[0001] Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager gemäß dem Oberbegriff des Anspruches
1, ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmeübertragers gemäß dem Oberbegriff des
Anspruches 7 und eine Kraftfahrzeugklimaanlage.
[0002] Wärmeübertrager werden für verschiedenste technische Anwendungen zum Kühlen und/oder
zum Erwärmen von Fluiden benutzt. Dabei wird durch den Wärmeübertrager ein zu kühlendes
oder zu erwärmendes Fluid geleitet und mittels eines den Wärmeübertrager umströmenden
Fluids kann das Fluid in dem Wärmeübertrager gekühlt oder erwärmt werden. Wärmeübertrager
weisen dabei im Allgemeinen eine Vielzahl an Rohre auf, die mechanisch und hydraulisch
mit zwei Sammelrohren jeweils an den Enden der Rohre verbunden sind. Dadurch besteht
eine hydraulische Verbindung zwischen den beiden Sammelrohren und den Rohren. Zwischen
den Rohren, die insbesondere als Flachrohre ausgebildet sind, befinden sich im Allgemeinen
Wellrippen. An dem Sammelrohr ist eine Einlassöffnung und eine Auslassöffnung zum
Einleiten und Ausleiten des zu kühlenden oder zu erwärmenden Fluides angeordnet. Dabei
befindet sich an der Einlassöffnung und an der Auslassöffnung jeweils eine Anschlusseinrichtung
zum Anschluss einer Leitung mit einer Anschlussöffnung und einer Befestigungseinrichtung
für die Leitung oder eine an der Leitung angeordnete Einrichtung. Das ein- oder auszuleitende
Fluid wird somit zunächst von der Leitung durch die Anschlusseinrichtung und dann
von der Anschlusseinrichtung in die Ein- oder Auslassöffnung an dem Sammelrohr geleitet.
Wärmeübertrager können dabei auch als Kältemittelkondensatoren in Kraftfahrzeugklimaanlagen
eingesetzt werden und dienen zum Kühlen und Verflüssigen eines zu kühlenden Fluides,
nämlich Kältemittel, das durch den Kältemittelkondensator geleitet wird.
[0003] Die Anschlusseinrichtungen für den Wärmeübertrager werden hergestellt, indem aus
einem mittels Extrudieren hergestelltem Vollprofil oder Stab die einzelnen Anschlusseinrichtungen
abgeschnitten werden. In diese abgeschnittene Teile wird anschließend spanabhebend,
beispielsweise mittels Bohren oder Fräsen, eine Anschlussöffnung und eine Fluidöffnung
eingearbeitet. Ferner wird eine Befestigungsbohrung eingearbeitet und in die Befestigungsbohrung
wird nach dem Einarbeiten eines Gewindes beispielsweise eine Schraube eingeschraubt.
Mittels der Schraube als Befestigungseinrichtung kann eine Leitung oder eine Einrichtung
an der Leitung an der Anschlusseinrichtung befestigt werden. An dem Sammelrohr ist
an den Ein- und Auslassöffnungen jeweils ein Durchzug ausgebildet und der Durchzug
wird in die Fluidöffnung der Anschlusseinrichtung eingefügt und anschlieβend angelötet.
Die Anschlusseinrichtung ist damit in der Herstellung aufwendig und teuer. Aufgrund
der Verwendung eines mittels Extrudieren hergestellten Vollprofiles bei der Herstellung
der Anschlusseinrichtung weist die Anschlusseinrichtung einen hohen Materialbedarf
auf und aufgrund der hohen Kosten für dieses Material, es handelt sich im Allgemeinen
um Aluminium, entstehen alleine deshalb hohe Kosten. Ferner werden für das spanabhebende
Bearbeiten der Anschlusseinrichtung viele Fertigungsschritte benötigt, so dass auch
dadurch hohe Kosten bei der Herstellung der Anschlusseinrichtung nachteiligerweise
anfallen.
[0004] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin einen Wärmeübertrager,
ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmeübertragers und eine Krafttahrzeugklimaanlage
zur Verfügung zu stellen, bei dem eine Anschlusseinrichtung einen geringen Materialbedarf
aufweist und die Herstellung der Anschlusseinrichtung einfach und preiswert mit wenigen
Herstellungsschritten ist.
[0005] Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Wärmeübertrager zum Kühlen oder Erwärmen eines
durch den Wärmeübertrager durch zuleitenden Fluides, insbesondere Kältemittelkondensator
für eine Kraftfahrzeugklimaanlage, umfassend eine Vielzahl an Rohre, wenigstens ein
Sammelrohr mit Öffnungen, in denen die Rohre angeordnet sind für eine hydraulische
Verbindung zwischen den Rohren und dem wenigstens einen Sammelrohr, eine Einlassöffnung
zum Einleiten eines Fluids, eine Auslassöffnung zum Ausleiten des Fluids, wenigstens
eine Anschlusseinrichtung zum Anschluss einer Leitung für das Fluid mit einer Anschlussöffnung
und vorzugsweise einer Befestigungseinrichtung für die Leitung, wobei die wenigstens
eine Anschlusseinrichtung an der Einlassöffnung und/oder der Auslassöffnung angeordnet
ist, wobei die wenigstens eine Anschlusseinrichtung einen Anschlussrohrstutzen umfasst.
