmen somit vom mittleren Bereich zum Umfang hin ab.
Bei der Ausführungsform nach 7 ist das Rohr 10 aus einem Blech 80 hergestellt, das so gebogen ist, dass es zwei ebene gegenüberliegende Flächen 82 aufweist, die durch zwei Endflächen 84 mit halbkreisförmigem Profil zusammengefügt sind. Das Blech 80 weist zwei Längsränder 86 auf, die jeweils an einem Blechzwischenteil 88 mit abgestufter Struktur, das eine Trennwand bildet, montiert sind. Die beiden Ränder 86 sind durch Längslötstellen 88 so montiert, dass sie das Rohr schließen und zwei Kanäle 12 begrenzen.
Bei der Ausführungsform nach 8 ist das Rohr 10 aus zwei Buckelblechplatten 90 hergestellt, die dicht miteinander verlötet sind. Diese beiden Platten 90 weisen symmetrische Profile auf und umfassen jeweils zwei Endlängsränder 92 und einen mittleren Längsrand 94, die parallel zueinander verlaufen und zwei Nocken 96 bilden. Die Platten 90 sind durch ihre jeweiligen Ränder dicht miteinander verlötet, so dass sie zwei Kanäle 12 definieren.
Der Wärmetauscher nach 9 ähnelt dem nach 4, unterscheidet sich aber durch die Struktur der Endkammer 28 im oberen Teil und durch die Struktur der Endkammer 46 im unteren Teil (10).
Wie bei 4 umfasst die Endkammer 28 eine Einlassröhre 54 und eine Auslassröhre 56, die mit zwei Fächern 58 bzw. 60 in Verbindung stehen, welche durch eine Längstrennwand 48 getrennt sind. Jedoch verläuft die Trennwand 48 über die Quertrennwand 52 hinaus, um zwei andere Fächer 98 und 100 zu definieren.
Die Endkammer 46 weist eine Längstrennwand 68 auf, die sich über einen Teil ihrer Länge erstreckt und eine Quertrennwand 102 erreicht. Eine andere Quertrennwand 104 ist in einem Abstand zur Trennwand 102 vorgesehen. Dies führt dazu, dass die Endkammer 46 zwei benachbarte Längsfächer 70 und 72 auf beiden Seiten der Trennwand 68 und zwei Querfächer 106 und 108 auf beiden Seiten der Trennwand 104 begrenzt.
Die Zirkulation des Fluids im Wärmetauscher nach den 9 und 10 erfolgt in sechs Durchläufen, die in zwei Lagen verteilt sind. In der ersten Lage zirkuliert das Fluid nacheinander in der ersten Gruppe von Kanälen, indem es nacheinander durch die Fächer 54, 70, 98 und 106, 98 und 108 strömt. Danach zirkuliert das Fluid in der zweiten Lage nacheinander in der zweiten Gruppe von Kanälen, indem es nacheinander durch die Fächer 108 und 100, 106 und 100, 72 und 56 strömt.
Die Erfindung gestattet somit die Herstellung eines Wärmetauschers, der durch Verlöten von Metallteilen, vorteilhafterweise auf Aluminiumbasis, erhalten wird. Die Verwendung von Rohren mit mehreren Kanälen gestattet die Definition von mindestens zwei Gruppen von Kanälen in jedem Rohr, die jeweils mindestens zwei Zirkulationslagen entsprechen. Da jeder Sammler eine ebene Fläche bietet, um die Sammelplatte anzubringen, kann dadurch eine vollständige Dichtigkeit zwischen dieser ebenen Fläche und der Endkammer erhalten werden, und es können Fächer für die Zirkulation des Fluids in mehreren Durchgängen definiert werden.
Insbesondere gestattet die Erfindung die Herstellung eines Wärmetauschers mit einer Zirkulation in zwei Lagen, was zu einer besseren Temperierung des Wärmetauschers führt. Dies ist besonders dann von Vorteil, wenn der Wärmetauscher in Form eines Verdampfers ausgeführt ist.
In jeder Lage können mindestens zwei Durchläufe, im Allgemeinen zwei, drei oder vier Durchläufe, vorgesehen werden.
Im Allgemeinen gestattet die Erfindung die Vereinfachung des Montageverfahrens des Wärmetauschers unter Bereitstellung von Dichtigkeit.
