DE19808202A1

DE19808202A1 - Heat transmission arrangement for road vehicle

Info

Publication number: DE19808202A1
Application number: DE1998108202
Authority: DE
Inventors: Franco Ghiani
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1998-02-27
Filing date: 1998-02-27
Publication date: 1999-09-02

Abstract

The flat tubes of the heat transmitters are aligned with one another, leaving intermediate spaces. The at least two heat transmitters along their flat tubes have common, extending corrugated ribs. The corrugated ribs (6), at least at the height of facinmg side edges of the flat tubes (5) in the area of the intermediate spaces are provided with one-piece fixation nose formations (10) extending into the intermediate spaces at least partly. These nose formations at least partly flank the side edges of the aligned flat tubes.

Description

Die Erfindung betrifft eine Wärmeübertrageranordnung für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens zwei in Luftdurchströmungsrich tung hintereinander angeordneten Wärmeübertragern, die je weils eine Vielzahl von Flachrohren aufweisen, wobei die Flachrohre der wenigstens zwei Wärmeübertrager in Luftdurch strömungsrichtung unter Belassung von Zwischenräumen zueinan der fluchtend angeordnet sind, und wobei die wenigstens zwei Wärmeübertrager gemeinsame, sich entlang der Flachrohre der wenigstens zwei Wärmeübertrager erstreckende Wellrippen auf weisen.The invention relates to a heat exchanger arrangement for a Motor vehicle with at least two in air flow direction tion arranged in series heat exchangers, each Weil have a variety of flat tubes, the Flat tubes of the at least two heat exchangers in air flow direction with gaps left to each other which are arranged in alignment, and wherein the at least two Heat exchangers common, along the flat tubes of the at least two heat exchangers extending corrugated fins point.

Eine solche Wärmeübertrageranordnung ist aus der EP 0 431 917 A1 bekannt. Die bekannte Wärmeübertrageranordnung weist einen Kondensator und einen Kühlmittel/Luft-Kühler auf, die in Luftdurchströmungsrichtung hintereinander positioniert sind. Sowohl der Kondensator als auch der Kühlmittel/Luft-Kühler weisen jeweils eine Vielzahl von nebeneinander parallel ver laufenden Flachrohren auf, wobei die Flachrohre des Kondensa tors und des Kühlmittel/Luft-Kühlers paarweise in Luftdurch strömungsrichtung miteinander fluchten. Zwischen den paarwei se hintereinander angeordneten Flachrohren ist zur thermi schen Isolierung jeweils ein Abstand vorhanden. Der Kondensa tor und der Kühlmittel/Luft-Kühler weisen gemeinsame Wellrip pen auf, die sich über die tiefe beider Flachrohrreihen so wohl des Kondensators als auch des Kühlmittel/Luft-Kühlers erstrecken. Zur thermischen Isolierung sind die Wellrippen auf Höhe des Abstandes zwischen den hintereinander angeordne ten Reihen von Flachrohren mit von gegenüberliegenden Seiten her eingebrachten Einschnitten versehen. Zur Erzielung turbu lenter Durchströmungen sind die wellrippen zudem mit Kiemen versehen.Such a heat exchanger arrangement is known from EP 0 431 917 A1 known. The known heat exchanger arrangement has one Condenser and a coolant / air cooler on that in Air flow direction are positioned one behind the other. Both the condenser and the coolant / air cooler each have a large number of parallel ver running flat tubes, whereby the flat tubes of the condensate tors and the coolant / air cooler in pairs in air flow direction with each other. Between the couple two This series of flat tubes is used for thermi insulation there is a clearance. The condenser tor and the coolant / air cooler have common Wellrip pen that extends over the depth of both rows of flat tubes probably the condenser as well as the coolant / air cooler extend. The corrugated fins are used for thermal insulation at the level of the distance between the one behind the other rows of flat tubes with from opposite sides provided incisions. To achieve turbu The corrugated fins with gills are also lenter flows Mistake.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wärmeübertrageranordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine verbesserte Verbindung zwischen wellrippen und Flachrohren ermöglicht.The object of the invention is a heat exchanger arrangement of the type mentioned to create an improved Connection between corrugated fins and flat tubes possible.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Wellrippen zumin dest ungefähr auf Höhe von einander zugewandten Seitenrändern der Flachrohre im Bereich der Zwischenräume mit einstückig ausgeformten und zumindest teilweise in die Zwischenräume zwischen den miteinander fluchtenden Flachrohren hineinragen den Fixiernasen versehen sind, die die Seitenränder der mit einander fluchtenden Flachrohre zumindest teilweise flankie ren. Diese Fixiernasen schaffen auf Höhe der Zwischenräume zwischen den hintereinander angeordneten Flachrohrreihen eine formschlüssige Anlage der Wellrippen, wodurch eine exakte Zu ordnung der Ausrichtungen zwischen Wellrippen und Flachrohren gewährleistet ist. Alle Zwischenräume sind identisch dimen sioniert, da die Wärmeübertrager parallel zueinander ausge richtet sind. Dadurch, daß die Fixiernasen die Seitenränder unter entsprechender Anlage an den Seitenrändern flankieren, wird der Wärmeübergang zwischen Wellrippen und Flachrohren verbessert. Die auch im Bereich der Seitenränder zumindest teilweise erfolgende Flankierung ermöglicht einen verbesser ten Wärmeübergang zwischen Wellrippen und Flachrohren und be wirkt eine erhöhte Stabilität des gelöteten Blockes aus Flachrohren und Wellrippen. Die Fixiernasen ermöglichen eine zwangsläufige und gleichbleibende Positionierbarkeit der Wellrippen zu den Flachrohren. Dabei können jeweils eine ein zelne, den Zwischenraum ausfüllende Fixiernase oder auch zwei zueinander beabstandete und die jeweils gegenüberliegenden Seitenränder flankierende Fixiernasen unter Belassung eines Freiraumes zwischen den Fixiernasen vorgesehen sein, wobei im letzteren Fall eine zusätzliche thermische Isolierung der je weils hintereinanderliegenden Flachrohre erfolgt.This object is achieved in that the corrugated ribs at least at least approximately at the level of mutually facing side edges of the flat tubes in the area of the gaps with one piece shaped and at least partially in the spaces protrude between the aligned flat tubes the fixing lugs are provided, which the side edges with mutually aligned flat tubes at least partially flankie ren. These fixing lugs create at the level of the gaps between the rows of flat tubes one behind the other positive fit of the corrugated ribs, which ensures an exact fit order of the alignments between corrugated fins and flat tubes is guaranteed. All spaces are identical sioned because the heat exchangers are parallel to each other are aimed. The fact that the fixing lugs the side edges flank on the side edges under appropriate arrangement, the heat transfer between corrugated fins and flat tubes improved. At least in the area of the side margins partial flanking enables an improvement heat transfer between corrugated fins and flat tubes and be affects an increased stability of the soldered block Flat tubes and corrugated fins. The fixing lugs allow one inevitable and constant positionability of the Corrugated fins to the flat tubes. You can have one at a time individual, fixing gap filling the space or two spaced from each other and the opposite Fixing lugs flanking side edges while leaving one Free space between the fixing lugs can be provided, wherein in the latter case an additional thermal insulation each because there are successive flat tubes.

