EP1923654A1 - Heat exchanger - Google Patents

Abstract

The exchanger has a set of flat tubes (101) for providing a flow path for a fluid. A fin is supported between the tubes, and is positioned along a flow path for another fluid e.g. air. The fin and the tubes partially define a core. Tanics are positioned adjacent to opposite ends of the tubes. An elastically deformable side part (120) extends across a heat exchanger core, and has a pair of integrally formed caps for closing openings in tanks (104), where the caps contact the core. The side part has a rigid central part arranged between the caps, and contacts an outermost tube of the core. An independent claim is also included for a method of assembling a heat exchanger.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager als Löt - oder Schweißkonstruktion, der Schmal - und Breitseiten aufweisende Flachrohre und Wellrippen sowie Sammelkästen besitzt, sowie in wenigstens einem der Sammelkästen eine Trennwand oder dergleichen enthält, um die innere Durchströmungscharakteristik des Wärmeübertragers entsprechend auszubilden.The invention relates to a heat exchanger as a soldering or welded construction, which has narrow and broad sides having flat tubes and corrugated ribs and collecting boxes, and in at least one of the collecting boxes contains a partition or the like to form the internal flow characteristic of the heat exchanger accordingly.

Dieser Wärmeübertrager ist aus dem EP 864 840B1 und aus anderen Veröffentlichungen bekannt. Der aus dem EP 864 840 B1 bekannte Wärmeübertrager besitzt keine Rohrböden sondern aufgeweitete Rohrenden, die blockartig aneinander gefügt sind. Der Abschlussrand jedes Sammelkastens umgreift bündig abschließend den Block aus Rohrenden. Der bekannte Wärmeübertrager besitzt den Vorteil, dass etwas weniger Werkstoff, bspw. Aluminiumblech, eingesetzt werden könnte, da - wie erwähnt - Rohrböden nicht vorhanden sind. Das Einsatzgewicht des Wärmeübertragers wird dadurch jedoch nur unwesentlich reduziert, weil das Aufweiten der Rohrenden vergleichsweise größere Wanddicken der Flachrohre erfordert, wodurch die erwähnten Einsparungen zum Teil wieder rückgängig gemacht werden. Ferner wird wegen der Durchführung des Umformvorganges an jedem einzelnen Rohrende ein nicht unwesentlicher Mehraufwand erzeugt. Es kann auch angenommen werden, dass die bekannte Konstruktion löttechnische Probleme bereitet, die sich in zu hohen Ausschuss - oder Nacharbeitsraten auswirken, wenn nicht ganz besonders sorgfältige Vorbehandlungen für den Lötprozess durchgeführt werden. In vorteilhafter Weise wurde in einem der Sammelkästen des bekannten Wärmeübertragers eine Trennwand in dessen Quer - bzw. Tiefenrichtung eingesetzt, die eine U-förmige Durchströmung desselben gestattet, die für manche Applikationen gewünscht wird. Die dort vorgeschlagene Ausbildung der Trennwand mit einem Haltefuß, der auf benachbarte Flachrohrwände gesteckt wird, erscheint allerdings zwar möglich, jedoch relativ aufwendig zu sein.
Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Wärmeübertragers, der den Einsatz von Flachrohren mit dünneren Wanddicken gestattet, bzw. der wenigstens einen der oben erwähnten Nachteile zumindest abschwächen kann.
Die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich bei dem Wärmeübertrager dadurch, dass er mit den Merkmalen des Anspruchs 1 ausgestattet wird.
Weil die Sammelkästen mit in Abständen angeordneten Vorsprüngen ausgestattet sind, die im Bereich der Schmalseiten in die Enden der Flachrohre eingreifen, können Rohre mit dünneren Wanddicken eingesetzt werden, da eine Aufweitung der Rohrenden nicht vorgenommen werden muss.
Eine Trennwand erstreckt sich entweder quer oder längs zwischen wenigstens zwei Reihen von Vorsprüngen, wobei die Begriffe "quer" bzw. "längs" selbstverständlich auch "schräg" umfassen können. Ferner wurde der Vorteil erzielt, dass die löttechnisch kritischen Verbindungsstellen gut zugänglich sind, weshalb sie im Bedarfsfall nachbehandelt werden können. In einer zweiten Lötoperation können Leckagen beseitigt werden. Es wurde allerdings in zahlreichen Versuchen auch festgestellt, dass die Lötergebnisse vergleichsweise hervorragend sind, sodass der Umfang für Nachbehandlungen sehr gering ausfällt. In funktioneller Hinsicht weist der erfindungsgemäße Wärmeübertrager ein ausgesprochen vorteilhaftes Verhältnis zwischen seiner gesamten Querschnittsfläche zur effektiven Wärmetauschfläche auf. Es kann deshalb der zur Verfügung stehende Bauraum gut ausgenutzt werden.
