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DE10103584A1 - Wärmetauscher und Herstellungsverfahren - Google Patents

Wärmetauscher und Herstellungsverfahren

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Publication number
DE10103584A1
DE10103584A1 DE2001103584 DE10103584A DE10103584A1 DE 10103584 A1 DE10103584 A1 DE 10103584A1 DE 2001103584 DE2001103584 DE 2001103584 DE 10103584 A DE10103584 A DE 10103584A DE 10103584 A1 DE10103584 A1 DE 10103584A1
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DE
Germany
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frame
heat exchanger
longitudinal
flat tubes
exchanger according
Prior art date
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Withdrawn
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DE2001103584
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English (en)
Inventor
Bernhard Lamich
Viktor Brost
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Modine Manufacturing Co
Original Assignee
Modine Manufacturing Co
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Publication date
Application filed by Modine Manufacturing Co filed Critical Modine Manufacturing Co
Priority to DE2001103584 priority Critical patent/DE10103584A1/de
Publication of DE10103584A1 publication Critical patent/DE10103584A1/de
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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher (1) und ein Herstellungsverfahren für Wärmetauscher mit einem Rippen-Flachrohr-Block, bestehend aus Flachrohren (2), die in gegenüberliegenden Sammel- oder Umlenkkästen (5) münden und mit zwischen den Flachrohren (2) angeordneten Rippen (3), wobei die Enden (4) der Flachrohre (2) derart erweitert sind, daß sie mindestens einen Trennschnitt (20) aufweisen, der die Enden (4) der Flachrohre (2) in zwei Teile (2a; 2b) teilt, die soweit abgebogen sind, daß die Längsseiten (6) der erweiterten Enden (4) untereinander mittels Lötens verbindbar sind. DOLLAR A Um den Wärmetauscher mit Sammelkästen aus Kunststoff ausrüsten zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß ein vierseitiger Rahmen (7), der einen rinnenartigen, innere und äußere Längs- und Querwände (12, 19, 16, 17) besitzenden und zum Sammel- oder Umlenkkasten (5) hin, offenen Querschnitt aufweist, der zur Aufnahme einer Dichtung (11) und zur mechanischen Befestigung des Randes (10) des Sammel- oder Umlenkkastens (5) geeignet ist, an beiden Enden (4) des Rippen-Flachrohr-Blocks angeordnet ist, wobei zumindest die inneren Querwände (19) einen kleineren Abstand (A) voneinander aufweisen als das in Richtung der Breite des noch nicht gelöteten Rippen-Rohr-Blocks liegende Maß (B) zwischen den Enden (4) des ersten und letzten Flachrohres (2) oder einen solchen Abstand (A), daß die zwei Teile (2a; 2b) mindestens einiger Flachrohrenden (4) durch die Querwände (19) im elastischen Bereich ...

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher für Kraftfahrzeuge mit einem Rippen- Flachrohr-Block, bestehend aus Flachrohren, die in gegenüberliegenden Sammel - oder Umlenkkästen münden und mit zwischen den Flachrohren angeordneten Rippen, wobei die Enden der Flachrohre derart erweitert sind, daß sie mindestens einen Trennschnitt aufweisen, der die Enden der Flachrohre in zwei Teile teilt, die soweit abgebogen sind, daß die Längsseiten der erweiterten Enden untereinander verbunden sind.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zu Herstellung eines Wärmetauschers für Kraftfahrzeuge, dessen Flachrohre an beiden Enden mittels Auftrennens Abbiegens erweitert werden; die unter Zwischenfügung von Rippen zu einem Rippen-Rohr-Block zusammengesetzt werden, so daß die Längsseiten benachbarter Enden der erweiterten Flachrohre aneinander anliegen; danach wird ein vierseitiger Rahmen, um das eine Ende der Flachrohre des Rippen-Rohr- Blocks und der andere vierseitige Rahmen um das andere Ende der Flachrohre des Rippen-Rohr-Blocks gesteckt, wonach der Wärmetauscher in einen Lötofen gebracht wird.
Der beschriebene Wärmetauscher entspricht der bisher unveröffentlichten Anmeldung DE 100 19 268.8.