Die Anschlusseinrichtung umfasst in vorteilhafterweise somit einen Anschlussrohrstutzen,
der kein Sollprofil gemäß der Ausbildung der Anschlusseinrichtung im Stand der Technik
ist. Dadurch kann Material bei der Herstellung für die Anschlusseinrichtung eingespart
werden.
[0006] Insbesondere umfasst die Anschlusseinrichtung eine Anschlussplatte mit einer Anschlussöffnung
und der Anschlussrohrstutzen ist an der Anschlussöffnung mit der Anschlussplatte verbunden
und/oder ein Ende des Anschlussrohrstutzens bildet die Anschlussöffnung. Aufgrund
der Ausbildung einer Anschlussplatte an der Anschlusseinrichtung wird für die Anschlusseinrichtung
ein geringer Materialbedarf bei der Herstellung benötigt. Die Anschlussplatte dient
dabei zum Anschluss der Leitung an der Anschlusseinrichtung, so dass dadurch eine
großflächige Auflagefläche für eine Einrichtung an dem Rohr vorliegt, ohne dass dadurch
ein hoher Materialbedarf erforderlich ist, weil die Anschlussplatte lediglich eine
Platte mit einer geringen Materialdicke ist und kein Vollprofil.
[0007] In einer weiteren Ausgestaltung beträgt die Dicke wenigstens einer Wandung des Anschlussrohrstutzens
und/oder der Anschlussplatte weniger als 2 cm, 1 cm, 0,5 cm oder 0,3 cm. Aufgrund
der Dicke der wenigstens einen Wandung wird somit wenig Material für die Anschlusseinrichtung
benötigt. Die wenigstens eine Anschlusseinrichtung besteht vorzugsweise wenigstens
teilweise, insbesondere vollständig aus Metall, beispielsweise Aluminium oder Stahl.
[0008] In einer ergänzenden Ausführungsform steht die Anschlussplatte im Wesentlichen senkrecht
auf einer Achse des Anschlussrohrstutzens und/oder die Anschlussplatte ist mit einer
Befestigungsöffnung, insbesondere Befestigungsbohrung, versehen und in der Befestigungsöffnung
ist die Befestigungseinrichtung, z. B. eine Schraube oder ein Bolzen, befestigt zum
Befestigen der Leitung an der Anschlusseinrichtung. Im Wesentlichen bedeutet dabei,
dass die Achse des Anschlussrohrstutzens mit einer Abweichung von weniger als 30°,
20° oder 10° senkrecht zu der Anschlussplatte, d. h. einer Ebene der Anschlussplatte,
steht. Die Ebene der Anschlussplatte ist dabei aufgrund der im Wesentlichen ebenen
Ausbildung der Anschlussplatte eine Ebene, welche parallel zu der größten Ausdehnung
der Anschlussplatte ausgerichtet ist und/oder parallel zu der größten ebenen Teiloberfläche
der Anschlussplatte ausgerichtet ist.
[0009] Vorzugsweise umfasst der Wärmeübertrager einen Sammelbehälter mit einem Trockner
und/oder einem Filter und/oder der Anschlussrohrstutzen ist mit einer Fluidöffnung
versehen und vorzugsweise in der Fluidöffnung ein Durchzug an der Einlassöffnung und/oder
der Auslassöffnung an dem wenigstens einen Sammelrohr und/oder dem Sammelbehälter
angeordnet. Bei der Ausbildung des Wärmeübertragers als Kältemittelkondensator umfasst
der Wärmeübertrager den Sammelbehälter mit dem Trockner und/oder dem Filter. Das Sammelrohr
weist einen Durchzug auf und in der Fluidöffnung des Anschlussrohstutzens ist der
Durchzug angeordnet, so dass dadurch eine mechanische Verbindung zwischen der Begrenzung
der Fluidöffnung an dem Anschlussrohrstutzen und dem Durchzug an dem Sammelrohr besteht.
[0010] In einer Variante ist die Anschlusseinrichtung mittels Umformen, beispielsweise Rückwärtsfließpressen,
insbesondere Napfrückwärtsfließpressen und/oder Tiefziehen, hergestellt und/oder die
Anschlusseinrichtung ist einteilig oder mehrteilig, vorzugsweise ist die mittels Tiefziehen
hergestellte Anschlusseinrichtung einteilig oder die mittels Napfrückwärtsfließpressen
hergestellte Anschlusseinrichtung ist mehrteilig, wobei vorzugsweise eine Befestigungseinrichtung
an der Anschlusseinrichtung nicht berücksichtigt ist.
