DE102019211969A1 - Flachrohr und Kondensator mit Flachrohr - Google Patents
Flachrohr und Kondensator mit Flachrohr Download PDFInfo
- Publication number
- DE102019211969A1 DE102019211969A1 DE102019211969.7A DE102019211969A DE102019211969A1 DE 102019211969 A1 DE102019211969 A1 DE 102019211969A1 DE 102019211969 A DE102019211969 A DE 102019211969A DE 102019211969 A1 DE102019211969 A1 DE 102019211969A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- tube
- flat tube
- flat
- partition walls
- connection openings
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
- F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
- F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
- F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
- F28D1/0535—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
- F28D1/05366—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
- F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
- F25B39/00—Evaporators; Condensers
- F25B39/04—Condensers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular
- F28F1/022—Tubular elements of cross-section which is non-circular with multiple channels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/02—Tubular elements of cross-section which is non-circular
- F28F1/025—Tubular elements of cross-section which is non-circular with variable shape, e.g. with modified tube ends, with different geometrical features
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28B—STEAM OR VAPOUR CONDENSERS
- F28B1/00—Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser
- F28B1/06—Condensers in which the steam or vapour is separate from the cooling medium by walls, e.g. surface condenser using air or other gas as the cooling medium
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
- F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
- F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
- F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
- F28D1/0535—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
- F28D1/05366—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
- F28D1/05383—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators with multiple rows of conduits or with multi-channel conduits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
- F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
- F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
- F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
- F28D1/0535—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
- F28D1/05366—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
- F28D1/05391—Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators with multiple rows of conduits or with multi-channel conduits combined with a particular flow pattern, e.g. multi-row multi-stage radiators
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
- F28D2021/0068—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for refrigerant cycles
- F28D2021/007—Condensers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F1/00—Tubular elements; Assemblies of tubular elements
- F28F1/10—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
- F28F1/40—Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only inside the tubular element
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2215/00—Fins
- F28F2215/04—Assemblies of fins having different features, e.g. with different fin densities
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F2215/00—Fins
- F28F2215/08—Fins with openings, e.g. louvers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Geometry (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Flachrohr (5, 10) mit einer Rohrwandung (11), einem Rohrinnenraum (12), einer Einströmöffnung (13) und einer Ausströmöffnung (14), wobei die Rohrwandung (11) den Rohrinnenraum (12) von einer Einströmöffnung (13) bis zu der Ausströmöffnung (14) umgibt, wobei im Rohrinnenraum (12) Trennwände (15) vorgesehen sind, welche parallel zueinander verlaufen und den Rohrinnenraum (12) in parallel zueinander verlaufende Strömungskanäle (7, 16) unterteilen, wobei die Trennwände (15) Verbindungsöffnungen (17) aufweisen, wobei die Trennwände (15) nur in einem Bereich zwischen 30% und 95% der Rohrlänge ausgehend von der Einströmöffnung (13) hin zu der Ausströmöffnung (14) angeordnet sind. Auch betrifft die Erfindung einen Kondensator (1) mit einem Flachrohr (5, 10).
Description
- Technisches Gebiet
- Die Erfindung betrifft ein Flachrohr, insbesondere für einen Kondensator und einen Kondensator mit einem Flachrohr.
- Stand der Technik
- Kondensatoren mit einer Luftkühlung zur Kondensation eines Kältemittels sind im Stand der Technik bekannt. Dabei wird eine Reihe von Rohren, insbesondere Flachrohre, zwischen zwei Sammelrohren angeordnet, wobei die Rohre beabstandet zueinander angeordnet sind, um Rippen für die Durchströmung von Luft anzuordnen.
- Als Flachrohre sind beispielsweise extrudierte Rohre bekannt geworden, welche intern eine Reihe von Strömungskanälen mit einem geringen hydraulischen Durchmesser in einem Bereich von etwa 0,5 bis 1,5 mm aufweisen, um den Wärmeübergang zu verbessern. Auch sind Falzrohre mit einem Einsatz bekannt geworden, wobei der Einsatz die Strömungskanäle definiert.