Es ist seit langem bekannt, um die erweiterten Enden des Rippen-Rohr-Blocks einen Rahmen zu legen, der zur Befestigung des Sammelkastens dient. Dieser Stand der Technik kann prinzipiell beispielsweise dem DE-Gbm 15 19 203 oder der CH 378 353 entnommen werden.
Im Zusammenhang mit der sogenannten Ganz-Aluminium-Bauweise der Wärmetauscher für Kraftfahrzeuge erlebt dieser Stand der Technik seit einiger Zeit eine Renaissance. Hinter der Ganz-Aluminium-Bauweise steht die Forderung nach Sortenreinheit des Materials, um die Aufwendungen für die Wiederverwertung zu reduzieren.
Aus funktioneller Sicht ist jedoch die Verwendung von Sammelkästen aus Kunststoff, die im Spritzgußverfahren preisgünstig herstellbar sind, wesentlich vorteilhafter. Sie wird deshalb auch weiterhin in der Praxis eine Rolle spielen, weil eine Reihe von Zusatzfunktionen, wie die Anbringung von Halterungselementen, Anschlußstutzen, Meß-Steuerungselementen etc. sich viel einfacher bei Sammelkästen aus Kunststoff realisieren lassen. Bei Sammelkästen aus Aluminium sind für diese Funktionen deutlich mehr Einzelteile erforderlich, die zunächst hergestellt und dann am Sammelkasten angebracht werden müssen, wobei diese gewöhnlich angelötet werden.
Ferner gibt es bei Wärmetauschern in Ganz-Aluminium-Bauweise immer noch gewisse Schwierigkeiten, die Lötverbindung zwischen den Sammel- oder Umlenkkästen und den erweiterten Enden der Flachrohre dicht zu bekommen. Problemzonen, die zu Undichtigkeiten neigen, sind nach wie vor dort, wo benachbarte Flachrohrenden Kanten aufweisen, die aus fertigungstechnischen Gründen einen - wenn auch sehr geringen - Radius besitzen müssen.
In der DE 195 43 986 A1, Fig. 10, wurde bereits vorgeschlagen, bei rechteckig eingezogenen Rohrenden einen Rahmen an den Enden anzulöten, in dem Sammelkästen aus Kunststoff befestigt sind. Die dort gezeigte Lösung scheint in gewisser Weise fertigungstechnisch problematisch zu sein, weil der vorgefertigte Rahmen in seinen Abmessungen festliegt und die lotplattierten Rohrenden beim Löten ihre Lotplattierung verlieren, wodurch die Enden der Flachrohre nach dem Löten einen geringeren Umfang aufweisen als vor dem Löten. Die geringfügigen Differenzen am einzelnen Rohr summieren sich bei einem Rohr-Rippen-Block, so daß zwischen dem Rahmen und dem Rohr-Rippen-Block ein Spalt entsteht, der mittels Lot nicht ausgefüllt werden kann. Mithin entstehen Dichtigkeitsprobleme.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den Wärmetauscher aus dem Oberbegriff so zu verwandeln, daß er mit Sammelkästen aus Kunststoff ausgerüstet werden kann, um dadurch ein sehr geringes Gesamtgewicht zu erreichen. Das Herstellungsverfahren soll zu günstigen Herstellungskosten führen.
Die erfindungsgemäße Lösung für den Wärmetauscher besteht darin, daß ein vierseitiger Rahmen, der einen rinnenartigen, innere und äußere Längs- und Querwände besitzenden und zum Sammel- oder Umlenkkasten hin, offenen Querschnitt aufweist, der zur Aufnahme einer Dichtung und zur mechanischen Befestigung des Randes des Sammel- oder Umlenkkastens geeignet ist, an beiden Enden des Rippen-Flachrohr-Blocks angeordnet ist, wobei zumindest die inneren Querwände einen geringeren Abstand voneinander aufweisen, als das in Richtung der Breite des noch nicht gelöteten Rippen-Rohr-Blocks liegende Maß zwischen den Enden des ersten und letzen Flachrohres, so daß die zwei Teile mindestens einiger Flachrohrenden im elastischen Bereich durch die Querwände zusammendrückbar sind.
Das Herstellungsverfahren sieht im Zusammenhang mit dem Oberbegriff erfindungsgemäß vor, daß beim Aufstecken der Rahmen in Richtung senkrecht zu den Längsseiten der Flachrohre eine Vorspannkraft auf die Enden des Rippen- Rohr-Blocks ausgeübt wird, die die Enden zumindest einiger Flachrohre im elastischen Bereich zusammendrückt.