[0011] Erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Wärmeübertragers, insbesondere
eines in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebenen Wärmeübertragers, zum Kühlen oder
Erwärmen eines durch den Wärmeübertrager durch zuleitenden Fluides, insbesondere Kältemittelkondensator
für eine Kraftfahrzeugklimaanlage, mit den Schritten: zur Verfügung stellen von Rohren,
zur Verfügung stellen von wenigstens einem Sammelrohr mit Öffnungen, Anordnen der
Rohre in den Öffnungen des wenigstens einen Sammelrohres, Herstellen wenigstens einer
Anschlusseinrichtung zum Anschluss einer Leitung für das Fluid mit einer Anschlussöffnung
und vorzugsweise einer Befestigungseinrichtung für die Leitung, Verbinden der Rohre,
des wenigstens einen Sammelrohres und vorzugsweise der wenigstens einen Anschlusseinrichtung,
insbesondere mittels Löten in einem Lötofen, so dass diese mechanisch miteinander
verbunden sind und eine fluidleitende Verbindung zwischen den Rohren, dem wenigstens
einen Sammelrohr und der wenigstens einen Anschlusseinrichtung besteht, wobei die
wenigstens eine Anschlusseinrichtung mit Druckumformen, beispielsweise mit Fließpressen,
insbesondere Rückwärtsfließpressen, und/oder Tiefziehen, aus wenigstens einem Werkstückrohling
hergestellt wird. Aufgrund der Herstellung der wenigstens einen Anschlusseinrichtung
mit Fließpressen, insbesondere Rückwärtsfließpressen und/oder Tiefziehen, kann eine
Anschlusseinrichtung aus einem Werkstückrohling in einfacher Weise hergestellt werden,
der geringe Wandstärken aufweist und somit ein geringer Materialbedarf bei der Herstellung
der wenigstens einen Anschlusseinrichtung besteht. Damit kann die wenigstens eine
Anschlusseinrichtung preiswert mit einem geringen Materialbedarf, beispielsweise Aluminium,
hergestellt werden.
[0012] An einer weiteren Ausführungsform wird aus einem, vorzugsweise nur einem, Werkstückrohling
ein Anschlussrohrstutzen mit Fließpressen, insbesondere mit Rückwärtsfließpressen,
hergestellt und in den Anschlussrohrstutzen wird eine Fluidöffnung, insbesondere Fluidbohrung,
eingearbeitet. Bei der Herstellung der wenigstens einen Anschlusseinrichtung wird
aus einem ersten Werkstückrohling mittels Rückwärtsfließpressen zunächst ein Anschlussrohrstutzen
hergestellt. Der Anschlussrohrstutzen weist dabei vorzugsweise zwei Abschnitte mit
einem unterschiedlichen Durchmesser auf. In diesen mittels Rückwärtsfließpressen hergestellten
Anschlussrohrstutzen, der an einem Ende offen ist und dort eine Anschlussöffnung aufweist
und am anderen Ende keine Öffnung aufweist, d. h. verschlossen ist, wird im Bereich
bzw. in der Nähe des Endes ohne der Öffnung senkrecht zu einer Achse des Anschlussrohrstutzens,
d. h. radial, eine Fluidöffnung eingearbeitet. Die Fluidöffnung wird dabei vorzugsweise
spanabhebend, beispielsweise mittels Bohren oder Fräsen, in den mittels Rückwärtsfließpressen
hergestellten Anschlussrohrstutzen eingearbeitet.
[0013] Insbesondere wird eine Anschlussplatte mit einer Anschlussöffnung und einer Befestigungsöffnung
zur Verfügung gestellt, vorzugsweise wird die Anschlussplatte mit Stanzen aus einer
Rohplatte hergestellt, und der Anschlussrohrstutzen wird in der Anschlussöffnung der
Anschlussplatte befestigt. Aus einer beispielsweise mittels Walzen hergestellten Metallrohplatte
werden die Anschlussplatten aus der Metallrohplatte ausgestanzt, so dass in einfacher
Weise die Anschlussplatte mit einem geringen Fertigungsaufwand hergestellt bzw. zur
Verfügung gestellt werden kann. Dabei wird in diese ausgestanzte Anschlussplatte beim
Ausstanzen die Anschlussöffnung und die Befestigungsöffnung eingestanzt oder nach
dem Ausstanzen wird in die ausgestanzte Anschlussplatte die Auslassöffnung und/oder
die Befestigungsöffnung spanabhebend, beispielsweise mittels Bohren oder Fräsen, eingearbeitet.
Anschließend wird der mittels Fließpressen hergestellte Anschlussrohrstutzen an der
Anschlussöffnung der Anschlussplatte befestigt. Dies wird beispielsweise stoffschlüssig
und/oder kraftschlüssig und/oder formschlüssig ausgeführt. Der Anschlussrohrstutzen
kann beispielsweise mittels eines Presssitzes in der Anschlussöffnung der Anschlussplatte
befestigt werden. Ergänzend kann auch in einem nachfolgenden Arbeitsgang mittels Löten
der Anschlussrohrstutzen an der Anschlussplatte befestigt werden.
