DE102007006235A1

DE102007006235A1 - Wärmeübertrager in Ganzaluminiumbauweise, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE102007006235A1
Application number: DE102007006235A
Authority: DE
Inventors: Horst Armbruster
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle International GmbH
Priority date: 2007-02-08
Filing date: 2007-02-08
Publication date: 2008-08-14

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager in Ganzaluminiumbauweise, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Rohre und Rippen aufweisenden Block (2) sowie mindestens einem mit den Rohren kommunizierenden Sammelkasten (3). Es wird vorgeschlagen, dass - der Sammelkasten (3) aus einem wannenförmigen Deckel (4) und einem Rohrboden (5) besteht, - der Deckel (4) einen durch einen umlaufenden Absatz (4a) erweiterten Randbereich (4b) und - der Rohrboden (5) einen aufgestellten umlaufenden Rand (5a) aufweist und - der Rohrboden (5) in den erweiterten Randbereich (4a) des Deckels (4) und mit dem Deckel (4) verlötbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager in Ganzaluminiumbauweise, insbesondere für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Wärmeübertrager, insbesondere solche für Kraftfahrzeuge sind in verschiedenen Bauweisen bekannt. Durch die DE-A 37 44 643 der Anmelderin wurde ein Wärmeübertrager in Buntmetall bekannt, bei welchem ein Boden und ein wannenförmiger Deckel zu einem Sammelkasten miteinander verlötet sind. Dabei weist der Deckel einen umlaufenden rinnenförmigen Randbereich auf, in welchen der mit einem aufgestellten Rand versehene Boden eingesetzt und verlötet wird. Der Rohrboden weist Durchzüge auf, in welche Rohrenden von Flachrohren eingesetzt und eingelötet sind. Der bekannte Wärmeübertrager ist vorzugsweise als Kühlmittelkühler oder Heizkörper für Kraftfahrzeuge verwendbar. Die Buntmetallbauweise wurde durch die Verwendung von Aluminiumwerkstoffen verdrängt, wobei insbesondere das Netz oder der Block des Wärmeübertragers, bestehend aus Rohren und Rippen, aus Aluminium hergestellt wurde; die Sammelkästen dagegen waren als Kunststoffspritzteile ausgebildet, welche mechanisch mittels Gummidichtung und Bördelverbindung mit dem Rohrboden verbunden wurden. Derartige „gemischte" Bauweisen, d. h. mit Kunststoff, Aluminium und Gummi wurden durch die DE-28 52 408 sowie die 28 52 415 der Anmelderin bekannt. Heute werden aus Recyclinggründen vorzugsweise Ganzaluminium-Wärmeübertrager ver wendet, bei welchen nicht nur das Netz, sondern auch die Sammelkästen aus Aluminium hergestellt sind, wobei sämtliche Aluminiumteile in einem Lötofen hart gelötet werden. Derartige Ganzaluminium-Wärmeübertrager wurden durch die DE-A 195 43 986 sowie die DE-A 197 22 097 der Anmelderin bekannt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Wärmeübertrager in Ganzaluminiumbauweise weiter zu verbessern, insbesondere die Herstellkosten zu senken.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist der Sammelkasten aus einem Deckel und einem Rohrboden zusammengesetzt, welche ineinander gefügt und in einem gemeinsamen umlaufenden Randbereich miteinander verlötet sind. Der Boden liegt dabei auf einer Stufe im Deckel auf und wird vom Randbereich des Deckels überragt, so dass ein überstehender Randstreifen gebildet wird. Dieser kann vorteilhaft zur mechanischen Fixierung des Bodens im Deckel, insbesondere durch eine Schnappverbindung verwendet werden. Der Rohrboden ist damit einfach mit dem Deckel montierbar sowie fixierbar und kann anschließend ohne weitere Lötvorrichtung in ein einem Lötofen mit dem Deckel verlötet werden. Vorteilhaft ist auch, dass sich durch diese Bauweise eine relativ geringe Bautiefe – in Luftströmungsrichtung durch den Wärmeübertrager gemessen – ergibt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen
1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Kühlmittelkühler für ein Kraftfahrzeug,
2 eine Seitenansicht des Kühlers gemäß 1 und
3 eine Einzelheit A aus 1.
1 zeigt einen oberen Teil eines als Kühlmittelkühler 1 für ein Kraftfahrzeug ausgebildeten erfindungsgemäßen Wärmeübertragers in Ganzaluminiumbauweise, d. h. sämtlich Teile bestehen aus Aluminium oder Aluminium legierungen und sind miteinander verlötet. Der Kühlmittelkühler 1 weist einen nur schematisch dargestellten Block 2 auf (auch Netz genannt), welcher aus nicht dargestellten Rohren und Rippen, vorzugsweise Flachrohren und zwischen diesen angeordneten Wellrippen besteht. Der Block 2 ist mit einem Sammelkasten 3 verbunden, welcher aus einem wannenförmig ausgebildeten Deckel 4 und einem Rohrboden 5 gebildet wird. Der Deckel 4 weist ein U-Profil auf, welches sich in Richtung des Blockes 2 über einen umlaufenden Absatz 4a stufenförmig in einen Randbereich 4b erweitert. Der Rohrboden 5 ist im Wesentlichen eben ausgebildet und weist einen etwa senkrecht aufgestellten, vorzugsweise leicht nach außen geneigten (konischen) Rand 5a auf und schließt somit das U-Profil des Deckels 4 nach unten ab. In der Zeichnung nicht dargestellt sind die Verbindungen zwischen Rohren und Rohrboden 5, welche nach dem Stand der Technik ausgebildet sind, z. B. durch Durchzüge im Rohrboden 5, in welchen die Rohrenden von Flachrohren aufgenommen sind.
2 zeigt eine Seitenansicht des Kühlmittelkühlers 1 mit dem Sammelkasten 3 bzw. dem Deckel 4, welcher aufgrund seiner stufenförmigen Erweiterung den innen liegenden Boden 5 verdeckt. Der Randbereich 4b weist partiell verformte, nach innen eingedrückte Bereiche, so genannte Nasen 4c auf, welche die Unterkante des Rohrbodens 5 hintergreifen und damit fixieren.
3 zeigt eine Einzelheit A aus 1, d. h. den Verbindungsbereich zwischen Deckel 4 und Rohrboden 5. Der Rohrboden 5 schmiegt sich mit seinem Rand 5a an die stufenförmige Erweiterung 4b des Deckels 4 an, liegt auf dem stufenförmigen Absatz 4a auf und ist somit (in der Zeichnung) nach oben fixiert. Nach unten in der Zeichnung wird der Rand 5a, d. h. dessen Unterkante durch die Nasen 4c gehalten. Dazu ist der Randbereich 4b über die Unterkante des Randes 5a hinaus zu einem überstehenden Randstreifen 4d verlängert, welcher leicht nach außen ausgestellt ist und somit eine Einführschräge bildet. Die Nasen 4c sind bereits vor der Montage in den Randstreifen 4d eingeprägt. Durch die leicht konische Ausbildung und ein geringes Übermaß des Randes 5a gegenüber dem Innenmaß des Randbereiches 4b verformt sich der Rand 5a beim Fügen elastisch nach innen und schnappt nach Passieren der Nasen 4c nach außen. Der Rand 5a liegt somit mit einer gewissen Vorspannung am Randbereich 4a des Deckels 4 an und bildet mit diesem eine Schnappverbindung. Der Boden 5 ist somit im Deckel 4 fixiert, so dass er ohne eine Löthilfe bzw. zusätzliche Lötvorrichtung im Lötofen gelötet werden kann.
Die Montage und Herstellung des gesamten Kühlmittelkühlers 1 erfolgt in der Weise, dass zunächst der Block 2 „kassettiert" wird, wobei auch der mit Durchzügen versehene Rohrboden 5 auf die Rohrenden der Rohre aufgesteckt wird, so dass sein Rand 5a in Richtung Block 2 zeigt (bei zwei Sammelkästen werden zwei Rohrböden aufgesteckt). Danach wird der Deckel 4 mit Einführschräge 4d über den Rohrboden 5 „gestülpt": dabei federt der Rand 5a zunächst etwas ein und schnappt wieder nach außen, wenn der Absatz 4a auf dem Rohrboden 5 aufliegt und die Nasen 4c frei kommen. Anschließend wird der gesamte Kühlmittelkühler 1 in einen nicht dargestellten Lötofen verbracht und dort in einem Arbeitsgang gelötet (so genannte Komplettlötung).
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 3744643 A [0002]
- DE 2852408 [0002]
- DE 2852415 [0002]
- DE 19543986 A [0002]
- DE 19722097 A [0002]

Claims

Wärmeübertrager, insbesondere Ladeluftkühler, in Ganzaluminiumbauweise, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Rohre und Rippen aufweisenden Block (2) sowie mindestens einem mit den Rohren kommunizierenden Sammelkasten (3), dadurch gekennzeichnet, dass – der Sammelkasten (3) aus einem wannenförmigen Deckel (4) und einem Rohrboden (5) besteht, – dass der Deckel (4) einen durch einen umlaufenden Absatz (4a) erweiterten Randbereich (4b) und – der Rohrboden (5) einen aufgestellten umlaufenden Rand (5a) aufweisen und – dass der Rohrboden (5) in den erweiterten Randbereich (4b) des Deckels (4) einsetzbar und mit dem Deckel (4) verlötbar ist.
Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Absatz (4a) stufenförmig ausgebildet ist und eine Anlage für den Rohrboden (5) bildet.
Wärmeübertrager nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Randbereich (4b) des Deckels (4) und der Rand (5a) des Rohrbodens (5), insbesondere mit einer Vorspannung aneinander anliegen und einen umlaufenden Lötspalt bilden.
Wärmeübertrager nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Randbereich (4b) des Deckels (4) gegenüber dem Rand (5a) des Bodens (5) einen überstehenden Randstreifen (4d) aufweist.
Wärmeübertrager nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Randstreifen (4d) nach außen gestellt ist und eine Einführschräge bildet.
Wärmeübertrager nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Randstreifen (4d) partielle Verformungen, insbesondere Nasen (4c) aufweist, welche den Rand (5a) hintergreifen und eine Schnappverbindung bilden.