Durch diese Merkmale wird folgendes erreicht.
Die Vorspannung der Rohrenden durch ihr Zusammendrücken im elastischen Bereich bewirkt, daß die beim Löten vor sich gehende Abschmelzung der Lotplattierung einfach kompensiert wird. Die Prozeßsicherheit beim Löten wird erheblich verbessert.
Der im Oberbegriff beschriebene Wärmetauscher, der zur sogenannten "rohrbodenlosen" Gattung gehört, die also keine Rohrböden besitzt und deshalb ein geringes Gewicht und geringen Marterialeinsatz aufweist, kann erfindungsgemäß ganz einfach mit Sammel- oder Umlenkkästen aus Kunststoff ausgestattet werden, die ebenfalls ein deutlich geringeres Gewicht als solche aus Aluminium aufweisen. Dadurch wird das Gesamtgewicht des Wärmetauschers deutlich reduziert. Darüber hinaus wurde die Möglichkeit geschaffen, daß, genau wie bei Sammel- oder Umlenkkästen aus Kunststoff, die für Wärmetauscher mit Rohrböden vorgesehen sind, dieselben zukünftig auch bei Wärmetauschern ohne Rohrböden zu verwenden sind. An solchen bekannten Sammel- oder Umlenkkästen sind eine Vielzahl von Zusatzfunktionen vorhanden, die durch die Erfindung nunmehr auch auf Wärmetauscher ohne Rohrböden übertragen worden sind. Diese Zusatzfunktionen werden in bekannterweise mittels Spritzgießens der Sammel- oder Umlenkkästen realisiert. Der erfindungsgemäße Wärmetauscher hat zwar, verglichen mit solchen, die Sammelkästen aus Aluminium aufweisen, einen geringfügig größeren Platzbedarf wegen des Rahmens, jedoch verglichen mit den bisher üblichen Wärmetauschern mit Rohrböden und Sammelkästen aus Kunststoff wurde auch der Platzbedarfs reduziert, weil gemäß der Erfindung der Rahmen unmittelbar an den Rohrenden anliegen kann.
Wärmetauscher, welche die Merkmale des Anspruchs 2 oder 3 bis 6 aufweisen, führen darüber hinaus zu verbesserten Lötverbindungen in puncto Dichtigkeit, weil die Mittel, wie Erhebungen an den inneren Längswänden des rinnenartigen Rahmens, oder die Vorsprünge an der oberen Längskante der Längswände genau dort angeordnet wurden, wo beim Stand der Technik die Dichtigkeitsprobleme auftreten, nämlich an den Stößen zwischen den Längsseiten der Flachrohre, genauer gesagt, dort wo die Längsseiten zu den Schmalseiten übergehen. Alternativ zu den Erhebungen kann an der oberen Längskante der inneren Längswände auch eine durchgehende, nach innen gerichtete, geringfügige Abbiegung vorgesehen werden. Die Radien in dem Übergangsbereich von den Längsseiten zu den Schmalseiten der Flachrohre müssen nicht zwangsläufig so klein wie bisher gemacht werden, so daß sich weitere fertigungstechnische Vorteile ergeben. Es können Materialien (insbesondere Aluminium) eingesetzt werden, die nicht besonders gute Umformeigenschaften besitzen und die deshalb preisgünstiger sind.
Der vierseitige Rahmen kann aus einem U-Profil hergestellt werden, das zu einem Rahmen gebogen und an der Nahtstelle verschweißt ist. Damit lassen sich wesentliche Materialeinsparungen erzielen.
Alternativ kann der vierseitige Rahmen auch mittels Tiefziehens hergestellt werden, wodurch eine höhere Maßhaltigkeit realisierbar ist. Dabei fällt das Innenteil des Rahmens als Abfall an, was bei der zuerst genannten Variante zu vermeiden ist.
Weitere Merkmale sind Bestandteil der Patentansprüche.
Ferner ergeben sich Merkmale und Wirkungen aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zweifel wesentlich für die vorliegende Erfindung sein können.
