EP0910780A1 - Collector for a motor vehicle heat exchanger with a housing in at least two parts - Google Patents

Abstract

A collector (18) for a motor vehicle heat exchanger has a structure in at least two parts, with a tube bottom (26) and a lid (28) which together from the housing of the collector (18), possibly with at least one additional component part. According to the invention, the lid (28) and/or the tube bottom (26) form each an integral diecast piece made of a weldable material, together with the surrounding housing wall.

Description

Sammler eines Wärmetauschers für Kraftfahrzeuge mit mindestens zweiteiligem GehäuseaufbauHeat exchanger collector for motor vehicles with at least two-part housing structure

Die Erfindung bezieht sich auf einen Sammler eines Wärmetauschers gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a collector of a heat exchanger according to the preamble of claim 1.

Unter dem Begriff Sammler soll allgemein nicht nur ein Zwischensammler oder ausgangsseitiger Sammler verstanden werden, sondern auch ein eingangsseitiger Verteiler.The term collector should generally not only be understood to mean an intermediate collector or collector on the outlet side, but also an distributor on the inlet side.

Derartige mehrteilige Sammler sind vielfach bekannt. Bisher hat man dabei im allgemeinen einen Deckel, einen Rohrboden oder auch eine Facheinteilung aus Blech oder plattenförmigem Material gefertigt, wobei Deckel beispielsweise aus Blech tiefgezogen wurden. Für Spezialkonstruktionen hat man bisher auch schon Spritzgußteile verwendet. So wurde bei einem Verdampfer, der insbesondere auch für Kraftfahr- zeugklimaanlagen eingesetzt werden soll, gemäß der DE-31 50 187 C2 für einen Verteiler eine Sandwichkonstruktion aus Spritzgußplatten eingesetzt, in denen die bei dem Verteiler erforderlichen Kammern durch entsprechende Nutausbildungen gewonnen wurden.Such multi-part collectors are widely known. So far, a lid, a tube sheet or a compartment division has generally been made from sheet metal or plate-shaped material, with the lid being deep-drawn, for example, from sheet metal. Injection molded parts have also been used for special constructions. For example, according to DE-31 50 187 C2, a sandwich construction made of injection-molded plates was used for an evaporator, which is also to be used in particular for automotive air conditioning systems, in which the chambers required for the distributor were obtained by appropriate groove designs.

Nachfolgend wird bei der Erfindungsbeschreibung statt des Begriffs Spritzguß der Begriff Druckguß verwendet, wobei jedoch im Rahmen der Erfindung die Begriffe Druckguß und Spritzguß als synonym betrachtet werden.In the following, the term die-casting is used in the description of the invention instead of the term injection molding, although within the scope of the invention the terms die-casting and injection molding are considered synonymous.

Es ist an sich schon bekannt, den Deckel und den Rohrboden eines Sammlers oder vergleichbaren Bauelements, wie eines Kältemittelverteilers (DE-Al-42 12 721), jeweils an Druckguß zu fertigen. Die meist verwendeten Druckgußwerkstoffe auf Aluminiumbasis sind jedoch wegen ihres hohen Siliziumanteils in Aluminiumlegierungen nicht verlötbar, auch nicht hartverlötbar. Man hat daher in solchen Fällen den Sammler o. dgl . Bauteil unter Verwendung von eingesetzten Dichtungen zusammengesetzt. Das erfordert zusätzlichen baulichen Aufwand und beschränkt die Dauerdichtigkeit.It is known per se to manufacture the cover and the tube sheet of a collector or comparable component, such as a refrigerant distributor (DE-Al-42 12 721), in each case by die casting. The most commonly used die-cast aluminum-based materials, however, cannot be soldered, or hard-soldered, because of their high silicon content in aluminum alloys. One has therefore in such cases the collector or the like. Component using inserted Seals assembled. This requires additional construction effort and limits the permanent tightness.

Der Einsatz des Kältemittelverteilers der DE-Al-42 12 721 ist nicht als Druckgußteil, sondern als Strangpreßteil gefertigt (Sp. 4, Z. 1-3). Strangpreßteile auf Aluminiumbasis hat man schon immer wegen abweichender Zusammensetzung ihrer Aluminiumlegierungen hartverlöten können.The use of the refrigerant distributor of DE-Al-42 12 721 is not made as a die-cast part, but as an extruded part (column 4, lines 1-3). Extruded parts based on aluminum have always been able to be brazed due to the different composition of their aluminum alloys.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Möglichkeiten der Druckgußherstellung für Sammler bei Wärmetauschern für Kraftfahrzeuge noch weitergehend nutzbar zu machen, als dies bisher in Betracht gezogen wurde.The invention has for its object to make the possibilities of die casting for collectors in heat exchangers for motor vehicles even more useful than was previously considered.

Nach der Erfindung wird also durch Auswahl eines lötbaren, insbesondere hartlötbaren, Werkstoffs als Aluminium bzw. Aluminiumlegierung für die Druckgußherstellung von Deckel und/oder Rohrboden des Sammlers die Verwendung besonderer Dichtungsmittel in dem von dem Deckel und dem Rohrboden gebildeten äußeren Mantel des Sammlers entbehrlich gemacht und so eine direkte Verlötung dieser Teile ermöglicht, wie das bisher nur bei geformten Blechteilen als Deckel bzw. Rohrboden üblich war. Dadurch wird der bauliche Aufwand minimiert und eine dauerhafte Dichtigkeit gewährleistet. Besonders bevorzugt ist die Verwendung der neu für die Herstellung als Druckgußteil für den Sammler entwickelten Legierung gemäß Anspruch 19. Diese Probleme stellen sich von vornherein nicht in gleichem Maße bei Einsatzteilen des Sammlers; denn derartige Einsatzteile sind ja von dem nach außen dichten Mantel am Deckel und Rohrboden umgeben.According to the invention, the use of special sealants in the outer jacket of the collector formed by the cover and the tube sheet is thus made unnecessary by selecting a solderable, in particular brazable, material as aluminum or aluminum alloy for the die-casting production of the cover and / or tube sheet of the collector and This enables direct soldering of these parts, as was previously only possible with molded sheet metal parts as a cover or tube sheet. This minimizes the construction effort and ensures permanent tightness. It is particularly preferred to use the alloy newly developed for production as a die-cast part for the collector according to claim 19. These problems do not arise to the same extent from the start with insert parts of the collector; because such insert parts are surrounded by the outwardly tight jacket on the cover and tube sheet.

Dabei werden also im Rahmen der Erfindung folgende drei Aspekte zusätzlich besonders vorteilhaft nutzbar gemacht:In the context of the invention, the following three aspects are also made particularly advantageous:

Erster Aspekt: Die Druckgußherstellung beschränkt sich nicht nur auf eine Plattenbauweise, sondern kann auch für die Herstellung wannenartiger Körper mit Boden und umlaufender Seitenwand eingesetzt werden. Eine derartige umlaufende Seitenwand ist bei der bekannten Plattenbauweise von vornherein nicht vorhanden. Zweiter Aspekt: Die Druckgußtechnik ermöglicht es auch, filigrane Flachsteggitter herzustellen, welche bisher in komplizierter Montagebauweise aus zugeschnittenen Blechstreifen hergestellt wurden (vgl. DE 195 15 526 Cl, Fig. 11).First aspect: Die-casting production is not limited to a plate construction, but can also be used for the production of tub-like bodies with a bottom and surrounding side wall. Such a circumferential side wall is not available from the outset in the known plate construction. Second aspect: Die-casting technology also makes it possible to manufacture filigree flat mesh, which up to now have been produced in a complicated assembly construction from cut sheet metal strips (cf. DE 195 15 526 Cl, Fig. 11).

Dritter Aspekt: Bei Verdampfern, bei denen der Sammler als eingangsseitiger Verteiler dient, ist es sogar möglich, gesonderte Zuleitungen zu verschiedenen für eine gleichmäßige Verteilung vorgesehene Eintrittskammern in weiterführende Kanäle mitsamt den Anschlußöffnungen zwischen den Zuleitungen und der jeweils zugeordneten Eintrittskammer in Druckgußtechnik innerhalb der betreffenden KammerUnterteilung zu gestalten, wobei bei integraler Fertigung der Kammerunterteilung mit dem Deckel des Verdampfers oberhalb der Zuleitungen eine gesonderte Abdeckung im Deckel beliebiger Bauart vorzusehen ist. Dies schafft insbesondere die bisher nicht gegebene Möglichkeit, innerhalb eines Querschnitts längs des Verteilers einen Bereich für die Anordnung der Zuleitungen nutzbar zu machen, der nicht mehr durch den Flächenbedarf der eingangsseitigen Eintrittskammer beschränkt ist.Third aspect: In the case of evaporators in which the collector serves as an inlet-side distributor, it is even possible to separate lines to different inlet chambers provided for even distribution in further channels, together with the connection openings between the lines and the respectively assigned inlet chamber in die-casting technology within the relevant chamber subdivision to design, a separate cover in the lid of any design is to be provided in the integral manufacture of the chamber subdivision with the lid of the evaporator above the feed lines. In particular, this creates the previously unavailable possibility of making it possible to use an area for arranging the supply lines within a cross section along the distributor, which area is no longer limited by the space requirement of the inlet-side inlet chamber.