[0014] In einer weiteren Ausgestaltung wird ein Sammelbehälter zur Verfügung gestellt und
der Sammelbehälter, die Rohre, das wenigstens eine Sammelrohr und die wenigstens eine
Anschlusseinrichtung werden miteinander verbunden, so dass diese mechanisch miteinander
verbunden sind und eine fluidleitende Verbindung zwischen dem Sammelbehälter, den
Rohren, dem wenigstens einen Sammelrohr und der wenigstens einen Anschlusseinrichtung
besteht. Bei der Ausbildung des Wärmeübertragers als Kältemittelkondensator wird auch
ein Sammelbehälter benötigt. In dem Sammelbehälter ist vorzugsweise ein Trockner und/oder
ein Filter angeordnet.
[0015] In einer ergänzenden Variante wird die wenigstens eine Anschlusseinrichtung mit einem
Anschlussrohrstutzen und einer Anschlussplatte aus einem Werkstückrohling mit Tiefziehen
hergestellt. Abweichend von dem oben beschriebenen Herstellungsverfahren kann somit
die Anschlusseinrichtung mit dem Anschlussrohrstutzen und der Anschlussplatte auch
aus nur einem Werkstückrohling mittels Tiefziehen hergestellt werden. Nach dem Tiefziehen
weist die Anschlusseinrichtung bereits den Anschlussrohrstutzen und die Anschlussplatte
auf und diese sind aufgrund der Herstellung aus nur einem Werkstückrohling bereits
miteinander verbunden. Vorzugsweise wird nach dem Tiefziehen in die Anschlussplatte
die Befestigungsöffnung und in den Anschlussrohrstutzen die Fluidöffnung eingearbeitet,
beispielsweise spanabhebend, insbesondere mittels Bohren und/oder Fräsen.
[0016] In einer weiteren Variante wird in die Anschlussplatte eine Befestigungsöffnung,
insbesondere Befestigungsbohrung, eingearbeitet und in der Befestigungsöffnung wird
eine Befestigungseinrichtung, z. B. eine Schraube oder ein Bolzen, befestigt. In die
Befestigungsöffnung an der Anschlussplatte wird eine Befestigungseinrichtung, beispielsweise
eine Schraube oder Bolzen, befestigt, vorzugsweise eingeschraubt, indem vorher in
die Befestigungsöffnung ein Gewinde eingearbeitet worden ist oder beim Einschrauben
der Schraube in die Befestigungsöffnung das Gewinde an der Anschlussplatte selbsttätig
von dem Gewinde der Schraube herstellt wird. Mittels dieser Schraube oder dem Bolzen
als Befestigungseinrichtung kann eine Leitung an der Anschlusseinrichtung befestigt
werden. Hierzu weist die Leitung an dem Ende eine entsprechende Einrichtung auf und
an dieser Einrichtung ist eine entsprechende Gegenbefestigungseinrichtung angeordnet,
mittels der die Einrichtung an der Leitung an der Befestigungseinrichtung befestigt
werden kann. Die Gegenbefestigungseinrichtung ist dabei an ein entsprechendes Gewinde,
in das die Schraube an der Anschlussplatte eingeschraubt werden kann. Die Leitung
wird dabei fluidleitend mit der Anschlussöffnung der Anschlusseinrichtung verbunden.
[0017] In einer weiteren Ausgestaltung wird in das wenigstens eine Sammelrohr und/oder in
den Sammelbehälter eine Einlassöffnung und/oder eine Auslassöffnung eingearbeitet,
vorzugsweise wird an der Einlassöffnung und/oder der Auslassöffnung ein Durchzug eingearbeitet,
und die wenigstens eine Anschlusseinrichtung, insbesondere die Fluidöffnung des Anschlussrohrstutzens,
wird mit dem wenigstens einen Sammelrohr und/oder dem Sammelbehälter an der Einlassöffnung
und/oder der Auslassöffnung verbunden, insbesondere in einem Lötofen angelötet und/oder
angekörnt.
[0018] insbesondere wird der Durchzug an der Einlassöffnung und/oder der Auslassöffnung
in die Fluidöffnung des Anschlussrohrstutzens eingefügt.
[0019] Eine erfindungsgemäße Kraftfahrzeugklimaanlage umfasst einen in dieser Schutzrechtsanmeldung
beschriebenen Wärmeübertrager.
[0020] In einer weiteren Ausgestaltung umfasst die Kraftfahrzeugklimaanlage einen Kältemittelverdampfer
und/oder einen Kältemittelkondensator und/oder einen Verdichter und/oder eine Steuerungseinheit
und/oder ein Gebläse.
[0021] In einer zusätzlichen Ausführungsform sind der Kältemittelkondensator und/oder der
Kältemittelverdampfer als ein in dieser Schutzrechtsanmeldung beschriebener Wärmeübertrager
ausgebildet.
[0022] In einer zusätzlichen Ausführungsform sind am Wärmeübertrager zwischen den Rohren
Wellrippen angeordnet.
