Title:
Füllstutzen für einen Kühler
Kind Code:
B4


Abstract:

Wärmetauscher (200) umfassend:
einen Sammelbehälter (222) mit einem Eingießanschluss;
eine metallische Verbindungsleitung (500), die mit dem Eingießanschluss des Sammelbehälters (222) verbunden ist;
einen metallischen Füllstutzen (100), der mit der Verbindungsleitung (500) verbunden ist;
eine Überlaufleitung (400), die sich in einer im Wesentlichen horizontalen Richtung erstreckt und mit dem Füllstutzen (100) verbunden ist; und
einen Einfülldeckel (300), der ein Druckventil (310) aufweist und mit dem oberen Ende des Füllstutzens (100) verbunden ist, wobei
die Verbindungsleitung (500) einen Abdichtungsbereich (111) aufweist, der an dem oberen Ende der Verbindungsleitung (500) einstückig ausgebildet ist, um mit dem Druckventil (310) in Berührung zu stehen; und
der Abdichtungsbereich (111) oberhalb des unteren Endes der Überlaufleitung (400) angeordnet ist.




Inventors:
SASANO NORIHISA (JP)
IWATA YOSHIHIRO (JP)
IYAMA MASANORI (JP)
MUTO SATOMI (JP)
SAKANE TAKAAKI (JP)
Application Number:
DE10013746A
Publication Date:
10/25/2012
Filing Date:
03/20/2000
Assignee:
DENSO CORP (JP)
Domestic Patent References:
DE2927577C2N/A1989-03-02
DE1032602BN/A1958-06-19



Foreign References:
GB1095731A1967-12-20
JP62282111A
JPS62282111A1987-12-08
Attorney, Agent or Firm:
Klingseisen & Partner, 80331, München, DE
Claims:
1. Wärmetauscher (200) umfassend:
einen Sammelbehälter (222) mit einem Eingießanschluss;
eine metallische Verbindungsleitung (500), die mit dem Eingießanschluss des Sammelbehälters (222) verbunden ist;
einen metallischen Füllstutzen (100), der mit der Verbindungsleitung (500) verbunden ist;
eine Überlaufleitung (400), die sich in einer im Wesentlichen horizontalen Richtung erstreckt und mit dem Füllstutzen (100) verbunden ist; und
einen Einfülldeckel (300), der ein Druckventil (310) aufweist und mit dem oberen Ende des Füllstutzens (100) verbunden ist, wobei
die Verbindungsleitung (500) einen Abdichtungsbereich (111) aufweist, der an dem oberen Ende der Verbindungsleitung (500) einstückig ausgebildet ist, um mit dem Druckventil (310) in Berührung zu stehen; und
der Abdichtungsbereich (111) oberhalb des unteren Endes der Überlaufleitung (400) angeordnet ist.

2. Wärmetauscher (200) nach Anspruch 1, wobei ein zylindrischer Endbereich der Verbindungsleitung (500)
den Abdichtungsbereich (111) enthält, der ringförmig ist, sowie
eine Öffnung (113), die innenseitig des Innendurchmessers des Ventil-Abdichtungsbereichs (111) ausgebildet ist und mit dem Sammelbehälter (222) in Verbindung steht, und
einen Öffnungs-Umfangsbereich (114) aufweist, der mit dem Ventil-Abdichtungsbereich (111) verbunden und entlang des Umfangs der Öffnung (113) ausgebildet ist, wobei:
der Öffnungs-Umfangsbereich (114) oberhalb des unteren Endes der Überlaufleitung (400) angeordnet ist.

3. Wärmetauscher (200) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Füllstutzen (100) durch Pressen einer Metallplatte (w) aus Aluminium hergestellt ist

4. Wärmetauscher (200) nach Anspruch 2 oder 3, wobei der zylindrische Endbereich der Verbindungsleitung (500), der Abdichtungsbereich (111) und der Öffnungs-Umfangsbereich (114) einstückig ausgebildet sind

5. Wärmetauscher (200) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Verbindungsleitung (500) zwischen dem Füllstutzen (100) und dem Eingießanschluss des Sammelbehälters (222) angeschlossen ist, und wobei die Öffnung (113) mit der Verbindungsleitung (500) in Verbindung steht.

Description:

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Kühler und insbesondere einen Füllstutzen für einen Kühler, der mit einem Eingießanschluss eines Sammelbehälters des Kühlers verbunden ist.