Die Erfindung stellt einen der oben genannten drei Aspekte in den Vordergrund und bezieht die verbleibenden beiden weiteren Aspekte als Weiterbildungen der Erfindung ein.The invention focuses on one of the above three aspects and includes the remaining two further aspects as further developments of the invention.

Aus der DE-31 36 374 C2 ist es an sich bereits bekannt, in einem Anschlußkasten eines Verteilers, welcher der Bauweise nach möglicherweise auch aus Spritzguß gefertigt werden kann, einen als Einschub vorgesehenen Körper zu integrieren, der seinerseits spanabhebend oder auch als Spritzgußteil gefertigt sein kann und verschiedene Zuleitungen zu einzelnen Eintrittskammern in sich vereint. Dies bedeutet aber nicht eine integrale Fertigung von derartigen Zuleitungen mit einer Fachunterteilung in Spritzguß oder Druckguß.From DE-31 36 374 C2 it is known per se to integrate a body provided as an insert in a junction box of a distributor, which can possibly also be made from injection molding, which in turn can be machined or also made as an injection molded part can and combines different supply lines to individual entry chambers. However, this does not mean an integral production of such supply lines with a subdivision into injection molding or die casting.

Soweit bisher in dem erläuterten Ausmaß Druckguß bzw. Spritzguß schon verwendet wurde, um einen Sammler zusammenzusetzen, hat man dabei als Verbindungsmittel außer den schon erwähnten Dichtungen vor allem Klebstoff in Betracht gezogen. Die Erfindung sieht aber, wie erläutert, demgegenüber Druckgußteile vor, die in vielen Aspekten in ihrer Formgebung der vorgeformter Blechteile entsprechen. Auch zieht die Erfindung weiter in Betracht, Druckgußteile mit Blechteilen zu kombinieren. Geformte Blechteile hat man jedoch im vorliegenden Zusammenhang in der Regel durch Hartlot verlötet. Diese konventionelle Verbindungsart durch Löten, insbesondere durch Hartlöten, wird im Rahmen der Erfindung unter ganzer oder teilweiser Einbeziehung von Druckgußteilen übernommen, indem für das betreffende Druckgußteil als Material eine lötbare Legierung verwendet wird. Bei Kombination mit mindestens einseitig lotplattierten Blechteilen kann man dann sogar von einer entsprechenden Lotbeschichtung des betreffenden Druckgußteils ganz absehen.To the extent that pressure casting or injection molding has already been used to assemble a collector to the extent explained, one has to consider adhesive as the connecting means in addition to the seals already mentioned drawn. However, as explained, the invention provides die-cast parts which correspond in many aspects to the shape of the preformed sheet metal parts. The invention also contemplates combining die cast parts with sheet metal parts. In this context, shaped sheet metal parts have usually been soldered using braze. This conventional type of connection by soldering, in particular by brazing, is adopted in the context of the invention with the full or partial inclusion of die-cast parts by using a solderable alloy as the material for the die-cast part in question. When combined with sheet metal parts solder-plated on at least one side, one can even completely dispense with a corresponding solder coating of the die-cast part in question.

Die Zapfen nach Anspruch 5 (mit den Weiterbildungen der Ansprüche 6 bis 13) haben unter anderem den Vorteil, vor dem Verlöten des Sammlers eine in sich mechanisch zusammenhängende Vormontage von Deckel und Rohrboden des Sammlers so vornehmen zu können, daß dadurch die Lötspalte minimal bleiben und dementsprechend auch die Sicherheit gegen Undichtigkeit beim Verlöten maximal ist.The pins according to claim 5 (with the further developments of claims 6 to 13) have the advantage, inter alia, of being able to carry out a mechanically coherent pre-assembly of the cover and tube plate of the collector before soldering the collector so that the soldering gaps remain minimal and accordingly, the security against leaks when soldering is maximum.

Beispielsweise im Anwendungsfall als Verdampfer, bei dem der Sammler als Verteiler dient, in dem über die Länge des Verteilers eine Mehrzahl von Eintrittskammern verteilt ist, reicht es meist aus, wenn diese Eintrittskammern nur im großen und ganzen voneinander abgetrennt sind, ohne daß ein Querleckfluß vollständig ausgeschlossen zu sein braucht. Dann kann man für die Bildung der betreffenden Kammerwände problemlos sogar lunkerbehaftetes Druckgußmaterial verwenden.For example, when used as an evaporator, in which the collector serves as a distributor, in which a plurality of inlet chambers are distributed over the length of the distributor, it is usually sufficient if these inlet chambers are only separated from one another to a large extent, without a transverse leakage flow being complete needs to be excluded. Then you can even use voided die-cast material to form the chamber walls in question.

Ebenfalls im Anwendungsfall als Verdampfer ist es üblich, das Kältemittel zulaufseitig einzuspritzen. Dabei kann man innerhalb des dann als Verteiler dienenden Sammlers entsprechende Drosselöffnungen vorsehen, wenn für die Einspritzfunktion nur eine Düsenfunktion verlangt ist. Wenn aber, wie es jetzt großtechnisch üblich geworden ist, das Einspritzventil derart thermostatisch geregelt wird, daß eine konstante Sauggasüberhitzung erreicht wird, muß man bisher entsprechende thermostatisch geregelte Einspritzventile im Verlauf der Kältemittelzuleitung vor dem Sammler einbauen. Es ist dabei beispielsweise üblich, sogenannte Blockventile zu verwenden, welche in ihrem Block eine thermostatische Regeleinrichtung mit enthalten, deren Temperaturfühler in dem Kältemittelaustritt angeordnet ist. Der Block hat dementsprechend an seiner einen Seite zwei Anschlüsse an Zulauf und Rücklauf des Verdampfers und an einer anderen meist gegenüberliegenden Seite Anschlüsse an Verflüssiger und Verdichter.Also in the evaporator application, it is common to inject the refrigerant on the inlet side. Corresponding throttle openings can be provided within the collector then serving as a distributor if only one nozzle function is required for the injection function. But if, as has now become the norm on an industrial scale, that Injector is thermostatically controlled in such a way that constant suction gas superheating is achieved, previously corresponding thermostatically controlled injection valves have to be installed in the course of the refrigerant supply line upstream of the collector. For example, it is customary to use so-called block valves, which include a thermostatic control device in their block, the temperature sensor of which is arranged in the refrigerant outlet. Accordingly, the block has on one side two connections to the inlet and return of the evaporator and on the other side, which is usually opposite, connections to the condenser and compressor.

Gemäß den Ansprüchen 22 und 23 wird nun die Erfindung dahingehend weitergebildet, ein thermostatisches Einspritzventil mindestens räumlich und vorzugsweise auch mit teilweiser Integration in das Druckgußteil in dieses einzube- ziehen. Im letztgenannten Fall kommt insbesondere die Bauart in Frage, bei der das Gehäuse des Einspritzventils, auch wenn es die Bauart eines Blockventils hat, ganz im Druckgußteil mit vorgefertigt wird. Für innere Organe, wie Ventilsitz, Ventilstift und Thermosensor, können dabei handelsübliche Bauteile verwendet werden. Insbesondere bietet sich dabei eine Integration in den Deckel an.According to claims 22 and 23, the invention is further developed to include a thermostatic injection valve at least spatially and preferably also with partial integration into the die-cast part. In the latter case, the type in which the housing of the injection valve, even if it has the type of a block valve, is prefabricated entirely in the die-cast part is particularly suitable. Commercially available components can be used for internal organs such as the valve seat, valve pin and thermal sensor. In particular, integration into the lid is recommended.

Die Erfindung wird im folgenden anhand schemati- scher Zeichnungen an mehreren Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below with the aid of schematic drawings using several exemplary embodiments. Show it:

Fig. 1 eine perspektivische Außenansicht eines als Verdampfer ausgebildeten vierflutigen Flachrohrwärmetauschers;Figure 1 is an external perspective view of a four-pipe flat tube heat exchanger designed as an evaporator.

Fig. 2 eine mögliche Querschnittsausbildung des Flachrohrwärmetauschers gemäß Fig. 1 mit einer ersten Variante der Ausbildung des Sammlers;FIG. 2 shows a possible cross-sectional design of the flat tube heat exchanger according to FIG. 1 with a first variant of the design of the collector;

Fig. 3 einen Querschnitt entsprechend Fig. 2, jedoch mit einer zweiten Variante der Ausbildung des Sammlers;3 shows a cross section corresponding to FIG. 2, but with a second variant of the design of the collector;

Fig. 4 eine mögliche aus Druckguß gefertigte Fachunterteilung des Sammlers gemäß Fig. 3, die zwischen dessen Rohrboden und dessen Deckel einsetzbar ist;Fig. 4 shows a possible die-cast partitioning of the collector of FIG. 3, between whose tube sheet and its lid can be used;

Fig. 5 eine Draufsicht auf den Rohrboden eines Sammlers gemäß Fig. 3 bei abgenommenem Deckel, jedoch aufgesetzter Fachunterteilung gemäß Fig. 4;5 shows a plan view of the tube plate of a collector according to FIG. 3 with the cover removed but with the compartment subdivision attached according to FIG. 4;

Fig. 6a bis 6d Detailquerschnitte von vier Varianten je einer Verbindungsstelle der Fachunterteilung gemäß Fig. 4 mit dem Rohrboden oder dem Deckel des Verdampfers nach Fig. 3 ; und6a to 6d detail cross-sections of four variants each of a connection point of the compartment subdivision according to FIG. 4 with the tube sheet or the cover of the evaporator according to FIG. 3; and

Fig. 7 einen Schnitt längs eines am Druckguß gefertigten Deckels eines zulaufseitigen Sammlers.Fig. 7 shows a section along a die-cast cover of an inlet-side collector.