[0023] In einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung sind die Wellrippen an den Rohren stoffschlüssig,
insbesondere mittels Löten, verbunden.
[0024] Im Nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf
die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:
- Fig. 1
- eine Ansicht eines aus dem Stand der Technik bekannten Wärmeü- bertragers mit einer
Anschlusseinrichtung
- Fig. 2
- eine erste perspektivische Ansicht einer Anschlusseinrichtung für einen erfindungsgemäßen
Wärmeübertrager,
- Fig. 3
- eine zweite perspektivische Ansicht der Anschlusseinrichtung gemäß Fig. 2 und
- Fig. 4
- eine dritte perspektivische Ansicht der Anschlusseinrichtung gemäß Fig. 2, wobei die
Anschlusseinrichtung an einem Durchzug eines Sammelrohres eines erfindungsgemäßen
Wärmeübertragers befestigt ist.
[0025] In Fig. 1 ist eine Ansicht eines aus dem Stand der Technik bekannten Wärmeübertragers
1 dargestellt. Zwischen zwei Sammelrohren 4 sind eine Vielzahl von Rohre 3 angeordnet.
Zwischen den Rohren 3 sind nicht dargestellte Wellrippen aus Aluminium ausgebildet,
welche die Rohre 3 sowohl mechanisch als auch thermisch verbinden. Die Wellrippen
dienen dazu, die Oberfläche des Wärmeübertragers 1 zu vergrößern und dadurch die Wärmeübertragung
zu erhöhen. An dem in Fig. 1 rechts dargestellten Sammelrohr 4 ist eine in Fig. 1
nicht dargestellte Einlassöffnung 6 und eine nicht dargestellte Auslassöffnung 7 ausgebildet,
welche jeweils von einer Anschlusseinrichtung 8 umgeben bzw. verschlossen sind. Mittels
der Anschlusseinrichtung 8 wird eine Leitung (nicht dargestellt) an den Wärmeübertrager
1 angeschlossen. Der Wärmeübertrager 1 dient als Kältemittelkondensator 2 in einer
Kraftfahrzeugklimaanlage. Durch die Einlassöffnung 6 und die Anschlusseinrichtung
8 an der Einlassöffnung 6 strömt somit Kältemittel in den Wärmeübertrager 1 ein und
dieses strömt durch die Auslassöffnung 7 mit der Anschlusseinrichtung 8 wird abgekühlt
und flüssig heraus. Die im Querschnitt rechteckförmigen Rohre 3 aus Aluminium münden
in das Sammelrohr 4. Dadurch besteht eine hydraulische Verbindung zwischen den beiden
Sammelrohren 4 sowie den Rohren 3. Am in Fig. 1 links dargestellten Sammelrohr 4 ist
ein Sammelbehälter 5 mit einem nicht dargestellten Trockner und einem nicht dargestellten
Filter angeordnet. Der Trockner ist hygroskopisch und kann Wasser bzw. Feuchtigkeit
aus dem Kältemittel aufnehmen. Mittels Überströmöffnungen (nicht dargestellt) steht
der Sammelbehälter 5 in Fluidverbindung mit dem linken Sammelrohr 4. An vier Eckbereichen
des Wärmeübertragers 1 ist eine Fixierungseinrichtung 16 angeordnet, um den Wärmeübertrager
1 beispielsweise an einer Karosserie eines Kraftfahrzeuges (nicht dargestellt) befestigen
zu können.
[0026] Der erfindungsgemäße Wärmeübertrager 1 als Kältemittelkondensator 2 entspricht im
Wesentlichen dem in Fig. 1 aus dem Stand der Technik bekannten Wärmeübertrager 1.
Lediglich die Anschlusseinrichtungen 8 des Wärmeübertragers 1 weisen einen anderen
Aufbau auf und sind in den Fig. 2 bis 4 abgebildet. Die Anschlusseinrichtung 8 weist
einen Anschlussrohrstutzen 9 und eine Anschlussplatte 10 auf. Der Anschlussrohrstutzen
9 ist mittels Rückwärtsfließpressen aus einem ersten Werkstückrohling hergestellt
und weist zwei Abschnitte mit einem unterschiedlichen Durchmesser auf. Der Anschlussrohrstutzen
9 weist an einem, in Fig. 2 oben dargestellten Ende eine Anschlussöffnung 11 auf und
ein zweites Ende des Anschlussrohrstutzens 9 weist dabei keine Öffnung auf, d. h.