In Ausgestaltung der Erfindung sind die Fixiernasen als längs von Scheitelbereichen der Wellrippen jeweils von innen nach außen durchgedrückte Durchzüge gestaltet, die auf den Abstand zwischen den in Luftdurchströmungsrichtung hintereinanderlie genden Flachrohren abgestimmt dimensioniert sind. Diese Durchzüge in den Scheitelbereichen bewirken zusätzlich zur Positionsfixierung der Wellrippen relativ zu den Flachrohren eine thermische Isolierung auf Höhe des Zwischenraumes zwi schen den Flachrohrreihen der wenigstens zwei Wärmeübertra ger. Da die Durchzüge im Bereich des Zwischenraumes zwischen den Flachrohren vorgesehen sind, bleibt auch die thermische Isolierung zwischen den hintereinanderliegenden Flachrohren erhalten. Die Durchzüge bilden auf Höhe der gegenüberliegen den Seitenränder der hintereinanderliegenden Flachrohre je weils eine Fixiernase, so daß pro Durchzug zwei Fixiernasen geschaffen werden. Das Versehen der Wellrippen in ihren Scheitelbereichen mit Durchzügen kann zudem die beschriebenen Vorteile gewährleisten, ohne daß Materialabfall entsteht, da aufgrund des Durchdrückens der Durchzüge kein Material ent fernt wird. Das Durchdrücken erfolgt in Form von nadelartigen Durchstichen, so daß sich sogenannte "durchgerissene" Durch züge ergeben, die jeglichen Materialanfall von abgetrennten Materialresten vermeiden.In an embodiment of the invention, the fixing lugs are longitudinal from apex areas of the corrugated ribs from the inside to the inside Push-throughs designed on the outside, based on the distance between the one behind the other in the direction of air flow flat tubes are matched. This Passages in the apex areas also cause Positioning of the corrugated fins relative to the flat tubes thermal insulation at the level of the space between between the rows of flat tubes of at least two heat exchangers ger. Since the passages in the area between the flat tubes are provided, the thermal remains Insulation between the flat tubes one behind the other receive. The passages form at the level of the opposite the side edges of the flat tubes one behind the other Weil a fixing nose, so that two fixing lugs per thread be created. The corrugated ribs in their Vertex areas with passages can also be described Ensure advantages without waste material, because due to the pushing through of the passages no material ent is removed. The pushing through takes place in the form of needle-like Punctures so that there are so-called "torn through" trains result that any material accumulation of separated Avoid material residues.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungs beispiels der Erfindung, das anhand der Zeichnungen darge stellt ist. Further advantages and features of the invention result from the following description of a preferred embodiment example of the invention, the Darge with reference to the drawings represents is.

Fig. 1 zeigt in teilweise aufgebrochener, perspektivischer Darstellung eine Ausführungsform einer erfindungsge mäßen Wärmeübertrageranordnung, die mit zwei in Luft durchströmungsrichtung hintereinanderliegenden Wärme übertragern versehen ist, Fig. 1 shows in a partially broken, perspective view of an embodiment of a heat exchanger arrangement erfindungsge MAESSEN provided transformers in air flow direction one behind the other with two heat,

Fig. 2 in vergrößerter Darstellung einen Querschnitt durch die Wärmeübertrageranordnung nach Fig. 1 im Bereich eines hintereinanderliegenden Flachrohrpaares, das von zwei Wellrippen beidseitig flankiert ist, Fig. 2 is an enlarged view of a cross section through the heat exchanger arrangement according to Fig. 1 in the region of a consecutive flat tube pair, which is flanked on both sides by two corrugated fins,

Fig. 3 in einer Frontansicht in Richtung des Pfeiles III in Fig. 2 einen Ausschnitt von einer der beiden Wellrip pen, wobei die in den Scheitelbereichen vorgesehenen Durchzüge dargestellt sind, Fig pen. 3 in a front view in the direction of the arrow III in Fig. 2 shows a detail of one of the two Wellrip, said provided in the apex regions passages are shown,

Fig. 4 in vergrößerter Darstellung einen Teil einer Wellrip pe auf Höhe eines Durchzugs, Fig. 4 in an enlarged illustration a part of a Wellrip pe at the level of a rim,

Fig. 5 einen Querschnitt durch die Wellrippe nach Fig. 4 längs der Schnittlinie V in Fig. 4, und Fig. 5 shows a cross section through the corrugated fin shown in FIG. 4 along section line V in Fig. 4, and

Fig. 6 eine Draufsicht auf den Wellrippenabschnitt nach Fig. 5 in Richtung des Pfeiles VI in Fig. 5. Fig. 6 is a plan view of the corrugated fin portion of FIG. 5 in the direction of arrow VI in Fig. 5.

Eine Wärmeübertrageranordnung 1 nach Fig. 1 weist einen er sten Wärmeübertrager in Form eines Kondensators 2 sowie einen zweiten Wärmeübertrager in Form eines Kühlmittel/Luft-Kühlers 3 auf. Der Kondensator 2 ist in an sich bekannter Weise (EP 0 431 917 A1 ) mit einer Vielzahl von in gleichmäßigen Abständen nebeneinander angeordneten Flachrohren 4 versehen. Der Kühl mittel/Luft-Kühler 3 ist mit der gleichen Anzahl von in einer Reihe nebeneinander angeordneten Flachrohren 5 versehen, wo bei die Flachrohre 4 des Kondensators 2 und die Flachrohre 5 des Kühlmittel/Luft-Kühlers 3 jeweils unter Belassung eines als Abstand dienenden Zwischenraumes paarweise in Luftdurch strömungsrichtung miteinander fluchten (Fig. 2). Die Flach rohre 4 des Kondensators 2 sind aufgrund des im Betrieb höhe ren Innendruckes als Mehrkammerprofile gestaltet.A heat exchanger arrangement 1 of FIG. 1 has a he most heat exchanger in the form of a condenser 2 and a second heat exchanger in the form of a coolant / air cooler 3. The condenser 2 is provided in a manner known per se (EP 0 431 917 A1) with a large number of flat tubes 4 arranged next to one another at uniform intervals. The coolant / air cooler 3 is provided with the same number of flat tubes 5 arranged in a row next to each other, where the flat tubes 4 of the condenser 2 and the flat tubes 5 of the coolant / air cooler 3 each leave a space as a distance Align in pairs in the air flow direction with each other ( Fig. 2). The flat tubes 4 of the condenser 2 are designed as multi-chamber profiles due to the higher internal pressure during operation.

Die hintereinanderliegenden Reihen von Flachrohren 4, 5 des Kondensators 2 und des Kühlmittel/Luft-Kühlers 3 sind durch gemeinsame Wellrippen 6 miteinander verbunden, die sich in Luftdurchströmungsrichtung über die gesamte Tiefe der Wärme übertrageranordnung 1 gemäß der Darstellung nach den Fig. 1 und 2 erstrecken. Die Wellrippen 6 sind auf Höhe des als thermische Isolierung zwischen den hintereinanderliegenden Flachrohren 4, 5 dienenden Zwischenraumes mit Fixiernasen 10 versehen, die die Radien der einander zugewandten Seitenrän der der Flachrohre 4, 5 über einen Teilbereich formschlüssig flankieren (Fig. 2 und 4). Die Fixiernasen 10 ragen somit teilweise in die Zwischenräume zwischen den Flachrohren 4 und 5 hinein, wobei sie an der Kontur der Radien der Seitenränder anliegend verlaufen. Neben der exakten Fixierung der Wellrip pen 6 zwischen den Flachrohren 4 und 5 vergrößern die Fixier nasen 10 auch die Anlagefläche der Wellrippen 6 an den Flach rohren 4 und 5, so daß eine verbesserte Wärmeübertragung er zielbar ist. Die Wellrippen 6 weisen außerdem Kiemen 11 auf, die zur Bildung von Turbulenzen und damit zur verbesserten Wärmeübertragung dienen.The successive rows of flat tubes 4, 5 of the condenser 2 and the coolant / air cooler 3 are connected together by common corrugated fins 6, the transmitter arrangement is in air flow direction over the entire depth of the heat 1 according to the representation according to FIGS. 1 and 2 extend . The corrugated fins 6 are provided at the level of the intermediate space serving as thermal insulation between the successive flat tubes 4 , 5 with fixing lugs 10 , which flank the radii of the mutually facing side rims of the flat tubes 4 , 5 in a form-fitting manner ( FIGS. 2 and 4). The fixing lugs 10 thus partially protrude into the spaces between the flat tubes 4 and 5 , wherein they run against the contour of the radii of the side edges. In addition to the exact fixation of the Wellrip pen 6 between the flat tubes 4 and 5 , the fixing lugs 10 also enlarge the contact surface of the corrugated fins 6 on the flat tubes 4 and 5 , so that improved heat transfer can be achieved. The corrugated fins 6 also have gills 11 which serve to form turbulence and thus to improve heat transfer.