Der in den Figuren dargestellte Flachrohrwärmetauscher ist in allen dargestellten Ausführungsbeispielen vier- flutig ausgebildet und als Verdampfer eines Kältemittelkreislaufs gestaltet.The flat tube heat exchanger shown in the figures is of four-pipe design in all the exemplary embodiments shown and is designed as an evaporator of a refrigerant circuit.

Das schließt nicht aus, die dargestellten Merkmale sinngemäß auch auf Wärmetauscher mit einer abweichenden Anzahl von Fluten zu übertragen, gegebenenfalls auch auf solche Wärmetauscher, die nicht mit Flachrohren ausgebildet sind und nicht als Verdampfer dienen.This does not preclude to transfer the features shown analogously to heat exchangers with a different number of flows, possibly also to those heat exchangers that are not designed with flat tubes and do not serve as evaporators.

Der Flachrohrwärmetauscher hat folgenden allgemeinen Aufbau:The flat tube heat exchanger has the following general structure:

Eine größere Anzahl von typischerweise zwanzig bis dreißig Flachrohren 2 wird mit konstanten gegenseitigen Abständen und miteinander fluchtenden Stirnseiten 4 angeordnet. Zwischen den Flachseiten 6 der Flachrohre wird jeweils eine Zickzacklamelle 8 sandwichartig eingeschachtelt. Ebenso wird je eine Zickzacklamelle 8 auch noch an den beiden Außenflächen 4 der außenliegenden Flachrohre angeordnet. Jedes Flachrohr weist innere Versteifungsstege 10 auf, die im Flachrohr als durchgehende Kanäle wirkende Kammern 12 abteilen. Je nach Bautiefe ist eine Anzahl der Kammern 12 von zehn bis dreißig typisch.A larger number of typically twenty to thirty flat tubes 2 are arranged with constant mutual distances and mutually aligned end faces 4. A zigzag lamella 8 is sandwiched between the flat sides 6 of the flat tubes. Likewise, a zigzag fin 8 is also arranged on the two outer surfaces 4 of the outer flat tubes. Each flat tube has inner stiffening webs 10 which divide chambers 12 acting as continuous channels in the flat tube. Depending on the overall depth, a number of chambers 12 of ten to thirty is typical.

Die angegebenen typischen Bereiche der Anzahl der Flachrohre und deren Kammern sind dabei nur vorzugsweise und nicht beschränkend gedacht. In einer Kraftfahrzeugklimaanlage wird im fertigen Zustand die Blockanordnung aus den Flachrohren 2 sowie den Zickzacklamellen 8 durch Außenluft in Richtung des in Fig. 1 ersichtlichen Pfeiles in Bautiefenrichtung als äußeres Wärmetauschmedium durchströmt.The specified typical ranges of the number of flat tubes and their chambers are only intended to be preferred and not restrictive. In a motor vehicle air conditioning system, the block arrangement of the flat tubes 2 and the zigzag fins 8 is flowed through by outside air in the direction of the arrow shown in FIG. 1 in the depth direction as the external heat exchange medium in the finished state.

Als inneres Wärmetauschmedium dient bei dem Verdampfer ein Kältemittel wie insbesondere Fluorkohlenwasserstoff, der in den Wärmetauscher über eine Zuleitung 14 eintritt und über eine Ausgangsleitung 16 aus dem Wärmetauscher wieder austritt. Die Zuleitung kommt im Kältemittelkreislauf von dessen Verflüssiger. Die Ausgangsleitung 16 führt zum Verdichter des Kältemittelkreislaufs.The internal heat exchange medium in the evaporator is a refrigerant such as, in particular, fluorocarbon, which enters the heat exchanger via a feed line 14 and exits the heat exchanger via an outlet line 16. The supply line comes from the condenser in the refrigerant circuit. The output line 16 leads to the compressor of the refrigerant circuit.

Bei geradzahliger Anzahl von Fluten im Wärmetauscher erfolgt die eingangsseitige Verteilung des Kältemittels von der Zuleitung 14 her auf die einzelnen Flachrohre durch einen sogenannten Verteiler. Ausgangsseitig wird das Kältemittel gesammelt der Ausgangsleitung 16 zugeführt. Wenn man auch die Verteilung und die Sammlung gesonderten Kästen zuweisen kann, sind bei allen Ausführungsbeispielen beide Funktionen in einem gemeinsamen Sammler 18 vereint.If there is an even number of flows in the heat exchanger, the refrigerant on the inlet side is distributed from the feed line 14 to the individual flat tubes by a so-called distributor. On the output side, the refrigerant is fed collectively to the output line 16. If the distribution and the collection can also be assigned to separate boxes, both functions are combined in a common collector 18 in all exemplary embodiments.

Dieser Sammler 18 ist dann an einer Stirnseite 4 der Flachrohre 2 angeordnet, während an der anderen Stirnseite 4 der Flachrohre 2 lediglich jeweils zwischen den Fluten eine Strömungsumkehr erfolgt, hier beispielsweise durch die in Fig. 1 bildlich dargestellten Einzelnäpfe 20 oder gemäß der bildlichen Darstellung in Fig. 2 unter Integration der Umlenkfunktionen solcher Einzelnäpfe in einem gemeinsamen Umlenksammler 22. Auch die Einzelnäpfe 20 gemäß Fig. 1 können bedarfsweise zu einer Baueinheit durch nicht dargestellte Verbindungsteile integriert sein.This collector 18 is then arranged on one end face 4 of the flat tubes 2, while on the other end face 4 of the flat tubes 2 there is only a reversal of the flow between the floods, here, for example, by means of the individual cups 20 depicted in FIG. 1 or according to the depiction in FIG 2 integrating the deflection functions of such individual bowls in a common deflection collector 22. The individual bowls 20 according to FIG. 1 can, if necessary, be integrated into a structural unit by connecting parts (not shown).

Bei dem Grenzfall eines einflutigen Wärmetauschers würden Näpfe 20 oder der Umlenksammler 22 durch einen nicht dargestellten Ausgangssammler ersetzt sein.In the borderline case of a single-flow heat exchanger, cups 20 or the deflection collector 22 would be replaced by an output collector (not shown).

Die Mehrflutigkeit bedeutet mindestens eine Strömungsumkehr im Bereich der von den Kammern 12 gebildeten einzelnen Kanäle in jedem Flachrohr 2. Bei Zweiflutigkeit braucht dann der Napf 20 bzw. der Umlenksammler 22 keine weitere Zwischenkammerunterteilung, sondern es muß lediglich die einmalige Umlenkfunktion gewährleistet sein. Im Falle mehrflutiger Umlenkung bedarf es jeweils mindestens der im Falle der Vierflutigkeit in Fig. 2 dargestellten Zwischenwand 24, so daß in diesem Falle der Vierflutigkeit eine doppelte einfache Umlenkung im jeweiligen Napf 20 bzw. in dem jeweiligen Umlenksammler 22 erfolgt. Bei einer noch höheren Flutenanzahl muß gegebenenfalls dann die Anzahl der Zwischenwände 24 erhöht werden.The multiple flow means at least one flow reversal in the area of the individual channels formed by the chambers 12 in each flat tube 2. In the case of double flow then the bowl 20 or the deflection collector 22 does not need any further intermediate chamber subdivision, but only the one-time deflection function must be guaranteed. In the case of multi-flow deflection, at least the intermediate wall 24 shown in the case of the four-flow arrangement in FIG. 2 is required, so that in this case of the four-flow arrangement, a double simple deflection takes place in the respective bowl 20 or in the respective deflection collector 22. If the number of floods is even higher, the number of partitions 24 may then have to be increased.

Der Sammler 18 ist grundsätzlich aus einem Rohrboden 26 und einem Deckel 28 zusammengesetzt, wobei gegebenenfalls weitere Teile zum Aufbau des Sammlers 18 vorgesehen sein können, die wenigstens zum Teil nachfolgend noch angegeben sind.The collector 18 is basically composed of a tube sheet 26 and a cover 28, it being possible, if necessary, to provide further parts for the construction of the collector 18, which are at least partially specified below.

Die den Näpfen 20 bzw. den Umlenksammlern 22 abgewandten freien Enden der Flachrohre 2 greifen mit dem Innenraum des Sammlers 18 kommunizierend dicht in den Rohrboden 26 ein, der dementsprechend mit Eingriffsschlitzen sowie gegebenenfalls inneren und/oder äußeren Eingriffsstutzen versehen ist.The free ends of the flat tubes 2 facing away from the cups 20 or the deflection collectors 22 engage tightly in a communicating manner with the interior of the collector 18 in the tube sheet 26, which is accordingly provided with engagement slots and, if appropriate, inner and / or outer engagement nozzles.

