Wärmetauscher, insbesondere Kältemittelverdampfer

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere einen Kältemittelverdampfer, mit einem gelöteten Block aus paarweise eine U-förmige Führung und Sammelkanäle für ein Wärmetauschmittel bildenden, geprägten Platten, mit zwischen den Plattenpaaren angeordneten Wellrippen und mit an den Stirnenden des Blokkes unter Zwischenfügen von Wellrippen angeordneten, plattenförmigen Seitenteilen.

[0002] Bei derartigen Wärmetauschern müssen zusätzlich Anschlüsse für eine Zuleitung und eine Ableitung für Kältemittel vorgesehen werden. Hierzu ist es bekannt (US-PS 5 137 082), zwischen einer zum Sammelkanal gehörenden Prägung der letzten Platte und einem Seitenteil ein abgeflachtes Rohrstück einzusetzen.

[0003] Es ist auch bekannt (US-PS 5 125 453), zwischen zwei Plattenpaare besondere Anschlußelemente einzufügen, die ebenfalls plattenförmig gestaltet sind.

[0004] Des weiteren ist es aus der gattungsbildenden US-PS 5 176 206 bekannt, zwei der Plattenpaare mit einer besonderen Prägeform im Bereich der Sammelkanäle zu versehen, die zusammen jeweils einen Anschluß bilden.

[0005] Es ist auch bekannt (US-PS 5 042 577), auf der einen Stirnseite eines Blockes des Wärmetauschers unter Zwischenfügen von Wellrippen ein plattenförmiges Seitenteil anzuordnen, während auf der anderen Seite der Block des Wärmetauschers mit einem Anschlußteil versehen ist, das mittels einer Abdeckplatte an eine letzte Platte des Blockes anschließt. An dieser Abdeckplatte ist eine Verteilplatte angebracht, die mit die Sammelkanäle verbindenden Ausprägungen versehen ist, an die Anschlußleitungen angeschlossen sind.

[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher der eingangs genannten Art fertigungstechnisch zu verbessern.

[0007] Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Breiche der Seitenteile, in welchen sich die Sammelkanäle befinden von dem übrigen Bereichen mittels eines Flansches getrennt sind und mit einer geprägten Profilierung versehen sind, die mit einem die letzte Platte verschließenden Abdeckblech eine Kammer bildet, die eine Verbindung zu wenigstens einem der Sammelkanäle aufweist.

[0008] Eine derartige Kammer läßt sich in einfacher Weise in die Seitenteile integrieren, ohne daß dadurch zusätzliche Bauteile erforderlich werden. Nach wie vor kann das Seitenteil in der bekannten Weise vor dem Löten mit den Platten und den Wellrippen zu einem Block zusammengefügt werden, der dann als Ganzes in einem Ofen verlötet wird. Die auf diese Weise gebildete Kammer kann beispielsweise als eine Umlenkung zwischen zwei oder mehreren Sammelkanälen eingesetzt werden. Darüber hinaus ist es möglich, die Profilierung mit einer Aufnahmeöffnung für ein Anschlußstück zu versehen, so daß Anschlüsse für eine Zu- oder Ableitung ohne die Verwendung zusätzlicher Bauteile geschaffen werden, d.h. in ein oder beide Seitenteile integriert werden.

[0009] Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele.

Fig. 1

zeigt in einer perspektivischen Ansicht den Bereich eines Stirnendes eines erfindungsgemäßen Wärmetauschers mit einem einen Anschluß für eine Zu- oder Ableitung bildenden Seitenteil,

Fig. 2

eine perspektivische Ansicht eines abgewandelten Seitenteils,

fig. 3

eine perspektivische Ansicht eines Seitenteils mit einer napfförmigen Profilierung, die eine Anschlußöffnung für eine Zu- oder Ableitung aufweist, und

Fig. 4

eine perspektivische Ansicht eines Seitenteils mit einer geschlossenen, als Umlenkung dienenden Profilierung.