Des weiteren besitzt der so hergestellte Wärmetauscher eine höhere Berstfestigkeit und gestattet die Verringerung der Druckbelastungen der Endkammern und der Sammler, weil jede der Endkammern eine geringere Höhe aufweisen kann.
Die Erfindung findet auf dem Gebiet der Heiz- und/oder Klimageräte für Kraftfahrzeuge besondere Anwendung.

Claims

Wärmetauscher, insbesondere Verdampfer, mit einem Rohrbündel, das mittels jeweiligen Sammlern zwischen zwei Endkammern angebracht ist und von einem Fluid durchquert werden kann, wobei die Rohre (10) im Wärmetauscher jeweils mehrere Kanäle (12) aufweisen, die durch mindestens eine Längstrennwand (68) getrennt und entlang einer einzigen parallel zu zwei großen Flächen (F1, F2) des Wärmetauschers verlaufenden Reihe angeordnet sind, wobei die Zirkulation des Fluids in mindestens zwei zu den großen Flächen des Wärmetauschers parallelen Lagen (SN1, SN2; SN3, SN4) erfolgt, die jeweils von einem Teil (G1, G2) der Kanäle (12) der Rohre gebildet werden, und wobei mindestens eine der Endkammern (28, 46) eine innere Längstrennwand (48, 68) aufweist, die den Sammelkasten in mindestens zwei Längsfächer teilen kann, die jeweils mit den beiden Lagen in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Sammler (16) Öffnungen (18) aufweist, die von Krägen (20) zur Einführung der Rohre des Bündels umgeben sind, und mit einer ebenen Fläche (22, 24) versehen ist, und dass jede Endkammer (28, 46) eine ebene Kontur (30, 66) und mindestens eine koplanare Trennwand (48; 52; 68) aufweist, die an die ebene Fläche (24) des Sammlers (16) gelötet werden kann.
Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine (28) der Endkammern mindestens eine Quertrennwand (52) aufweist, die die Endkammer in mindestens zwei Querfächer (58, 60, 64) teilen kann, von denen mindestens eines eine Verbindung zwischen zwei Lagen herstellt.
Wärmetauscher nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Lage in mindestens zwei in Reihe verbundenen Unter-Lagen (SN1, SN2, SN3, SN4) unterteilt ist, in denen die Zirkulation des Fluids von einer Unter-Lage zur nächsten im Gegenstrom erfolgt.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ebene Fläche (24) jedes Sammlers (16) einen Teil einer Sammelplatte (22) bildet, die durch Verlöten mit dem Sammler angebracht ist und auf die Öffnungen (18) des Sammlers ausgerichtete Öffnungen (26) aufweist.
Wärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass er mindestens einen von einem Rand des Sammlers (16) oder von der Sammelplatte (22) oder von der Endkammer (28, 46) ausgehenden Ansatz (45) aufweist, welcher jeweils auf einen Rand der Endkammer (28, 46) oder auf einen Rand des Sammlers (16) oder der Sammelplatte (22) umgeklappt ist.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende (14) mindestens einer Längstrennwand (78) des Rohrs (10) im Wesentlichen an der ebenen Fläche (22, 24) angeordnet ist, so dass diese Längstrennwand (78) des Rohrs an eine innere Längstrennwand (48, 68) der Endkammer gelötet werden kann.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Endkammern (28, 46) jeweils durch Tiefziehen einer Metallplatte zur Definition der ebenen Kontur (30, 66) und der koplanaren Trennwand (Trennwände) hergestellt werden.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Endkammern (28, 46) mindestens eine Fluideinlass- oder -auslassröhre (54, 56) aufweist.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Rohr (10) ein extrudiertes Rohr ist.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Rohr (10) aus einem gebogenen und durch Längslötstellen (88) geschlossenen Blech (80) besteht.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Rohr (10) aus zwei Buckelblechplatten (90) besteht, die dicht miteinander verlötet sind.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (12) der Rohre (10) durch Trennwände (78) getrennt sind, die jeweilige Dicken (A, B, C, D, E) aufweisen, die von einem mittleren Bereich des Rohrs aus zum Umfang hin abnehmen.
Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass er in Form eines Verdampfers für eine Klimaanlage ausgeführt ist.