Es ist vorgesehen, dass die Enden der Flachrohre in Öffnungen von Rohrhaltern stecken, wobei die Flachrohre beidseitig der Rohrhalter einen Überstand aufweisen. Im Unterschied zu den Öffnungen in bekannten Rohrböden, werden die Flachrohrenden in den Öffnungen der Rohrhalter nicht um den gesamten Umfang vom Öffnungsrand eingefasst.
Dabei ist es besonders von Vorteil, dass die Sammelkästen an den Rändern der Rohrhalter anliegen, wobei die Vorsprünge im Bereich der Überstände in die Enden der Flachrohre eingreifen, wobei sie innen in den Schmalseiten der Flachrohre anliegen.
Jeder Sammelkasten kann aus zwei schalenartigen Teilen bestehen, die in einer Mittellängsebene des Wärmetauschers oder in einer dazu parallelen Ebene miteinander verbunden sind. Dabei können stirnseitige Öffnungen vorhanden sein oder nicht vorhanden sein. Die wenigstens eine Trennwand kann zwischen den beiden schalenartigen Teilen eingefügt werden.
Der Sammelkasten kann aber auch ein Teil sein, welches lediglich zwei Abkantungen aufweist und zu den Stirnseiten des Wärmeübertragers hin offen ist. Der Sammelkasten könnte ferner aber auch ein Teil sein, das wie ein Napf gezogen worden ist, also keine stirnseitigen Öffnungen besitzt.
Es ist möglich, dass das eine schalenartige Teil identisch mit dem anderen schalenartigen Teil ausgebildet wird, wobei die Verbindung der zwei Teile etwa in der Mittellängsebene des Wärmeübertragers angeordnet ist. Dass an einem der schalenartigen Teile ein Stutzen oder dergleichen ausgebildet sein könnte und an dem anderen Teil nicht bleibt hier unberücksichtigt.
Es kann auch vorgesehen sein, dass das eine schalenartige Teil schalenartig ausgebildet ist und das andere schalenartige Teil etwa eben gestaltet ist, wobei die Verbindung der zwei Teile in einer zur Mittellängsebene parallelen Ebene liegt. In diesem Zusammenhang sei gesagt, dass die Trennwand, die zwischen den schalenartigen Teilen eingefügt wird, entweder eben sein kann oder ihrerseits ebenfalls mit einer oder mehreren Abkantungen ausgebildet werden kann. Damit wird erreicht, dass die Verbindung der Trennwand mit dem Rohrhalter nicht in derselben Ebene liegt wie die Verbindung der Trennwand mit den schalenartigen Teilen. Im Sinne des vorliegenden Vorschlags sind also im Wesentlichen ebene Teile auch schalenartige Teile. Im Sinne des Vorschlags muss die Mittellängsebene oder eine dazu parallele Ebene nicht wirklich eben sein. Der Begriff zeigt lediglich eine quer durch die Breitseiten der Flachrohre sich erstreckende Orientierung an. Die Verbindung der Teile könnte zum Beispiel entlang einer gewellten Ausbildung der Verbindungsränder der Teile vorgenommen werden
Es ist vorgesehen, dass die schalenartigen Teile geeignete Mittel aufweisen, mit denen sie löt - oder schweißgerecht zusammengehalten werden, wobei auch die Trennwand provisorisch gehalten wird. Die Mittel können als am Rand der Teile angeordnete Laschen und Kerben oder dergleichen ausgebildet sind, die beim Zusammenfügen der Teile ineinander greifen
Die Mittel können demgegenüber als an wenigstens einem der Teile ausgebildete, nach innen gerichtete Umformungen gestaltet sein, die so ausgeführt sind, dass sich die Teile unter Zwischenfügung der Trennwand verbinden lassen, beispielsweise im Sinne eine Vorfixierung zusammen stecken lassen. Die Trennwände stützen sich auf der Oberfläche der Rohrhalter ab. Sie können ebenfalls mit Vorsprüngen ausgestattet werden, die in die Flachrohre eingreifen. Die Trennwand kann auch in Schlitze im Rand der Rohrhalter eingesteckt werden.
Weitere Merkmale gehen aus den beigefügten Patentansprüchen hervor.This heat exchanger is from the EP 864 840B1 and known from other publications. The from the EP 864 840 B1 Known heat exchanger has no tube plates but expanded tube ends, which are joined together in a block. The end edge of each header encloses flush the block of pipe ends. The known heat exchanger has the advantage that a little less material, for example. Aluminum sheet, could be used because - as mentioned - tube plates are not present. However, the operating weight of the heat exchanger is thereby reduced only slightly, because the expansion of the pipe ends requires comparatively larger wall thicknesses of the flat tubes, whereby the mentioned savings are partially reversed. Furthermore, a not insignificant overhead is generated because of the implementation of the forming process at each pipe end. It may also be believed that the prior art design poses soldering problems that result in excessive rejects or rework rates unless very careful pre-treatments are performed for the soldering process. In an advantageous manner, in one of the collecting tanks of the known heat exchanger, a dividing wall was used in its transverse or depth direction, which permits a U-shaped flow through it, which is desired for some applications. The proposed there design of the partition with a holding foot, which is placed on adjacent flat tube walls, although it seems possible, but relatively expensive.