- Bei Flachrohren mit sehr geringen hydraulischen Durchmessern im unteren Bereich der bekannten hydraulischen Durchmesser, also etwa im Bereich von 0,5 bis 1,0 mm, sind zweiflutige Kondensatoren bekannt. Dabei sind die Flachrohre des Kondensators in zwei Gruppen unterteilt, wobei die Flachrohre einer Gruppe jeweils hydraulisch parallel geschaltet sind und so eine Flut bilden. Bei solchen Kondensatoren dient die erste Flut der Enthitzung und Kondensation des Kältemittels, so dass das Kältemittel vollständig bis zum Erreichen der Siedelinie kondensiert und die zweite Flut dient der Unterkühlung des Kältemittels.
- Eine Reduzierung des hydraulischen Durchmessers der Strömungskanäle zur weiteren Steigerung der Wärmeübertragung zeigt sich als zunehmend schwierig, wobei bei extrudierten Rohren die Grenze der Machbarkeit noch geringerer hydraulischer Durchmesser der Strömungskanäle bereits erreicht ist.
- Es hat sich bei solchen Kondensatoren mit einem Kreuzstrom von Kältemittel und Luft gezeigt, dass sich die Luft beim Überströmen des Flachrohrs quer zu den Strömungskanälen von Strömungskanal zu Strömungskanal erwärmt, so dass nicht jeder Strömungskanal im Flachrohr die gleiche Wandtemperatur aufweist, sondern die Wandtemperatur des Strömungskanals von Strömungskanal zu Strömungskanal zunimmt. Die Zustandsänderung und der Massenstrom des Kältemittels sind daher von Strömungskanal zu Strömungskanal in einem Flachrohr verschieden, so dass eine Ungleichheit des Massenstroms sich in dem Flachrohr von Strömungskanal zu Strömungskanal ergibt.
- In einem experimentellen Ergebnis zeigt sich, dass bei einem Flachrohr mit zehn Strömungskanälen der Massenstrom des ersten Strömungskanals beispielhaft bei etwa 0,65 kg/h liegt, während er bei dem zehnten Strömungskanal nur noch bei etwa 0,3 kg/h liegt. Dabei sind die Flachrohre 500 mm lang, 16 mm breit und der Betriebspunkt ist Euroklim 2 m/s. Der luftseitig erste Strömungskanal trägt also etwa den doppelten Massenstrom als der luftseitig letzte Strömungskanal.
- Als Resultat aus dieser Tatsache ist auch der Dampfgehalt in einem Strömungskanal von Strömungskanal zu Strömungskanal unterschiedlich. So zeigt sich beispielsweise, dass der Restdampfgehalt bei den ersten fünf Strömungskanälen am Ende des Flachrohrs null ist und das flüssige Kältemittel geringfügig unterkühlt ist. Die weiteren fünf Strömungskanäle zeigen einen Restdampfgehalt, der endlich und messbar ist, insbesondere im Bereich von etwa 30 bis 10 % liegt. Nach Mischung des Kältemittels am Flachrohrende aus den verschiedenen Strömungskanälen ergibt sich ein Zustand, der etwa auf der Siedelinie ist.
- Insgesamt ist festzustellen, dass die Bedingungen in den Strömungskanälen von Strömungskanal zu Strömungskanal variieren, was zu Nachteilen in der Kühlleistung führt.
- Auch sind Flachrohre bekannt, bei welchen eine Turbulenzeinlage in den Rohrinnenraum eingelegt ist, wobei durch die Turbulenzeinlage Strömungskanäle gebildet werden, die im Wesentlichen über die gesamte Rohrlänge Verbindungsöffnungen in den die Strömungskanäle trennenden Wandelementen aufweisen, so dass Querströmungen von einem Strömungskanal in einen benachbarten Strömungskanal ermöglicht werden, so dass quasi über die gesamte Rohrlänge eine stetige Querströmung ermöglicht wird. Solche Rohre sind beispielsweise durch die
DE 102 13 136 A1 bekannt geworden. - Solche Rohre weisen bei Kondensatoren bezüglich der permanent vorliegenden Mischung des Kältemittels einen höheren Druckabfall auf.
- Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
- Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Flachrohr zu schaffen, welches gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist. Auch ist es die Aufgabe, einen Kondensator mit Flachrohren zu schaffen, welcher gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist.
- Die Aufgabe zu dem Flachrohr wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Flachrohr mit einer Rohrwandung, einem Rohrinnenraum, einer Einströmöffnung und einer Ausströmöffnung, wobei die Rohrwandung den Rohrinnenraum von einer Einströmöffnung bis zu der Ausströmöffnung umgibt, wobei im Rohrinnenraum Trennwände vorgesehen sind, welche parallel zueinander verlaufen und den Rohrinnenraum in parallel zueinander verlaufende Strömungskanäle unterteilen, wobei die Trennwände Verbindungsöffnungen aufweisen, wobei die Trennwände nur in einem Bereich zwischen 30% und 95% der Rohrlänge ausgehend von der Einströmöffnung hin zu der Ausströmöffnung angeordnet sind. Dadurch ergibt sich ein optimierter Wärmestrom und eine effiziente Kühlung des das Flachrohr durchströmenden Fluids. Dadurch wird eine Vermischung des Fluids von unterschiedlichen Strömungskanälen erst nach einer definierten Durchströmungslänge erlaubt, was die Effektivität des Flachrohrs verbessert.
- Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Trennwände nur in einem Bereich zwischen 50% und 85% der Rohrlänge ausgehend von der Einströmöffnung hin zu der Ausströmöffnung angeordnet sind, insbesondere nur in einem Bereich zwischen 65% und 75% der Rohrlänge ausgehend von der Einströmöffnung hin zu der Ausströmöffnung. Dadurch wird eine Vermischung des Fluids erreicht, wenn bei einem Kältemittel als beispielsweises Fluid die Enthitzung zumindest schon weitestgehend stattgefunden hat.
- Dabei ist es vorteilhaft, wenn Verbindungsöffnungen in den Trennwänden linienartig angeordnet sind, so dass Verbindungsöffnungen verschiedener Trennwände im Wesentlichen auf zumindest einer Linie liegend angeordnet sind. Dadurch kann eine gezielte Vermischung von Fluid erfolgen.
- Auch ist es zweckmäßig, wenn alle Verbindungsöffnungen in den Trennwänden linienartig angeordnet sind. Auch dadurch wird die Vermischung zielgerichtet durchgeführt.
- Auch ist es vorteilhaft, wenn die Verbindungsöffnungen in den Trennwänden im Wesentlichen auf zwei sich kreuzenden Linien liegend angeordnet sind. Dadurch wird beispielsweise erreicht, dass die äußeren Strömungskanäle beispielsweise vor den mittiger angeordneten Strömungskanälen gemischt werden.
- Auch ist es vorteilhaft, wenn die Anzahl der Verbindungsöffnungen je Trennwand kleiner als fünf ist, insbesondere maximal zwei ist. Dadurch wird ebenso eine zielgerichtete Mischung des Fluids, insbesondere von benachbarten Strömungskanälen, erreicht.
- Vorteilhaft ist es auch, wenn die Anzahl der Verbindungsöffnungen in einer quer zur Längsrichtung des Flachrohrs mittig angeordneten Trennwand kleiner ist als die Anzahl der Verbindungsöffnungen in anderen Trennwänden, insbesondere die Anzahl eins ist. Dadurch wird eine effektive Mischung erreicht.
- Vorteilhaft ist es auch, wenn die Trennwände durch eine Turbulenzeinlage oder ein Rippenelement in den Rohrinnenraum eingebracht sind. Dadurch wird eine einfache Herstellung erreicht, in dem eine vorkonfektionierte Turbulenzeinlage bzw. ein vorkonfektioniertes Rippenelement in ein Rohr eingeschoben oder anderweitig integriert wird.
- Vorteilhaft ist es auch, wenn das Flachrohr ein gelötetes oder geschweißtes Rohr ist, insbesondere ein Falzrohr oder dass das Flachrohr ein extrudiertes Rohr ist.
