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(11) |
EP 0 961 095 B1 |
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EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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13.10.2004 Patentblatt 2004/42 |
| (22) |
Anmeldetag: 07.05.1999 |
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Kühler
Cooler
Refroidisseur
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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BE DE FR GB IT |
| (30) |
Priorität: |
29.05.1998 DE 19824026
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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01.12.1999 Patentblatt 1999/48 |
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Patentinhaber: |
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- Behr Industrietechnik GmbH & Co.
70469 Stuttgart (DE)
- Behr GmbH & Co.
70469 Stuttgart (DE)
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Erfinder: |
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- Erb, Günter
71522 Backnang (DE)
- Prokopp, Alexander Dipl.-Ing.
74232 Abstatt (DE)
- Kaupp, Friedrich
70195 Stuttgart (DE)
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| (74) |
Vertreter: Dreiss, Fuhlendorf, Steimle & Becker |
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Patentanwälte,
Postfach 10 37 62 70032 Stuttgart 70032 Stuttgart (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 826 941 DE-A- 19 605 340 US-A- 4 484 622
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DE-A- 4 414 979 FR-A- 2 625 301 US-A- 4 673 032
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft einen Kühler mit modular zusammensetzbaren Kühlerbauteilen,
bestehend aus Kühlmittelrohren, Lamellen und Scheiben. Die Erfindung betrifft auch
ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Kühlers.
[0002] Kühler werden im allgemeinen zum Kühlen von Fluiden, z.B. Kühlwasser, Motoren- oder
Getriebeölen, Luft, z.B. Ladeluft, Kältemitteln usw. und als stationäre oder mobile
Einheiten verwendet. Derartige Kühler weisen in der Regel zwei einander gegenüberliegende
Wasserkästen auf, in deren Rohrböden Öffnungen vorgesehen sind, in welche die Enden
der Kühlmittelrohre eingeschoben sind. Zwischen den Kühlmittelrohren befinden sich
die Kühllamellen, z.B. Wellrippen, über welche die Wärme an die durchtretende Luft
abgegeben wird. Derartige Kühler bestehen in der Regel aus mehreren Materialien, z.B.
Aluminium für die Kühlmittelrohre und die Lamellen und Kunststoff für die Wasserkästen.
Unter Umständen weisen die Kühler noch Buntmetallanschlüsse oder andere Elemente auf.
Auf jeden Fall besitzt ein derartiger Kühler einen vorgegebenen Aufbau, indem z.B.
die Öffnungen im Rohrboden in der Regel regelmäßig und an vorgegebenen Positionen
vorgesehen sind. Derartige Kühler sind für bestimmte Anwendungsfälle in ihrer Leistung
optimiert bzw. auf bestimmte Einbauverhältnisse abgestimmt.
[0003] Modular aufgebaute Kühler sind z.B. aus der DE-A-196 05 340 bekannt. Diese Kühler
weisen eine Vielzahl von Vorteilen auf, müssen aber mit Anschlüssen versehen werden.
Aus der FR-A-2 625 301 ist ein Kühler mit einem orthogonalen Anschlusskanal bekannt,
bei dem der Anschlusskanal sich über eine Vielzahl von Scheiben erstreckt. Das zu
kühlende Medium wird in sandwichartig aufgebauten Elementen geführt, die eine Decke,
einen Boden und einen umlaufenden Rand aufweisen. Zur Bildung des Anschlusskanals
und der sandwichartig aufgebauten Elemente bedarf es also vieler unterschiedlicher
Scheiben und vieler zusätzlicher Bauteile.
[0004] Weitere Kühler sind bekannt aus der EP-A-0 826 941, der US-A-4,484,622, der DE-A-44
14 979 und der US-A-4,673,032. Diese Kühler sind ebenfalls mit zusätzlichen Anschlüssen
versehen und zu deren Aufbau sind ebenfalls viele unterschiedliche Bauteile erforderlich.
[0005] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kühler bereitzustellen, der zum einen
aus einer geringen Anzahl verschiedener Bauteile aufgebaut ist, zum anderen relativ
schnell sowohl an ein geändertes Leistungsprofil als auch an einen anderen Bauraum
angepasst werden kann. Eine Aufgabe der Erfindung ist auch die Bereitstellung eines
Verfahrens zur Herstellung eines derartigen Kühlers.
[0006] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Kühler gelöst, der die Merkmale des
Anspruchs 1 aufweist. Diese Aufgabe wird aber auch mit einem Verfahren gemäß Anspruch
15 gelöst.
[0007] Der erfindungsgemäße Kühler besitzt eine geringe Anzahl unterschiedlicher Bauteile,
nämlich lediglich Flachrohre, auf den Flachrohren aufsitzende Scheiben und zwischen
den Scheiben angeordnete, ebenfalls auf den Flachrohren aufsitzende Lamellen. Dabei
weisen die Scheiben und die Lamellen in einer Ebene die gleiche Höhe auf, und in der
nächsten Ebene kann die Höhe der Scheiben bzw. Lamellen größer oder kleiner sein.