Da in dem Sammler 18 die Eingangsfunktion und die Ausgangsfunktion des Kältemittels vereint sind, benötigt der Sammler 18 mindestens eine zweikammerige Ausbildung, welche eine Eingangsseite von der Ausgangsseite abtrennt. Für diesen Zweck hat die allgemein mit 30 bezeichnete Kammerunterteilung mindestens einen Flachsteg in Gestalt eines Längssteges 32, welcher den mit der Zuleitung 14 kommunizierenden Eingangsbereich im Sammler 18 von einer längs des Sammlers 18 durchgehenden Austrittskammer 34 abtrennt, die mit der Ausgangsleitung 16 kommuniziert.Since the input function and the output function of the refrigerant are combined in the collector 18, the collector 18 requires at least a two-chamber design which separates an input side from the output side. For this purpose, the chamber subdivision, generally designated 30, has at least one flat web in the form of a longitudinal web 32, which separates the input area in the collector 18 which communicates with the feed line 14 from an outlet chamber 34 which runs along the collector 18 and which communicates with the output line 16.

Bei dem Verdampfer bedarf es ferner einer möglichst gleichmäßigen Zuführung des eingangsseitigen Kältemittels zu allen Flachrohren 2. Im Grenzfall kann man jedem einzelnen Flachrohr 2 über einen sogenannten Verteiler das zugeführte Kältemittel gesondert zuführen. Meist erfolgt jedoch die Zu- führung zu benachbarten Gruppen von Flachrohren, bei denen mindestens einige Gruppen eine höhere Flachrohranzahl als eins haben, wobei auch die Zahl der Flachrohre pro Gruppe wechseln kann. Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ist eine gleiche Anzahl von zwei Flachrohren pro Gruppe vorgesehen bei einer Gesamtzahl von zehn Flachrohren. Jeder Gruppe von Flachrohren wird dabei eine Eintrittskammer 36 zugeordnet, welche unmittelbar mit der betreffenden Gruppe der Flachrohre kommuniziert. Die Eintrittskammern 36 werden in der Kammerunterteilung 30 durch als Flachstege ausgebildete Querstege 38 voneinander abgeteilt.In the evaporator, it is also necessary for the inlet-side refrigerant to be fed as uniformly as possible to all the flat tubes 2. In the limit case, the supplied refrigerant can be fed separately to each individual flat tube 2 via a so-called distributor. Usually, however, the Guided tour to neighboring groups of flat tubes in which at least some groups have a higher number of flat tubes than one, whereby the number of flat tubes per group can also change. In the exemplary embodiment according to FIG. 5, an equal number of two flat tubes per group is provided with a total of ten flat tubes. An inlet chamber 36 is assigned to each group of flat tubes, which communicates directly with the relevant group of flat tubes. The inlet chambers 36 are separated from one another in the chamber subdivision 30 by transverse webs 38 designed as flat webs.

Bei einem nicht dargestellten zweiflutigen Verdampfer gehen die Querstege 38 rechtwinklig jeweils nur von einer Seite des Längssteges 32 ab.In a double-flow evaporator (not shown), the transverse webs 38 only extend from one side of the longitudinal web 32 at right angles.

Bei dem dargestellten vierflutigen Verdampfer ist außer dem Längssteg 32, der an die Austrittskammer 34 angrenzt, noch ein zu diesem paralleler weiterer Längssteg 40 vorgesehen. Dieser wird von den die Eintrittskammern 36 abteilenden Querstegen bis in Anschluß an den Längssteg 32 rechtwinklig gekreuzt. In der Verlängerung der Querstege 38 zwischen den beiden Längsstegen 32 und 40 wird zwischen diesen Längsstegen jeweils eine zur außenliegenden jeweiligen Eintrittskammer 36 angrenzende innere Umlenkkammer 42 zur Umlenkung der zweiten Flut in die dritte Flut innerhalb des Sammlers 18 abgeteilt.In the four-flow evaporator shown, in addition to the longitudinal web 32 which adjoins the outlet chamber 34, a further longitudinal web 40 parallel to this is provided. This is crossed by the transverse webs dividing the inlet chambers 36 at right angles to the longitudinal web 32. In the extension of the transverse webs 38 between the two longitudinal webs 32 and 40, an inner deflection chamber 42 adjoining the respective outer inlet chamber 36 for diverting the second flood into the third flood within the collector 18 is divided between these longitudinal webs.

Bei höheren Zahlen der Fluten, die durch den Sammler 18 mit Umlenkfunktion geführt werden, erhöht sich entsprechend die Anzahl der Längsstege mit der Funktion des Längssteges 40 sowie die Anzahl der inneren Umlenkkammern 42, die dann in Querrichtung des Sammlers jeweils innenliegend auch noch nebeneinander zwischen den Eintrittskammern 36 sowie der Austrittskammer 34 eingeschachtelt sind.At higher numbers of the floods, which are guided by the collector 18 with a deflection function, the number of longitudinal webs with the function of the longitudinal web 40 increases as well as the number of inner deflection chambers 42, which then also lie side by side between the inside in the transverse direction of the collector Entry chambers 36 and the exit chamber 34 are nested.

Die Zuleitung 14 kommuniziert mit den einzelnen Eintrittskammern 36 jeweils über eine im Sammler 18 verlaufende eigene Zuleitung 44, die bei den Ausführungsbeispielen unterschiedlich gestaltet ist. Meist wird bei dem fertigen Wärmetauscher der Block aus Flachrohren 2 sowie Zickzacklamellen 8 seitlich durch je ein an der jeweils äußeren Zickzacklamelle anliegendes Seitenblech 46 abgeschlossen, so daß die Seitenbleche 46 einen äußeren Rahmen für die den Wärmetauscherblock anströmende Außenluft bilden.The feed line 14 communicates with the individual inlet chambers 36 in each case via its own feed line 44 running in the collector 18, which is designed differently in the exemplary embodiments. Mostly, in the finished heat exchanger, the block of flat tubes 2 and zigzag fins 8 is laterally closed off by a side plate 46 which bears against the outer zigzag plate, so that the side plates 46 form an outer frame for the outside air flowing into the heat exchanger block.

Die Flachrohre 2, die Zickzacklamellen 8, der Rohrboden 26 und der Deckel 28 des Sammlers mitsamt der gegebenenfalls vorgesehenen Kammerunterteilung 10 sowie die Seitenbleche 46 des Wärmetauschers bestehen, zweckmäßig ebenso wie die Zuleitung 14 und die Ausgangsleitung 16, aus Aluminium und/oder einer Aluminiumlegierung und werden einschließlich der dem Wärmetauscher benachbarten Abschnitte der Leitungsverbindungen zum fertigen Verdampfer hartgelötet.The flat tubes 2, the zigzag fins 8, the tube sheet 26 and the cover 28 of the collector together with the optionally provided chamber division 10 and the side plates 46 of the heat exchanger are expediently made of aluminum and / or an aluminum alloy and the same as the feed line 14 and the outlet line 16 are brazed including the sections of the line connections to the finished evaporator adjacent to the heat exchanger.

Ohne daß die Erfindung darauf beschränkt ist, wird in der Praxis jedenfalls bei Kältemittelverdampfern für Kraftfahrzeugklimaanlagen gemäß Fig. 1 die Zuleitung 14 und die Ausgangsleitung 16, die über entsprechende Anschlußstutzen in den Sammler 18 übergehen können, an zwei entsprechende Anschlußstutzen 48 eines thermostatisch geregelten Blockventils 50 angeschlossen. Dieses weist an der nicht sichtbaren gegenüberliegenden Seite zwei weitere zuleitungsseitige und ausgangsseitige Anschlußstutzen auf.Without the invention being restricted to this, in practice, in the case of refrigerant evaporators for motor vehicle air conditioning systems according to FIG. 1, the supply line 14 and the output line 16, which can pass into the collector 18 via corresponding connecting pieces, are connected to two corresponding connecting pieces 48 of a thermostatically controlled block valve 50 connected. On the opposite side, which is not visible, this has two further supply-side and outlet-side connecting pieces.

Im folgenden werden die verschiedenen Ausführungsbeispiele mehr im Detail betrachtet:The various exemplary embodiments are considered in more detail below:

Bei der Ausführungsform zunächst der zusammengehörigen Fig. 3 und 4 sind der Rohrboden 26 und der Deckel 28 aus mit Lot vorbeschichtetem Blech gebildet. Der freie Rand des Deckels greift dabei mit mindestens einseitiger Überlappung - in Fig. 3 ist eine zweiseitige Überlappung 52 dargestellt - in den Rohrboden 26 ein.3 and 4, the tube sheet 26 and the cover 28 are formed from sheet metal pre-coated with solder. The free edge of the cover engages in the tube sheet 26 with at least one-sided overlap - a two-sided overlap 52 is shown in FIG. 3.