Die Fixiernasen 10 sind durch Durchzüge 9 gebildet, die je weils in den Scheitelbereichen jeder Wellrippe 6 vom inneren der Wellrippe 6 her nach außen durchgedrückt sind. Die Durch züge 9 werden durch nadelartige, beim Ausführungsbeispiel kreisrunde Durchstiche in den Pfeilrichtungen gemäß Fig. 3 geschaffen, durch die das Wellrippenmaterial, nämlich eine Leichtmetallegierung, nach außen gedrückt wird und aufreißt. Es handelt sich somit um durchgerissene Durchzüge 9. Die Schaffung der Durchzüge 9 im Bereich der gegenüberliegenden Scheitelbereiche 7 und 8 erfolgt durch Durchstiche, die rechtwinklig zu den Scheitelbereichen und zu den Längsebenen der Flachrohre 4, 5 ausgerichtet sind. Die Durchmesser der Durchzüge werden über die Wahl der Durchstiche so bemessen, daß das die Fixiernasen auf gegenüberliegenden Seiten bilden de Material an den Radien der einander zugewandten Seitenrän der der Flachrohre anliegt, sobald die Wärmeübertrageranord nung vollständig montiert und verlötet ist. Eine Verlötung zwischen Wellrippen 6 und Flachrohren 4, 5 erfolgt dabei auch im Bereich der Anlageflächen der Fixiernasen 10.The fixing lugs 10 are formed by passages 9 , each of which are pushed outwards in the apex regions of each corrugated fin 6 from the inside of the corrugated fin 6 . The trains 9 are created by needle-like, in the exemplary embodiment circular punctures in the arrow directions according to FIG. 3, through which the corrugated fin material, namely a light metal alloy, is pressed outwards and tears open. These are torn through holes 9 . The passage 9 in the region of the opposite apex regions 7 and 8 is created by punctures which are aligned at right angles to the apex regions and to the longitudinal planes of the flat tubes 4 , 5 . The diameter of the passages are dimensioned via the choice of punctures so that the fixing lugs on opposite sides form the material against the radii of the facing side rims of the flat tubes as soon as the heat exchanger assembly is fully assembled and soldered. A soldering between corrugated fins 6 and flat tubes 4 , 5 also takes place in the area of the contact surfaces of the fixing lugs 10 .

Durch die Schaffung der Durchzüge werden gemäß Fig. 6 Durch brüche und damit Unterbrechungen in den Scheitelbereichen 7 und 8 geschaffen, die eine gewünschte thermische Isolierung der Wellrippen 6 selbst auf Höhe der Zwischenräume zwischen den Flachrohren 4 und 5 schaffen.Through the creation of the passages 6 through breaks and interruptions in the vertex portions 7 and 8 are shown in FIG. Provided that create a desired thermal isolation of the corrugated fins 6 itself at the height of the interstices between the flat tubes 4 and 5.

Claims

1. Heat exchanger arrangement for a motor vehicle with at least two heat exchangers arranged one behind the other in the air flow direction, each having a multiplicity of flat tubes, the flat tubes of the at least two heat exchangers being arranged in alignment with one another in the air flow direction while leaving gaps, and wherein the at least two heat exchangers are common Same corrugated fins extending along the flat tubes of the at least two heat exchangers, characterized in that the corrugated fins ( 6 ) are at least approximately at the level of one of the facing side edges of the flat tubes ( 4 , 5 ) in the area of the gaps with integrally formed and closed are at least partly provided in the spaces between the miteinan the aligned flat tubes (4, 5) projecting fixing tabs (10), the side edges of the aligned flat tubes (4, 5) flanking at least partially.

2. Heat exchanger arrangement according to claim 1, characterized in that the fixing lugs ( 10 ) as longitudinal along Schei telzonen ( 7 , 8 ) of the corrugated fins ( 6 ) each from the inside to the outside pressed through holes ( 9 ) are designed, which on the gaps between the flat tubes ( 4 , 5 ) lying one behind the other in the direction of air flow are dimensioned in a coordinated manner.