- Die Aufgabe zu dem Kondensator wird mit den Merkmalen von Anspruch 10 gelöst.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft einen Kondensator mit einem Rohr-Rippen-Block und mit einem ersten Sammelraum und mit einem zweiten Sammelraum, wobei der Rohr-Rippen-Block zumindest ein Flachrohr, insbesondere mehrere Flachrohre und zwischen den Flachrohren angeordnete Rippenelemente aufweist, wobei jeweils ein erstes Flachrohrende eines Flachrohrs mit dem ersten Sammelraum kommuniziert und jeweils ein zweites Flachrohrende eines Flachrohrs mit dem zweiten Sammelraum kommuniziert, wobei zumindest eines der Flachrohre des Rohr-Rippen-Blocks erfindungsgemäß ausgebildet ist.
- Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind durch die nachfolgende Figurenbeschreibung und durch die Unteransprüche beschrieben.
- Figurenliste
- Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage zumindest eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Kondensators, -
2 ein Diagramm, -
3 ein Diagramm, -
4 ein Diagramm, -
5 ein Diagramm, -
6 eine perspektivische Darstellung eines erfindungsgemäßen Flachrohrs, und -
7 eine vergrößerte Darstellung gemäß6 . - Bevorzugte Ausführung der Erfindung
- Die
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kondensators1 . Der Kondensator1 weist einen Rohr-Rippen-Block2 , sowie einen ersten Sammelraum3 und einen zweiten Sammelraum4 auf. Der Rohr-Rippen-Block weist zumindest ein Flachrohr5 , vorteilhaft mehrere Flachrohre5 auf, die in diesem Beispiel beabstandet zueinander angeordnet sind. Zwischen den Flachrohren5 bzw. benachbart zu dem einen Flachrohr5 sind Rippenelemente6 angeordnet. Dabei weisen die jeweiligen Flachrohre5 intern Strömungskanäle7 auf, die sich in der Längsrichtung der Flachrohre5 erstrecken. - Die Flachrohre
5 sind bzw. das eine Flachrohr5 ist jeweils derart angeordnet, dass jeweils ein erstes Flachrohrende8 eines Flachrohrs mit dem ersten Sammelraum3 kommuniziert und jeweils ein zweites Flachrohrende9 eines Flachrohrs5 mit dem zweiten Sammelraum4 kommuniziert. - Dabei ist es aus dem Stand der Technik bekannt, dass beispielsweise die sämtlichen Strömungskanäle
7 eines Flachrohrs5 durchgängig von einem Flachrohrende8 hin zu dem anderen Flachrohrende9 getrennt voneinander angeordnet und ausgebildet sind. Das Fluid, dass durch diese Strömungskanäle7 nach dem Stand der Technik strömt, kann innerhalb des Rohrs nicht derart gemischt werden, dass das Fluid von einem Strömungskanal7 zu einem anderen Strömungskanal7 strömen kann. - Dadurch ergibt sich die in
2 gezeigte Ungleichverteilung des Massenstroms des Fluids durch die unabhängigen Strömungskanäle7 . In dem Beispiel der2 wird ein Flachrohr mit zehn Strömungskanälen7 betrachtet, das 50 cm Länge hat. Es ist zu erkennen, dass der luftseitig erste Strömungskanal7 einen etwa doppelt so großen Massenstrom trägt als der luftseitig letzte Strömungskanal7 . Dies ergibt sich daraus, dass der luftseitig erste Strömungskanal7 besser durch die angeströmte Luft gekühlt wird. Vom luftseitig ersten Strömungskanal7 hin zu dem luftseitig letzten Strömungskanal7 nimmt der Massenstrom des durchströmenden Fluids kontinuierlich ab. Dies führt dazu, dass die Enthitzung des Fluids im ersten Strömungskanal7 am effektivsten ist und im zehnten Strömungskanal7 am schlechtesten ist. - Die