Es zeigen:
Fig. 1 aufgeschnittene perspektivische Teil-Ansicht des Wärmetauschers;
Fig. 2 auseinandergezogene Ansicht von Fig. 1;
Fig. 3 Teil-Seitenansicht der ersten Ausführung in Fig. 1 und 2;
Fig. 4 Schnitt A-A aus Fig. 3;
Fig. 5 Schnitt B-B aus Fig. 3;
Fig. 6 Einzelheit "X" aus Fig. 4;
Fig. 7 Einzelheit "Y" aus Fig. 5;
Fig. 8 Schnitt C-C aus Fig. 4, 1. Variante;
Fig. 9 Schnitt C-C aus Fig. 4, 2. Variante;
Fig. 10 perspektivische Ansicht eines Rahmens;
Fig. 11 wie Fig. 10 - nach einem anderen Herstellungsverfahren;
Fig. 12 ähnlich Fig. 1 aber zusätzlich mit Erhebungen;
Fig. 13 ähnlich Fig. 2, auch mit Erhebungen;
Fig. 14 Abwandlung der dritten Ausführung;
Fig. 15 der Rahmen der dritten Ausführung;
Fig. 16 der Rahmen mit einer weiteren Abwandlung;
Fig. 17 Einzelheit E aus Fig. 1 mit anderen Erhebungen;
Der dargestellte Wärmetauscher 1 ist ein luftgekühlter Ladeluftkühler oder ein Kühlmittelkühler für Kraftfahrzeuge. Die Kühlluft streicht durch die zwischen den Flachrohren 2 angeordneten Rippen 3 hindurch und kühlt die in den Flachrohren 2 strömende Ladeluft oder das Kühlmittel. Der Rippen 3 - Rohr 2 - Block sowie der Rahmen 7 des Wärmetauschers 1 bestehen aus lotplattiertem Aluminiumblech. Der Sammelkasten 5 ist aus Kunststoff als Spritzgußerzeugnis gefertigt worden. Die Enden 4 der Flachrohre 2 sind erweitert, und zwar dadurch, daß in ihren Schmalseiten 14 zunächst ein Trennschnitt 20 angebracht wird, wonach die beiden Rohrteile nach außen abgebogen werden. Im einzelnen wurde das in der bisher unveröffentlichten Patentanmeldung DE 100 19 268.8 der Anmelderin beschrieben, auf die hiermit ausdrücklich verwiesen wird. Die Fig. 1 und 2 zeigen lediglich ein Ende des Wärmetauschers 1. Es versteht sich, daß am anderen Ende des Wärmetauschers, beziehungsweise am anderen Ende 4 der Flachrohre 2, ein gleicher oder ähnlicher Sammel- oder Umlenkkasten 5 angeordnet ist, der, genau wie abgebildet, im Rahmen 7 mechanisch befestigt ist. Der Rippen 3 - Rohr 2 - Block wird wie gezeigt zusammengesetzt. Dabei bilden die Längsseiten 6 an den Enden 4 benachbarter Flachrohre 2 eine Verbindungsfläche aus. Nach dem Zusammensetzen werden die rinnenartigen Rahmen 7 auf beide Enden des Rippen 3 - Flachrohr 2 - Blocks aufgeschoben, so daß sie den gesamten Block zusammenhalten. Da der Abstand A zwischen den Querseiten 19 des Rahmens 7 geringfügig kleiner ist als das in Richtung der Blockbreite gemessene Maß B (Fig. 5) zwischen den Längsseiten 6 des ersten und letzten Flachrohres im Block, werden wenigstens einige der Flachrohrenden 4 durch den aufgeschobenen Rahmen 7 vorgespannt, d. h., sie werden in Richtung der Blockbreite im elastischen Bereich zusammengedrückt. Dabei wird auf die Enden 4 des Rohr- Rippen-Blocks eine Kraft in Richtung der Pfeile P (Fig. 2) ausgeübt. Um das Aufschieben des Rahmens 7 zu erleichtern, ist es von Vorteil, wenn die inneren Querseiten 19 mit einer geringen Neigung nach innen versehen werden. Das ist in der zur Fig. 16 gehörenden Skizze im Schnitt durch die Querseite 19 prinzipiell dargestellt worden. Der Rahmen 7 wird in Richtung des Pfeiles P aufgeschoben, wobei auch der untere Radius am Rahmen 7 vorteilhaft ist, um den Ansatz des Rahmens 7 zu erleichtern. Es spricht ferner nichts dagegen, auch die inneren Längsseiten 12 des Rahmens 7 mit einer geringen Neigung nach innen auszustatten. Es soll jedoch betont werden, daß die Neigung nicht unbedingt erforderlich ist, weil das Aufbringen der Vorspannkraft auf den Rohr-Rippen- Block und somit das Zusammendrücken im elastischen Bereich auch mittels der Vorrichtung erfolgen kann, die bekanntlich für den Vorgang des Aufsteckens erforderlich ist.