ist verschlossen. Im Bereich des Endes des Anschlussrohrstutzens 9 ohne Öffnung ist
an einer Wandung eine Fluidöffnung 17 ausgebildet. Die Fluidöffnung 17 ist somit im
Bereich des Abschnittes des Anschlussrohrstutzens 9 ausgebildet, welcher einen geringeren
Durchmesser aufweist. Die Fluidöffnung 17 wird nach dem Rückwärtsfließpressen des
Anschlussrohrstutzens 9 mit Bohren in den Anschlussrohrstutzen 9 eingearbeitet. Die
Anschlussplatte 10 weist die Anschlussöffnung 11 und eine als Befestigungsbohrung
13 ausgebildete Befestigungsöffnung 12 auf. Der Anschlussrohrstutzen 9 ist im Bereich
seiner Anschlussöffnung 11 an der Anschlussöffnung 11 der Anschlussplatte 10 mittels
eines Presssitzes und vorzugsweise zusätzlich mittels Löten befestigt. Die Anschlussplatte
10 wird mittels Stanzen aus einer Rohplatte hergestellt und die Anschlussöffnung 11
sowie auch die Befestigungsbohrung 13 werden bereits beim Herausstanzen aus der Rohplatte
mit hergestellt, so dass dadurch ein geringer Herstellungsaufwand für die Anschlussplatte
10 anfällt.
[0027] Die Dicken der Wände der Anschlussplatte 10 und des Anschlussrohrstutzens 9 weisen
dabei eine geringe Dicke, z. B. von 0,3 mm oder 0,2 mm auf. Dadurch ist bei der Herstellung
der Anschlusseinrichtung 8 ein geringer Materialbedarf erforderlich. Für die Herstellung
des Anschlussrohrstutzens 9 und der Anschlussplatte 10 wird dabei im Allgemeinen Aluminium
verwendet. Nach dem Verbinden der Anschlussplatte 10 mit dem Anschlussrohrstutzen
9 wird die Anschlusseinrichtung 8 mit der Fluidöffnung 17 an einem Durchzug 18 des
Sammelrohres 4 befestigt (Fig. 4). Die Rohre 3, sowie die nicht dargestellten dazwischen
angeordneten Wellrippen sowie das Sammelrohr 4 und der Sammelbehälter 5 des Wärmeübertragers
1 sind an der Oberfläche mit Lot plattiert. An einem Sammelrohr 4 werden dabei eine
Einlassöffnung 6 und eine Auslassöffnung 7 jeweils mit Durchzügen 18 eingearbeitet.
Darauffolgend an jedem Durchzug 18 eine Anschlusseinrichtung 8 mit der Fluidöffnung
17 befestigt. Dabei wird mittels Körnen die Fluidöffnung 17 an dem Durchzug 18 befestigt.
Darauffolgend wird der Wärmeübertrager 1 umfassend die Rohre 3, die Wellrippen, die
beiden Sammelrohre 4, den Sammelbehälter 5 und die beiden Anschlusseinrichtungen 8
zum Löten in einen Lötofen eingebracht. Aufgrund der Plattierung der Komponenten des
Wärmeübertragers 1 insbesondere auch des Sammelrohres 4 mit dem Durchzug 18, wird
mittels Löten die Anschlusseinrichtung 8 an der Fluidöffnung 17 mit dem Durchzug 18
des Sammelrohres 4 verlötet. Damit besteht eine fluiddichte Verbindung zwischen der
Anschlusseinrichtung 8 und dem Sammerohr 4. Damit kann ein- oder auszuleitendes Fluid
durch die Anschlussöffnung 11 an der Anschlusseinrichtung 8 ein- oder ausgeleitet
werden, das anschließend durch den Anschlussrohrstutzen 9 ein- oder ausströmt und
darauffolgend den Anschlussrohrstutzen 9 an der Fluidöffnung 17 verlässt oder dort
zurückfließt und durch die Ein- oder Auslassöffnung 6, 7 in das Sammelrohr 4 ein-
oder ausströmt.
[0028] An der Anschlussplatte 10 der Anschlusseinrichtung 8 ist eine nicht dargestellte
Leitung zu befestigen, um durch die Leitung das Kältemittel in den Anschlussrohrstutzen
9 ein- oder auszuleiten. Hierzu wird nach dem Verlöten in dem Lötofen an der Anschlussplatte
10 eine als Schraube 15 ausgebildete Befestigungseinrichtung 14 an der Befestigungsöffnung
12 mittels Schrauben befestigt. Die Einrichtung an der Leitung (nicht dargestellt)
weist dabei eine entsprechend ausgebildete Gegenbefestigungseinrichtung (nicht dargestellt)
auf, beispielsweise ein Gewinde oder ein Schnappverschluss, so dass dadurch die nicht
dargestellte Einrichtung der Leitung an der Anschlusseinrichtung 8 mechanisch und
auch fluiddicht befestigt werden kann. Die Schraube 15 besteht dabei aus Eisen, der
mit einem Korrosionsschutz bzw. einer Korrosionsbeschichtung versehen ist. Dies ist
möglich, weil die Schraube 15 erst nach dem Löten in dem Lötofen, in dem Temperaturen
im Bereich von ungefähr 700°C vorliegen, an der Anschlusseinrichtung 8 befestigt wird.
Wird bei der Herstellung der Anschlusseinrichtung 8 die Schraube 15 bereits vor dem
Löten in dem Lötofen an der Anschlussplatte 10 befestigt, ist die Schraube 15 aus
Edelstahl auszuführen, weil eine Schraube aus Eisen mit einer Korrosionsbeschichtung
den hohen Temperaturen im Lötofen von ungefähr 700°C nicht standhält.