3 zeigt dabei den Dampfgehalt in dem in3 betrachteten Flachrohr5 , das hier für in 20 Abschnitte unterteilt ist. Es ist zu erkennen, dass der Dampfgehalt je Strömungskanal7 vom Beginn des Flachrohrs5 hin zum Ende des Flachrohrs5 in jedem Strömungskanal7 abnimmt, wobei der Dampfgehalt in den ersten fünf Strömungskanälen7 zum Ende hin auf Null sinkt. Im ersten Strömungskanal7 ist der Dampfgehalt bereits bei dem 15. Abschnitt, also etwa ab 35 cm Länge Null und danach findet sich nur Flüssigkeit, wenn als Fluid ein Kältemittel betrachtet wird. Im zweiten Strömungskanal7 ist der Dampfgehalt bereits bei dem 16. Abschnitt, also etwa ab 37,5 cm Länge Null. Im dritten Strömungskanal7 ist der Dampfgehalt bereits bei dem 18. Abschnitt, also etwa ab 42,5 cm Länge Null. Im vierten Strömungskanal7 ist der Dampfgehalt bereits bei dem 19. Abschnitt, also etwa ab 45 cm Länge Null. Im fünften Strömungskanal7 ist der Dampfgehalt bereits bei dem 20. Abschnitt, also etwa ab 47,5 cm Länge Null. Die weiteren Strömungskanäle7 sechs bis zehn zeigen auch bis zum Ende des Flachrohrs5 hin keine Sättigung und es findet sich dort auch am Ende des Flachrohrs5 noch ein endlicher Dampfgehalt, der vom sechsten Strömungskanal7 zum zehnten Strömungskanal7 zunimmt und bei dem zehnten Strömungskanal7 am größten ist. - Die
4 zeigt im Vergleich dazu den Dampfgehalt in einem Flachrohr5 , das wie das Rohr zu3 mit zehn Strömungskanälen7 ausgebildet ist. Jedoch bei 35 cm Länge eine Querverbindung der Strömungskanale7 vorgesehen ist. Das in4 betrachteten Flachrohr5 ist dabei ebenso in 20 Abschnitte unterteilt, um den Dampfgehalt zu bestimmen. Es ist zu erkennen, dass der Dampfgehalt je Strömungskanal7 vom Beginn des Flachrohrs5 hin zum Ende des Flachrohrs5 in jedem Strömungskanal7 abnimmt, wobei bei der Querverbindung bei 35 cm eine Vergleichmäßigung des Dampfgehalts stattfindet aufgrund der Queraustauschs des Fluids an der Querverbindung. Der Dampfgehalt nimmt ab dort eher gleichmäßig bis zum Ende hin ab. Im ersten Strömungskanal7 ist der Dampfgehalt dann bereits bei dem 19. Abschnitt, also etwa ab 45 cm Länge Null und danach findet sich nur Flüssigkeit, wenn als Fluid ein Kältemittel betrachtet wird. Im zweiten und dritten Strömungskanal7 ist dies ebenso der Fall. Im vierten und fünften Strömungskanal7 ist der Dampfgehalt bereits bei dem 20. Abschnitt, also etwa ab 47,5 cm Länge Null. Die weiteren Strömungskanäle7 sechs bis zehn zeigen auch bis zum Ende des Flachrohrs5 hin noch keine Sättigung und es findet sich dort auch am Ende des Flachrohrs5 noch ein endlicher Dampfgehalt, der vom sechsten Strömungskanal7 zum zehnten Strömungskanal7 zunimmt und bei dem zehnten Strömungskanal7 am größten ist. Allerdings ist der Dampfgehalt der sechsten bis zehnten Strömungskanäle7 deutlich geringer im Vergleich zu der Situation der3 . - Die
5 zeigt ein Diagramm, in welchem die Abweichung des Wärmestroms in % als Funktion der Position der Querverbindung unter den zehn Strömungskanälen7 des Flachrohrs5 mit einer Gesamtlänge von 50 cm aufgetragen ist. Es ist zu erkennen, dass bei einer zu frühen Querverbindung bei unter 10 cm Länge, also von weniger als 10 cm Abstand zum Rohranfang, sogar eine negative Abweichung zu erkennen ist. Ab etwa 10 cm Länge nimmt die Abweichung positive Werte an und steigt bis etwa 35 cm Länge auf ein Maximum. Ab 35 cm Länge nimmt die Abweichung bis hin zum Ende des Flachrohrs bei 50 cm auf Null ab. Dies zeigt, dass eine Querverbindung der Strömungskanäle7 nur bei etwa 35cm, also bei etwa 70% der Länge des Flachrohrs den größten positiven Einfluss hat. - Die
6 und7 zeigen ein erfindungsgemäßes Flachrohr10 , wie es bei einem erfindungsgemäßen Kondensator1 oder Wärmeübertrager im Allgemeinen eingesetzt werden kann bzw. eingesetzt ist. - Das Flachrohr
10 ist mit einer Rohrwandung11 , einem Rohrinnenraum12 , einer Einströmöffnung13 und einer Ausströmöffnung14 versehen. Dabei umgibt die Rohrwandung11 den Rohrinnenraum12 von der Einströmöffnung13 bis hin zu der Ausströmöffnung14 . - Das erfindungsgemäße Flachrohr