Es versteht sich auch, daß die Rahmen 7 mit ihren inneren Längs- und Querwänden 12; 19 (Fig. 10) so weit über die Enden 4 der Flachrohre 2 geschoben werden, daß der Trennschnitt 20- bzw. der Abbiegungsbereich in den Flachrohrenden 4 vollständig abgedeckt ist, wie das insbesondere aus den Fig. 3, 4 und 5 zu erkennen ist. In diesem beschriebenen Zustand wird der Block im Lötofen zusammengelötet. Dabei werden auch die inneren Längswände 12 des Rahmens 7 fest und dicht mit den Schmalseiten 14 der Flachrohrenden 4 verbunden, ebenso wie die inneren Querseiten 19 mit den Längsseiten 6 der im Block außen angeordneten Flachrohre 2. Alternativ kann sich zwischen den inneren Querseiten 19 und den erwähnten Längsseiten 6 auch das Ende eines Seitenteils 21 befinden, wie es weiter unten beschrieben ist.
Aus den Fig. 4 und 5 geht ferner hervor, daß in den Flachrohren 2 dieses Ausführungsbeispiels Inneneinsätze 25 vorhanden sind. Diese Maßnahme wird insbesondere für Ladeluftkühler vorgesehen.
Nach dem Lötprozeß können die Sammelkästen 5 aus Kunststoff angebracht werden. Dazu wird zunächst die Dichtung 11 (Fig. 2) in den rinnenartigen Rahmen 7 eingesetzt. Danach wird der Sammelkasten 5 mit seinem Rand 10 hinzugefügt und mittels Umbiegens der Laschen 18 an den äußeren Längs- und Querwänden 16, 17 des Rahmens 7 wird der Sammelkasten 5 fest und dicht im Rahmen 7 gehalten. In anderen nicht gezeigten Ausführungen ist die Dichtung 11 direkt an dem Rand 10 des Sammelkastens 5 angespritzt worden. Ferner wurden zur mechanischen Befestigung des Sammelkasten 5 keine Laschen 18 verwendet. Statt dessen wurden die äußeren Längs- und Querwände 16, 17 wellenartig verformt. Beide Maßnahmen gehören seit langem bei Wärmetauschern mit Rohrböden zum Stand der Technik. Sie sind auch im vorliegenden Zusammenhang geeignet.
Die Wärmetauscher 1 besitzen Seitenteile 21. In den Fig. 8 und 9 sind zwei unterschiedliche Konstruktionen hinsichtlich der Anbringung der Seitenteile 21 gezeigt. In Fig. 8 endet das Seitenteil 21 unten an dem rinnenartigen Rahmen 7 und ist dort verlötet. Die innere Querwand 19 des Rahmens 7 ist mit der Längsseite 6 des Endes 4 des äußersten Flachrohres 2 verlötet. In Fig. 9 hingegen besitzt das Seitenteil 21 eine Abkantung 22 und erstreckt sich mit seinem abgekanteten Ende zwischen die Querwand 19 des Rahmens 7 und die erwähnte Längsseite 6 des Flachrohrs 2.
In der Fig. 10 wurden sämtliche Elemente mit den Bezugszeichen versehen, die vorstehend, den Rahmen 7 betreffend, verwendet worden sind. Der Rahmen 7 wurde mittels Tiefziehens aus einem Blechzuschnitt hergestellt. Dabei fällt der vom Rahmen 7 eingefaßte Bereich als Abfall an. Für den in Fig. 11 gezeigten Rahmen wurde als Ausgangsmaterial ein U-Profil-Halbzeug ausgewählt, das, wie gezeigt, gebogen und in der Nahtstelle 15 verschweißt wurde. Zuvor wurden Ausschnitte in den äußeren Längs- und Querwänden 16, 17 hergestellt, um die Laschen 18 zu erzeugen.
In der Fig. 7 wurde der Bereich zwischen den anliegenden Längsseiten 6 benachbarter Flachrohrenden 4, in dem oftmals Probleme hinsichtlich dichter Lötverbindungen bestehen mit P bezeichnet. Um dort wesentliche Verbesserungen zu erreichen, werden die Ausführungen gemäß den Fig. 12 bis 16 vorgeschlagen. Die Fig. 12 und 13 unterscheiden sich von den Fig. 1 und 2 lediglich dadurch, daß an den Längskanten der inneren Längswände 12 des rinnenartigen Rahmens 7 Vorsprünge 13 angeordnet sind. Auf die Anbringung der anderen Bezugszeichen wurde deshalb verzichtet. Die Vorsprünge 13 befinden sich dort, wo jeweils zwei Längsseiten 6 benachbarter Flachrohrenden 4 verbunden sind. Sie wurden nach innen umgebogen und decken somit jeweils den Punkt P (Fig. 7) ab.
Die Fig. 14 zeigt eine Einzelheit, bei der die Vorsprünge 13 im Unterschied dazu als vertikale Noppen oder dergleichen innen an den Längswänden 12 des Rahmens 7 ausgebildet sind. (siehe auch Fig. 10)
In Fig. 15 wurden die Vorsprünge 13 durch eine umgebogene, durchgehende Kante 23 an den inneren Längsseiten 12 des Rahmens 7 ersetzt, was werkzeugmäßig günstiger ist.
Die Fig. 16 zeigt den Rahmen 7 aus den Fig. 12 und 13 als Einzelteil. Die zugehörige Skizze veranschaulicht in einem Ausschnitt, das Aufstecken der Rahmen 7 auf die Enden 4 des Rohr-Rippen-Blocks. Dabei werden die aufgetrennten Teile 2a, 2b der Flachrohrenden 4 im elastischen Bereich zusammengedrückt. Die inneren Querwände 19 weisen eine geringe Neigung nach innen auf, so daß beim Aufstecken die Vorspannkraft übertragen wird. Dieser Vorgang wird gewöhnlich mittels spezieller Vorrichtungen ausgeführt.
In Fig. 17 wurde eine weitere Idee verwirklicht, die insbesondere für etwas längere Rahmen 7 sinnvoll ist, um deren Formstabilität zu erhalten. Dazu wurden zwischen den inneren Längswänden 12 Querstege 24 vorgesehen, die bei mittels Tiefziehens hergestellten Rahmen 7 aus dem Ausschnitt erhalten bleiben.

Claims (16)

1. Wärmetauscher für Kraftfahrzeuge mit einem Rippen-Flachrohr-Block, bestehend aus Flachrohren (2), die in gegenüberliegenden Sammel- oder Umlenkkästen (5) münden und mit zwischen den Flachrohren (2) angeordneten Rippen (3), wobei die Enden (4) der Flachrohre (2) derart erweitert sind, daß sie mindestens einen Trennschnitt (20) aufweisen, der die Enden (4) der Flachrohre (2) in zwei Teile (2a; 2b) teilt, die soweit abgebogen sind, daß die Längsseiten (6) der erweiterten Enden (4) untereinander mittels Lötens verbindbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein vierseitiger Rahmen (7), der einen rinnenartigen, innere und äußere Längs- und Querwände (12, 19, 16, 17) besitzenden und zum Sammel- oder Umlenkkasten (5) hin, offenen Querschnitt aufweist, der zur Aufnahme einer Dichtung (11) und zur mechanischen Befestigung des Randes (10) des Sammel- oder Umlenkkastens (5) geeignet ist, an beiden Enden 4 des Rippen-Flachrohr- Blocks angeordnet ist, wobei zumindest die inneren Querwände (19) einen kleineren Abstand (A) voneinander aufweisen als das in Richtung der Breite des noch nicht gelöteten Rippen-Rohr-Blocks liegende Maß (B) zwischen den Enden (4) des ersten und letzen Flachrohres (2) oder einen solchen Abstand (A), daß die zwei Teile (2a; 2b) mindestens einiger Flachrohrenden 4 durch die Querwände (19) im elastischen Bereich zusammendrückbar sind.
2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren, mit dem Umfang der erweiterten Rohrenden (4) verbundenen Längswände (12) des Rahmens (7) Mittel (13, 23) aufweisen, geeignet dazu, Undichtigkeiten der Lötverbindung zwischen den Längswänden (12) und den Schmalseiten (14) der Flachrohre (2) zu unterdrücken.
3. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel aus in Abständen an den Längswänden (12) angeordnete nach innen gerichtete Erhebungen (13) bestehen; die Abstände stimmen mit den Abständen zwischen den aneinander liegenden Längsseiten (6) benachbarter Flachrohrenden (4) überein, so daß die Erhebungen (13) mit den Stößen (26) zweier Längsseiten (6) benachbarter Flachrohrenden (4), dort wo die Längsseiten (6) zu den Schmalseiten (14) übergehen, korrespondieren, um der Undichtigkeit in diesem Bereich zu begegnen.
4. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel aus an den oberen Längskanten der Längswände (12) angeordneten Vorsprüngen bestehen, die nach innen umgebogen sind, um den Undichtigkeiten zu begegnen.
5. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel aus einer kurzen, nach innen gerichteten Abkantung (23) der oberen Längskante der Längswände (12) bestehen.
6. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel eine Kombination der Mittel aus den Ansprüchen 3, 4 und 5 sind.
7. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der rinnenartige Rahmen (7) ein mittels Tiefziehens aus einem Blechzuschnitt hergestelltes Teil ist.
8. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der rinnenartige Rahmen (7) aus einem U-Profil hergestellt ist, das zu einem Rahmen (7) gebogen und an der Nahtstelle (15) verschweißt ist.
9. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der rinnenartige Rahmen (7) mehrteilig zusammengesetzt ist, wobei die inneren Längs - und Querwände (12, 19) zum einen Teil und die äußeren Längs- und Querwände (16, 17) zum anderen Teil gehören.
10. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (7) zur mechanischen Befestigung in seinen äußeren Längs- und Querwänden (16; 17) Laschen (18) oder andere Ausgestaltungen aufweist, die durch Verformung geeignet sind, den Rand (10) der Sammel- oder Umlenkkästen (5) fest und dicht zu halten.
11. Wärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (11) am Rand (10) des Sammel- oder Umlenkkastens (5) angespritzt ist, oder als Einzelteil in den rinnenartigen Rahmen (7) eingesetzt ist.
12. Wärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die innen liegenden (12, 19) und die außen liegenden Längs - und Querwände (16; 17) des rinnenartigen Rahmens (7) die gleiche oder eine unterschiedliche Höhe besitzen, wobei mindestens die innen liegenden Querwände (19) eine Neigung zum Rohr-Rippen-Block hin aufweisen.
13. Wärmetauscher nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (1) Seitenteile (21) aufweist und daß die Enden der Seitenteile (21) entweder unten am Rahmen (7) enden, wobei dessen Querseite (19) unmittelbar mit der Längsseite (6) des äußersten Flachrohrendes (4) verbunden ist, oder daß die Enden der Seitenteile (21) zwischen der inneren Querseite (19) des Rahmens (7) und der Längsseite (6) des äußersten Flachrohrendes (4) angeordnet sind, wobei der Abstand (A) zwischen den Querseiten (19) die Dicke der Seitenteile (21) berücksichtigt.