Auf diese Weise kann nach Art eines Baukastens der Kühler gemäß den Leistungsanforderungen
aufgebaut werden, wobei die Höhe des Kühlers von der Anzahl der übereinander angeordneten
Flachrohren, Lamellen und Scheiben abhängt, und die Breite sowie Tiefe des Kühlers
von den Abmessungen der Bauteile abhängt. Die Anzahl und Packungsdichte der Flachrohre
hängt also nicht mehr von den Positionen der Aufnahmeöffnungen in einem Rohrboden
des Wasserkastens ab, sondern kann individuell gewählt werden. Außerdem kann die Größe
des erfindungsgemäßen Kühlers den gegebenen Anforderungen ohne weiteres durch Auswahl
der entsprechenden Bauteile angepasst werden.
[0008] Erfindungsgemäß ist eine Scheibe als Anschlussstück ausgebildet und weist einen zum
Durchbruch orthogonalen Anschlusskanal auf. Über den Durchbruch werden die einzelnen
Flachrohre mit dem zu kühlenden Medium versorgt, wobei das Medium über den Anschlusskanal
in das Anschlussstück eingeleitet bzw. aus diesem ausgeleitet wird.
[0009] Der erfindungsgemäße Kühler kann sowohl als Kühlmittelkühler, als Ladeluftkühler,
als Ölkühler, in Monoblockausführung, als Kombikühler und in Side-by-Side Varianten
einfach ausgeführt werden. Außerdem sind Aussparungen und Durchbrüche im Kühler ohne
weiteres möglich. Es können alle Arten von Aluminium-Luftlamellen Einsatz finden,
wobei freie Wahl in der Lamellenhöhe besteht, sofern die Scheiben die gleiche Höhe
besitzen. In einem einzigen Kühler können außerdem unterschiedliche Luftlamellen eingesetzt
werden. Für unterschiedliche Leistungen sind verschiedene Blocktiefen, z.B. 75 mm,
120 mm oder 150 mm möglich. Der Einsatz von Wiederholteilen erlaubt den kostengünstigen
Aufbau und die Reduzierung von Lagerhaltungskosten. Mit einer einzigen Luftlamelle
können Kombinationskühler, z.B. Luft/Ladeluft-, Luft/Kühlmittel-Kühler mit einer durchgehenden
Luftlamelle hergestellt werden. Derartige Kühler haben wesentliche Vorteile bei der
Verschmutzung. Außerdem besteht die Möglichkeit, Luft- und Wasserkästen aufgrund der
unterschiedlichen Wärmeausdehnungen zu trennen.
[0010] Neben der Minimierung der Anzahl der Basisbauteile besteht ein Vorteil darin, dass
die Einzelteile vorgefertigt werden können. Außerdem erfordert der fertig gelötete
Kühler keine Nachbearbeitungen.
[0011] Erfindungsgemäß entspricht die Länge der Flachrohre der Summe der Gesamtlänge zweier
Scheiben und der dazwischen angeordneten Lamellen. Dabei stellen die Scheiben ein
von einem Strangpressprofil abgetrenntes Teil dar. Die Herstellung eines Strangpressprofils
ist relativ einfach und preiswert. Die entsprechende Scheiben werden von diesem Strangpressprofil
in der gewünschten Dicke abgesägt, wobei die Dicke in der Regel der Höhe der Lamelle
entspricht.
[0012] Erfindungsgemäß sind die Flachrohre an wenigstens einem stirnseitigen Ende verschlossen.
Die Flachrohre weisen im Bereich wenigstens eines Endes einen Durchbruch durch die
Flachseite auf. Somit können die Scheiben direkt auf die Flachrohre aufgesetzt werden
und es bedarf keiner Verbindungsmittel bzw. Dichtelemente zwischen den Scheiben und
den Flachrohren. Eine andere Möglichkeit sieht vor, dass die Enden der Flachrohre
in entsprechende Schlitze der Scheiben eingeschoben werden. Die Flachrohre werden
dann axial angeströmt.
[0013] Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Flachrohre Turbulenzeinlagen aufweisen.
Dabei sind die Flachrohre an ihrer Innen- und/oder Außenseite mit Lot plattiert. Auf
diese Weise können sowohl die Turbulenzeinlagen als auch die anliegenden Scheiben
und Luftlamellen stoffschlüssig mit den Flachrohren verbunden werden.
[0014] Eine Weiterbildung sieht vor, dass die Flachrohre als Mehrkammerrohre oder als Sickenrohre
ausgebildet sind. Auf diese Weise wird vermieden, dass sich die Flachrohre bei einem
hohen Innendruck verformen.
[0015] In bevorzugter Weise besitzt die Scheibe wenigstens die Höhe, die der Gesamthöhe
zweier Lamellen mit einem dazwischen angeordneten Flachrohr oder Flachmaterial entspricht.