10 ist dabei derart ausgebildet, dass in dem Rohrinnenraum12 Trennwände15 vorgesehen sind, welche parallel zueinander verlaufen und den Rohrinnenraum12 in parallel zueinander verlaufende Strömungskanäle16 unterteilen. Die Strömungskanäle verlaufen dabei vom Rohranfang an der Einströmöffnung13 bis hin zum Rohrende an der Ausströmöffnung14 . Erfindungsgemäß weisen die Trennwände15 Verbindungsöffnungen17 auf, wobei die Trennwände15 nur in einem Bereich zwischen 30% und 95% der Rohrlänge L ausgehend von der Einströmöffnung13 hin zu der Ausströmöffnung14 angeordnet sind. - Bevorzugt weisen die Trennwände
15 nur in einem Bereich zwischen 50% und 85% der Rohrlänge L ausgehend von der Einströmöffnung13 hin zu der Ausströmöffnung14 Verbindungsöffnungen17 auf, insbesondere nur in einem Bereich zwischen 65% und 75% der Rohrlänge L ausgehend von der Einströmöffnung13 hin zu der Ausströmöffnung14 . - In den
6 und7 ist zu erkennen, dass zumindest einzelne oder die Verbindungsöffnungen17 in den Trennwänden15 linienartig angeordnet sind, so dass Verbindungsöffnungen17 verschiedener Trennwände15 im Wesentlichen auf zumindest einer Linie liegend angeordnet sind. Dabei ist es auch bevorzugt, wenn alle Verbindungsöffnungen17 in den Trennwänden15 linienartig angeordnet sind. - Aus den
6 und7 ist auch zu erkennen, dass die Verbindungsöffnungen17 in den Trennwänden15 im Wesentlichen auf zwei sich kreuzenden Linien liegend angeordnet sind. - Bevorzugt ist die Anzahl der Verbindungsöffnungen
17 je Trennwand15 kleiner als 5, insbesondere maximal zwei. Aus der7 ist zu erkennen, dass bei diesem Ausführungsbeispiel die äußeren Trennwände15 zwei Verbindungsöffnungen17 aufweisen und die mittlere Trennwand15 nur eine Verbindungsöffnung17 aufweist. Diese Verbindungsöffnung17 liegt auf den beiden sich kreuzenden Linien, auf welchen die anderen Verbindungsöffnungen17 liegen. - Entsprechend ist die Anzahl der Verbindungsöffnungen
17 in einer quer zur Längsrichtung des Flachrohrs mittig angeordneten Trennwand15 kleiner als die Anzahl der Verbindungsöffnungen17 in anderen Trennwänden15 , insbesondere ist die Anzahl der Verbindungsöffnungen17 in der mittigen Trennwand15 eins. - Das erfindungsgemäße Flachrohr
10 ist vorteilhaft derart gestaltet, dass die Trennwände15 durch eine Turbulenzeinlage oder ein Rippenelement in den Rohrinnenraum12 eingebracht sind. Vorteilhaft ist das Flachrohr10 beispielsweise ein gelötetes oder geschweißtes Rohr, insbesondere ein Falzrohr. - Anderenfalls kann das Flachrohr
10 auch als extrudiertes Flachrohr ausgebildet sein, bei welchem von außen die Verbindungsöffnungen17 eingebracht werden, wobei die Öffnungen in der Außenwand11 , die zur Ausbildung der Verbindungsöffnungen17 benötigt werden, anschließend wieder verschlossen werden. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 10213136 A1 [0010]
Claims (10)
- Flachrohr (5, 10) mit einer Rohrwandung (11), einem Rohrinnenraum (12), einer Einströmöffnung (13) und einer Ausströmöffnung (14), wobei die Rohrwandung (11) den Rohrinnenraum (12) von einer Einströmöffnung (13) bis zu der Ausströmöffnung (14) umgibt, wobei im Rohrinnenraum (12) Trennwände (15) vorgesehen sind, welche parallel zueinander verlaufen und den Rohrinnenraum (12) in parallel zueinander verlaufende Strömungskanäle (7, 16) unterteilen, wobei die Trennwände (15) Verbindungsöffnungen (17) aufweisen, wobei die Trennwände (15) nur in einem Bereich zwischen 30% und 95% der Rohrlänge ausgehend von der Einströmöffnung (13) hin zu der Ausströmöffnung (14) angeordnet sind.
