DE102007006235A1

DE102007006235A1 - Heat-exchanger e.g. refrigerant cooler, for motor vehicle, has tube base that is insertable into extended edge area of cover and solderable with cover, where tube base includes set circulating edge

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

The heat-exchanger e.g. refrigerant cooler (1), has a block (2) including pipes, ribs, and an accumulating box (3) that is communicated with the pipes, where the box comprises a tub-shaped cover (4) and a tube base (5). The cover includes an edge area (4b) extending by a circulating section (4a). The tube base is insertable into extended edge area of the cover and is solderable with the cover, where the tube base includes a set circulating edge (5a). The extended edge area includes a projecting edge strip opposite to the circulating edge, where the heat-exchanger is made of aluminum.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager in Ganzaluminiumbauweise, insbesondere für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The Invention relates to a heat exchanger in all-aluminum construction, in particular for motor vehicles according to the preamble of Claim 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.Heat exchangers, especially those for motor vehicles are known in various designs. By the DE-A 37 44 643 The applicant has been known a heat exchanger in non-ferrous metal, in which a bottom and a trough-shaped lid are soldered together to form a collection box. In this case, the lid has a circumferential groove-shaped edge region, in which the bottom provided with a raised edge is inserted and soldered. The tubesheet has passages into which tube ends of flat tubes are inserted and soldered. The known heat exchanger is preferably used as a coolant radiator or radiator for motor vehicles. The non-ferrous metal construction has been replaced by the use of aluminum materials, in particular, the network or the block of the heat exchanger, consisting of pipes and ribs, made of aluminum; the collection boxes, however, were designed as plastic injection parts, which were mechanically connected by means of rubber seal and Flare with the tube sheet. Such "mixed" construction, ie with plastic, aluminum and rubber were by the DE-28 52 408 as well as the 28 52 415 the applicant known. Today, for recycling reasons, preferably all-aluminum heat exchangers are used ver, in which not only the network, but also the collection boxes are made of aluminum, all aluminum parts are brazed hard in a brazing furnace. Such all-aluminum heat exchangers were by the DE-A 195 43 986 as well as the DE-A 197 22 097 the applicant known.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Wärmeübertrager in Ganzaluminiumbauweise weiter zu verbessern, insbesondere die Herstellkosten zu senken.It Object of the present invention, heat exchanger in Ganzaluminiumbauweise continue to improve, especially the Reduce manufacturing costs.

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.These The object is solved by the features of claim 1. According to the collection of a collection box Cover and a tube sheet assembled, which are joined together and soldered together in a common peripheral edge area are. The floor rests on a step in the lid and becomes surmounted by the edge area of the lid, so that a protruding Edge strip is formed. This can be beneficial to the mechanical Fixation of the soil in the lid, in particular used by a snap connection become. The tubesheet is thus easy to install with the lid as well as fixable and can then without further soldering device be soldered in a soldering oven with the lid. Another advantage is that this construction a relative small depth - in the air flow direction through measured the heat exchanger - results.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigenOne Embodiment of the invention is in the drawing and will be described in more detail below. It demonstrate

1 einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Kühlmittelkühler für ein Kraftfahrzeug, 1 a cross section through a coolant radiator according to the invention for a motor vehicle,

2 eine Seitenansicht des Kühlers gemäß 1 und 2 a side view of the radiator according to 1 and

3 eine Einzelheit A aus 1. 3 a detail A from 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. 1 shows an upper part of a coolant radiator 1 trained for a motor vehicle heat exchanger according to the invention in Ganzaluminiumbauweise, ie all parts are made of aluminum or aluminum alloys and are soldered together. The coolant cooler 1 has a block shown only schematically 2 on (also called network), which consists of pipes and ribs, not shown, preferably flat tubes and arranged between them corrugated fins. The block 2 is with a collection box 3 connected, which consists of a trough-shaped lid 4 and a tube sheet 5 is formed. The lid 4 has a U-profile, which is in the direction of the block 2 over a circumferential paragraph 4a stepped into a border area 4b extended. The tube sheet 5 is essentially flat and has an approximately vertically placed, preferably slightly outwardly inclined (conical) edge 5a on and thus closes the U-profile of the lid 4 down from. Not shown in the drawing are the connections between pipes and tubesheet 5 , which are formed according to the prior art, for. B. by passage in the tube sheet 5 in which the tube ends are received by flat tubes.

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. 2 shows a side view of the coolant radiator 1 with the collection box 3 or the lid 4 , which due to its stepped extension of the inner floor 5 covered. The border area 4b has partially deformed, depressed areas, called noses 4c on which the lower edge of the tubesheet 5 reach behind and fix it.

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. 3 shows a detail A from 1 , ie the connection area between the lid 4 and tube sheet 5 , The tube sheet 5 nestles with its edge 5a to the step-shaped extension 4b of the lid 4 on, lies on the step-like heel 4a on and is thus (in the drawing) after fixed above. Down in the drawing is the edge 5a , ie its lower edge through the noses 4c held. This is the border area 4b over the lower edge of the edge 5a out to a protruding edge strip 4d extended, which is slightly exposed to the outside and thus forms an insertion bevel. The noses 4c are already in the margins before assembly 4d imprinted. Due to the slightly conical design and a small excess of the edge 5a opposite the inner dimension of the edge area 4b the edge deforms 5a when joining elastic inwards and snaps after passing the noses 4c outward. The edge 5a thus lies with a certain bias on the edge area 4a of the lid 4 and forms a snap connection with this. The floor 5 is thus in the lid 4 fixed so that it can be soldered without a soldering aid or additional soldering in the soldering oven.

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).The assembly and manufacture of the entire coolant cooler 1 done in the way that first the block 2 "Cassettiert" is, and also provided with passages tubesheet 5 is attached to the pipe ends of the pipes, so that its edge 5a in the direction of the block 2 shows (with two headers two tubesheets are attached). After that, the lid becomes 4 with insertion bevel 4d over the tubesheet 5 "Put down": the edge is springing 5a First, something and snaps out again when the paragraph 4a on the tubesheet 5 rests and the noses 4c come free. Subsequently, the entire coolant cooler 1 brought into a soldering oven, not shown, and soldered there in one operation (so-called Komplettlötung).

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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

Claims

Heat exchangers, in particular intercoolers, in all-aluminum construction, in particular for motor vehicles, with a block and ribbed block ( 2 ) and at least one collecting box communicating with the pipes ( 3 ), characterized in that - the collecting box ( 3 ) from a trough-shaped lid ( 4 ) and a tubesheet ( 5 ) - that the lid ( 4 ) one by a circulating paragraph ( 4a ) extended border area ( 4b ) and - the tubesheet ( 5 ) an erected peripheral edge ( 5a ) and - that the tubesheet ( 5 ) in the extended border area ( 4b ) of the lid ( 4 ) and with the lid ( 4 ) is solderable.

Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the shoulder ( 4a ) is stepped and a plant for the tube sheet ( 5 ).

Heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized in that the edge region ( 4b ) of the lid ( 4 ) and the edge ( 5a ) of the tube bottom ( 5 ), in particular with a bias abut each other and form a circumferential soldering gap.

Heat exchanger according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the edge region ( 4b ) of the lid ( 4 ) opposite the edge ( 5a ) of the soil ( 5 ) a projecting edge strip ( 4d ) having.

Heat exchanger according to claim 4, characterized in that the edge strip ( 4d ) is set to the outside and forms an insertion bevel.

Heat exchanger according to claim 4 or 5, characterized in that the edge strip ( 4d ) partial deformations, especially noses ( 4c ) having the edge ( 5a ) behind and form a snap connection.