Gemäß Fig. 3 sind die eigenen Zuleitungen 44 der Eintrittskammern 36 in einem Verteilrohr 54 integriert, welches einen Rohrmantel 56 und eine innere sternförmige Unterteilung 58 hat, deren freie Segmente die eigenen Zuleitungen 44 bilden. Um zu ermöglichen, daß diese eigenen Zuleitungen 44 jeweils an derselben Umfangsstelle des Rohrmantels 56 in die zugehörige Eintrittskammer 36 einmünden, verläuft die sternförmige Unterteilung 58 wendel- bzw. schraubenlinien- förmig. Die jeweilige eigene Zuleitung 44 kommuniziert dabei mit der zugehörigen Eintrittskammer 36 jeweils über eine im Rohrmantel 56 des Verteilrohrs 54 angeordnete Austrittsöffnung 60. Bedarfsweise kann man die jeweiligen Austrittsöffnungen 60 auch für Direkteinspritzungszwecke in die Eintrittskammer drosselartig auslegen und so dimensionieren, daß das Druckgefälle zwischen Verflüssigungs- und Verdampfungsdruck im wesentlichen abgebaut wird. In Fig. 3 ist eine Ausrichtung der Austrittsöffnung auf die Wandung der Eintrittskammer 36 gezeigt; der entsprechende Winkel kann bedarfsweise gewählt werden, ohne daß dabei auch eine direkte Ausrichtung auf die Kammern 12 der Flachrohre 2 ausgeschlossen ist.According to FIG. 3, the own feed lines 44 of the inlet chambers 36 are integrated in a distribution pipe 54, which has a pipe jacket 56 and an inner star-shaped subdivision 58, the free segments of which form the own feed lines 44. To enable these own leads 44 each open into the associated inlet chamber 36 at the same circumferential point of the tubular jacket 56, the star-shaped subdivision 58 runs in a helical or helical shape. Each of its own supply lines 44 communicates with the associated inlet chamber 36 via an outlet opening 60 arranged in the tubular jacket 56 of the distribution pipe 54. and evaporation pressure is substantially reduced. FIG. 3 shows an alignment of the outlet opening on the wall of the inlet chamber 36; the corresponding angle can be selected as required, without a direct alignment to the chambers 12 of the flat tubes 2 being excluded.

Wie noch mehr im einzelnen aus Fig. 4 zu ersehen ist, besteht die Kammerunterteilung 30 aus den beiden Längsstegen 32 und 40 sowie den diese kreuzenden Querstegen 38 auf einem integralen Druckguß- bzw. Spritzgußteil, wobei im Rahmen der Erfindung die Begriffe Druckguß und Spritzguß synonym verstanden werden.As can be seen even more in detail from FIG. 4, the chamber subdivision 30 consists of the two longitudinal webs 32 and 40 and the cross webs 38 crossing them on an integral die-cast or injection-molded part, the terms die-cast and injection-molding being synonymous within the scope of the invention be understood.

Unter dem Begriff sich kreuzender Flachstege der Kammerunterteilung 30 soll dabei auch der Grenzfall nur einseitiger Kreuzung verstanden werden im Sinne des nur einseitigen rechtwinkligen Anschlusses der Querstege 38 an den Längssteg 32, was ja im Falle eines zweiflutigen Wärmetauschers die ganze Kammerunterteilung 30 ausmacht.The term intersecting flat webs of the chamber subdivision 30 should also be understood to mean the borderline case of only one-sided crossing in the sense of the only one-sided right-angled connection of the transverse webs 38 to the longitudinal web 32, which in the case of a double-flow heat exchanger makes up the entire chamber subdivision 30.

Zur Verbindung der Kammerunterteilung 30 sowohl mit dem Deckel 28 als auch mit dem Rohrboden 26 sind die Verbindungsstellen der Längsstege 32 und 40 mit den Flachstegen 38 jeweils mit einer säulenförmigen Verstärkung 62 versehen, welche an beiden gegenüberliegenden Seiten der Kammerunterteilung 30 in nach außen sich konisch verjüngende Zapfen 64 übergehen, die zu beiden Seiten der Kammerunterteilung miteinander und mit den säulenförmigen Verstärkungen 62 fluchten. Diese Zapfen 64 sind integral an dem Druckgußstück der Kammerunterteilung 30 mit ausgebildet und dienen zur Verbindung sowohl mit dem Rohrboden 26 als auch mit dem Deckel 28, wobei in Fig. 3 eine Verbindungsart veranschaulicht ist, nämlich die der nachfolgend noch beschriebenen Fig. 6c.To connect the chamber subdivision 30 to both the cover 28 and the tube sheet 26, the connection points of the longitudinal webs 32 and 40 with the flat webs 38 are each provided with a columnar reinforcement 62 which tapers conically outwards on both opposite sides of the chamber subdivision 30 Pass over pins 64 which are aligned on both sides of the chamber subdivision with one another and with the columnar reinforcements 62. These pins 64 are integral with the die casting Chamber subdivision 30 is also formed and serves to connect both to the tube sheet 26 and to the cover 28, a type of connection being illustrated in FIG. 3, namely that of FIG. 6c, which will be described below.

In Fig. 5 ist noch eine Variante der Ausführungsform gemäß Fig. 4 dargestellt, wo zusätzlich zu den beidsei- tigen Zapfen 64 zwischen diesen beidseitig noch ergänzenden Zapfen 66 in gleichmäßiger rasterförmiger Zwischenschaltung zwischen den Zapfen 64 ausgebildet sind, die gegebenenfalls auch aus säulenförmigen Verstärkungen 62 der Flachstege hervorgehen können, die dann nicht an Kreuzungsstellen der Flachstege ausgebildet sind.5 shows a variant of the embodiment according to FIG. 4, where, in addition to the pins 64 on both sides, between these pins 66, which are additional on both sides, are formed in a uniform grid-shaped interposition between the pins 64, which may also consist of columnar reinforcements 62 the flat webs can emerge, which are then not formed at intersections of the flat webs.

Wie aus Fig. 5 ferner ersichtlich ist, ist das Raster der Zapfen 64 und 66 so gewählt, daß es in das Raster der Anschlußstellen der Flachrohre 2 jeweils eingeschachtelt ist, so daß es auch mechanisch nicht zu einer ungünstigen Wechselwirkung der Zapfenverbindungen der Kammerunterteilung 30 mit dem Rohrboden einerseits und der Flachrohre 2 mit dem Rohrboden andererseits kommt. Dargestellt ist eine außermittige Einschachtelung, die jedoch auch mittig vorgesehen sein kann.As can also be seen from Fig. 5, the grid of the pins 64 and 66 is selected so that it is nested in the grid of the connection points of the flat tubes 2, so that it does not mechanically lead to an unfavorable interaction of the pin connections of the chamber partition 30 the tube sheet on the one hand and the flat tubes 2 with the tube sheet on the other. An eccentric nesting is shown, but it can also be provided in the center.

Die Fig. 6a bis 6d zeigen ohne Absicht einer abschließenden Aufzählung vier bevorzugte Verbindungsarten der Zapfen mit dem Blech des Rohrbodens 26 und/oder des Deckels 28.6a to 6d show four preferred types of connection of the pins with the sheet metal of the tube sheet 26 and / or the cover 28 without intending to provide a final list.

Das Blech braucht in der Variante von Fig. 6a nur napfartig eingeprägt zu sein, wobei dann in die Einprägung 68 der betreffende Zapfen 64 oder 66 mit seinem konisch zulaufenden Ende eingreift und dort hartverlötet wird. Diese Anschlußweise wäre eine Übernahme der Verbindungsart der Flachstege, und zwar insbesondere der Längsstege 32 und 40, der Kammerunterteilung 30 mit dem Deckel 28 und/oder dem Rohrboden 26.In the variant of FIG. 6a, the sheet only needs to be stamped like a cup, in which case the pin 64 or 66 in question engages with the conical end thereof and is brazed there. This connection method would take over the type of connection of the flat webs, in particular the longitudinal webs 32 and 40, the chamber subdivision 30 with the cover 28 and / or the tube plate 26.