Herkömmlicherweise besitzt ein Kühler einen Füllstutzen, der mit einer Verbindungsleitung verbunden ist, die an einem Eingießanschluss eines Sammelbehälters des Kühlers angebracht bzw. befestigt ist. Eine Überlaufleitung, die mit einem Speicherbehälter für Kühlmittel über eine Gummileitung verbunden ist, und ein Kühlerdeckel des Drucktyps sind an dem Füllstutzen angebracht bzw. befestigt. JP-A-62-282 111 offenbart einen Kühler mit einem Füllstutzen, der einstückig mit einer Überlaufleitung ausgebildet ist, mit einer Verbindungsleitung und mit einem Sammelbehälter des Kühlers unter Verwendung von Kunststoff. Der Füllstutzen weist einen Druckventil-Abdichtungsbereich auf, der mit einem Druckventil des Kühlerdeckels, der an dem Füllstutzen angebracht bzw. befestigt ist, in Berührung steht. Der Druckventil-Abdichtungsbereich ist oberhalb der Achse der Überlaufleitung angeordnet, sodass die Höhe des Kühlers einschließlich des Kühlerdeckels verringert ist.

In letzter Zeit wird eine Verbesserung der Durchführung des Recyclings von Fahrzeugteilen, wie beispielsweise eines Kühlers, gefordert, um den industriellen Abfall zu verringern. Jedoch ist der oben angegebene Kühler aus mindestens zwei Arten von Materialien hergestellt, die Metall, das für den Kernbereich des Kühlers verwendet wird, und Kunststoff umfassen, der für den Sammelbehälter und den Füllstutzen verwendet wird. Daher müssen die Metallteile und die Kunststoffteile des Kühlers zum Zweck des Recyclings voneinander getrennt werden. Als eine Folge ist die Anzahl der Vorgänge für das Recycling dieser Teile vergrößert, und ist die Recyclingleistung in Hinblick auf den Kühler niedrig.

Wenn ein Füllstutzen aus Metall, beispielsweise aus Aluminium, hergestellt wird, ist es schwierig, den Füllstutzen zu einer Gestalt im Wesentlichen die gleiche wie diejenige eines Kunststoff-Füllstutzens auszubilden. Daher kann, wenn alle Teile eines Kühlers einschließlich des Füllstutzens aus Metall hergestellt werden, die Höhe des Kühlers einschließlich des Kühlerdeckels größer als diejenige eines Kühlers mit einem Kunststoff-Füllstutzen werden.

DE 1 032 602 A beschreibt einen Füllstutzen mit einem Verschlussdeckel mit Druckventil.

DE 29 27 577 C2 zeigt einen weiteren Füllstutzen mit einem Verschlussdeckel.

DE 1 095 731 A zeigt einen Wärmetauscher mit einem Einfüllstutzen.

In Hinblick auf die vorstehend angegebenen Probleme ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Wärmetauscher mit Metall-Füllstutzen zu schaffen, der eine möglichst geringe Höhe des Wärmetauschers bei kostengünstiger Herstellung ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch den Wärmetauscher nach Anspruch 1 gelöst.

Der Füllstutzen des Wärmetauschers kann im Wege des Pressens einer Metallplatte zu der Gestalt im Wesentlichen in der Größe gleich einem Kunststoff-Füllstutzen leicht hergestellt, wenn der Füllstutzen aus Metall hingestellt wird. Daher ist die Höhe des Wärmetauschers, der den Metall-Füllstutzen aufweist, zu derjenigen eines Wärmetauschers verkleinert, der einen Kunststoff-Füllstutzen aufweist. Da alle Teile des Wärmetauschers einschließlich des Füllstutzens aus Metall hergestellt sind, ist ferner die Durchführung des Recyclings des Wärmetauschers verbessert.

Diese und weitere Aufgaben und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich leicht und deutlich aufgrund eines besseren Verständnisses bevorzugter Ausführungsformen, die nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, in denen zeigen:

1 eine schematische Vorderansicht mit der Darstellung eines Kühlers mit einem Füllstutzen gemäß einem ersten Beispiel,

2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in 1;

3A3J schematische Ansichten mit der Darstellung von Herstellungsvorgängen für den Füllstutzen gemäß dem ersten Beispiel;

4 eine Schnittansicht mit der Darstellung des Füllstutzens, des Kühlerdeckels, der Überlaufleitung und der Verbindungsleitung eines Kühlers gemäß einem zweiten Beispiel;

5 eine Schnittansicht mit der Darstellung des Füllstutzens, des Kühlerdeckels, der Überlaufleitung und der Verbindungsleitung eines Kühlers gemäß einem dritten Beispiel; und

6 eine Schnittansicht mit der Darstellung des Füllstutzens, des Kühlerdeckels, der Überlaufleitung und der Verbindungsleitung eines Kühlers gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Das erste, zweite und dritte Beispiel entspricht nicht dem Wortlaut des Anspruchs 1.