14. Verfahren zu Herstellung eines Wärmetauschers (1) für Kraftfahrzeuge, dessen Flachrohre (2) an beiden Enden (4) mittels Auftrennens und Abbiegens erweitert werden; die unter Zwischenfügung von Rippen (3) zu einem Rippen-Rohr-Block zusammengesetzt werden, so daß die Längsseiten (6) benachbarter Enden (4) der erweiterten Flachrohre (2) aneinander anliegen; danach wird ein vierseitiger, rinnenartiger Rahmen (7) um das eine Ende der Flachrohre (2) des Rippen-Rohr -Blocks und der andere vierseitige Rahmen (7) um das andere Ende der Flachrohre (2) des Rippen-Rohr-Blocks gesteckt, wonach der Wärmetauscher (1) in einen Lötofen gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß beim Aufstecken der Rahmen (7) durch die Rahmen (7) selbst, in Richtung senkrecht zu den Längsseiten (6) der Flachrohre (2) eine Vorspannkraft auf die Enden (4) des Rippen-Rohr-Blocks ausgeübt wird, die die Enden (4) zumindest einiger Flachrohre (2) im elastischen Bereich zusammendrückt.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Verbindung durch Umbiegen von Laschen (18) an den außen liegenden Längs- und Querwänden (16; 17) des Rahmens (7) auf den Rand (10) des Sammel- oder Umlenkkastens (5) oder durch seitliches wellenförmiges Andrücken der außen liegenden Längs- und Querwände (16; 17) des Rahmens (7) auf den Rand (10) des Sammel- oder Umlenkkastens (5) durchgeführt wird.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen (7) umformtechnisch aus einem Zuschnitt aus Blech oder aus einem U- Profil mittels Biegens und Schweißens in der Nahtstelle (15) hergestellt wird.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10255487A1 (de) * 2002-11-27 2004-06-09 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmeübertrager
WO2004102099A1 (de) * 2003-05-16 2004-11-25 Peter Hampel Wärmetauscher
DE102004003047A1 (de) * 2004-01-20 2005-08-11 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmeübertrager, insbesondere Kühlmittel- oder Ladeluftkühler für Kraftfahrzeuge
EP1574802A2 (de) * 2004-03-13 2005-09-14 Dr.Ing. h.c.F. Porsche Aktiengesellschaft Wärmetauscher, insbesondere Ladeluftkühler für ein Kraftfahrzeug
DE102005013922A1 (de) * 2005-03-26 2006-09-28 Modine Manufacturing Co., Racine Wärmetauscher, insbesondere Ladeluftkühler
FR2992715A1 (fr) * 2012-06-27 2014-01-03 Valeo Systemes Thermiques Echangeur de chaleur, notamment refroidisseur d'air de suralimentation de moteur de vehicule automobile
JP2017194211A (ja) * 2016-04-20 2017-10-26 株式会社デンソー 熱交換器
WO2021057983A1 (zh) * 2019-09-27 2021-04-01 浙江盾安人工环境股份有限公司 换热器

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10255487A1 (de) * 2002-11-27 2004-06-09 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmeübertrager
WO2004102099A1 (de) * 2003-05-16 2004-11-25 Peter Hampel Wärmetauscher
DE102004003047A1 (de) * 2004-01-20 2005-08-11 Behr Gmbh & Co. Kg Wärmeübertrager, insbesondere Kühlmittel- oder Ladeluftkühler für Kraftfahrzeuge
EP1574802A3 (de) * 2004-03-13 2011-09-07 Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG Wärmetauscher, insbesondere Ladeluftkühler für ein Kraftfahrzeug
DE102004012358A1 (de) * 2004-03-13 2005-09-29 Dr.Ing.H.C. F. Porsche Ag Wärmetauscher, insbesondere Ladeluftkühler für ein Kraftfahrzeug
EP1574802A2 (de) * 2004-03-13 2005-09-14 Dr.Ing. h.c.F. Porsche Aktiengesellschaft Wärmetauscher, insbesondere Ladeluftkühler für ein Kraftfahrzeug
DE102005013922A1 (de) * 2005-03-26 2006-09-28 Modine Manufacturing Co., Racine Wärmetauscher, insbesondere Ladeluftkühler
FR2992715A1 (fr) * 2012-06-27 2014-01-03 Valeo Systemes Thermiques Echangeur de chaleur, notamment refroidisseur d'air de suralimentation de moteur de vehicule automobile
WO2014001366A1 (fr) * 2012-06-27 2014-01-03 Valeo Systemes Thermiques Echangeur de chaleur, notamment refroidisseur d'air de suralimentation de moteur de véhicule automobile
US10240515B2 (en) 2012-06-27 2019-03-26 Valeo Systemes Thermiques Heat exchanger, particularly motor vehicle engine charge air cooler
JP2017194211A (ja) * 2016-04-20 2017-10-26 株式会社デンソー 熱交換器
WO2017183356A1 (ja) * 2016-04-20 2017-10-26 株式会社デンソー 熱交換器
US10844773B2 (en) 2016-04-20 2020-11-24 Denso Corporation Heat exchanger
WO2021057983A1 (zh) * 2019-09-27 2021-04-01 浙江盾安人工环境股份有限公司 换热器
US12130100B2 (en) 2019-09-27 2024-10-29 Zhejiang Dunan Artificial Environment Co., Ltd. Heat exchanger

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