Vorzugsweise werden jedoch zur Erhöhung der Festigkeit bei Beibehaltung der Verbindung der Flachstege mit dem Rohrboden und dem Deckel gemäß Fig. 6a die Befestigungsarten der Zapfen 32 und 40 mit dem Rohrboden und Deckel gemäß Fig. 6b bis Fig. 6d verwendet, bei denen jeweils ein Zapfendurchgriff durch das Blech des Rohrbodens bzw. Deckels erfolgt. Fig. 6b zeigt dabei eine einfache Durchführung, die wiederum hartverlötet wird. In Fig. 6c ist gemäß Fig. 1 der durchgeführte Zapfen außen angestaucht, so daß er eine äußere formschlüssige hinterschneidende Verriegelung bildet. Bei der Variante gemäß Fig. 6d ist zusätzlich der bei den anderen Ausführungsformen mit Ausnahme der konischen Anschrägung gleich dick verlaufende Zapfen noch so säulenförmig verdickt, daß auch an der Innenseite des Sammlers 18 eine Hinterschnei- dung erfolgt, die in Verbindung mit der Anstauchung im Sinne von Fig. 6c eine vollständige Umgreifung des Bleches von Rohrboden und Deckel bewirkt. Auch bei den Ausführungsformen gemäß den Fig. 6b bis 6d ist die napfartige Ausformung der Fig. 6a übernommen, wobei aber zusätzlich ein Durchgriffsloch in dieser napfförmigen Ausformung vorhanden ist. Dies erhöht die Formstabilität des Blechaufbaus.However, in order to increase the strength while maintaining the connection of the flat webs to the tube sheet and the cover according to FIG. 6a, the types of fastening are preferred the pin 32 and 40 with the tube sheet and cover according to FIGS. 6b to 6d are used, in each of which a pin penetration takes place through the sheet metal of the tube sheet or cover. Fig. 6b shows a simple implementation, which in turn is brazed. In FIG. 6c, the pin carried out is upset on the outside according to FIG. 1, so that it forms an external, form-fitting undercutting lock. In the variant according to FIG. 6d, the spigot which is of equal thickness in the other embodiments, with the exception of the conical bevel, is additionally thickened in a column-shaped manner so that an undercut occurs on the inside of the header 18, which in connection with the upsetting in the sense 6c causes a complete encompassing of the sheet metal from the tube sheet and cover. The cup-like shape of FIG. 6a is also adopted in the embodiments according to FIGS. 6b to 6d, but there is also a through hole in this cup-shaped shape. This increases the dimensional stability of the sheet metal structure.

In Fig. 4 ist ferner zu sehen, daß im Bereich der Eintrittskammern 36 die Querstege 38 oben jeweils mit einer etwa halbkreisförmigen Aussparung 70 versehen sind, in welche das Verteilrohr 54 gemäß Fig. 3 eingelegt ist. Bei seiner Ausbildung aus hartlötbarem Aluminium oder einer entsprechenden Aluminiumlegierung kann dann die Verlötung des Verteilrohres in der beschriebenen Weise mit dem ganzen Wärmetauscher erfolgen.In FIG. 4 it can also be seen that in the region of the inlet chambers 36, the transverse webs 38 are each provided with an approximately semicircular recess 70 in which the distribution tube 54 according to FIG. 3 is inserted. If it is made of hard-solderable aluminum or a corresponding aluminum alloy, then the distribution pipe can be soldered in the manner described with the entire heat exchanger.

Die Variante gemäß Fig. 2 stimmt mit der Ausführungsform gemäß den Fig. 3 und 4 mit der Ausnahme überein, daß auf das Verteilrohr 54 und die auf dieses abgestimmten Aussparungen 70 verzichtet wird. Stattdessen sind die eigenen Zuleitungen 44 zu den einzelnen Eintrittskammern 36 zusätzlich auch noch in Ergänzung des Druckgußstückes der Kammerunterteilung 30 in diesem Druckgußstück mit integral ausgebildet.The variant according to FIG. 2 corresponds to the embodiment according to FIGS. 3 and 4 with the exception that the distribution pipe 54 and the recesses 70 matched to it are dispensed with. Instead, the own supply lines 44 to the individual inlet chambers 36 are additionally formed integrally in addition to the pressure casting of the chamber subdivision 30 in this pressure casting.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich hat hierzu der Sammler 18 in Erstreckungsrichtung der Flachrohre gesehen zwei Ni- veaus. Im unteren Niveau sind alle erwähnten Eintrittskammern 36 in die Gruppen von Flachrohren angeordnet. Im oberen Niveau verlaufen zusätzlich die eigenen Zuleitungen 44 zu den Kammern 36. Die Ausbildung auch dieses Bereiches in einem integralen Druckgußstück ist leicht möglich, weil in dem Druckgußstück die Eintrittskammern 36 weiterhin zur Längsseite des Sammlers 18 hin offen sind und die eigenen Zuleitungen 44 auf der den Flachrohren 2 abgewandten Seite offen sind und gegenüber den Eintrittskammern 36 lediglich durch eine die beiden Niveaus voneinander trennende Zwischenwand 72 getrennt sind, in welcher jeweils die Austrittsöffnungen 60 angeordnet sind, über deren Bemessung dasselbe gilt, wie bezüglich des Verteilrohres 54 ausgeführt wurde.As can be seen from FIG. 2, the collector 18 has seen two Ni in the direction of extension of the flat tubes. veaus. In the lower level, all of the inlet chambers 36 mentioned are arranged in the groups of flat tubes. In the upper level there are additional feed lines 44 to the chambers 36. The formation of this area in an integral die-cast piece is easily possible because in the die-cast piece the inlet chambers 36 are still open to the long side of the collector 18 and the own feed lines 44 on the are open to the side facing away from the flat tubes 2 and are separated from the inlet chambers 36 only by an intermediate wall 72 separating the two levels, in each of which the outlet openings 60 are arranged, the dimensioning of which is the same as stated with regard to the distributor tube 54.

Es versteht sich, daß die eigenen Zuleitungen 44 der Eintrittskammern 36 stromaufwärts gemeinsam von dem zu- laufseitigen Kältemittel gespeist werden, wie das auch bezüglich des Verteilrohres 54 gilt. Ebenso sind die eigenen Zuleitungen 44 jeweils an ihrem Ende abgeschlossen, wie das auch für das freie Ende des Verteilrohres 54 gilt.It goes without saying that the feed lines 44 of the inlet chambers 36 upstream are jointly fed by the inlet-side refrigerant, as is also the case with the distribution pipe 54. Likewise, the own supply lines 44 are each terminated at their end, as is the same for the free end of the distribution pipe 54.

Bei den bisher beschriebenen Ausführungsformen der Fig. 2 bis 6d ist mindestens die Kammerunterteilung und gegebenenfalls die Verteileinrichtung des zulaufseitigen Kältemittels auf die einzelnen Eintrittskammern in einem Druckgußteil integriert. Dieses kann grundsätzlich in einem aus Blech geformten Rohrboden 26 und Deckel 28 des Sammlers 18 als gesondertes Teil eingesetzt sein, wobei auch der Deckel und der Boden zusammen die Umfangsflache des Sammlers 18 ganz oder überwiegend bilden. Der Deckel und/oder der Rohrboden können jedoch auch ihrerseits jeweils ein integrales Druckgußstück sein. Dieses wird anhand von Fig. 7 beschrieben, bei deren Ausführungsform mindestens der im folgenden nur betrachtete Deckel 28 selbst aus Druckguß gefertigt ist. Der Rohrboden kann dabei aus Gründen einfacher Produktion zweckmäßig wie bei den bisher beschriebenen Ausführungen aus lotbeschichtetem Blech geformt sein, aber, wie erwähnt, in nicht im einzelnen beschriebener Weise ebenfalls ein in sich inte- grales Druckgußstück sein. Die Ausführungsform nach Fig. 9 soll dabei nicht die anhand der Fig. 1 bis 6b beschriebene Möglichkeit ausschließen, die Kammerunterteilung 30 als eigenes Druckgußstück zu fertigen, das in einem ebenfalls für sich am Druckguß gefertigten Deckel 28 eingefügt wird und gegebenenfalls auch auf einen aus Druckguß gefertigten Rohrboden 26 zusammen mit dem Deckel 28 aufgesetzt wird.In the embodiments of FIGS. 2 to 6d described so far, at least the chamber subdivision and optionally the distribution device of the inlet-side refrigerant to the individual inlet chambers are integrated in a die-cast part. In principle, this can be used as a separate part in a tube sheet 26 and cover 28 of the collector 18 formed from sheet metal, the cover and the base together forming the peripheral surface of the collector 18 entirely or predominantly. However, the cover and / or the tube sheet can each be an integral die-cast part. This is described with reference to FIG. 7, in the embodiment of which at least the cover 28, which is only considered below, is itself made of die-cast. For reasons of simple production, the tube sheet can be expediently formed from solder-coated sheet metal, as in the previously described designs, but, as mentioned, also in a manner that is not described in detail, also in an integrated manner. be a gritty die-cast. The embodiment according to FIG. 9 is not intended to exclude the possibility described with reference to FIGS. 1 to 6b to manufacture the chamber subdivision 30 as a separate die-cast piece, which is inserted into a lid 28, which is also made on the die-cast part, and optionally also on a die-cast part manufactured tube sheet 26 is placed together with the cover 28.

Dabei wird es anders als bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen im Bedarfsfall sogar entbehrlich, die Kammerunterteilung 30 und die eigenen Zuleitungen 44 zu deren Eintrittskammern 36 in einem gesonderten Bauteil zu formen. Vielmehr können die Kammerunterteilung und die Verteileinrichtung mit den einzelnen eigenen Zuleitungen 44 sogar vollständig im Aufbau des Deckels integriert sein, und zwar wei- testgehend in dessen integralem Druckgußstück.In this case, unlike the previously described embodiments, it is even unnecessary to form the chamber subdivision 30 and its own feed lines 44 to their inlet chambers 36 in a separate component. Rather, the chamber subdivision and the distribution device with the individual feed lines 44 can even be completely integrated in the structure of the cover, to a large extent in its integral die-cast part.

Unbeschadet dieser Möglichkeit können die eigenen Zuleitungen 44 aber auch gemäß Fig. 3 in einem gesonderten Verteilrohr 54 angeordnet sein, das z.B. als eigenes Bauteil im Sammler eingebaut und z.B. gemäß Fig. 4 auf den halbkreisförmigen Aussparungen 70 der Kammerunterteilung 30 aufgelegt ist. Dabei können Deckel 28, Rohrboden 26, Kammerunterteilung 30 und Verteilrohr 54 gesonderte Bauteile sein.Without prejudice to this possibility, the own supply lines 44 can also be arranged in a separate distribution pipe 54 according to FIG. installed as a separate component in the collector and e.g. 4 is placed on the semicircular recesses 70 of the chamber partition 30. The cover 28, tube sheet 26, chamber subdivision 30 and distribution tube 54 can be separate components.

Bei allen Ausführungsformen der Erfindung, bei denen Druckgußstücke in Betracht gezogen sind, kommt man ohne Lotbeschichtung dieser Druckgußstücke selbst aus, wenn man die Anschlußteile ihrerseits lotbeschichtet ausführt, wie etwa die Zuleitung 14, die Ausgangsleitung 16, den Deckel 28 sowohl in Ausführung aus Blech als auch in Ausführung als Druckgußstück sowie, wie schon erwähnt, das lotbeschichtete Blech des Rohrbodens.In all embodiments of the invention, in which die castings are taken into account, one does not need solder coating of these die castings itself, if one executes the connection parts for their part solder-coated, such as the feed line 14, the outlet line 16, the cover 28 both in sheet metal execution also in a die-cast version and, as already mentioned, the solder-coated sheet metal of the tube sheet.

Eine Ausbildungsart des Deckels 28 als Druckgußteil läßt sich z.B. auf die Variante gemäß Fig. 2 übertragen, wo die eigenen Zuleitungen 44 nur im Bereich der Eintrittskammern 36 angeordnet sind und im Deckel bedarfsweise mit integriert sein können. Die eigenen Zuleitungen 44 können aber im Grenzfall bis an den an die Austrittskammer 34 angrenzenden Längssteg 32 heranreichen und dabei bedarfsweise im Druckgußteil des Deckels 28 mit integriert sein.A type of design of the cover 28 as a die-cast part can be transferred, for example, to the variant according to FIG. 2, where the own feed lines 44 are arranged only in the area of the inlet chambers 36 and can be integrated in the cover if necessary. In the borderline case, however, the own supply lines 44 can extend as far as those adjacent to the outlet chamber 34 Reach longitudinal web 32 and, if necessary, be integrated in the die-cast part of the cover 28.

Zuleitung 14 und Ausgangsleitung 16 sind bei den beschriebenen Ausführungsformen wie in Fig. 1 stirnseitig am Sammler 18 bzw. an dessen Deckel 28 angeordnet. Ebenso kann man aber auch eine Anordnung jedenfalls der Ausgangsleitung 16 an der Längsseite des Sammlers, insbesondere an dessen Mitte, vorsehen.In the described embodiments, supply line 14 and output line 16 are arranged on the end face of the collector 18 or on its cover 28, as in FIG. 1. However, an arrangement of the output line 16 on the long side of the collector, in particular at the center thereof, can also be provided.

Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform des Deckels 28, bei der die Strömungsmittelverteilung auf die einzelnen eigenen Zuleitungen 44 zu den Eintrittskammern 36 in bevorzugter Weise gestaltet ist.FIG. 7 shows an embodiment of the cover 28, in which the distribution of fluid to the individual feed lines 44 to the inlet chambers 36 is designed in a preferred manner.

Hierbei ist ein thermostatisch geregeltes Einspritzventil 86 teilweise in die Gestaltung des Deckels 28 als Druckgußteil mit einbezogen und nimmt somit mit seinem wesentlichen Bauteil außerhalb des Verdampfers keinen eigenen Einbauraum mehr ein, wie das noch bei der Ausgestaltung als Blockventil 50 in Fig. 1 der Fall ist.Here, a thermostatically controlled injection valve 86 is partly included in the design of the cover 28 as a die-cast part and thus, with its essential component outside of the evaporator, no longer takes up its own installation space, as is still the case with the design as a block valve 50 in FIG. 1 .

Insbesondere ist von dem Druckgußteil des Deckels 28 das Gehäuse 88 des Einspritzventils 86 mit gebildet.In particular, the housing 88 of the injection valve 86 is also formed from the die-cast part of the cover 28.

Die anderen Bauteile des Einspritzventils sind aus handelsüblichen Elementen gebildet. Speziell ist in Nachbarschaft der zulaufseitigen Stirnseite des Sammlers 18 an dessen Längsseite im Druckgußteil eine Gewindebohrung 90 ausgespart, die in Nachbearbeitung durch Ausdrehen gewonnen ist und in die unter Umfangsabdichtung durch eine O-Ringdichtung 92 eine Einstellschraube 94 verschieden weit einschraubbar ist. Diese Einstellschraube 94 bildet mit einer an ihrer inneren Stirnseite ausgebildeten Höhlung einen Aufnahmeraum für die Ventilfeder 96, die an ihrer innenliegenden Seite von einem Ventilkäfig 98 gehalten ist, der an seiner der Ventilfeder abgewandten Stirnseite ein kugelförmiges Ventilelement 100 trägt, welches mit einem Ventilsitz 102 zusammenwirkt.The other components of the injection valve are formed from commercially available elements. Specifically, in the vicinity of the inlet-side end face of the collector 18 on the longitudinal side in the die-cast part, a threaded bore 90 is recessed, which is obtained in post-processing by unscrewing and into which an adjusting screw 94 can be screwed in to different degrees under circumferential sealing by means of an O-ring seal 92. This adjusting screw 94 forms, with a cavity formed on its inner end face, a receiving space for the valve spring 96, which is held on its inner side by a valve cage 98, which carries a spherical valve element 100 on its end face facing away from the valve spring, which cooperates with a valve seat 102 .

Das Ventilelement ist von der Ventilfeder 96 in Schließstellung der vom Ventilsitz umgebenen Ventilöffnung 104 vorgespannt und steuert den Verbindungsquerschnitt zwi- sehen der Zuleitung 14 und einem Mischraum 106, welcher den Eintrittsöffnungen eigenen Zuleitungen 44 zu den Eintrittskammern 36 vorgeordnet ist. Im Druckgußteil ist auch eine Leitfortsetzung 108 mit ausgebildet, welche in den Mischraum 106 schräg hineinragt und eine Verteilfunktion auf die einzelnen Zuleitungen 44 hat. Eine Prallfunktion wird durch die Drosselfunktion am Einspritzventil übernommen.The valve element is biased by the valve spring 96 in the closed position of the valve opening 104 surrounded by the valve seat and controls the connection cross section between see the feed line 14 and a mixing space 106, which is arranged upstream of the inlet openings own feed lines 44 to the inlet chambers 36. A guide extension 108 is also formed in the die-cast part, which protrudes obliquely into the mixing space 106 and has a distribution function on the individual feed lines 44. An impact function is performed by the throttle function on the injection valve.

Axial der Gewindebohrung 90 gegenüber ist in dem Druckgußteil eine weitere Gewindebohrung 110 zur Aufnahme des Thermokopfes 112 ausgespart, der mit der Austrittskammer 34 kommuniziert. Hierzu ist der Thermokopf über einen abgestuften Ventilstift 114 mit dem kugelförmigen Ventilelement 100 verbunden, wobei der Ventilstift Spiel gegenüber der inneren Öffnung der Gewindebohrung 110 hat, so daß die Strömungsverbindung zwischen der Austrittskammer 34 und dem Thermokopf gewährleistet bleibt. Je nach der Temperatur des den Thermokopf beaufschlagenden austretenden Kältemittels der Austrittskammer 34 wird das Einspritzventil mehr oder weniger geöffnet, so daß sich eine Einstellung auf eine konstante, durch die Einschraubtiefe der Einstellschraube 94 bestimmte Temperatur einstellt.Axially opposite the threaded bore 90, a further threaded bore 110 for receiving the thermal head 112, which communicates with the outlet chamber 34, is recessed in the die-cast part. For this purpose, the thermal head is connected to the spherical valve element 100 via a stepped valve pin 114, the valve pin having play in relation to the inner opening of the threaded bore 110, so that the flow connection between the outlet chamber 34 and the thermal head remains guaranteed. Depending on the temperature of the emerging refrigerant of the outlet chamber 34 acting on the thermal head, the injection valve is opened more or less, so that an adjustment to a constant temperature determined by the screwing depth of the adjusting screw 94 is established.

Die Zuleitung 14 und die Ausgangsleitung 16 weisen einen gemeinsamen Anschlußflansch 116 auf, der mittels Befestigungsschrauben 118 in sackförmige Gewindebohrungen 120 an der Außenseite des Druckgußstücks eingreift. The supply line 14 and the output line 16 have a common connecting flange 116 which engages in bag-shaped threaded bores 120 on the outside of the die-casting by means of fastening screws 118.