[0010] Der in Fig. 1 nur teilweise dargestellte Wärmetauscher, insbesondere ein sogenannter Plattenverdampfer für eine Klimaanlage eines Kraftfahrzeuges, besitzt eine Vielzahl von geprägten Platten (10, 11). Diese aufeinanderfolgenden Platten (10, 11), die jeweils spiegelbildlich aufeinanderfolgen, sind auch aufeinanderfolgend miteinander verbunden. Die Platten (10, 11), die aus Blechen, insbesondere Blechen aus einer Aluminiumlegierung, geprägt sind, sind in bekannter Weise derart gestaltet, daß jeweils ein Paar von Platten (10, 11) eine U-förmige Führung für ein Kältemittel bildet,wobei die Schenkel der U-förmigen Führung in Sammelkanälen enden. Die gestrichelt dargestellte Platte (10) bildet mit der nicht dargestellten, vorausgehenden Platte entsprechend der Platte (11) zwischen umlaufenden, aneinanderliegenden Rändern diese U-förmige Führung, wozu die Platten in nicht näher dargestellter, jedoch durch den Stand der Technik bekannter Weise mit Prägungen versehen sind, die nur eine relativ geringe Tiefe besitzen. Die Platten (10, 11) sind im Bereich ihrer oberen Enden mit tieferen Ausprägungen (12, 13, 14, 15) versehen, die eine größere Prägetiefe aufweisen und die mit ihren Außenflächen aneinanderliegen. Diese Prägungen (12 bis 15) besitzen Durchgangslöcher, so daß diese Prägungen (12 bis 15) mit Hilfe der Durchgangslöcher Sammelkanäle für das Wärmetauschmittel bilden. Zwischen den Platten (10, 11) sind Wellrippen (16) angeordnet, die ebenfalls aus einem vorzugsweise einer Aluminiumlegierung bestehenden Blech gebildet werden. Insoweit entspricht der Wärmetauscher der durch den Stand der Technik bekannten Bauweise, so daß bezüglich weiterer Einzelheiten auf den Stand der Technik verwiesen werden kann.

[0011] Die am äußeren Stirnende befindliche Platte (11) ist mit einem ebenen Abdeckblech (17) abgedeckt. Dieses Abdeckblech (17) verschließt die von ebenen Flächen umgebenen Prägungen (13, 14). Auf das Abdeckblech (17) folgt ein Seitenteil (18), das ebenfalls aus einem Blech einer Aluminiumlegierung gebildet ist. Das Seitenteil (18) besitzt eine im wesentlichen U-förmige Form und entspricht in seiner Breite der Breite der Platten (10, 11) und des Abdeckbleches (17). Es stützt sich mit einem unteren Flansch (19) und einem oberen Flansch (20) auf dem Abdeckblech (17) ab. In dem Bereich zwischen den Flanschen (19, 20) ist eine Wellrippe (26) angeordnet, die das Abdeckblech (17) mit dem Seitenteil (18) verbindet. Der untere Flansch (19) kann entfallen, da die Abstützung mittels der Wellrippe (26) ausreicht.

[0012] In dem Bereich der Sammelkanäle, d.h. der Prägungen (12 bis 15), ist das Seitenteil mit einen geprägten Profil (21) versehen. Das geprägte Profil (21) ist an drei Seiten mit einem Rand umgeben, nämlich mit dem Flansch (20) und den Rändern (22, 23), mit denen es an dem Abdeckblech (17) anliegt. Auf der verbleibenden Stirnseite ist das geprägte Profil (21) offen und bildet somit mit dem Abdeckblech (17) eine Anschlußöffnung (24) für ein Anschlußstück einer Zu- oder Ableitung. Die von der Prägung (21) und dem Abdeckblech (17) gebildete Kammer mit der Anschlußöffnung (24) steht mit dem von den Prägungen (12, 13) gebildeten Sammelkanal über eine Öffnung (25) des Abdeckbleches (17) in Verbindung. Diese Kammer kann somit in einfacher Weise als Anschluß für diesen Sammelkanal ausgenutzt werden.

[0013] Das gegenüberliegende Stirnende des Wärmetauschers ist in entsprechender Weise an der dann letzten Platte (10) mit einem Abdeckblech und einem Seitenteil versehen, das ebenfalls eine der Profilierung (21) entsprechende Profilierung aufweist, während das Abdeckblech dann mit einer Öffnung versehen ist, die den vcn den Prägungen (14, 15) gebildeten Sammelkanal mit dieser Kammer verbindet. Falls in die Kammer zwischen dem Abdeckblech (17) und dem Seitenteil (18) Trennwände eingebaut werden, können auch andere Strömungsverläufe vorgesehen werden.

[0014] Die Konstruktionsweise nach der Erfindung hat den Vorteil, daß ein Anschluß oder zumindest eine Anschlußöffnung (24) in den aus den Platten (10, 11), den Wellrippen (16), der Abdeckplatte (17) und dem Seitenteil (18) sowie der zwischen dem Abdeckblech (17) und dem Seitenteil (18) befindlichen Wellrippe (26) montierten Block integriert wird, der in dieser Weise mit einer geeigneten Spannvorrichtung gehalten wird. Der so gebildete Block wird dann in einem Ofen gelötet. Hierzu wird in zweckmäßiger Weise vorgesehen, daß die Platten (10, 11), das Abdeckblech (17) und das Seitenteil (18) sowie die gegenüberliegenden Elemente lotplattiert sind, sowie gegebenenfalls auch die Wellrippen (16, 26).

[0015] Das Seitenteil (28) der Ausführungsform nach Fig. 2 unterscheidet sich von dem Seitenteil (18) nur durch die Querschnittsform der geprägten Profilierung (31), die eine halbzylindrische Gestalt aufweist. Diese Profilierung (31) reicht ebenfalls auf einer Seite bis zu dem Rand des Seitenteils, während sie auf der anderen Seite geschlossen ist.

[0016] Bei einer gegenüber Fig. 1 und 2 abgewandelten Ausführungsform wird vorgesehen, daß die Prägung (21, 31) der Seitenteile (18, 28) zu beiden Rändern des Seitenteils (18, 28) hin offen ist. In diesem Fall läßt sich die "geprägte" Profilierung (21, 31) auch durch eine entsprechende Faltung oder Kantung des Seitenteils erzielen. Eine derartige Profilierung kann beidseits Anschlußstücke aufnehmen, d.h. Anschlußöffnungen für Anschlußstücke bilden. In diesem Fall wird eine die Profilierung quer unterteilende Trennwand vorgesehen. Diese Trennwand kann als ein Einsatz ausgeführt sein oder aber auch als ein nicht verformter Bereich zwischen den beiden geprägten Profilierungen. Darüber hinaus ist es auch möglich, eine der beiden Öffnungen mittels eines eingesetzten und eingelöteten Stopfens zu verschließen. Diese Ausbildung hat den Vorteil, daß identische Seitenteile (18) oder (28) für beide Stirnenden des Wärmetauschers verwendet werden können, auch wenn die Zu- und Ableitung auf der gleichen Seite angeschlossen werden soll.

[0017] Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 ist das Seitenteil (38) mit einer geprägten, napfförmigen Profilierung (41) versehen, die von umlaufenden Rändern umgeben ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist in einer oder beiden Stirnwänden dieser geprägten Profilierung (41) eine Anschlußöffnung (34) für ein Anschlußstück einer Zu- oder Ableitung vorgesehen. Da diese Anschlußöffnung (34) ausschließlich von der Profilierung (41) gebildet wird, kann ihre Form weitgehend beliebig gewählt werden, ohne Rücksicht auf das Abschlußblech (17).

[0018] Bei der Ausführungsform nach Fig.4 ist das Seitenteil mit einer allseitig geschlossenen geprägten Profilierung (51) versehen, die mit einem nicht dargestellten Abdeckblech (17) eine nach außen geschlossene Kammer bildet. Werden dann in dem Abdeckblech entsprechend den Sammelkanälen Öffnungen vorgesehen, so kann diese Proflierung als eine Umlenkführung für das Kältemittel ausgenutzt werden.