Derartige Scheiben sind z.B. auch dann erforderlich, wenn der Anschlusskanal einen
relativ großen Durchmesser aufweist und daher nicht in einer normalen Scheibe unterzubringen
ist. Bei Scheiben mit größerer Höhe werden in der Regel zwei Scheiben zusammengefasst,
wobei das Flachrohr nicht an der Flachseite der Scheibe anliegt sondern in einen zum
Durchbruch orthogonalen Schlitz eingeschoben ist. Das Flachrohr ist stirnseitig offen
und der Schlitz ist mit dem Durchbruch verbunden. Das Flachrohr wird in diesem Schlitz
fluiddicht eingelötet und dadurch an den Versorgungskanal angeschlossen.
[0016] Bei einer anderen Variante ist vorgesehen, dass die Scheibe zwei oder mehrere, nebeneinander
liegende Durchbrüche aufweist und zwei oder mehrere Flachrohre nebeneinander auf dieser
Scheibe angeordnet sind. Hierdurch wird die Möglichkeit geschaffen, dass in einem
einzigen Kühler mehrere Medien gleichzeitig gekühlt werden, wobei die Flachrohre lediglich
über die Scheiben miteinander verbunden sind. Dadurch besteht die Möglichkeit, dass
jedes Flachrohr eigene Lamellen aufweist oder dass die Flachrohre über eine gemeinsame
Lamelle zusätzlich miteinander verbunden sind.
[0017] Wie bereits erwähnt, können übereinander liegende Flachrohre mit unterschiedlich
hohen Lamellen bzw. mit unterschiedlich dichten Lamellenpackungen miteinander verbunden
sein. Auf diese Weise wird die Leistung des Kühlers an die Anforderungen angepasst.
Außerdem kann der Kühler ein partiell sich änderndes Leistungsprofil aufweisen. Dabei
sind den unterschiedlich hohen Lamellen unterschiedlich hohe Scheiben zugeordnet.
[0018] Kühler für zwei oder mehrere zu kühlende Medien können so ausgestaltet sein, dass
Flüssigkeiten und/oder Gase gleichzeitig kühlbar sind.
[0019] Ferner kann bei einem Ausführungsbeispiel vorgesehen sein, dass die Breite und/oder
die Tiefe des Kühlers über dessen Höhe variieren. Die Form des kühlers kann auf diese
Weise optimal an die örtlichen Gegebenheiten angepasst werden.
[0020] Die Erfindung betrifft auch das Verfahren zur Herstellung eines Kühlers, wobei die
Flachröhre, Scheiben, Lamellen und ggf. Anschlussstücke zuerst in einer Kassette kassettiert
werden und anschließend in einem Lötofen die Bauteile miteinander zum fertigen Kühler
miteinander verlötet werden. Nach dem Lötvorgang bedarf es keinerlei Nacharbeit am
Kühler was zum einen den Vorteil hat, dass der Fertigungsaufwand auf ein Minimum reduziert
ist, und dass eventuelle, bei einer Nacharbeit anfallende Verschmutzungen vermieden
werden.
[0021] Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen
sowie der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung mehrere
Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in der Zeichnung
dargestellten und in den Ansprüchen sowie in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils
einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. In der
Zeichnung zeigen:
- Figur 1
- eine schematische perspektivische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels des
erfindungsgemäßen Kühlers, teilweise aufgeschnitten;
- Figur 2
- ein Ausführungsbeispiel einer Scheibe;
- Figur 3
- ein Ausführungsbeispiel eines Flachrohres teilweise aufgebrochen und abgebrochen;
- Figur 4
- eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels eines Anschlussstückes;
- Figur 5
- einen Schnitt V-V gemäß Figur 4;
- Figur 6
- einen Schnitt VI-VI gemäß Figur 3;
- Figur 7
- einen Schnitt VII-VII gemäß Figur 3 durch das Flachrohr;
- Figur 8
- eine Seitenansicht eines Ausführungsbeispiels einer Wellrippe;
- Figur 9
- eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Kühlers;
- Figur 10
- eine perspektivische Ansicht eines dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Kühlers;
- Figur 11
- eine perspektivische Ansicht eines vierten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Kühlers;
- Figur 12
- eine Seitenansicht eines fünften Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Kühlers;
- Figur 13
- eine Draufsicht in Richtung des Pfeils XIII gemäß Figur 12 auf den Kühler gemäß dem
fünften Ausführungsbeispiel; und
- Figur 14
- eine Seitenansicht in Richtung des Pfeils IV auf den Kühler gemäß Figur 12.
