Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wärmetauscher mit einer Mehrzahl von durchströmbaren Wärmetauscherrohren, die zueinander zumindest im Wesentlichen parallel verlaufen und bevorzugt an ihrer Oberfläche mit Wärmeübertragungselementen verbunden sind, wobei jeweils zwei Wärmetauscherrohre endseitig mittels eines

durchströmbaren Rohrbogens strömungstechnisch miteinander verbunden sind .

Derartige Wärmetauscher sind in einer Vielzahl von Ausführungen allgemein bekannt und in diversen unterschiedlichen Anwendungen im Einsatz .

Aufgrund günstiger Eigenschaften insbesondere hinsichtlich

Dauerhaftigkeit, Verarbeitbarkeit und Wärmeübertragung bestehen die Wärmetauscherrohre und die Rohrbögen üblicherweise aus Kupfer, wobei die Wärmetauscherrohre und die Rohrbögen typischerweise miteinander verlötet sind. Eine solche Art des Aufbaus gattungsgemäßer

Wärmetauscher hat sich in der Praxis in dem Sinne bewährt, als sich auf diese Weise langlebig feste und dichte Verbindungen der

Wärmetauscherrohre und die Rohrbögen untereinander herstellen lassen. Allerdings sind solche Wärmetauscher aufgrund des

Rohstoffpreises für Kupfer mit Herstellungskosten verbunden, die zu Anstrengungen auf der Suche nach kostengünstigeren, technisch indessen zumindest im Wesentlichen gleichwertigen Lösungen führen.

In diesen Sinne wird in der DE 1525743 A vorgeschlagen, auf dem Gebiet der Kühltechnik eingesetzte Rohrschlangen durch Verkleben von aus Aluminium bestehenden Rohrstücken und Rohrbögen herzustellen. Dabei kommt eine Klebstoffaufbringvorrichtung zum Einsatz, die das Ende des jeweiligen Rohrabschnitts aufnimmt, welches das

Einsteckteil der Rohrverbindung bildet. Ein viskoser Klebstoff wird durch die Aufbringvorrichtung hindurchgedrückt, die den

Klebstoff ström begrenzt und auf vorherbestimmte, auf der Oberfläche des Rohrstücks befindliche Stellen richtet. Das Rohrstück wird dann von der Aufbringvorrichtung abgenommen und das mit Klebstoff

BESTÄTIGUNGSKOPIE überzogene Ende in den Aufnahmeteil oder Muffenteil der

Rohrverbindung gesteckt. Nach dem Zusammenbau der Kühlschlange und bei noch nicht gehärtetem Klebstoff wird ein Saugzug auf die

Kühlschlange zur Einwirkung gebracht.

In der Praxis hat sich diese Art der Herstellung von gattungsgemäßen Wärmetauschern nicht bewährt; denn die Verbindungen zwischen den Rohrabschnitten und den Rohrbögen halten den hohen Anforderungen an die mechanische Festigkeit und Dichtigkeit insbesondere auch bei stark wechselnden Temperaturen nicht hinreichend dauerhaft stand.

Hieraus resultiert die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabenstellung, die darin besteht, einen vergleichsweise

kostengünstigen, hinsichtlich der Leistungsmerkmale dem etablierten Stand der Technik mit gelöteten Kupferrohren zumindest im

Wesentlichen gleichwertigen Wärmetauscher der eingangs genannten Art bereitzustellen .

Gelöst wird die vorstehend angegebene Aufgabenstellung durch einen Wärmetauscher der eingangs genannten Art mit den folgenden

Merkmalen :

die Rohrbögen sind mit den beiden jeweils zugeordneten

Wärmetauscherrohren mittels einer Klebeverbindung verbunden;

in Bereich der ihrer Verbindung überlappen jeweils der Rohrbogen und das Wärmetauscherrohr einander, indem ein innerer Rohrabschnitt in einen äußeren Rohrabschnitt eintaucht;

im jeweiligen Überlappungsbereich ist zwischen dem inneren

Rohrabschnitt und dem äußeren Rohrabschnitt ein ringförmiger, zumindest überwiegend mit Klebstoff gefüllter Hohlraum ausgeführt; die Hohlräume werden axial durch Bereiche begrenzt, in denen der jeweilige innere und äußere Rohrabschnitt aneinander anliegen.