Nachfolgend werden die Beispiele und eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.

(Erstes Beispiel)

Nachfolgend wird ein erstes Beispiel unter Bezugnahme auf 13J beschrieben. Bei dem ersten Beispiel findet ein Füllstutzen Anwendung bei einem Kühler für ein Fahrzeug. In 1 ist ein Kühler 200 für ein Fahrzeug mit einem Füllstutzen 100 von der luftstromabwärtigen Seite bezogen auf die Luft, die durch den Kühler 200 hindurchtritt, betrachtet.

Wie in 1 dargestellt ist, besitzt der Kühler 200 mehrere flache Röhrchen 211, durch die hindurch Kühlmittel strömt, das von einem Motor (nicht dargestellt) des Fahrzeugs abgegeben wird. Ein erster und ein zweiter Sammelbehälter 221, 222 sind an dem einen Ende des Strömungsweges (d. h. an dem linken Ende in 1) der Röhrchen 211 und an dem anderen Ende des Strömungsweges (d. h. an dem rechten Ende in 1) der Röhrchen 211 derart angeordnet, dass sie sich in einer Richtung rechtwinklig zu der Längsrichtung der Röhrchen 211 erstrecken und mit den Röhrchen 211 in Verbindung stehen. Das Kühlmittel von dem Motor wird in den ersten Sammelbehälter 221 durch einen Einlassanschluss 223 hindurch eingeführt und in jedes der Röhrchen 211 verteilt. Das Kühlmittel erfährt einen Wärmeaustausch mit Luft, die durch den Kühler 200 hindurchtritt, während es durch die Röhrchen 211 hindurchströmt, und wird in dem zweiten Sammelbehälter 222 gesammelt. Das Kühlmittel in dem zweiten Sammelbehälter 222 wird in Richtung zu dem Motor hin durch einen Auslassanschluss 224 hindurch abgegeben. Der Einlassanschluss 223 ist mit einem Kühlmittel-Auslass des Motors verbunden, und der Auslassanschluss 224 ist mit einem Kühlmittel-Einlass des Motors verbunden.

Mehrere Kühlrippen 212 sind zwischen benachbarten Röhrchen 211 zur Erleichterung des Wärmeaustauschs zwischen dem Kühlmittel und Luft angeordnet, die durch den Kühler 200 hindurchtritt. Die Röhrchen 211 und die Rippen 212 bilden einen Kernbereich 210 des Kühlers 200. Weiter sind zwei Seitenplatten 213 an dem oberen bzw. an dem unteren Ende des Kernbereichs 210 in 1 derart angeordnet, dass sie sich parallel zu den Röhrchen 211 zur Verstärkung des Kernbereichs 210 erstrecken. Die Seitenplatten 213, die Röhrchen 211, die Rippen 212 und der erste und der zweite Sammelbehälter 221, 222 sind aus Aluminium hergestellt und einstückig miteinander verlötet.

Als Nächstes werden der Füllstutzen 100 und eine Kühlmittel-Eingießstruktur des Kühlers 200 im Detail unter Bezugnahme auf 2 beschrieben. Wie in 2 dargestellt ist, besitzt ein bekannter Kühlerdeckel 300 des Drucktyps ein Druckventil 310, ein Vakuumventil 320 und ein Schließventil 330. Das Druckventil 310 wird geöffnet, wenn der Druck innerhalb des zweiten Sammelbehälters 222 einen vorbestimmten Wert überschreitet. Das Vakuumventil 320 wird geöffnet, wenn der Druck innerhalb des zweiten Sammelbehälter 222 geringer als der vorbestimmte Druck wird. Der Füllstutzen 100 besitzt einen Füllstutzen-Korpusbereich 110, der eine Eingießöffnung 116 bildet. Das Schließventil 330 schließt die Eingießöffnung 116.

Eine Überlaufleitung 400 ist mit einem Speicherbehälter (nicht dargestellt) verbunden, der Kühlmittel über eine Gummileitung speichert. Die Überlaufleitung 400 ist mit dem Füllstutzen 100 derart verbunden, dass sie von dem Korpusbereich 110 aus in einer im Wesentlichen horizontalen Richtung vorsteht. Eine Verbindungsleitung 500 ist mit einer Seitenfläche des zweiten Sammelbehälters 222 und mit dem Füllstutzen 100 verbunden. Bei dem ersten Beispiel sind die Verbindungsleitung 500, die Überlaufleitung 400 und der Füllstutzen 100 aus Aluminium hergestellt. Der Füllstutzen 100 ist aus Aluminium hergestellt, das an seiner einen Seitenfläche mit Lötmaterial beschichtet ist. Die Verbindungsleitung 500 und die Überlaufleitung 400 sind mit dem Füllstutzen 100 mittels des Lötmaterials verlötet, das auf der Oberfläche des Füllstutzens 100 aufgebracht ist.