- Flachrohr (5, 10) nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwände (15) nur in einem Bereich zwischen 50% und 85% der Rohrlänge ausgehend von der Einströmöffnung (13) hin zu der Ausströmöffnung (14) angeordnet sind, insbesondere nur in einem Bereich zwischen 65% und 75% der Rohrlänge ausgehend von der Einströmöffnung (13) hin zu der Ausströmöffnung (14). - Flachrohr (5, 10) nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass Verbindungsöffnungen (17) in den Trennwänden (15) linienartig angeordnet sind, so dass Verbindungsöffnungen (17) verschiedener Trennwände (15) im Wesentlichen auf zumindest einer Linie liegend angeordnet sind. - Flachrohr (5, 10) nach
Anspruch 3 , dadurch gekennzeichnet, dass alle Verbindungsöffnungen (17) in den Trennwänden (15) linienartig angeordnet sind. - Flachrohr (5, 10) nach
Anspruch 3 oder4 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsöffnungen (17) in den Trennwänden (15) im Wesentlichen auf zwei sich kreuzenden Linien liegend angeordnet sind. - Flachrohr (5, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Verbindungsöffnungen (17) je Trennwand (15) kleiner als 5 ist, insbesondere maximal zwei ist.
- Flachrohr (5, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Verbindungsöffnungen (17) in einer quer zur Längsrichtung des Flachrohrs (5, 10) mittig angeordneten Trennwand (15) kleiner ist als die Anzahl der Verbindungsöffnungen (17) in anderen Trennwänden (15), insbesondere die Anzahl eins ist.
- Flachrohr (5, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwände (15) durch eine Turbulenzeinlage oder ein Rippenelement (6) in den Rohrinnenraum (12) eingebracht sind.
- Flachrohr (5, 10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachrohr (5, 10) ein gelötetes oder geschweißtes Rohr ist, insbesondere ein Falzrohr, oder dass das Flachrohr (5, 10) ein extrudiertes Rohr ist.
- Kondensator (1) mit einem Rohr-Rippen-Block (2) und mit einem ersten Sammelraum (3) und mit einem zweiten Sammelraum (4), wobei der Rohr-Rippen-Block (2) zumindest ein Flachrohr (5, 10), insbesondere mehrere Flachrohre (5, 10) und zwischen den Flachrohren (5, 10) angeordnete Rippenelemente (6) aufweist, wobei jeweils ein erstes Flachrohrende (8) eines Flachrohrs (5, 10) mit dem ersten Sammelraum (3) kommuniziert und jeweils ein zweites Flachrohrende (9) eines Flachrohrs (5, 10) mit dem zweiten Sammelraum (4) kommuniziert, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Flachrohre (5, 10) des Rohr-Rippen-Blocks (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019211969.7A DE102019211969A1 (de) | 2019-08-09 | 2019-08-09 | Flachrohr und Kondensator mit Flachrohr |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019211969.7A DE102019211969A1 (de) | 2019-08-09 | 2019-08-09 | Flachrohr und Kondensator mit Flachrohr |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102019211969A1 true DE102019211969A1 (de) | 2021-02-11 |
Family
ID=74188307
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102019211969.7A Pending DE102019211969A1 (de) | 2019-08-09 | 2019-08-09 | Flachrohr und Kondensator mit Flachrohr |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102019211969A1 (de) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69612767T2 (de) * | 1995-01-27 | 2001-10-11 | Zexel Valeo Climate Contr Corp | Flachrohr für Wärmetauscher und Verfahren zu dessen Herstellung |
DE10212300A1 (de) * | 2001-04-28 | 2002-11-14 | Behr Gmbh & Co | Gefalztes Mehrkammerflachrohr |
DE10213136A1 (de) * | 2001-06-07 | 2002-12-12 | Behr Gmbh & Co | Rippe, Rohr und Wärmtauscher |
US6550533B2 (en) * | 1999-07-28 | 2003-04-22 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Heat exchanger and dimple tube used in the same, the tube having larger opposed protrusions closest to each end of tube |
-
2019
- 2019-08-09 DE DE102019211969.7A patent/DE102019211969A1/de active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE69612767T2 (de) * | 1995-01-27 | 2001-10-11 | Zexel Valeo Climate Contr Corp | Flachrohr für Wärmetauscher und Verfahren zu dessen Herstellung |
US6550533B2 (en) * | 1999-07-28 | 2003-04-22 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Heat exchanger and dimple tube used in the same, the tube having larger opposed protrusions closest to each end of tube |
DE10212300A1 (de) * | 2001-04-28 | 2002-11-14 | Behr Gmbh & Co | Gefalztes Mehrkammerflachrohr |
DE10213136A1 (de) * | 2001-06-07 | 2002-12-12 | Behr Gmbh & Co | Rippe, Rohr und Wärmtauscher |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3311579C2 (de) | Wärmetauscher | |
DE69219421T2 (de) | Wärmetauscher | |
DE60116922T2 (de) | Kondensator | |
WO1998050740A1 (de) | Verteil-/sammel-kasten eines mindestens zweiflutigen verdampfers einer kraftfahrzeugklimaanlage | |
DE2952736C2 (de) | ||
EP2135025B1 (de) | Wärmeübertrager zum verdampfen eines flüssigen teils eines mediums mit bypass für einen dampfförmigen teil des mediums | |
DE1942157A1 (de) | Luftgekuehlter Kondensator | |
EP3128278B1 (de) | Zufuhr und entnahme von rohrströmen mit zwischentemperatur bei gewickelten wärmeübertragern | |
DE10257767A1 (de) | Wärmeübertrager | |
EP1411310B1 (de) | Wärmeübertrager in Serpentinenbauweise | |
EP1643202B1 (de) | Wärmetauscher | |
DE2524080C3 (de) | Wärmeübertrager, in dem ein dampfförmiges Medium unter Wärmeabgabe an ein anderes Medium kondensiert | |
DE102012216146A1 (de) | Wärmeübertragungseinrichtung, Wärmeübertrager sowie Verfahren zur Übertragung von Wärme von einem ersten Fluid auf ein zweites Fluid | |
DE102019211969A1 (de) | Flachrohr und Kondensator mit Flachrohr | |
DE102019204640A1 (de) | Wärmeübertrager | |
DE2414295C2 (de) | Wärmeaustauscher zur Kondensation von Dampf | |
DE102016002380B4 (de) | Kraftfahrzeug mit einem Abgaskondensator | |
DE3208838C2 (de) | Wärmeübertrager | |
EP2711658A2 (de) | Wärmeübertrager | |
EP3239641A1 (de) | Flachrohr für einen wärmeübertrager | |
DE102019217368A1 (de) | Rohrkörper für einen Wärmeübertrager sowie Wärmeübertrager | |
DE1642442C3 (de) | Entspannungsverdampfer | |
DE19826121C2 (de) | Wärmetauscher für die Wetterkühlung im Berg- und Tunnelbau | |
DE102022211047A1 (de) | Wärmeübertrager | |
WO2014198846A1 (de) | Wärmeübertrager |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified |