DE19911290A1

DE19911290A1 - Wärmeübertrager, insbesondere Verdampfer für Kraftfahrzeugklimaanlagen

Info

Publication number: DE19911290A1
Application number: DE1999111290
Authority: DE
Inventors: Josef Kreutzer; Markus Pesch
Original assignee: Behr GmbH and Co KG
Current assignee: Mahle Behr GmbH and Co KG
Priority date: 1999-03-13
Filing date: 1999-03-13
Publication date: 2000-09-14

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager, insbesondere Verdampfer für Kraftfahrzeugklimaanlagen, mit einem Block von Rohren, in denen ein flüssiges und/oder gasförmiges Medium strömt, und damit verbundenen luftbeaufschlagten Rippen sowie wenigstens einem Anschlußrohr (10), das wenigstens eine Seitenöffnung (14) zur Verbindung mit dem Rippenrohrblock aufweist, wobei eine endseitige Öffnung (18) des wenigstens einen Anschlußrohres (10) mit einem Deckel (20) dicht verschlossen ist. Es ist Aufgabe der Erfindung, einen Wärmeübertrager der eingangs genannten Art weiterzubilden, daß im Bereich der Kontaktfläche zwischen dem Anschlußrohr und dem dieses endseitig abschließenden Deckel eine zuverlässige und fluiddichte Lötverbindung gewährleistet ist. Um diese Aufgabe zu lösen, ist vorgesehen, daß das Anschlußrohr (10) wenigstens im Rippenrohrblock-Anschlußbereich eine im wesentlichen ovale Querschnittsform aufweist, in deren endseitige Öffnung (18) ein mit dieser korrespondierend ausgeführter ovaler Deckel (20) eingebracht ist.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager, insbesondere Verdampfer für Kraftfahrzeugklimaanlagen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein solcher Wärmeübertrager in Form eines Scheibenverdampfers ist aus der Druckschrift US 5,172,759 bekannt. Dieser Scheibenverdampfer besteht aus Scheiben, die jeweils paarweise einen rohrförmigen Körper bilden, und dazwischen angeordneten wellenförmigen Rippen. Zur Verbindung des Scheibenverdampfers mit den weiteren Komponenten der Klimaanlage be sitzt dieser zwei Anschlußrohre, von denen jeweils eines an jeder Seite des Wärmeübertragers angeordnet ist. Die Anschlußrohre weisen eine kreisför mige Querschnittsfläche auf und sind lediglich im Anschlußbereich des Scheibenverdampfers, in dem sie mit diesem in flächigem Kontakt stehen, abgeflacht, so daß sie in diesem Bereich eine etwa rechteckförmige Quer schnittsfläche mit deutlich ausgeprägten Flachseiten besitzen. Zur Fluidver bindung sind im Bereich des flächigen Kontaktes zwischen dem jeweiligen Anschlußrohr und dem Scheibenverdampfer Öffnungen vorgesehen. Für die endseitige Abdichtung der Anschlußrohre im Anschlußbereich sind Deckel, die mit der rechteckigen Querschnittsfläche der Anschlußrohre in diesem Bereich korrespondierend ausgeführt sind, in diese eingebracht und dicht verlötet.

Aus der Druckschrift DE 198 26 054, auf die ausdrücklich verwiesen wird, ist ein Wärmeübertrager bekannt, dessen Anschlußrohre ebenfalls eine et wa rechteckige Querschnittsfläche aufweisen, in die endseitig ein Deckel eingebracht und verlötet ist. Die Verbindung zwischen dem Wärmeübertra ger und den Anschlußrohren erfolgt dabei über einen konisch geformten Rohrstutzen, der in eine damit korrespondierend ausgeführte Bohrung im Anschlußrohr eingepreßt ist.

Nachteilig an solchen bekannten Wärmeübertragern ist, daß in dem Bereich, in dem zur endseitigen Abdichtung der Anschlußrohre in Anschlußbereich Deckel in die Anschlußrohre eingebracht sind, eine zuverlässige Abdichtung durch Löten bedingt ist durch eine große Abhängigkeit von den Spaltmaßen zwischen dem Deckel und dem Anschlußrohr. Dabei kann der Lötmittelfluß während des Lötprozesses im Bereich der relativ scharfen Radien in den Ecken der rechteckigen Querschnittsform sowie im Bereich der Flachseiten des Anschlußrohres beeinträchtigt sein, was in späteren Einsatz des Wär meübertragers zu Undichtigkeiten führen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmeübertrager der ein gangs genannten Art derart weiterzubilden, daß im Bereich der Kontaktflä che zwischen dem Anschlußrohr und dem dieses endseitig abschließenden Deckel eine zuverlässige und fluiddichte Lötverbindung gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß das Anschlußrohr wenigstens im Rip penrohrblock-Anschlußbereich eine im wesentlichen ovale Querschnittsform aufweist, in deren endseitige Öffnung ein mit dieser korrespondierend aus geführter ovaler Deckel eingebracht ist. Durch eine derart ovale Gestaltung des Kontaktbereiches zwischen dem Anschlußrohr und dem Deckel werden scharfe Radien ebenso vermieden wie größere Bereiche geradliniger Kon taktflächen. Statt dessen liegen im gesamten Kontaktbereich relativ gleich mäßige Radien vor, so daß scharfe Übergänge vermieden werden. Dadurch kommt es vor allem bei thermischen Ausdehnungen des Anschlußrohres vor oder während des Lötprozesses zu lediglich geringen Schwankungen der Spaltmaße und zu geringen örtlichen Unterschieden der Spaltmaße im Kontaktbereich und damit zu einer sicheren und fluiddichten Lötverbindung. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 2 und 3 ist der Verdampfer als Scheibenverdampfer ausgeführt, wobei der Rippenrohrblock wenigstens einen konisch geformten Rohrstutzen aufweist, der in die Sei tenöffnung des Anschlußrohres hineinragt. Dadurch ist ein paßgenaues In einanderfügen der beiden Komponenten gewährleistet, was ebenfalls ein prozeßsicheres Dichtlöten ermöglicht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist gemäß Anspruch 4 der ko nisch geformte Rohrstutzen eine Mantelfläche auf, deren Kegelwinkel weni ger als 12° beträgt. Dabei wird ein möglichst geringer Spalt an der Lötstelle gewährleistet, wenn der Rohrstutzen in die Seitenöffnung eingepreßt wird, wobei der Kegelwinkel so gewählt ist, daß ein möglichst paßgenauer Sitz erreicht wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Hierbei zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Rohrstutzen entlang der Linie I-I der Fig. 2, der in ein ovales Rohr eingebracht ist;

Fig. 2 einen Schnitt durch ein ovales Rohr mit einem darin ein gebrachten Deckel.

Fig. 1 zeigt ein metallisches Anschlußrohr 10 für einen nicht näher darge stellten gelöteten, aus einen Aluminiumwerkstoff hergestellten Wärmeüber trager in Form eines Kältemittelverdampfers. Das Anschlußrohr 10 dient zur Verbindung des Wärmeübertragers mit weiteren Komponenten einer Klima anlage eines Kraftfahrzeuges. Der Wärmeübertrager besitzt zur externen Fluidverbindung einen Rohrstutzen 12, der eine konisch geformte Mantelflä che 13 aufweist, wobei der Kegelwinkel höchstens 12° beträgt.

Der Rohrstutzen 12 steht mit dem Anschlußrohr 10 in Verbindung. Dabei weist das Anschlußrohr 10 eine Seitenöffnung 14 auf, die durch Bohren er zeugt ist. In diese Seitenöffnung 14 ist der konisch ausgeführte Rohrstutzen 12 paßgenau eingepreßt. Das Anschlußrohr 10 ist dabei einseitig oder beid seitig lotplattiert, so daß beim Erwärmen in einem Lötofen sich beim Ein pressen ergebenen Spalte 16 fluiddicht verlötet und Lötminisken 17a, 17b, 17c, 17d gebildet werden.

Fig. 2 zeigt das Anschlußrohr 10, in das im Bereich seiner endseitigen Öff nung 18 ein Deckel 20 eingebracht ist. Dabei besitzt das Anschlußrohr 12 in einem Anschlußbereich 24 eine ovale Querschnittsform, die in einem Über gangsbereich 26 in eine kreisförmige Querschnittsform übergeht, bis sie in einem nicht dargestellten Endbereich eine vollständig kreisförmige Quer schnittsfläche aufweist. Der Deckel 20 weist eine Querschnittsform auf, die mit der ovalen Querschnittsform des Anschlußrohres 10 korrespondierend ausgeführt ist und derart in den Deckel 20 eingebracht ist, daß sich ein ge ringer Spalt 22 zwischen dem Anschlußrohr 10 und dem Deckel 20 ergibt. Durch die relativ gleichmäßige Krümmung des Deckels 20 im Bereich des Spaltes 22 ist eine gleichmäßige Spalthöhe ohne größere Höhenunterschie de auch für den Fall gewährleistet, daß es zwischen dem Anschlußrohr 10 und dem Deckel 20 zu thermischen Ausdehnungen während der Wärmebe handlung im Lötofen kommt. Durch das lotplattierte Anschlußrohr 10 wird dieser Spalt 22 während des Lötprozesses fluiddicht verlötet.

Claims

1. Wärmeübertrager, insbesondere Verdampfer für Kraftfahrzeugklimaanla gen, mit einem Block von Rohren, in denen ein flüssiges und/oder gas förmiges Medium strömt, und damit verbundenen luftbeaufschlagten Rip pen, sowie wenigstens einem Anschlußrohr (10), das wenigstens eine Seitenöffnung (14) zur Verbindung mit dem Rippenrohrblock aufweist, wobei eine endseitige Öffnung (18) des wenigstens einen Anschlußroh res (10) mit einem Deckel (20) dicht verschlossen ist, dadurch gekenn zeichnet, daß das Anschlußrohr (10) wenigstens im Rippenrohrblock- Anschlußbereich eine im wesentlichen ovale Querschnittsform aufweist, in deren endseitige Öffnung (18) ein mit dieser korrespondierend aus geführter ovaler Deckel (20) eingebracht ist.

2. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rippenrohrblock wenigstens einen konisch geformten Rohrstutzen (12) aufweist, der in die Seitenöffnung (14) des Anschlußrohres (10) hineinragt.

3. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdampfer als Scheibenverdampfer ausge führt ist.

4. Wärmeübertrager nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der konisch geformte Rohrstutzen (12) eine Man telfläche (13) aufweist, deren Kegelwinkel weniger als 12° beträgt.