Der Füllstutzen 100 besitzt einen zylindrisch im Bereich 112, der einstückig mit dem Korpusbereich 110 im Wege des Pressens ausgebildet bzw. hergestellt ist. Der zylindrische Bereich 112 besitzt einen ringförmigen Druckventil-Abdichtungsbereich 111, der mit dem Druckventil 310 in Berührung steht, eine Öffnung 113, die innenseitig des Innendurchmessers des Druckventil-Abdichtungsbereichs 111 ausgebildet ist, um eine Verbindung mit der Verbindungsleitung 500 herzustellen, und einen Öffnungs-Umfangsbereich 114, der mit dem Druckventil-Abdichtungsbereich 111 verbunden und entlang des Umfangs der Öffnung 113 ausgebildet ist. Der Druckventil-Abdichtungsbereich 111 und der Öffnungs-Umfangsbereich 114 sind oberhalb des unteren Endbereichs 410 der Innenwand der Überlaufleitung 400 angeordnet. D. h., der Druckventil-Abdichtungsbereich 111 und der Öffnungs-Umfangsbereich 114 sind oberhalb der Achse ”a” in 2 der Überlaufleitung 400 angeordnet. Die Verbindungsleitung 500 ist mit der Innenwand des zylindrischen Bereich 112 verlötet. Der Korpusbereich 110 besitzt einen Bodenbereich 110a und einen Schließventil-Abdichtungsbereich 115, der mit dem Schließventil 300 in Berührung steht.

Als Nächstes wird ein Herstellungsverfahren für den Füllstutzen 110 im Wege des Pressens unter Bezugnahme auf 3A3J beschrieben. Als Erstes wird, wie in 3A3C dargestellt ist, eine Metallplatte w zu einer hut-förmigen Gestalt im Wege des Tiefziehens geformt (erster und zweiter Pressvorgang). D. h., ein Bereich der Metallplatte w wird um eine Abmessung ausreichend größer als die Dicke der Metallplatte w gezogen. Als Nächstes wird, wie in 3D3F dargestellt ist, wie Metallplatte w so deformiert, dass sie den zylindrischen Bereich 112 aufweist, dies im Wege des Tiefziehens in einer Richtung entgegengesetzt zu derjenigen des ersten und des zweiten Pressvorgangs (dritter, vierter und fünfter Pressvorgang). Dann wird, wie in 3G dargestellt ist, die Metallplatte w so deformiert, dass sie den Druckventil-Abdichtungsbereich 111 aufweist, dies im Wege des Ziehens um eine Abmessung im Wesentlichen gleich der Dicke der Metallplatte w in der gleichen Richtung wie diejenige des ersten und des zweiten Pressvorgangs (sechster Pressvorgang). Ferner wird, wie in 6H und 3H dargestellt ist, die Metallplatte w so deformiert, dass sie den Schließventil-Abdichtungsbereich 115 aufweist (siebter und achter Pressvorgang). Schließlich wird, wie in 3J dargestellt ist, die Öffnung 113 durch Bohren eines zentralen Teils der Metallplatte w ausgebildet (neunter Pressvorgang). Auf diese Weise wird der Füllstutzen 100 ausgebildet bzw. hergestellt.

Gemäß dem ersten Beispiel ist der Öffnungs-Umfangsbereich 114 des Füllstutzens 100 oberhalb des unteren Endbereichs 410 der Überlaufleitung 400 angeordnet. Daher muss die Metallplatte w bei dem sechsten Pressvorgang in 3G nicht tiefgezogen werden. D. h., ein Tiefzieh-Bereich der Metallplatte w, der bei dem dritten bis fünften Pressvorgang in 3D3F gebildet worden ist, muss nicht weiter in einer Richtung entgegengesetzt zu derjenigen des Tiefzieh-Bereichs tiefgezogen werden. Als eine Folge wird sogar dann, wenn der Füllstutzen 100 aus Metall, beispielsweise aus Aluminium, an Stelle von Kunststoff hergestellt wird, der Füllstutzen 100, der eine Gestalt gleich derjenigen eines Kunststoff-Füllstutzens aufweist, im Wege des Pressens leicht ausgebildet bzw. hergestellt. Daher ist der Füllstutzen 100, der aus Metall hergestellt ist, in seiner Größe im Wesentlichen gleich einem Kunststoff-Füllstutzen, und ist die Höhe des Kühlers 200 einschließlich des Kühlerdeckels 300 auf diejenige eines Kühlers mit einem Kunststoff-Füllstutzen verkleinert. Weiter sind bei dem ersten Beispiel alle Teile des Kühlers 200 einschließlich des Füllstutzens 100 aus Metall, beispielsweise aus Aluminium, hergestellt. Daher ist die Durchführung des Recyclings des Kühlers 200 verbessert.

(Zweites Beispiel)

Nachfolgend wird ein zweites Beispiel unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Bei diesem und nachfolgenden Beispielen sind Bauteile, die im Wesentlichen die gleichen wie diejenigen bei den vorausgehenden Beispielen sind, mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

Bei dem zweiten Beispiel werden, wie in 4 dargestellt ist, der zylindrische Bereich 112 und der Korpusbereich 110 des Füllstutzens 100 unter Verwendung von Metall, beispielsweise von Aluminium, im Wege des Pressens separat ausgebildet bzw. hergestellt. Hiernach wird der zylindrische Bereich 112 innenseitig des Korpusbereichs 110 angeordnet und mit dem Korpusbereich 110 verlötet, sodass der Druckventil-Abdichtungsbereich 111 oberhalb des unteren Endbereichs 410 der Überlaufleitung 400 und des Bodenbereichs 110a des Korpusbereichs 110 in gleicher Weise wie bei dem ersten Beispiel angeordnet ist. Die Verbindungsleitung 500 wird mit dem Korpusbereich 110 verbunden.

Gemäß dem zweiten Beispiel wird der Füllstutzen 100, der eine Gestalt gleich derjenigen eines Kunststoff-Füllstutzens aufweist, unter Verwendung von Metall leicht hergestellt.

(Drittes Beispiel)

Nachfolgend wird ein drittes Beispiel unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. Bei dem dritten Beispiel wird, wie in 5 dargestellt ist, der zylindrische Bereich 112 gegenüber dem Korpusbereich 110 in gleicher Weise wie bei dem zweiten Beispiel separat ausgebildet, jedoch wird die Verbindungsleitung 500 mit dem zylindrischen Bereich 112 an Stelle des Korpusbereichs 110 verbunden. Entsprechend dem dritten Beispiel wird die gleiche Wirkung wie bei dem zweiten Beispiel erreicht.

(Ausführungsform)

Nachfolgend wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 6 beschrieben. Bei der Ausführungsform wird, wie in 6 dargestellt ist, ein Endbereich der Verbindungsleitung 500 als zylindrischer Bereich 112 verwendet. Daher wird der Druckventil-Abdichtungsbereich 111 an dem Endbereich der Verbindungsleitung 500 ausgebildet.

Gemäß dieser Ausführungsform werden der zylindrische Bereich 112 und der Korpusbereich 110 separat ausgebildet. Daher wird in der gleichen Weise wie bei dem zweiten und dem dritten Beispiel der Füllstutzen 100, der eine Gestalt gleich derjenigen eines Kunststoff-Füllstutzens aufweist, unter Verwendung von Metall leicht hergestellt bzw. ausgebildet. Da der zylindrische Bereich 112 nicht unabhängig ausgebildet werden muss, ist weiter die Anzahl der Teile des Kühlers 200 verringert, wodurch die Herstellungskosten des Kühlers 200 herabgesetzt sind.

Bei der oben angegebenen Ausführungsform können sowohl die Überlaufleitung 400 als auch die Verbindungsleitung 500 mit den Füllstutzen 100 unter Verwendung eines Lötmaterials verlötet werten, das an einer Seitenfläche der Überlaufleitung 400 und der Verbindungsleitung 500 aufgebracht ist. Weiter ist die vorliegende Erfindung nicht auf einen Kühler für ein Fahrzeug beschränkt, sondern kann sie auch Anwendung bei irgendeinem Wärmetauscher finden, durch den hindurch ein Fluid strömt.

Obwohl die vorliegende Erfindung in Verbindung mit ihren bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen vollständig beschrieben worden ist, ist zu beachten, dass zahlreiche Veränderungen und Modifikationen für den Fachmann ersichtlich sein werden. Diese Veränderungen und Modifikationen sind als unter den Umfang der vorliegenden Erfindung gemäß deren Definition durch die beigefügten Ansprüche fallend zu verstehen.