[0029] Insgesamt betrachtet sind mit dem erfindungsgemäßen Wärmeübertrager 1 wesentliche
Vorteile verbunden. Die Komponenten der Anschlusseinrichtung 8, nämlich die Anschlussplatte
10 und der Anschlussrohrstutzen 9, werden mittels Fließpressen und Stanzen hergestellt
und weisen dabei eine geringe Wanddicke auf. Dadurch ist ein geringer Materialbedarf
für die Anschlussplatte 10 und den Anschlussrohrstutzen 9 aus Aluminium erforderlich.
Die Herstellungskosten können damit sowohl gesenkt werden, weil ein geringer Materialbedarf
für den Anschlussrohrstutzen 9 und die Anschlussplatte 10 erforderlich ist und außerdem
wenig Herstellungsschritte erforderlich sind.
Bezugszeichenliste
[0030]
- 1
- Wärmeübertragers
- 2
- Kältemittelkondensator
- 3
- Rohr
- 4
- Sammelrohr
- 5
- Sammelbehälter
- 6
- Einlassöffnung
- 7
- Auslassöffnung
- 8
- Anschlusseinrichtung
- 9
- Anschlussrohrstutzen
- 10
- Anschlussplatte
- 11
- Anschlussöffnung
- 12
- Befestigungsöffnung
- 13
- Befestigungsbohrung
- 14
- Befestigungseinrichtung
- 15
- Schraube
- 16
- Fixierungseinrichtung
- 17
- Fluidöffnung
- 18
- Durchzug
1. Wärmeübertrager (1) zum Kühlen oder Erwärmen eines durch den Wärmeübertrager (1) durch
zuleitenden Fluides, insbesondere Kältemittefkondensator (2) für eine Kraftfahrzeugklimaanlage,
umfassend
- eine Vielzahl an Rohre (3),
- wenigstens ein Sammelrohr (4) mit Öffnungen, in denen die Rohre (3) angeordnet sind
für eine hydraulische Verbindung zwischen den Rohren (3) und dem wenigstens einen
Sammelrohr (4),
- eine Einlassöffnung (6) zum Einleiten eines Fluids,
- eine Auslassöffnung (7) zum Ausleiten des Fluids,
- wenigstens eine Anschlusseinrichtung (8) zum Anschluss einer Leitung für das Fluid
mit einer Anschlussöffnung (11) und vorzugsweise einer Befestigungseinrichtung (14)
für die Leitung,
- wobei die wenigstens eine Anschlusseinrichtung (8) an der Einlassöffnung (6) und/oder
der Auslassöffnung (7) angeordnet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
die wenigstens eine Anschlusseinrichtung (8) einen Anschlussrohrstutzen (9) umfasst.
2. Wärmeübertrager nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Anschlusseinrichtung (8) eine Anschlussplatte (10) mit einer Anschlussöffnung
(11) umfasst und der Anschlussrohrstutzen (9) an der Anschlussöffnung (11) mit der
Anschlussplatte (10) verbunden ist und/oder
ein Ende des Anschlussrohrstutzens (9) die Anschlussöffnung (11) bildet.
3. Wärmeübertrager nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Dicke wenigstens einer Wandung des Anschlussrohrstutzens (9) und/oder der Anschlussplatte
(10) weniger als 2 cm, 1 cm, 0,5 cm oder 0,3 cm beträgt.
4. Wärmeübertrager nach Anspruch 2 oder 3,
Dadurch gekennzeichnet, dass
die Anschlussplatte (10) im Wesentlichen senkrecht auf einer Achse des Anschlussrohrstutzens
(9) steht
und/oder
die Anschlussplatte (10) mit einer Befestigungsöffnung (12), insbesondere Befestigungsbohrung
(13), versehen ist und in der Befestigungsöffnung (12) die Befestigungseinrichtung
(14), z. B. eine Schraube (15) oder ein Bolzen, befestigt ist zum Befestigen der Leitung
an der Anschlusseinrichtung (8).
5. Wärmeübertrager nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Wärmeübertrager (1) einen Sammelbehälter (5) mit einem Trockner und/oder einem
Filter umfasst
und/oder
der Anschlussrohrstutzen .(9) mit einer Fluidöffnung (17) versehen ist und vorzugsweise
in der Fluidöffnung (17) ein Durchzug (18) an der Einlassöffnung (6) und/oder der
Auslassöffnung (7) an dem wenigstens einen Sammelrohr (4) und/oder dem Sammelbehälter
(5) angeordnet ist.