In Kombination miteinander gewährleisten die vorstehend angegebenen Merkmale die Möglichkeit der Herstellung eines leistungsfähigen, langlebig zuverlässigen Wärmetauschers der gattungsgemäßen Art zu äußerst attraktiven Kosten, wozu beiträgt, dass infolge der

spezifischen erfindungsgemäßen Gestaltung der Verbindungen der Wärmetauscherrohre und der Rohrbögen untereinander, die Wärmetauscherrohre aus einem kostengünstigeren Material als Kupfer (insbesondere Aluminium) hergestellt sein können, ohne dass, dies auf die Funktion und Lebensdauer des Wärmetauschers sich nachteilig auswirkt. Im Hinblick auf die Langlebigkeit und Zuverlässigkeit ist dabei von Bedeutung, dass zwischen den jeweils miteinander zu verbindenden Teilen, d.h. dem Wärmtauscherrohr und dem Rohrbogen, im Überlappungsbereich ein ringförmiger Hohlraum besteht, der

beidseitig axial durch Bereiche, in denen das Wärmtauscherrohr und der Rohrbogen aneinander anliegen, begrenzt ist und in den Klebstoff eingefüllt werden kann, nachdem die beiden besagten Teile ineinander gesteckt worden sind. Auf diese Weise ist nämlich ausgeschlossen, dass Klebstoff, der - gemäß dem Stand der Technik - vor dem

Zusammenstecken oberflächlich auf eines der beiden Teile aufgetragen wurde, beim Zusammenstecken abgesteift wird, was zu einer

Schwachstelle in der Verklebung führt. Aufgrund der Befüllung des jeweiligen ringförmigen Hohlraumes im Überlappungsbereich von

Wärmtauscherrohr und Rohrbogen nach dem Zusammenstecken der beiden Teile ist es insbesondere auch möglich, zunächst zahlreiche Teile, aus denen der betreffende Wärmetauscher aufgebaut ist,

zusammenzustecken, bevor anschließend, besonders bevorzugt für alle betreffenden Steckverbindungen gleichzeitig, die ringförmigen

Hohlräume im Bereich der Vielzahl von Steckverbindungen mit

Klebstoff befüllt werden. Indem bei einer solchen Vorgehensweise zahlreiche - ggf. sogar sämtliche - Steckverbindungen des

Wärmetauschers vor deren - durch anschließende Verklebung erfolgende - Fixierung hergestellt werden können, werden Fertigungstoleranzen der Einzelteile (einschließlich derer der Wärmeübertragungsplatten oder sonstigen Wärmeübertragungselemente) im lediglich gesteckten, noch nicht geklebten Gefüge berücksichtigt bzw. kompensiert, so dass die Verklebungen, die durch das anschließende Befüllen der

ringförmigen Hohlräume mit Klebstoff gebildet werden, selbst spannungsfrei sind. Auf diese Weise lassen sich Wärmetauscher realisieren, bei denen die Wärmtauscherrohre und Rohrbögen, ohne miteinander verlötet worden zu sein, dauerhaft dicht miteinander verbunden sind. Dies hinwiederum gestattet die Verwendung eines nicht oder nur schwer lötbaren Werkstoffs insbesondere für die Wärmtauscherrohre, was im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt dadurch genutzt wird, dass die Wärmtauscherrohre aus Aluminium bestehen.

Gemäß einer ersten bevorzugte Weiterbildung der Erfindung liegen der innere und der äußere Rohrabschnitt in den beiden den jeweiligen ringförmigen Hohlraum axial begrenzenden Anlagebereichen spielfrei, bevorzugt mit einer definierten Passung aneinander an. Dies ist, weil es die exakte Positionierung der Rohrabschnitte zueinander während der Montage sicherstellt, in herstellungstechnischer

Hinsicht von Vorteil. Es ist überdies aber auch günstig im Hinblick auf die Zuverlässigkeit und Lebensdauer des Wärmetauschers, weil sich auf diese Weise besonders homogene, konzentrische Verklebungen der Rohrabschnitte mit gleichmäßigen Klebefugen realisieren lassen, die auch bei in einem erheblichen Umfang wechselnden Temperaturen spannungsfrei bleiben.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn in dem Überlappungsbereich der äußere Rohrabschnitt zwei sich in Richtung auf die Mitte des ringförmigen Hohlraumes hin erweiternde konische Abschnitte

aufweist. Bei dieser Ausführungsform werden die der Aufnahme des Klebstoffes dienenden Hohlräume durch die besondere Formgebung des jeweiligen äußeren Rohrabschnitts gebildet, während die jeweiligen inneren Rohrabschnitte im Überlappungsbereich zylindrisch ausgeführt sein können. Dies ist strömungstechnisch von Vorteil, wobei zugleich die beidseitig konische Ausführung des äußeren Rohrabschnitts im Überlappungsbereich von Vorteil ist im Hinblick auf eine dauerhafte mechanische Festigkeit und Dichtheit der Klebeverbindung.

Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung mündet in den Hohlraum mindestens eine in dem äußeren Rohrabschnitt vorgesehene Öffnung. Durch diese hindurch kann bei

zusammengesteckten Rohrabschnitten Klebstoff in den vorstehend beschriebenen Hohlraum eingefüllt werden. Besonders bevorzugt münden in den Hohlraum zwei derartige in dem äußeren Rohrabschnitt

vorgesehene Öffnungen, die einander insbesondere im Wesentlichen diametral gegenüberliegen können. Die der Klebstoff -Einfüllöffnung gegenüberliegende Öffnung dient dabei der Kontrolle der Füllung und dem Austritt von Luft und überschüssigem Klebstoff; dies kommt, namentlich weil die Gefahr von Lufteinschlüssen maßgeblich reduziert wird, der Qualität der Klebeverbindungen zugute. In

verfahrenstechnischer Hinsicht ist dabei besonders günstig, wenn der Klebstoff von unten her, durch eine unten liegende Öffnung in den besagten Hohlraum eingefüllt wird und die zunächst in dem Hohlraum befindliche Luft durch eine gegenüber, d.h. oben liegende

Kontrollöffnung hindurch verdrängt.

Gemäß einer abermals anderen bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der äußere Rohrabschnitt endseitig eine

Aufweitung aufweist. Diese ist hinwiederum von besonderem Vorteil im Hinblick auf eine einfache Montage der - in einem zweiten Schritt zu verklebenden - Steckverbindungen. Bevorzugt besteht dabei in dem äußeren Rohrabschnitt zwischen der Aufweitung und dem Beginn des Hohlraumes ein zylindrischer Rohrabschnitt, dessen axiale Länge besonders bevorzugt mindestens 25% des Durchmessers des

zylindrischen Rohrabschnitts beträgt. Auch dies ist wieder ein in fertigungstechnischer Hinsicht vorteilhafter Aspekt, weil der zylindrische Rohrabschnitt beim Zusammenstecken der beiden

Rohrabschnitte den inneren führt.

Für bestimmte Anwendungen (z. B. Hochdruckanwendungen) kann im Einzelfall vorteilhaft sein, wenn jeweils in den

Überlappungsbereichen von Wärmetauschrohren und Rohrbögen zwei oder noch mehr mit Klebstoff gefüllte ringförmige Hohlräume der

vorstehend erläuterten Gestaltung in axialer Abfolge vorgesehen sind. Eine solche Aneinanderreihung von mehreren Klebekammern eröffnet dabei die Möglichkeit diese individuell funktionsspezifisch zu optimieren, so dass die Klebekammern insbesondere nicht

untereinander identisch ausgeführt sein müssen. Im Gegenteil ist insoweit durchaus günstig, eine Klebekammer im Hinblick auf die Abdichtung zwischen Wärmetauscherrohr und Rohrbogen zu optimieren, die anderen Klebekammern demgegenüber im Hinblick auf die