The object of the invention is to provide a heat exchanger which allows the use of flat tubes with thinner wall thicknesses, or which can at least alleviate at least one of the above-mentioned disadvantages.
The solution according to the invention results in the heat exchanger in that it is equipped with the features of claim 1.
Because the headers are provided with spaced-apart projections which engage in the ends of the flat tubes in the region of the narrow sides, tubes with thinner wall thicknesses can be used since an expansion of the tube ends does not have to be performed.
A partition wall extends either transversely or longitudinally between at least two rows of projections, the terms "transverse" and "longitudinal", of course, may also include "oblique". Furthermore, the advantage was achieved that the soldering critical joints are easily accessible, so they can be aftertreated if necessary. In a second soldering operation leaks can be eliminated. However, it was also found in numerous experiments that the soldering results are comparatively excellent, so that the scope for post-treatment is very low. Functionally, the heat exchanger according to the invention has a pronounced advantageous relationship between its entire cross-sectional area to the effective heat exchange surface. It can therefore be used well the available space.
It is envisaged that the ends of the flat tubes stuck in openings of tube holders, the flat tubes on both sides of the tube holder have a projection. Unlike the openings in known tube sheets, the flat tube ends are not enclosed in the openings of the tube holder around the entire circumference of the opening edge.
It is particularly advantageous that the collecting tanks bear against the edges of the tube holder, wherein the projections engage in the region of the projections in the ends of the flat tubes, wherein they rest inside on the narrow sides of the flat tubes.
Each collection box may consist of two shell-like parts, which are connected to each other in a central longitudinal plane of the heat exchanger or in a plane parallel thereto. In this case, frontal openings may be present or not present. The at least one partition can be inserted between the two shell-like parts.
But the collection box can also be a part which has only two folds and is open to the end faces of the heat exchanger. The collection box could also be a part that has been pulled like a bowl, so has no frontal openings.
It is possible that the one shell-like part is formed identical to the other shell-like part, wherein the connection of the two parts is arranged approximately in the central longitudinal plane of the heat exchanger. That on one of the shell-like parts a neck or the like could be formed and on the other part does not remain unconsidered here.
It can also be provided that the one shell-like part is formed shell-like and the other shell-like part is designed approximately planar, wherein the connection of the two parts lies in a plane parallel to the central longitudinal plane. In this connection, it should be noted that the dividing wall which is inserted between the shell-like parts can either be flat or in turn can also be formed with one or more folds. This ensures that the connection of the partition with the pipe holder is not in the same plane as the connection of the partition with the shell-like parts. For the purposes of the present proposal, essentially flat parts are also shell-like parts. For the purposes of the proposal, the central longitudinal plane or a plane parallel to it must not really be flat. The term merely indicates an orientation extending transversely through the broad sides of the flat tubes. The connection of the parts could, for example, be made along a corrugated configuration of the connecting edges of the parts
It is envisaged that the shell-like parts have suitable means by which they are held together in a soldering or welding manner, whereby the partition is also provisionally held. The means may be formed as arranged on the edge of the parts tabs and notches or the like, which engage in the assembly of the parts together
The means may in contrast be designed as formed on at least one of the parts, inwardly directed deformations, which are designed so that the parts can be connected with the interposition of the partition, for example, put together in the sense of a pre-fixation. The partitions are supported on the surface of the tube holder. They can also be equipped with projections which engage in the flat tubes. The partition wall can also be inserted into slots in the edge of the tube holder.
Further features will become apparent from the appended claims.

Die Erfindung wird im Anschluss in einigen bevorzugten Ausführungsbeispielen beschrieben, wozu auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen wird. Die Beschreibung kann weitere Merkmale und Vorteile enthalten, die bisher noch nicht erwähnt wurden.
Die Fig. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Teils des Wärmetauschers in einem ersten Ausführungsbeispiel. Die Fig. 2 zeigt diese Ansicht in Explosionsdarstellung. Die Fig. 3 zeigt einen Querschnitt davon. Die Fig. 4 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Teils des Wärmetauschers in einem zweiten Ausführungsbeispiel. Die Fig. 5 und 6 zeigen Einzelheiten des zweiten Ausführungsbeispiels.The invention will hereinafter be described in some preferred embodiments, reference being made to the accompanying drawings. The description may include other features and advantages not heretofore mentioned.
Fig. 1 shows a perspective view of a part of the heat exchanger in a first embodiment. Fig. 2 shows this view in exploded view. Fig. 3 shows a cross section thereof. 4 shows a perspective view of a part of the heat exchanger in a second embodiment. Figs. 5 and 6 show details of the second embodiment.

Bei dem Wärmeübertrager, der in den Figuren dargestellt ist, soll es sich um einen mittels Kühlluft gekühlten Ladeluftkühler für Kraftfahrzeuganwendungen handeln, ohne damit andere Wärmeübertrager und deren Anwendungen irgendwie ausschließen zu wollen. Ganz im Gegenteil, andere Wärmeübertrager und deren Anwendungen sind ausdrücklich vorgesehen jedoch in den Figuren nicht gezeigt worden. Es kann sich beispielsweise auch um einen Kühlflüssigkeitskühler für Kraftfahrzeuganwendungen handeln, bei dem die Notwendigkeit zur Ausbildung bestimmter Durchströmungscharakteristiken, die mittels der/den Trennwand/Trennwänden erreicht werden, möglicherweise in der Praxis häufiger auftritt als bei Ladeluftkühlern. Nachfolgend wird deshalb oftmals von Kühler gesprochen, womit der Wärmeübertager im breitesten Sinne gemeint sein soll. Auch solche Wärmeübertrager, die für unterschiedliche durch die Flachrohre 1 strömende Medien ausgelegt sind.
Wie dem Fachmann bestens geläufig ist, besitzt der Kühler am Sammelkasten 3 eine Eintritts-oder Austrittsöffnung 35 für beispielsweise zu kühlende Ladeluft oder für Kühlflüssigkeit und am anderen nicht gezeichneten Sammelkasten 3 kann sich ebenfalls eine oder auch mehrere Eintritts - oder Austrittsöffnungen 35 befinden. Die Kühlluft strömt im Sinne des Blockpfeils durch die Wellrippen 2, die zwischen den Breitseiten 12 der Flachrohre 1 angeordnet sind. Es wird von Eintritts - oder Austrittsöffnungen 35 gesprochen, weil sich mit Hilfe einer oder auch mehrerer Trennwände 10 in einem oder in beiden Sammelkästen 3 und abhängig davon, ob die Öffnung 35 ein Eintritt oder ein Austritt ist ganz unterschiedliche innere Durchströmmuster des Kühlers einstellen, wie sie für konkrete Anwendungen wünschenswert sind. In der Fig. 1 wurden nur einige unterschiedliche Durchströmmuster mittels verschiedener Linienführung der Pfeile beispielhaft angedeutet. Mit inneren Durchströmmustern sind solche gemeint, die durch in den Flachrohren 1 strömende beispielsweise Kühlflüssigkeit ausgebildet sind. Die Flachrohre 1 sind nicht näher spezifiziert. Es soll sich jedoch vorzugsweise um Flachrohre 1 handeln, die getrennte innere Strömungskanäle 8 besitzen, um so genannte Mehrkammerrohre, wobei die Kammern mit Hilfe eines Inneneinsatzes im Flachrohr oder auch mit Hilfe von festen Trennwänden im Flachrohr, wie sie beispielsweise bei extrudierten Flachrohren anzutreffen sind, ausgebildet sein können. Dieses wurde in der Fig. 6 in lediglich zwei der zahlreichen Flachrohrenden angedeutet. Vorzugsweise soll es sich auch um lediglich eine Reihe von Flachrohren 1 handeln, unabhängig von der Tiefe des aus Flachrohren 1 und Rippen 2 gebildeten Kühlnetzes. Durch diese Bemerkung soll das Vorsehen mehrerer Flachrohrreihen in einem Wärmeübertrager jedoch nicht grundsätzlich ausgeschlossen sein.
Der Zusammenbau des in den Figuren gezeigten Kühlers kann beispielsweise wie folgt vorgenommen werden. Die Flachrohre 1 werden abwechselnd mit den Wellrippen 2 (Fig4) zu einem Stapel zusammengesetzt. Dann werden Rohrhalter 4 an beiden Enden der Flachrohre 1 angesetzt. Die Rohrhalter 4 weisen Öffnungen 40 auf, die sich bis in den Rand 41 der Rohrhalter 4 erstrecken, wodurch sich die Rohrhalter 4 unter anderem von sonst üblichen Rohrböden unterscheiden. Die Öffnungen 40 können erforderlichenfalls und in bekannter Weise mit einem kragenartigen zu den Wellrippen 2 hinweisenden Durchzug versehen sein, um die Verlötung mit den Flachrohrenden zu verbessern. Die Flachrohrenden müssen nicht nach innen zum Sammelkasten 3 hin überstehen. (nicht deutlich erkennbar) Das Ansetzen der Rohrhalter 4 kann so erfolgen, dass die Rohrhalter 4 quer zu ihrer Längsrichtung auf die Enden der Flachrohre 1 geschoben werden. Die Flachrohre 1 haben einen vom Maß her geringfügigen aber funktionsmäßig wichtigen Überstand 5 über die beiden Längsränder 41 des Rohrhalters 4. Dann werden an beiden gegenüberliegenden Enden der Flachrohre 1 die Sammelkästen 3 mit den Trennwänden 10 an den Rohrhaltern 4 angefügt.
Die Sammelkästen 3 bestehen gemäß dem Ausführungsbeispiel aus den Fig. 1 - 3 aus zwei schalenartigen Teilen 31 und 32. Beide schalenartigen Teile 31, 32 sind mit einer etwa identischen Schalenform ausgebildet worden. Im Unterschied dazu könnte auch ein etwa ebenes Teil mit einem schalenartigen Teil zur Bildung des Sammelkastens 3 herangezogen werden. (nicht gezeigt)
Da in dem gezeigten Ausführungsbeispiel nach dem Zusammenfügen der beiden schalenartigen Teile 31, 32 zwei stirnseitige Öffnungen 33 verbleiben, müssen nicht gezeigte Verschlusskappen oder dergleichen verwendet werden. Die zwei den Sammelkasten 3 bildenden schalenartigen Teile 31, 32 sind mit in Abständen angeordneten Vorsprüngen 30 ausgestattet, die im Bereich der Schmalseiten 11 in die Enden der Flachrohre 1 eingreifen. Die Abstände der Vorsprünge 30 entsprechen exakt den Abständen der Flachrohre 1, sodass die Sammelkästen 3 in Längsrichtung der Flachrohre 1 auf die Enden derselben geschoben werden können, wobei jeder Vorsprung 30 in ein Flachrohrende eingreift, und zwar exakt in den jeweiligen oben erwähnten Überstand 5. Die erwähnten Vorsprünge 30 sind in zwei Reihen von Vorsprüngen 30 vorhanden, die mit A und B gekennzeichnet wurden. Zwischen den beiden schalenartigen Teilen 31, 32 befindet sich eine Trennwand 10, die in diesem Ausführungsbeispiel eine Längstrennwand 10 ist. Als geeignetes Mittel der Wahl zur Fixierung der Längstrennwand 10 vor dem Löten des Kühlers, wurde auch die Trennwand 10 mit in Abständen angeordneten Vorsprüngen 15 versehen. (Fig.2 und 3) Diese Vorsprünge 15 sind dafür gedacht, ebenfalls in die Flachrohre 1 eingesteckt zu werden, und zwar - im Ausführungsbeispiel - etwa in der Mitte zwischen den beiden Schmalseiten 11 der Flachrohre, ansonsten jedoch nicht zwangsläufig in der Mitte, sondern dort, wo die gewünschte Position der Trennwand 10 sein soll. In diesem Zusammenhang sei nochmals darauf hingewiesen, dass die Flachrohre 1 in Längsrichtung sich erstreckende Strömungskanäle 8 (Fig. 6) aufweisen, so dass die Vorsprünge 15 der Trennwand 10 eine gleich - oder gegensinnige Durchströmung in ausgewählten Bereichen der Flachrohrquerschnitte bewirken können.
Wie insbesondere die Fig. 2 und 6 erkennen lassen, hat man die Vorsprünge 30 am Sammelkasten 3 mit einer entsprechenden leicht konischen Form ausgebildet, damit dieselben einerseits leichter in die Flachrohrenden gleiten können und andererseits aber auch dort dicht anliegen, damit gute Lötergebnisse erreicht werden. Der Erfinder hat die Ränder der Vorsprünge 30 sogar recht scharfkantig ausgebildet, weil festgestellt wurde, dass sich vorhandene Längentoleranzen der Flachrohre 1 dadurch gut kompensieren lassen, indem die scharfen Kanten der Vorsprünge 30 sich in die Rohrwand der etwas längeren Flachrohre 1 einschneiden, was zu der erwähnten Kompensation der Toleranzen führt. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass die Vorsprünge 30 am Sammelkasten 3 die Rohrwände unter Spannung halten, wodurch das so genannten "Einfallen" der Flachrohre 1 während des Lötprozesses verhindert wird. Das "Einfallen" kann zu fehlerhaften Lötverbindungen führen. Es ist erkennbar, dass sich in jedem Flachrohrende 1 zwei Vorsprünge 30 befinden, die sich jeweils in den beiden Schmalseiten 11 innen anschmiegen, und zu der erwähnten Zugspannung in der Rohrwand führen.
Im Übrigen möchte die Anmelderin auf die gegenwärtig noch nicht veröffentlichte internationale Patentanmeldung PCT/EP 2006 /001487 aufmerksam machen. Dort sind weitere Einzelheiten, ausgenommen die Trennwand, gezeigt und beschrieben worden.
In den beiden schalenartigen Teilen 31, 32 wurden nach innen gerichtete Umformungen 65 ausgebildet, die einerseits bekanntermaßen die Stabilität verbessern, weshalb auch die Teile 31, 32 recht dünnwandig ausgebildet werden können. Andererseits ist beabsichtigt, mittels der nach innen gerichteten Umformungen Einfluss auf die Strömungsverteilung zu nehmen. Bekanntlich werden die mittleren Rohre eines Wärmetauschers oftmals besser durchströmt als diejenigen, die am Rand liegen. Dadurch wird einerseits ein unerwünschtes Temperaturgefälle hervorgerufen und andererseits oft auch nicht die maximal mögliche Kühlleistung erzielt. Diesen Nachteilen soll durch eine gezielte Geometrie der Umformungen 65 begegnet werden. Die Umformungen 65 wurden gleichzeitig so ausgebildet, dass eine weitere provisorische Halterung der Trennwand 10 zwischen den Teilen 31, 32 erreicht wird, wie die Darstellungen zeigen können. Dazu wurde die Trennwand 10 mit einem Loch 16 versehen.
