DE19911290A1

DE19911290A1 - Heat transfer device, especially evaporator for vehicle air conditioning system, has connecting tube with essentially oval cross-section near block with oval cover inserted at end

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

The device has a block of tubes in which a liquid and/or gaseous medium flows and connected ribs subjected to air and at least one connecting tube (10) with at least one lateral opening (14) for connecting to the rib-tube block. An end opening in the connecting tube(s) is connected to a cover in a sealed manner. The connecting tube has an essentially oval cross-section near the block, into which a corresp. oval cover (20) is fitted at the end.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager, insbesondere Verdampfer für Kraftfahrzeugklimaanlagen, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a heat exchanger, in particular an evaporator for Motor vehicle air conditioning, according to the preamble of claim 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. Such a heat exchanger in the form of a disk evaporator is off the publication US 5,172,759 known. This disc evaporator exists from disks, each forming a tubular body in pairs, and wavy ribs arranged between them. To connect the Disk evaporator with the other components of the air conditioning system this sits two connecting pipes, one on each side of the Heat exchanger is arranged. The connecting pipes have a circular shape cross-sectional area and are only in the connection area of the Disc evaporator in which they are in flat contact with it, flattened so that they have an approximately rectangular cross in this area have a cut surface with clearly defined flat sides. For Fluidver are in the area of areal contact between the respective Connection pipe and the disk evaporator openings provided. For the end sealing of the connection pipes in the connection area are covers, with the rectangular cross-sectional area of the connecting pipes in this The area is designed accordingly, inserted into it and sealed soldered.

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.From publication DE 198 26 054, to which express reference is made, a heat exchanger is known, the connecting pipes also an et wa have rectangular cross-sectional area, in the end of a lid is inserted and soldered. The connection between the heat transfer ger and the connecting pipes takes place over a conically shaped Pipe socket, which in a corresponding bore in the Connection pipe is pressed.

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.A disadvantage of such known heat exchangers is that in the area in the end sealing of the connecting pipes in the connection area Lids are inserted into the connection pipes, a reliable seal due to soldering is due to a large dependence on the gap dimensions between the cover and the connecting pipe. The solder flow can during the soldering process in the area of the relatively sharp radii in the Corners of the rectangular cross-sectional shape and in the area of the flat sides the connecting pipe be affected, which in later use of the Wär can lead to leaks.

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.The invention has for its object a heat exchanger gangs mentioned type in such a way that in the contact area che between the connecting pipe and the end of this Lid a reliable and fluid-tight solder connection is guaranteed.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved with the features of claim 1.

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.According to the invention it is provided that the connecting pipe at least in the rip penrohrblock connection area an essentially oval cross-sectional shape has, in the end opening corresponding to this one guided oval lid is inserted. With such an oval design of the contact area between the connecting pipe and the cover sharp radii avoided as well as larger areas of straight cones tactical areas. Instead, they are relatively the same in the entire contact area moderate radii so that sharp transitions are avoided. Thereby it occurs especially in the case of thermal expansion of the connecting pipe or during the soldering process only slight fluctuations in the Gap dimensions and too small local differences in the gap dimensions in the Contact area and thus a safe and fluid-tight solder connection. In a further embodiment of the invention according to claims 2 and 3 is the Evaporator designed as a disc evaporator, the finned tube block has at least one conically shaped pipe socket, which in the Be opening of the connecting tube protrudes. This is a perfect fit joining of the two components ensures what is also a reliable sealing soldering enables.

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.In a further embodiment of the invention, the ko nically shaped pipe sockets on a lateral surface, the cone angle of which is less than 12 °. This creates the smallest possible gap at the solder joint guaranteed if the pipe socket is pressed into the side opening, the cone angle is chosen so that a fit that fits as closely as possible is achieved.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawings and is described in more detail below.

Hierbei zeigt:Here shows:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Rohrstutzen entlang der Linie I-I der Fig. 2, der in ein ovales Rohr eingebracht ist; FIG. 1 is a section through a pipe connection along the line II of Figure 2, which is placed in an oval tube.

Fig. 2 einen Schnitt durch ein ovales Rohr mit einem darin ein gebrachten Deckel. Fig. 2 shows a section through an oval tube with a lid placed therein.

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. Fig. 1 shows a metallic connecting pipe 10 for a soldered, not shown Darge, made of an aluminum material heat exchanger in the form of a refrigerant evaporator. The connecting pipe 10 is used to connect the heat exchanger with other components of an air conditioning system of a motor vehicle. For external fluid connection, the heat exchanger has a pipe socket 12 which has a conically shaped jacket surface 13 , the cone angle being at most 12 °.

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.The pipe socket 12 is connected to the connecting pipe 10 . Here, the connecting pipe 10 has a side opening 14, which he testifies by drilling. In this side opening 14 , the conical pipe socket 12 is press-fit. The connecting tube 10 is soldered on one side or on both sides, so that when heated in a soldering furnace, a resulting column 16 is soldered fluid-tight and soldering minisks 17 a, 17 b, 17 c, 17 d are formed.

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. Fig. 2 shows the connecting pipe 10 , in which in the region of its end opening Publ 18 a cover 20 is introduced. Here, the connecting tube 12 has an oval cross-sectional shape in a connecting region 24 , which changes into a circular cross-sectional shape in a transition region 26 until it has a completely circular cross-sectional area in an end region, not shown. The lid 20 has a cross sectional shape which is designed with the oval cross-sectional shape of the connecting tube 10 correspondingly, and is so inserted into the cover 20, that a ge ringer gap 22 results in 10 and the cover 20 between the connecting pipe. The relatively uniform curvature of the cover 20 in the region of the gap 22 ensures a uniform gap height without major differences in height even in the event that there is thermal expansion between the connecting pipe 10 and the cover 20 during the heat treatment in the soldering furnace. This gap 22 is soldered in a fluid-tight manner during the soldering process through the solder-plated connecting tube 10 .

Claims

1. Heat exchanger, in particular evaporator for automotive air conditioning, with a block of pipes in which a liquid and / or gaseous medium flows, and associated air-loaded rips, and at least one connecting pipe ( 10 ) which has at least one side opening ( 14 ) for connection to the finned tube block, wherein an end opening ( 18 ) of the at least one connecting tube res ( 10 ) is sealed with a cover ( 20 ), characterized in that the connecting tube ( 10 ) at least in the finned tube block connection area is essentially a has an oval cross-sectional shape, in the end opening ( 18 ) of which an oval cover ( 20 ) correspondingly made therewith is introduced.

2. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the finned tube block has at least one conically shaped pipe socket ( 12 ) which projects into the side opening (14) of the connecting pipe ( 10 ).

3. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the evaporator is a disc evaporator leads is.

4. Heat exchanger according to one of the preceding claims, characterized in that the conically shaped pipe socket ( 12 ) has a man telfläche ( 13 ) whose cone angle is less than 12 °.