Claims

Sammler eines Wärmetauschers für Kraftfahrzeuge mit mindestens zweiteiligem GehäuseaufbauPatentansprüche Collector of a heat exchanger for motor vehicles with at least two-part housing structure

1. Sammler eines Wärmetauschers, insbesondere Flachrohrwärmetauschers, für Kraftfahrzeuge mit mindestens zweiteiligem Aufbau des Sammlers aus einem Rohrboden (26) und einem Deckel (28), die gemeinsam, gegebenenfalls mit mindestens einem weiteren Bauteil, das in sich hartverlötete Gehäuse des Sammlers (18) bilden, wobei gegebenenfalls im Sammler (18) eine Kammerunterteilung (30) aus sich kreuzenden Flachstegen (32, 40, 38) angeordnet ist und wobei der Rohrboden (26), der Deckel (28) und/oder die Kammerunterteilung (30) aus Alumium oder einer Aluminiumlegierung besteht bzw. bestehen, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Deckel (28) und/oder der Rohrboden (26) mitsamt jeweils umlaufender Gehäusewand (jeweils) ein integrales Druckgußteil aus einem lötbaren Werkstoff ist bzw. sind.1. collector of a heat exchanger, in particular flat tube heat exchanger, for motor vehicles with at least two-part construction of the collector from a tube sheet (26) and a cover (28), which together, optionally with at least one further component, the hard-soldered housing of the collector (18) form, a chamber subdivision (30) consisting of intersecting flat webs (32, 40, 38) being arranged in the collector (18) and the tube plate (26), the cover (28) and / or the chamber subdivision (30) made of aluminum or an aluminum alloy, characterized in that the cover (28) and / or the tube sheet (26) together with the surrounding housing wall (each) is or are an integral die-cast part made of a solderable material.

2. Sammler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammerunterteilung ( 30 ) in dem Druckgußteil des Dek- kels (28) oder des Rohrbodens (26) integriert ist. 2. Collector according to claim 1, characterized in that the chamber subdivision (30) in the die-cast part of the lid (28) or the tube sheet (26) is integrated.

3. Sammler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammerunterteilung ( 30 ) und die umlaufende Gehäusewand gleiche Höhe haben.3. Collector according to claim 2, characterized in that the chamber subdivision (30) and the circumferential housing wall have the same height.

4. Sammler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kammerunterteilung (30) für sich ein integrales Druckgußteil ist, das in das Gehäuse des Sammlers (18) eingesetzt ist.4. A collector according to claim 1, characterized in that the chamber subdivision (30) is an integral die-cast part which is inserted into the housing of the collector (18).

5. Sammler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den freien Rändern der Kammerunterteilung (30) und/oder der umlaufenden Gehäusewand im jeweiligen Druckgußteil Zapfen (64/66) mit ausgebildet sind, welche zur Verbindung mit dem Rohrboden (26) bzw. dem Deckel (28) vorgesehen sind.5. Collector according to one of claims 1 to 4, characterized in that on the free edges of the chamber subdivision (30) and / or the circumferential housing wall in the respective die-cast part pins (64/66) are formed, which for connection to the tube sheet ( 26) or the cover (28) are provided.

6. Sammler nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß an den freien Rändern der Kammerunterteilung (30) Zapfen (64/66) sowohl zur Verbindung mit dem Rohrboden (26) als auch mit dem Deckel (28) vorgesehen sind.6. Collector according to claims 4 and 5, characterized in that on the free edges of the chamber subdivision (30) pins (64/66) are provided both for connection to the tube sheet (26) and with the cover (28).

7. Sammler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen (64/66) für die Verbindung mit dem Rohrboden (26) und die Zapfen (64/66) für die Verbindung mit dem Deckel (28) miteinander fluchten.7. A collector according to claim 6, characterized in that the pins (64/66) for connection to the tube sheet (26) and the pins (64/66) for connection to the cover (28) are aligned.

8. Sammler nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen (64/66) von Verbindungsstellen zwischen Flachstegen (32, 40, 38) der Kammerunterteilung (30) mit der umlaufenden Gehäusewand und/oder Kreuzungsstellen von Flachstegen (32, 40, 38) der Kammerunterteilung (30) ausgehen.8. Collector according to one of claims 4 to 7, characterized in that the pin (64/66) of connection points between flat webs (32, 40, 38) of the chamber subdivision (30) with the circumferential housing wall and / or crossing points of flat webs (32 , 40, 38) of the chamber subdivision (30).

9. Sammler nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen (64/66) an der Kammerunterteilung (30) in, vorzugsweise mittiger, Einschachtelung in die Zwischenräume des Anordnungsrasters der Flachrohre ( 2 ) im Rohrboden (26) angeordnet sind.9. Collector according to one of claims 4 to 8, characterized in that the pins (64/66) on the chamber subdivision (30) in, preferably centrally, nesting in the spaces between the arrangement grid of the flat tubes (2) in the tube sheet (26) arranged are.

10. Sammler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Flachstege (32, 40, 38) der Kammerunterteilung (30) am Anschlußort dieser Zapfen (64/66) säulenförmig verstärkt sind. 10. A collector according to claim 9, characterized in that the flat webs (32, 40, 38) of the chamber subdivision (30) at the connection point of these pins (64/66) are reinforced columnar.

11. Sammler nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Verbindungsstellen zwischen Flachstegen (32, 40, 38) der Kammerunterteilung (30) mit der umlaufenden Gehäusewand und/oder Kreuzungsstellen von Flachstegen der Kammerunterteilung (30) säulenförmig verstärkt (62) ausgebildet sind.11. Collector according to one of claims 1 to 10, characterized in that connection points between flat webs (32, 40, 38) of the chamber subdivision (30) with the circumferential housing wall and / or crossing points of flat webs of the chamber subdivision (30) reinforced columnar (62) are trained.

12. Sammler nach den Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die säulenförmigen Verstärkungen (62) in Zapfen (64/66) übergehen.12. Collector according to claim 11, characterized in that the columnar reinforcements (62) merge into pins (64/66).

13. Sammler nach einem der Ansprüche 4 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zapfen (64/66) konisch zulaufen.13. Collector according to one of claims 4 to 12, characterized in that the pins (64/66) taper conically.

14. Sammler nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei Fertigung des Deckels (28) als Druckgußteil der Rohrboden (26) und bei Fertigung des Rohrbodens (26) als Druckgußteil der Deckel (28) aus Blech geformt ist.14. Collector according to one of claims 1 to 11, characterized in that when manufacturing the cover (28) as a die-cast part of the tube sheet (26) and when manufacturing the tube sheet (26) as a die-cast part, the lid (28) is formed from sheet metal.

15. Sammler nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Blech wenigstens einseitig lotbeschichtet ist.15. Collector according to claim 14, characterized in that the sheet is solder-coated at least on one side.

16. Sammler nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufende Gehäusewand des Druckgußteils in das Blechteil, gegebenenfalls eine Lotverbindungsschicht mit diesem, formschlüssig eingreift.16. Collector according to claim 14 or 15, characterized in that the circumferential housing wall of the die-cast part in the sheet metal part, optionally a solder connection layer with this, positively engages.

17. Sammler nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufende Gehäusewand des Druckgußteils in einen umlaufenden Kragen des Blechteils eingreift.17. A collector according to claim 16, characterized in that the circumferential housing wall of the die-cast part engages in a circumferential collar of the sheet metal part.

18. Sammler nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die umlaufende Gehäusewand des Druckgußteils in eine vom Blechteil gebildete umlaufende Rille (52) eingreift.18. A collector according to claim 16, characterized in that the circumferential housing wall of the die-cast part engages in a circumferential groove (52) formed by the sheet metal part.

19. Sammler nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff AlMn 1,6 oder AlSi 0,5 Mg, ist.19. Collector according to one of claims 1 to 18, characterized in that the material is AlMn 1.6 or AlSi 0.5 Mg.

20. Sammler nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke der Flachstege (32, 40, 38) der Kammerunterteilung im Bereich von 0,6 bis 1,5 mm, vorzugsweise von 1,0 bis 1,3 mm, liegt.20. Collector according to one of claims 1 to 19, characterized in that the wall thickness of the flat webs (32, 40, 38) of the chamber division in the range from 0.6 to 1.5 mm, preferably from 1.0 to 1.3 mm , lies.

21. Sammler nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandstärke des Gehäuses des Sammlers (18) im Bereich von 1,0 bis 2,0 mm, vorzugsweise von 1,2 bis 1,5 mm, liegt.21. Collector according to one of claims 1 to 20, characterized in that the wall thickness of the housing of the collector (18) is in the range of 1.0 to 2.0 mm, preferably 1.2 to 1.5 mm.

22. Sammler nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß ein thermostatisch geregeltes Einspritzventil (86) in das Druckgußteil, vorzugsweise des Deckels (28), eingebaut ist.22. Collector according to one of claims 1 to 21, characterized in that a thermostatically controlled injection valve (86) is installed in the die-cast part, preferably the cover (28).

23. Sammler nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens das Gehäuse (88) des Einspritzventils (86) von dem Druckgußteil integral mit gebildet ist. 23. A collector according to claim 22, characterized in that at least the housing (88) of the injection valve (86) is formed integrally with the die-cast part.