Es könnten für die provisorische Halterung auch am Rand der Teile 31, 32 und/oder am Rand der Trennwand 10 angeordnete umbiegbare Laschen oder dergleichen zum Einsatz kommen. Die Umformungen 65 könnten auch entfallen. (nicht gezeigt)
In den Fig. 4-6 wurde ein Ausführungsbeispiel mit einer sich etwa quer zwischen den beiden Reihen A und B aus Vorsprüngen 30 ersteckenden Trennwand 10 dargestellt. Hier wurde ein leicht herstellbares zweifach abgekantetes Teil als Sammelkasten 3 eingesetzt, womit jedoch nicht ausgedrückt sein soll, dass eine Quertrennwand 10 solche Sammelkästen 3 erfordert und eine Längstrennwand zwei schalenartige Teile 31, 32 als Sammelkasten 3 erfordern. Vielmehr ist erkennbar, dass hier Raum für Modifikationen vorhanden ist. Es wurden zwei gegenüberliegende Schlitze 42 am Rand 41 des Rohrhalters 4 vorgesehen, in die die Trennwand 10 eingesetzt werden kann. Die Schlitze 42 und demzufolge auch die Position der Quertrennwand 10 befinden sich vorzugsweise zwischen zwei Flachrohren 1. Die Anordnung derselben im Bereich eines Flachrohrquerschnitts ist nicht grundsätzlich ausgeschlossen.In the heat exchanger, which is shown in the figures, it should be a cooled by means of cooling air charge air cooler for automotive applications, without wanting to exclude other heat exchangers and their applications somehow. On the contrary, other heat exchangers and their applications are expressly provided, but not shown in the figures. It may also be, for example, a coolant radiator for automotive applications, where the need to form certain flow characteristics achieved by means of the partition (s) may occur more frequently in practice than in intercoolers. Below is therefore often spoken of radiator, which should be meant the heat exchanger in the broadest sense. Also, such heat exchanger, which are designed for different flowing through the flat tubes 1 media.
As is well known to those skilled in the art, the radiator at the collecting tank 3 has an inlet or outlet opening 35 for charge air or cooling fluid to be cooled, for example, and one or more inlet or outlet openings 35 can also be located at the other not shown collecting box 3 . The cooling air flows in the sense of the block arrow through the corrugated fins 2, which are arranged between the broad sides 12 of the flat tubes 1 . It is spoken of inlet or outlet openings 35 , because with the help of one or more partitions 10 in one or both header boxes 3 and depending on whether the opening 35, an inlet or outlet is very different internal flow patterns of the radiator set, such as they are desirable for concrete applications. In Fig. 1, only a few different flow pattern by means of different lines of the arrows were exemplified. By internal flow patterns are meant those which are formed by flowing in the flat tubes 1, for example, cooling liquid. The flat tubes 1 are not specified. However, it should preferably be flat tubes 1 , which have separate inner flow channels 8 , so-called multi-chamber tubes, the chambers by means of an inner insert in the flat tube or with the help of solid partitions in the flat tube, such as those found in extruded flat tubes, can be trained. This was indicated in FIG. 6 in only two of the numerous flat tube ends. Preferably, it should also be just a series of flat tubes 1 , regardless of the depth of the cooling network formed from flat tubes 1 and 2 ribs. By this remark, the provision of several rows of flat tubes in a heat exchanger should not be excluded in principle.
The assembly of the cooler shown in the figures can be carried out, for example, as follows. The flat tubes 1 are alternately assembled with the corrugated fins 2 (FIG. 4) to form a stack. Then pipe holder 4 are attached to both ends of the flat tubes 1 . The pipe holder 4 have openings 40 that extend into the edge 41 of the tube holder 4, whereby the tube holder 4 differ, inter alia, of the usual tube plates. The openings 40 may, if necessary and in a known manner, be provided with a collar-like passage pointing towards the corrugated fins 2 in order to improve the soldering with the flat tube ends. The flat tube ends do not have to protrude inwards to the collection box 3 out. (not clearly visible) The attachment of the tube holder 4 can be carried out so that the tube holder 4 are pushed transversely to their longitudinal direction towards the ends of the flat tubes. 1 The flat tubes 1 have a dimensionally minor but functionally important supernatant 5 on the two longitudinal edges 41 of the tube holder 4. Then, the collecting boxes 3 are attached to the partitions 10 to the tube holders 4 at both opposite ends of the flat tubes 1 .