mechanische Fertigkeit der Verbindung der genannten Teile. Die funktionsspezifische Optimierung kann dabei sowohl die Gestaltung der mit Klebestoff zu füllenden Ringraumes betreffen, als auch die Auswahl der Klebstoffe. Wenngleich im Rahmen der vorliegenden Erfindung grundsätzlich auch in Betracht kommt, dass die jeweils äußeren Rohrabschnitte der Verbindungsbereiche an den Wärmetauscherrohren ausgebildet sind, so erweist sich sowohl in Hinblick auf eine kostengünstige Herstellung der Komponenten wie auch im Hinblick auf eine einfache Montage als vorteilhaft, wenn an den Rohrbögen jeweils zwei äußere

Rohrabschnitte ausgeführt sind, d.h. die Wärmetauscherrohre

endseitig jeweils in die zugeordneten Rohrbögen eingesteckt sind.

Was die Materialwahl für die Rohrbögen angeht, so bestehen diese namentlich dann, wenn die Wärmeaustauscherrohre aus Aluminium bestehen, besonders bevorzugt ebenfalls aus Aluminium. Günstig ist dies deshalb, weil in diesem Falle die Wärmetauscherrohre und die Rohrbögen die selben Wärmedehnungseigenschaften aufweisen, was der Lebensdauer der Verklebungen zugute kommt. Indessen können die Rohrbögen im Rahmen der vorliegenden Erfindung durchaus auch aus einem anderen Material bestehen, beispielsweise aus Kunststoff. Dies ist dann von Vorteil, wenn im Bereich der Rohrbögen gezielt eine Wärmeübertragung an die Umgebung möglichst weitgehend unterbunden werden soll .

Wärmetauscher nach der vorliegenden Erfindung lassen sich mit

Vorteil auf einer großen Breite von Anwendungen einsetzen. Zum Tragen kommen die vorstehend dargelegten günstigen Eigenschaften dabei in besonderer Weise bei der Verwendung der entsprechenden Wärmetauscher als Rückkühler für Wasser, Wasser-Glykol sowie Öl wie auch als Verflüssiger für diverse Kältemittel einschließlich NH ₃ .

Durch die vorliegende, vorstehend erläuterte Erfindung lassen sich nicht nur - insbesondere die Verwendung entsprechend

kostengünstigere Werkstoffe für die Herstellung der

Wärmetauscherrohre - Kostenvorteile gegenüber dem Stand der Technik erzielen. Auch die größere Flexibilität hinsichtlich der für die Herstellung der Wärmetauscherrohre und der Rohrbögen verwendeten Materialien ist ein bedeutender Aspekt. Denn die erfindungsgemäße Gestaltung der Verbindungen der Wärmetauscherrohre und der Rohrbögen untereinander lässt spezifische, f nktionsoptimierte

Materialpaarungen zu, bei denen auf Metalle (NE-Metalle, Eisen, Stähle, einschließlich Edelstahl) und auf nicht-metallische Werkstoffe zurückgegriffen werden kann.

Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand eines in der Zeichnung veranschaulichten bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei die Zeichnung den Randbereich eines Wärmetauschers nach der vorliegenden Erfindung im Ausschnitts-Bereich mit vier endseitig aus einem Paket von Wärmeübertragungsplatten

herausragenden, mittels zweier Rohrbögen miteinander verbundenen Wärmetauscherrohren zeigt.

Der in der Zeichnung dargestellte Wärmetauscher umfasst eine

Vielzahl von parallel zueinander angeordneten durchströmbaren Wärmetauscherrohren 1, von denen in der Zeichnung allerdings lediglich vier gezeigt sind, sowie eine Vielzahl von - ebenfalls parallel mit Abstand zueinander - orthogonal zu den

Wärmetauscherrohren 1 angeordneten Wärmeübertragungselementen 2 in Form von Wärmeübertragungsplatten 3. Letztere sind in als solches bekannter Weise mit den Wärmetauscherrohren 1 an deren Oberfläche wärmeleitend verbunden. Jeweils zwei Wärmetauscherrohre 1 sind endseitig mittels eines durchströmbaren Rohrbogens 4

strömungstechnisch miteinander verbunden. Da der Wärmetauscher nach der Zeichnung insoweit dem hinlänglich bekannten Stand der Technik (vgl. DE z.B. DE 1525743, Fig. 1) entspricht, sind weitere

Erläuterungen entbehrlich.