[0022] Die Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines insgesamt mit 1 bezeichneten
Kühlers für stationäre und mobile Anlagen. Dieser Kühler 1 wird in Richtung der Pfeile
2 von Luft durchströmt. Der Einfachheit halber sind lediglich im unteren und im oberen
Bereich die Bauelemente des Kühlers 1 dargestellt, die sich jedoch über die gesamte
Höhe des Kühlers 1 erstrecken. Den unteren und oberen Abschluss bilden ein Flachmaterial
3, an dem eine Lamelle 4, bzw. eine Wellrippe 5 sowie an den seitlichen Enden eine
Scheibe 6 sowie ein Anschlussstück 7 anliegen. Es folgen ein Flachrohr 8 sowie eine
weitere Wellrippe 5 mit Scheibe 6. Dieser Aufbau setzt sich nun fort bis zum anderen
Flachmaterial 3. Am unteren Ende befindet sich ein weiteres Anschlussstück 9, bei
dem ein Anschlusskanal 10' sichtbar ist.
[0023] Die Figur 2 zeigt eine Scheibe 6, die ein Teil eines Strangpressprofils ist. Die
Scheibe 6 wird in der gewünschten Dicke vom Strangpressprofil abgesägt. Zur Führung
des zu kühlenden Mediums weist die Scheibe 6 einen zentralen Durchbruch 11 auf, der
beim dargestellten Ausführungsbeispiel eine längliche Form besitzt. Es ist jedoch
auch denkbar, dass anstelle eines einzigen Durchbruchs 11 die Scheibe 6 mit mehreren
Durchbrüchen, die nebeneinander liegen, versehen ist.
[0024] Die Figur 3 zeigt das Ende des Flachrohres 8, welches ebenfalls mit einem Durchbruch
12 versehen ist, der die Form des Durchbruchs 11 aufweist. In das Flachrohr 8 ist
eine Turbulenzeinlage 13 eingeschoben, die teilweise sichtbar ist. Stirnseitig ist
das Flachrohr 8 über einen Einsatz 14, der stirnseitig eingeschoben ist, verschlossen.
[0025] Die Figur 4 zeigt das Anschlussstück 7 bzw. 9, welches im Querschnitt der Scheibe
6 entspricht. Das Anschlussstück 7 bzw. 9 weist ebenfalls den Durchbruch 11 auf, besitzt
jedoch eine größere Höhe. Die Höhe entspricht der Summe der Höhe zweier Wellrippen
5 und der Höhe eines Flachrohres 8, wie sich deutlich aus Figur 1 ergibt. Orthogonal
zum Durchbruch 11 erstreckt sich der Anschlusskanal 10, der mit dem Durchbruch 11
fluidverbunden ist. Außerdem weist das Anschlussstück 7 bzw. 9 einen seitlichen Schlitz
15 auf, was in Figur 5 erkennbar ist. In diesen seitlichen Schlitz 15 ist ein Ende
eines Flachrohres 8' eingeschoben. Dieses Ende des Flachrohres 8' besitzt eine zum
Ausführungsbeispiel des Flachrohres 8 der Figur 3 alternative Ausbildung und ist stirnseitig
offen. Dieses Flachrohr 8' wird also direkt stirnseitig angeströmt.
[0026] Die Figur 6 zeigt einen Querschnitt VI-VI durch das Flachrohr 8 in der Figur 3, wobei
deutlich der Durchbruch 12, die Turbulenzeinlage 13 sowie der Einsatz 14 erkennbar
sind. Sowohl der Einsatz 14 als auch die Turbulenzeinlage 13 werden durch eine Verlötung
im Flachrohr 8 bzw. die Turbulenzeinlage 13 im Flachrohr 8' befestigt. Hierfür ist
die Innenseite des Flachrohres 8 bzw. 8' mit Lot plattiert. Die Befestigung des Flachrohres
8' im Anschlussstück 7 bzw. 9 erfolgt ebenfalls durch eine Verlötung, wofür das Flachrohr
8' an seiner Außenseite mit Lot plattiert ist.
[0027] Die Figur 7 zeigt den Schnitt VII-VII durch das Flachrohr 8 gemäß Figur 3 und es
sind ebenfalls deutlich der Einsatz 14 und die Turbulenzeinlage 13 erkennbar. Über
den Einsatz 14 wird die Turbulenzeinlage 13 im Flachrohr 8 zentriert und bis zur Verlötung
festgehalten.
[0028] Die Figur 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Wellrippe 5, die eine trapezförmige
Welle besitzt. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Welle mit gerundeten Enden hergestellt
wird. Die Höhe der Wellrippe 5 entspricht der Höhe der Scheibe 6. Die Befestigung
der Wellrippen 5 und der Scheiben 6 bzw. Anschlussstücke 7 und 9 an den Flachrohren
8 erfolgt ebenfalls über eine Verlötung, wofür das Flachrohr 8 außenseitig mit Lot
plattiert ist.
[0029] Die Figur 9 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kühlers 1,
mit dem z.B. Kühlwasser und Getriebeöl gekühlt werden können. Zur Kühlung des Kühlwassers
weist der Kühler 1 einen ersten Bereich 16 und zur Kühlung des Getriebeöls einen zweiten
Bereich 17 auf. Das Kühlwasser tritt z.B. über einen Anschlussstutzen 18 in das Anschlussstück
7 und somit in den Kühler 1 ein. Dort wird das Kühlwasser über die Durchbrüche 11
in die einzelnen Flachrohre 8 verteilt. Das Kühlwasser durchströmt die Flachrohre
und wird am anderen Ende über die einzelnen Scheiben 6 gesammelt und tritt am Anschlussstück
9, bzw. über einen weiteren Anschlussstutzen 19 wieder aus. Es sei noch angemerkt,
dass zwischen den beiden Anschlussstücken 7 und 9 eine Wellrippe 5 angeordnet ist,
die die Höhe der Anschlussstücke 7 und 9 aufweist. Es befindet sich also kein Flachrohr
8' zwischen diesen beiden Anschlussstücken 7 und 9.
[0030] Das zu kühlende Öl tritt über den Anschlusskanal 10 in das Anschlussstück 7 des zweiten
Bereichs 17 ein und wird, wie das zu kühlende Wasser, über die Durchbrüche 11 in die
einzelnen Flachrohre 8 des zweiten Bereichs 17 verteilt. Nach dem Durchströmen der
Flachrohre 8 wird das gekühlte Öl gesammelt und tritt am Anschlusskanal 10 des Anschlussstücks
9 wieder aus.
[0031] Es wird darauf hingewiesen, dass die Flachrohre 8 des zweiten Bereichs 17 mit Wellrippen
5' versehen sind, die sich nicht nur über die Flachrohre 8 des zweiten Bereichs sondern
auch über die Flachrohre 8 des ersten Bereichs erstrecken und somit die nebeneinander
liegenden Flachrohre 8 der beiden Bereiche 16 und 17 miteinander verbinden. Dies trifft
auch für die Scheiben 6' zu. Diese Scheiben 6' sind mit jeweils zwei Durchbrüchen
11 versehen, wobei ein Durchbruch für die Flachrohre 8 des ersten Bereichs 16 und
ein Durchbruch für die Flachrohre 8 des zweiten Bereichs 17 bestimmt sind.
[0032] Es sei noch angemerkt, dass es nicht unbedingt erforderlich ist, dass die Wellrippen
5' sich über die Flachrohre 8 beider Bereiche 16 und 17 erstrecken. Es können auch
Wellrippen verwendet werden, die sich lediglich über die zugeordneten Flachrohre 8
erstrecken.
[0033] Der obere und untere Abschluss des Kühlers 1 erfolgt über Flachmaterial 3, wobei
das untere Flachmaterial 3 die Tiefe des gesamten Kühlers 1 besitzt.
[0034] Die Figur 10 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kühlers
1, bei dem ein erster, oberer Bereich 20 und ein zweiter, unterer Bereich 21 vorgesehen
sind. Der erste, obere Bereich 20 dient zur Kühlung von Wasser und besitzt eine größere
Breite als der untere, zweite Bereich 21. Die Versorgung des oberen Bereichs 20 erfolgt
über ein Anschlussstück 7, welches zwei Anschlusskanäle 10 und 10' aufweist. Mit dem
Anschlusskanal 10 sind die Durchbrüche 11 der Scheiben 6 des ersten Bereichs 20 verbunden,
über welche das Wasser in die Flachrohre 8 verteilt wird. Das gekühlte Wasser wird
dem Anschlussstück 9, insbesondere dessen Anschlusskanal 10 entnommen.
[0035] Das zu kühlende Öl tritt über den Anschlusskanal 10' in das Anschlussstück 7 ein.
Orthogonal zum Anschlusskanal 10' weist das Anschlussstück 7 einen Durchbruch auf,
der mit den Durchbrüchen der Scheiben 6 des zweiten Bereichs 21 fluchtet. Auf diese
Weise wird das zu kühlende Öl in die Flachrohre 8 des zweiten Bereichs 21 verteilt.
Das gekühlte Öl wird über den Anschlusskanal 10' dem Anschlussstück 9 wieder entnommen.
[0036] Aus den Figuren 9 und 10 ist deutlich erkennbar, dass die Form des Kühlers 1 problemlos
an vorgegebene Einbaumaße angepasst werden kann, indem längere oder kürzere Flachrohre
8 und Wellrippen 5 und evtl. modifizierte Anschlussstücke 7 verwendet werden.
[0037] Es sei noch darauf hingewiesen, dass anstelle des in der Figur 10 dargestellten Anschlussstücks
7 bzw. 9, welches mit zwei Anschlusskanälen 10 bzw. 10' und zwei Durchbrüchen 11 versehen
ist, auch zwei herkömmliche Anschlussstücke 7 bzw. 9, die nebeneinander gesetzt werden,
verwendet werden können.
[0038] Die Figur 11 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Kühlers,
mit dem drei Medien, nämlich Wasser, Luft und Öl gekühlt werden können. Der Eintritt
des Wassers erfolgt über einen Durchbruch 22 im oberen Flachmaterial 3, wobei dieser
Durchbruch 22 mit dem Durchbruch 11 der darunterliegenden Scheiben 6 fluchtet. Auf
diese Weise werden die im Bereich 23 sich befindenden Flachrohre 8 mit dem zu kühlenden
Wasser versorgt. Die Entnahme des gekühlten Wassers erfolgt über einen Durchbruch
24, der ebenfalls im Flachmaterial 3 vorgesehen ist.
[0039] Das zweite Medium, nämlich Luft, tritt am Anschlusskanal 10 des Anschlussstücks 7
ein. Der Austritt der gekühlten Luft erfolgt über den Anschlusskanal 10' am Anschlussstück
9. Zwischen dem Anschlussstück 7 und dem Anschlussstück 9 befindet sich ein Trennelement,
so dass die zu kühlende Luft nicht direkt über die einzelnen Durchbrüche 11 und 12
vom Anschlussstück 7 in das Anschlussstück 9 überströmen kann, sondern die jeweiligen
Flachrohre 8 durchströmen muss. Dieses Trennelement kann in Form einer Scheibe 6',
die im Bereich 25 keinen Durchbruch aufweist, oder in Form eines Flachmaterials, welches
den Durchbruch einer Scheibe 6 verschließt, verwirklicht sein.
[0040] Das dritte Medium, wie z.B. zu kühlendes Öl, tritt über einen Anschlusskanal 10 in
das Anschlussstück 7 im Bereich 26 ein und verlässt diesen Bereich 26 über den Anschlusskanal
10' des Anschlussstücks 9. Zwischen den beiden Anschlussstücken 7 und 9 befindet sich
ein Flachmaterial.
[0041] Die Figur 12 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Kühlers 1 in Seitenansicht,
wobei deutlich Befestigungsbohrungen 28 erkennbar sind, die in einigen Scheiben 6
vorgesehen sind. Außerdem ist ein Verschlussdeckel 29 an einem Einfüllstutzen 30 erkennbar,
welcher koaxial zu den Durchbrüchen 11 liegt. Das Anschlussstück 7 ist mit dem Anschlussstutzen
18 und das Anschlussstück 9 mit dem Anschlussstutzen 19 versehen. Direkt unterhalb
des Anschlussstücks 7 befindet sich eine Scheibe 6', welche keinen Durchbruch aufweist.
Eine derartige Scheibe 6' befindet sich auch unterhalb des Anschlussstücks 9 und auf
gleicher Ebene auf der gegenüberliegenden Seite des Kühlers 1. Auf diese Weise wird
der Kühler 1 in einen oberen Bereich zur Kühlung von Wasser und in einen unteren Bereich
zur Kühlung von Getriebeöl unterteilt. Das heiße Getriebeöl strömt über den Anschlusskanal
10 in das Anschlussstück 7 ein und über den Anschlusskanal 10' aus dem Anschlussstück
9 aus. Eine Trennung erfolgt hier ebenfalls über eine Scheibe 6' ohne Durchbruch.
[0042] Die Figur 13 zeigt eine Draufsicht auf den Kühler 1 gemäß Figur 12, wobei deutlich
der Verschlussdeckel 29 und der Anschlussstutzen 18 sowie der Durchbruch 11 erkennbar
sind. Der Anschlussstutzen 18 gehen von einem kreisrunden Querschnitt 31 in einen
ovalen Querschnitt 32 über.
[0043] Die Figur 14 zeigt den Kühler 1 der Figur 12 in der Seitenansicht, wobei deutlich
die Scheiben 6' ohne Durchbruch erkennbar sind. Die Flachrohre 8' münden, wie eingangs
beschrieben, zentral in einen Schlitz der Anschlussstücke 7 und 9.
1. Kühler (1) mit modular zusammensetzbaren Kühlerbauteilen, bestehend aus Kühlmittelrohren,
Lamellen (4) und Scheiben (6, 6'), wobei die Kühlmittelrohre als Flachrohre (8, 8')
ausgebildet sind, die stirnseitig über einen Einsatz (14), der stirnseitig eingesetzt
ist, verschlossen sind, wobei die Lamellen (4) zwischen den Flachrohren (8, 8') angeordnet
sind, wobei die Scheiben (6, 6') endseitig auf den Flachrohren (8, 8') aufsitzen,
wenigstens die Höhe einer Lamelle (4) aufweisen, die Flachrohre (8, 8') miteinander
verbindenden und einen Durchbruch (11) aufweisen, mit dem sie mit dem Innenraum der
Flachrohre (8, 8') verbunden sind, und wobei wenigstens eine Scheibe (6, 6') als Anschlussstück
(7, 9) ausgebildet ist und einen zum Durchbruch (11) orthogonalen Anschlusskanal (10,
10') aufweist, und die Länge der Flachrohre (8, 8') der Summe der Gesamtlänge zweier
Scheiben (6, 6') und der dazwischen angeordneten Lamellen (4) ist.
2. Kühler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachrohre (8, 8') im Bereich wenigstens eines Endes mit einem Durchbruch (12)
durch die Flachseite versehen sind.
3. Kühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachrohre (8, 8') Turbulenzeinlagen (13) aufweisen.
4. Kühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachrohre (8, 8') an ihrer Innen- und/oder Außenseite mit Lot plattiert sind.
5. Kühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachrohre (8, 8') als Mehrkammerrohre oder als Sickenrohre ausgebildet sind.
6. Kühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheiben (6, 6') ein von einem Strangpressprofil abgetrenntes Teil darstellen.
7. Kühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (6, 6') wenigstens die Gesamthöhe zweier Lamellen (4) mit dazwischen
angeordnetem Flachrohr (8, 8') oder einem Flachmaterial (3) aufweist.
8. Kühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (6, 6') einen zum Durchbruch (11) orthogonalen Aufnahmeschlitz (15) für
das Flachrohr (8, 8') oder ein Flachmaterial (3) aufweist.
9. Kühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf eine Scheibe (6, 6') zwei oder mehrere Flachrohre (8, 8') nebeneinander angeordnet
sind und die Scheibe (6, 6') zwei oder mehrere Durchbrüche (11) aufweist.
10. Kühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehrere nebeneinander angeordnete Flachrohre (8, 8') über eine Lamelle
(4) miteinander verbunden sind.
11. Kühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Lamellen (4) unterschiedliche Höhen aufweisen.
12. Kühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr unterschiedliche Fluide kühlbar sind.
13. Kühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Flüssigkeiten und/oder Gase kühlbar sind.
14. Kühler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite und/oder die Höhe des Kühlers (1) über dessen Höhe variiert.
15. Verfahren zur Herstellung eines Kühlers nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
die Flachrohre (8, 8'), Scheiben (6, 6'), Lamellen (4) und gegebenenfalls Anschlussstücke
(7, 9) in einer Kassette kassettiert werden und anschließend in einem Lötofen die
Bauteile miteinander zum fertigen Kühler (1) miteinander verlötet werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheiben (6, 6') so angeordnet werden, dass die Außenkontur des Kühlers bereichsweise
von der Außenkontur der Scheiben (6, 6') gebildet wird und die Scheiben (6, 6') die
Lamellen (4) seitlich abschließen und wenigstens eine Scheibe (6, 6') mit einem zum
Durchbruch (11) orthogonalen Anschlusskanal (10, 10') versehen und als Anschlussstück
(7, 9) ausgebildet wird.
1. A radiator (1) with radiator components which can be configured in a modular design
and consists of coolant tubes, fins (4) and plates (6, 6'), the coolant tubes being
designed as flat tubes (8, 8') the ends of which are closed by inserts (14) which
are inserted into said ends, the ends of the plates (6, 6') sitting on the flat tubes
(8, 8'), being at least the height of a fin (4), connecting the flat tubes (8, 8')
together and having an opening (11) by which they are connected to the inside of the
flat tubes (8, 8'), and at least one plate (6, 6') being designed as a connecting
piece (7, 9) and having a connecting channel (10, 10') orthogonal to an opening (11),
and the length of the flat tubes (8, 8') is the sum of the total length of two plates
(6, 6') and the fins (4) positioned between them.
2. A radiator in accordance with claim 1,
characterised in that
the flat tubes (8, 8') are provided with an opening (12) through the flat side in
the area of at least one end.
3. A radiator in accordance with one of the preceding claims,
characterised in that
the flat tubes (8, 8') have turbulence inserts (13).
4. A radiator in accordance with one of the preceding claims,
characterised in that
the insides and/or the outsides of the flat tubes (8, 8') are plated with solder.
5. A radiator in accordance with one of the preceding claims,
characterised in that
the flat tubes (8, 8') are designed as multiple chamber tubes or crimped tubes.
6. A radiator in accordance with one of the preceding claims,
characterised in that
the plates (6, 6') represent a part separated from an extruded section.
7. A radiator in accordance with one of the preceding claims,
characterised in that
the plate (6, 6') is at least the total height of two fins (4) with a flat tube (8,
8') or flat stock (3) positioned between them.
8. A radiator in accordance with one of the preceding claims,
characterised in that
the plate (6, 6') has a receiving slit (15) for the flat tube (8, 8') or flat stock
(3) which is orthogonal to the opening (11).
9. A radiator in accordance with one of the preceding claims,
characterised in that
two or more flat tubes (8, 8') are positioned adjacent to one another on a plate (6,
6') and the plate (6, 6') has two or more openings (11).
10. A radiator in accordance with one of the preceding claims,
characterised in that
two or more adjacent flat tubes (8, 8') are connected together via a fin (4).
11. A radiator in accordance with one of the preceding claims,
characterised in that
at least two fins (4) have different heights.
12. A radiator in accordance with one of the preceding claims,
characterised in that
to or more different fluids can be cooled.
13. A radiator in accordance with one of the preceding claims,
characterised in that
liquids and/or gases can be cooled.
14. A radiator in accordance with one of the preceding claims,
characterised in that
the width and/or the height of the radiator (1) varies over its height.
15. A process for the fabrication of a radiator in accordance with one of the preceding
claims, the flat tubes (8, 8'), plates (6, 6'), fins (4) and where appropriate connecting
pieces (7, 9) being placed in a cartridge and the components subsequently soldered
together in a soldering furnace to form the finished radiator (1),
characterised in that
the plates (6, 6') are positioned in such a manner that certain areas of the outer
contour of the radiator is formed by the outer contour of the plates (6, 6') and the
plates (6, 6') close the fins (4) laterally and at least one plate (6, 6') is provided
with a connecting channel (10, 10') orthogonal to the opening (10) and is designed
as a connecting piece (7, 9).
1. Refroidisseur (1) avec des éléments de refroidisseur pouvant être assemblés de manière
modulaire constitués de tuyaux d'agent réfrigérant, de lamelles (4) et de plaques
(6, 6'), sachant que les tuyaux d'agent réfrigérant sont réalisés comme tuyaux plats
(8, 8') obturés du côté frontal par une garniture (14) placée du côté frontal, les
lamelles (4) étant disposées entre les tuyaux plats (8,8'), sachant que les plaques
(6, 6') sont mises côté extrémité sur les tuyaux plats (8,8'), ont au moins la hauteur
d'une lamelle (4), relient les tuyaux plats (8, 8') entre eux et comprennent une ouverture
(11) avec laquelle elles sont reliées à l'intérieur des tuyaux plats (8, 8'), et sachant
qu'au moins une plaque (6, 6') est réalisée comme pièce de raccordement (7, 9) et
comporte un canal de raccordement (10, 10') orthogonal à l'ouverture (11), et la longueur
des tuyaux plats (8, 8') est la somme de la longueur totale de deux plaques (6, 6')
et des lamelles (4) disposées entre celles-ci.
2. Refroidisseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les tuyaux plats (8, 8') sont pourvus dans la zone d'au moins une extrémité d'une
ouverture (12) à travers le côté plat.
3. Refroidisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les tuyaux plats (8, 8') comportent des couches turbulentes (13).
4. Refroidisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les tuyaux plats (8, 8') sont plaqués avec du fil de plomb sur leurs parois extérieures
et/ou intérieures.
5. Refroidisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les tuyaux plats (8, 8') sont réalisés comme tubes à plusieurs chambres ou comme
tuyaux de drainage.
6. Refroidisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les plaques (6, 6') représentent une pièce séparée par un profilé par extrusion.
7. Refroidisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque (6, 6') comporte au moins la hauteur totale de deux lamelles (4) avec un
tuyau plat (8, 8') disposé entre celles-ci ou un matériau plat (3).
8. Refroidisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la plaque (6, 6') comprend une fente de réception (15) orthogonale à l'ouverture
(11) pour le tuyau plat (8, 8') ou un matériau plat (3).
9. Refroidisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que deux ou plusieurs tuyaux plats (8, 8') sont disposés les uns à côté des autres sur
une plaque (6, 6') et que la plaque (6, 6') comporte deux ou plusieurs ouvertures
(11).
10. Refroidisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que deux ou plusieurs tuyaux plats (8, 8') disposés les uns à côté des autres sont reliés
ensemble par une lamelle (4).
11. Refroidisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins deux lamelles (4) comportent des hauteurs différentes.
12. Refroidisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que deux fluides différents ou plus peuvent être refroidis.
13. Refroidisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que des fluides et/ou gaz peuvent être refroidis.
14. Refroidisseur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la largeur et/ou la hauteur du refroidisseur (1) varie en fonction de sa hauteur.
15. Procédé de fabrication d'un refroidisseur selon l'une des revendications précédentes,
sachant que les tuyaux plats (8, 8'), les disques (6, 6'), les lamelles (4) et, le
cas échéant, les pièces de raccordement (7, 9) sont mis dans une cassette et qu'ensuite,
les composants sont soudés les uns avec les autres en un refroidisseur fini (1) dans
un four à souder, caractérisé en ce que les plaques (6, 6') sont disposées de telle sorte que le profil extérieur du refroidisseur
soit formé par zones par le profil extérieur des plaques (6, 6') et que les plaques
(6, 6') obturent latéralement les lamelles (4) et qu'au moins une plaque (6, 6') soit
pourvue d'un canal de raccordement (10, 10') orthogonal à l'ouverture (11), et soit
réalisée comme pièce de raccordement (7, 9).