The collecting boxes 3 consist according to the embodiment of FIGS. 1-3 of two shell-like parts 31 and 32. Both shell-like parts 31, 32 have been formed with an approximately identical shell shape. In contrast, an approximately flat part with a shell-like part could be used to form the header box 3 . (Not shown)
Since, in the embodiment shown , two end-face openings 33 remain after the two shell-like parts 31, 32 have been joined, closure caps or the like, not shown, must be used. The two shell-like parts 31, 32 forming the collection box 3 are equipped with projections 30 arranged at intervals, which engage in the ends of the flat tubes 1 in the region of the narrow sides 11 . The distances of the projections 30 correspond exactly to the distances of the flat tubes 1, so that the collecting boxes 3 can be pushed in the longitudinal direction of the flat tubes 1 on the ends thereof, each projection 30 engages in a flat tube end, specifically in the respective above-mentioned supernatant . 5 The mentioned projections 30 are present in two rows of projections 30 , which have been marked A and B. Between the two cup-like parts 31, 32 is a partition 10 having a longitudinal partition is in this embodiment the tenth As a suitable means of choice for the fixing of the longitudinal partition wall 10 prior to soldering of the radiator, also the partition 10 with projections 15 arranged at intervals was provided. (Figures 2 and 3) These projections 15 are intended to be plugged into the flat tubes 1 , and that - in the embodiment - approximately in the middle between the two narrow sides 11 of the flat tubes, but otherwise not necessarily in the middle, but where the desired position of the partition 10 should be. In this connection, it should again be pointed out that the flat tubes 1 have flow channels 8 extending in the longitudinal direction (FIG. 6), so that the projections 15 of the dividing wall 10 can produce an equal or opposite flow in selected regions of the flat tube cross sections.
As can be seen in particular Figs. 2 and 6, one has formed the projections 30 on the collecting box 3 with a corresponding slightly conical shape, so that the same hand on the one hand easier to slide in the flat tube ends and on the other hand but also tight there, so good soldering results can be achieved. The inventor has even made the edges of the projections 30 quite sharp-edged, because it was found that existing length tolerances of the flat tubes 1 can compensate well by the sharp edges of the projections 30 cut into the tube wall of the slightly longer flat tubes 1 , resulting in the mentioned compensation of the tolerances leads. In addition, it was found that the projections 30 on the collecting box 3, the pipe walls below Keep tension, whereby the so-called "collapse" of the flat tubes 1 is prevented during the soldering process. The "collapse" can lead to faulty solder joints. It can be seen that there are two projections 30 in each flat tube end 1 , which nestle inside each other in the two narrow sides 11 , and lead to the mentioned tensile stress in the tube wall.
Incidentally, the Applicant wishes to have the international patent application not yet published PCT / EP 2006/001487 to draw attention. There, further details except the partition have been shown and described.
In the two shell-like parts 31, 32 inwardly directed deformations 65 were formed, on the one hand known to improve the stability, which is why the parts 31, 32 can be formed quite thin-walled. On the other hand, it is intended to influence the flow distribution by means of the inward transformations. As is known, the middle tubes of a heat exchanger often flow through better than those that lie on the edge. As a result, on the one hand causes an undesirable temperature gradient and on the other hand often not achieved the maximum possible cooling performance. These disadvantages should be met by a targeted geometry of the transformations 65 . The deformations 65 were simultaneously formed so that a further provisional mounting of the partition wall 10 between the parts 31, 32 is achieved, as the illustrations can show. For this purpose, the partition 10 was provided with a hole 16 .
It could also be used for the temporary support on the edge of the parts 31, 32 and / or arranged on the edge of the partition wall 10 bendable straps or the like. The transformations 65 could also be omitted. (Not shown)
FIGS. 4-6 show an exemplary embodiment with a dividing wall 10 which extends approximately transversely between the two rows A and B of projections 30 . Here, an easily producible doubly chamfered portion was used as a collecting tank 3, but which should not be expressed, that a transverse partition 10 requires such collection boxes 3 and a longitudinal partition two shell-like parts 31, 32 require a collection box. 3 Rather, it can be seen that there is room for modifications here. Two opposing slots 42 have been provided at the edge 41 of the tube holder 4 into which the partition wall 10 can be inserted. The slots 42 and consequently also the position of the transverse dividing wall 10 are preferably located between two flat tubes 1. The arrangement of the same in the region of a flat tube cross section is not fundamentally excluded.

Claims (14)

Wärmeübertrager als Löt - oder Schweißkonstruktion, der Schmal - und Breitseiten (11, 12) aufweisende Flachrohre (1) und Wellrippen (2) sowie Sammelkästen (3) besitzt, sowie in wenigstens einem der Sammelkästen (3) eine Trennwand (10) oder dergleichen enthält, um die Durchströmungscharakteristik des Wärmeübertragers entsprechend auszubilden, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelkästen (3) mit in Abständen angeordneten Vorsprüngen (30) ausgestattet sind, die im Bereich der Schmalseiten (11) in die Enden der Flachrohre (1) eingreifen, wobei sich die Trennwand (10) quer und / oder längs zwischen zwei Reihen (A, B) von Vorsprüngen (30) erstreckt.Heat exchanger as a soldering or welded construction, the flat and broad sides (11, 12) having flat tubes (1) and corrugated fins (2) and collecting boxes (3) has, as well as in at least one of the collecting boxes (3) a partition (10) or the like contains, in order to form the flow characteristic of the heat exchanger, characterized in that the collecting boxes (3) are provided with spaced projections (30) which engage in the region of the narrow sides (11) in the ends of the flat tubes (1) the partition wall (10) extends transversely and / or longitudinally between two rows (A, B) of projections (30). Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Enden der Flachrohre (1) in Öffnungen (40) von Rohrhaltern (4) stecken, wobei die Flachrohre (1) beidseitig der Rohrhalter (4) einen Überstand (5) aufweisen.Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the ends of the flat tubes (1) stuck in openings (40) of tube holders (4), wherein the flat tubes (1) on both sides of the tube holder (4) have a projection (5). Wärmeübertrager nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelkästen (3) an den Rändern (41) des Rohrhalters (4) anliegen, wobei die Vorsprünge (30) im Bereich der Überstände (5) in die Enden der Flachrohre (1) eingreifen, wobei sie innen in den Schmalseiten (11) der Flachrohre (1) anliegen.Heat exchanger according to claims 1 and 2, characterized in that the collecting boxes (3) abut against the edges (41) of the tube holder (4), wherein the projections (30) in the region of the projections (5) in the ends of the flat tubes (1 ) engage, wherein they rest inside on the narrow sides (11) of the flat tubes (1). Wärmeübertrager nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelkästen (3) einteilig oder als zwei schalenartige Teile (31, 32) ausgebildet sind.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the collecting boxes (3) are formed integrally or as two shell-like parts (31, 32). Wärmeübertager nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass das eine schalenartige Teil (31) schalenartig ausgebildet ist und das andere schalenartige Teil (32) etwa eben ausgebildet ist, wobei die Verbindung der zwei Teile (31, 32) in einer zur Mittellängsebene parallelen Ebene liegt.Heat exchanger according to one of claims 1 - 3, characterized in that the one shell-like part (31) is cup-shaped and the other shell-like part (32) is approximately flat, wherein the connection of the two parts (31, 32) in a to Middle-plane parallel plane lies. Wärmeübertrager nach einem der vorstehenden Ansprüche 1, dadurch gekennzeichnet, dass die schalenartigen Teile (31, 32) Mittel aufweisen, mit denen sie löt - oder schweißgerecht zusammengehalten werden.Heat exchanger according to one of the preceding claims 1, characterized in that the shell-like parts (31, 32) have means with which they are held together in a soldering or welding manner. Wärmeübertrager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (6) als am Rand der Teile (31, 32) angeordnete Laschen und Kerben oder dergleichen ausgebildet sind.Heat exchanger according to claim 6, characterized in that the means (6) as at the edge of the parts (31, 32) arranged tabs and notches or the like are formed. Wärmeübertrager nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel als an wenigstens einem der Teile (31, 32) ausgebildete, nach innen gerichtete Umformungen (65) gestaltet sind, die so ausgebildet sind, dass sich die Teile (31, 32) verbinden lassen.Heat exchanger according to claim 6, characterized in that the means are designed as in at least one of the parts (31, 32) formed, inwardly directed deformations (65) which are formed so that the parts (31, 32) can be connected , Wärmeübertrager nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die nach innen gerichteten Umformungen (65) so ausgebildet sind, dass sie strömungslenkende Eigenschaften besitzen, die die gleichmäßige Verteilung des Mediums auf die Flachrohre (1) befördern.Heat exchanger according to claim 1 and 8, characterized in that the inwardly directed transformations (65) are formed so that they have flow-directing properties that promote the even distribution of the medium on the flat tubes (1). Wärmeübertrager nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammengefügten schalenartigen Teile (31, 32) zu den Stirnseiten des Wärmeübertragers hin Öffnungen (33) aufweisen, wobei Seitenteile (70) vorhanden sind, die die Öffnungen (33) verschließen.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the assembled shell-like parts (31, 32) to the end faces of the heat exchanger out openings (33), wherein side parts (70) are present, which close the openings (33). Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der schalenartigen Teile (31, 32) so verformt ist, das im zusammengefügten Zustand der Teile (31, 32) keine stirnseitigen Öffnungen (33) vorhanden sind.Heat exchanger according to one of claims 1 - 9, characterized in that at least one of the shell-like parts (31, 32) is deformed so that in the assembled state of the parts (31, 32) no frontal openings (33) are present. Wärmeübertrager nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (10) zwischen zwei schalenartigen Teilen (31, 32) angeordnet ist.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the partition wall (10) between two shell-like parts (31, 32) is arranged. Wärmeübertrager nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (10) Vorsprünge (15) aufweist, die in Flachrohrenden eingreifen.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the partition wall (10) has projections (15) which engage in flat tube ends. Wärmeübetrager nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrhalter (4) Schlitze (42) aufweisen, um die Trennwand (10) zu fixieren.Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the tube holders (4) have slots (42) to fix the partition wall (10).

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