Die aus Aluminium bestehenden Rohrbögen 4 sind mit den beiden jeweils zugeordneten, ebenfalls aus Aluminium bestehenden

Wärmetauscherrohren 1 mittels einer Klebeverbindung 5 dicht und mechanisch fest verbunden. Dazu überlappen jeweils der Rohrbogen 4 und das Wärmetauscherrohr 1 in Bereich ihrer Verbindung einander, indem ein innerer Rohrabschnitt 6, der bei diesem

Ausführungsbeispiel an dem betreffenden Wärmetauscherrohr 1 ausgeführt ist, in einen äußeren Rohrabschnitt 7, der

dementsprechend vorliegend an dem Rohrbogen 4 ausgebildet ist, eintaucht. Im jeweiligen Überlappungsbereich 8 ist zwischen inneren Rohrabschnitt 6 und dem äußeren Rohrabschnitt 7 ein ringförmiger, zumindest überwiegend mit Klebstoff 9 gefüllter Hohlraum 10 ausgeführt, der axial beidseitig durch Bereiche begrenzt wird, in denen der jeweilige innere Rohrabschnitt 6 und äußere Rohrabschnitt 7 spielfrei aneinander anliegen. im Hinblick darauf, dass jeweils das Wärmetauscherrohr 1 (auch) in dem Überlappungsbereich 8 mit seinen Nennabmessungen zylindrisch ausgeführt ist, werden die Hohlräume 10 durch eine spezifische, nachstehend im Einzelnen erläuterte endseitige Aufweitung des

Rohrbogens 4 definiert. Hierzu vergrößert sich zunächst der

Durchmesser des Rohrbogens 4 jeweils in einem Übergangsbereich 11 dergestalt, dass sein Innendurchmesser dem Außendurchmesser des Wärmetauscherrohres 1 entspricht. Mit diesen Anmessungen ist ein erster zylindrischer Abschnitt 12 des Rohrbogens im

Überlappungsbereich 8 ausgeführt. Hieran schließt sich ein den Hohlraum 10 begrenzender, sich erweiternder erster Konusabschnitt 13 an, der in einen mehr oder weniger zylindrischen Zentralabschnitt 14 übergeht. An letzteren schließt sich ein den Hohlraum 10 weiterhin begrenzender zweiter, sich verjüngender Konusabschnitt 15 an, der in einen zylindrischen Führungsabschnitt 16 übergeht, dessen

Innendurchmesser wiederum dem Außendurchmesser des

Wärmetauscherrohres 1 entspricht. Schließlich weist der äußere Rohrabschnitt 7, d.h. vorliegend der Rohrbogen 4 endseitig eine Aufweitung 17 auf .

In den Hohlraum 10 münden jeweils zwei in dem äußeren Rohrabschnitt 7 vorgesehene, einander im Wesentlichen diametral gegenüberliegende Öffnungen, nämlich eine - während der Montage des Wärmetauschers unten liegende - Einfüllöffnung 18 und eine - während der Montage oben liegende - Kontrollöffnung 19.

Die wesentlichen Schritte bei der Herstellung des in der Zeichnung veranschaulichten Wärmetauschers sind:

Zusammenfügen der Wärmeübertragungsplatten 3 und der

Wärmtauscherrohre 1 zu einem Wärmetauscherblock;

Aufsetzen der Rohrbögen 4 auf die jeweiligen freien Enden der

Wärmetauscherrohre ; Befüllen der zwischen den Wärmtauscherrohren 1 und den Rohrbögen 4 in den jeweiligen Überlappungsbereichen 8 bestehenden Hohlräume 10 mit Klebstoff 9.