Ansprüche

1. Wärmetauscher, insbesondere Kältemittelverdampfer, mit einem gelöteten Block aus paarweise eine U-förmige Führung und Sammelkanäle für ein Wärmetauschmittel bildenden, geprägten Platten (10, 11), mit zwischen den Platten angeordneten Wellrippen (16) und mit an den Stirnenden des Blocks unter Zwischenfügen von Wellrippen (26) angeordneten plattenförmigen Seitenteilen (18, 28, 38, 48),
dadurch gekennzeichnet, daß die Bereiche der Seitenteile (18, 28, 38, 48), in welchen sich die Sammelkanäle befinden, von dem übrigen Bereich mittels eines Flansches (20) getrennt und mit wenigstens einer Profilierung (21, 31, 41, 51) versehen sind, die mit einem die letzte Platte (11) verschließenden Abdeckblech (17) eine Kammer bildet, die eine Verbindung (25) zu wenigstens einem der Sammelkanäle aufweist.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierung (41, 51) napfartig ausgebildet ist.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierung (41) wenigstens einseitig mit einer Aufnahmeöffnung (34) für ein Anschlußstück versehen ist.

4. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Profilierung rillenförmig ausgebildet ist und wenigstens an einem Stirnende mit einem Abschlußblech (17) eine Aufnahmeöffnung für ein Anschlußstück bildet.

Claims

1. A heat exchanger, in particular a coolant evaporator with a soldered block consisting of pairs of stamped plates (10, 11) forming a U-shaped guide and collecting channels for a heat exchange medium, with corrugated ribs (16) arranged between the pairs of plates and with plate-shaped side sections (18, 28, 38, 48) positioned at the ends of the block interspersed with corrugated ribs,
characterised in that,
the areas of the side sections (18, 28, 38, 48) in which the collecting channels are located are separated from the rest of the area by means of a flange (20) and are provided with at least one profile section ((21, 31, 41, 51) which form a chamber with a covering plate (17) which covers the last plate (11) which has a connection (25) to at least one of the collecting channels.

2. A heat exchanger in accordance with Claim 1,
characterised in that,
the profile section (41, 51) is designed in the shape of a cup.

3. A heat exchanger in accordance with Claim 2,
characterised in that,
the profile section (41) is provided with a receiving opening (34) for a connector piece on at least one side.

4. A heat exchanger in accordance with Claim 1,
characterised in that,
the profile section is designed in a rib shape and forms a receiving opening for a connector piece with a covering plate (17) at at least one end.

Revendications

1. Echangeur de chaleur, en particulier évaporateur d'agent réfrigérant, comprenant un bloc brasé formé de jumelages d'un guide en U et de plaques estampées (10, 11) formant des canaux collecteurs pour un agent d'échange de chaleur, comprenant des ailettes ondulées (11) disposées entre les plaques, ainsi que des éléments latéraux en forme de plaques (18, 28, 38, 48) disposés aux extrémités frontales du bloc avec interposition d'ailettes ondulées (26),
   caractérisé en ce que
   les zones des éléments latéraux (18, 28, 38, 48) dans lesquelles se trouvent les canaux collecteurs sont séparées de l'autre zone par une semelle (20) et elles comportent au moins un profilage (21, 31, 41, 51) qui forme avec une tôle de couverture (17) fermant la dernière plaque (11) une chambre qui présente une communication (25) avec au moins l'un des canaux collecteurs.

2. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le profilage (41, 51) est en forme d'écuelle.

3. Echangeur de chaleur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le profilage (41) comporte au moins d'un côté un orifice (34) de logement d'une pièce de raccord.

4. Echangeur de chaleur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le profilage est conformé en rainure et forme au moins sur un côté extrême, avec une tôle de fermeture (17), un orifice de logement d'une pièce de raccord.

Zeichnung