6. Wärmeübertrager nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Anschlusseinrichtung (8) mittels Umformen, beispielsweise Rückwärtsfließpressen,
insbesondere Napfrückwärtsfließpressen und/oder Tiefziehen, hergestellt ist
und/oder
die Anschlusseinrichtung (8) einteilig oder mehrteilig ist, vorzugsweise die mittels
Tiefziehen hergestellte Anschlusseinrichtung (8) einteilig ist oder die mittels Napfrückwärtsfließpressen
hergestellte Anschlusseinrichtung (8) mehrteilig ist, wobei vorzugsweise eine Befestigungseinrichtung
(14) an der Anschlusseinrichtung (8) nicht berücksichtigt ist.
7. Verfahren zur Herstellung eines Wärmeübertragers (1), insbesondere eines Wärmeübertragers
gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, zum Kühlen oder Erwärmen eines
durch den Wärmeübertrager (1) durch zuleitenden Fluides, insbesondere Kältemittelkondensator
(2) für eine Kraftfahrzeugklimaanlage, mit den Schritten:
- zur Verfügung stellen von Rohren (3),
- zur Verfügung stellen von wenigstens einem Sammelrohr (4) mit Öffnungen,
- Anordnen der Rohre (3) in den Öffnungen des wenigstens einen Sammelrohres (4),
- Herstellen wenigstens einer Anschlusseinrichtung (8) zum Anschluss einer Leitung
für das Fluid mit einer Anschlussöffnung (11) und vorzugsweise einer Befestigungseinrichtung
(14) für die Leitung,
- Verbinden der Rohre (3), des wenigstens einen Sammelrohres (4) und vorzugsweise
der wenigstens einen Anschlusseinrichtung (8), insbesondere mittels Löten in einem
Lötofen, so dass diese mechanisch miteinander verbunden sind und eine fluidleitende
Verbindung zwischen den Rohren (3), dem wenigstens einen Sammelrohr (4) und der wenigstens
einen Anschlusseinrichtung (8) besteht,
dadurch gekennzeichnet, dass
die wenigstens eine Anschlusseinrichtung (9) mit Druckumformen, beispielsweise mit
Fließpressen, insbesondere Rückwärtsfließpressen, und/oder Tiefziehen, aus wenigstens
einem Werkstückrohling hergestellt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
aus einem Werkstückrohling ein Anschlussrohrstutzen (9) mit Fließpressen, insbesondere
mit Rückwärtsfließpressen, hergestellt wird und in den Anschlussrohrstutzen (9) eine
Fluidöffnung (17), insbesondere Fluidbohrung, eingearbeitet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Anschlussplatte (10) mit einer Anschlussöffnung (11) und einer Befestigungsöffnung
(12) zur Verfügung gestellt wird, vorzugsweise die Anschlussplatte (10) mit Stanzen
aus einer Rohplatte hergestellt wird, und der Anschlussrohrstutzen (9) in der Anschlussöffnung
(11) der Anschlussplatte (10) befestigt wird.
10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Sammelbehälter (5) zur Verfügung gestellt wird und der Sammelbehälter (5), die
Rohre (3), das wenigstens eine Sammelrohr (4) und die wenigstens einen Anschlusseinrichtung
(8) miteinander verbunden werden, so dass diese mechanisch miteinander verbunden sind
und eine fluidleitende Verbindung zwischen dem Sammelbehälter (5), den Rohren (3),
dem wenigstens einen Sammelrohr (4) und der wenigstens einen Anschlusseinrichtung
(8) besteht.
11. Verfahren nach Anspruch 7 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
die wenigstens eine Anschlusseinrichtung (8) mit einem Anschlussrohrstutzen (9) und
einer Anschlussplatte (10) aus einem Werkstückrohling mit Tiefziehen hergestellt wird.
12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
in die Anschlussplatte (10) eine Befestigungsöffnung (12), insbesondere Befestigungsbohrung
(13), eingearbeitet wird und in der Befestigungsöffnung (12) eine Befestigungseinrichtung
(14), z. B. eine Schraube (15) oder ein Bolzen, befestigt wird.
13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 7 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
in das wenigstens eine Sammelrohr (4) und/oder in den Sammelbehälter (5) eine Einlassöffnung
(6) und/oder eine Auslassöffnung (7) eingearbeitet wird, vorzugsweise an der Einlassöffnung
(6) und/oder der Auslassöffnung (7) ein Durchzug (18) eingearbeitet wird, und die
wenigstens eine Anschlusseinrichtung (8), insbesondere die Fluidöffnung (17) des Anschlussrohrstutzens
(9), mit dem wenigstens einen Sammelrohr (4) und/oder dem Sammelbehälter (5) an der
Einlassöffnung (6) und/oder der Auslassöffnung (7) verbunden wird, insbesondere in
einem Lötofen angelötet wird und/oder angekörnt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Durchzug (18) an der Einlassöffnung (6) und/oder der Auslassöffnung (7) in die
Fluidöffnung (17) des Anschlussrohrstutzens (9) eingefügt wird.
15. Kraftfahrzeugklimaanlage mit einem Wärmeübertrager (1),
dadurch gekennzeichnet, dass
der Wärmeübertrager (1) als ein Wärmeübertragers (1) gemäß einem oder mehreren der
Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist.