DE102019211969A1 - Flat tube and condenser with flat tube - Google Patents

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Martin Sievers
Uwe Förster
Andreas Fezer
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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).The invention relates to a flat tube (5, 10) with a tube wall (11), a tube interior (12), an inflow opening (13) and an outflow opening (14), the tube wall (11) separating the tube interior (12) from an inflow opening ( 13) up to the outflow opening (14), partition walls (15) being provided in the pipe interior (12) which run parallel to one another and subdivide the pipe interior (12) into flow channels (7, 16) running parallel to one another, the dividing walls ( 15) have connecting openings (17), the partition walls (15) only being arranged in an area between 30% and 95% of the pipe length starting from the inflow opening (13) to the outflow opening (14). The invention also relates to a capacitor (1) with a flat tube (5, 10).

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft ein Flachrohr, insbesondere für einen Kondensator und einen Kondensator mit einem Flachrohr.The invention relates to a flat tube, in particular for a condenser and a condenser with a flat tube.

Stand der TechnikState of the art

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.Condensers with air cooling for condensing a refrigerant are known in the prior art. A row of tubes, in particular flat tubes, is arranged between two header tubes, the tubes being arranged at a distance from one another in order to arrange ribs for air to flow through.

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.For example, extruded tubes have become known as flat tubes, which internally have a number of flow channels with a small hydraulic diameter in a range of approximately 0.5 to 1.5 mm, in order to improve the heat transfer. Folded tubes with an insert have also become known, the insert defining the flow channels.

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.In the case of flat tubes with very small hydraulic diameters in the lower range of the known hydraulic diameters, that is to say in the range from 0.5 to 1.0 mm, double-flow condensers are known. The flat tubes of the condenser are divided into two groups, the flat tubes of one group being hydraulically connected in parallel and thus forming a flood. In such condensers, the first flood is used to de-heat and condense the refrigerant, so that the refrigerant condenses completely until it reaches the boiling point and the second flood is used to sub-cool the refrigerant.

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.A reduction in the hydraulic diameter of the flow channels in order to further increase the heat transfer turns out to be increasingly difficult, with extruded pipes already reaching the limit of the feasibility of even smaller hydraulic diameters of the flow channels.

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.With such condensers with a cross flow of refrigerant and air, it has been shown that the air heats up when flowing over the flat tube transversely to the flow channels from flow channel to flow channel, so that not every flow channel in the flat tube has the same wall temperature, but the wall temperature of the flow channel increases from flow channel to flow channel. The change of state and the mass flow of the refrigerant are therefore different from flow channel to flow channel in a flat tube, so that an inequality of the mass flow results in the flat tube from flow channel to flow channel.

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.An experimental result shows that in a flat tube with ten flow channels, the mass flow of the first flow channel is around 0.65 kg / h, for example, while it is only around 0.3 kg / h in the tenth flow channel. The flat tubes are 500 mm long, 16 mm wide and the operating point is Euroklim 2 m / s. The first flow channel on the air side therefore carries approximately twice the mass flow than the last flow channel on the air side.

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.As a result of this fact, the steam content in a flow channel is also different from flow channel to flow channel. For example, it can be seen that the residual steam content in the first five flow channels at the end of the flat tube is zero and the liquid refrigerant is slightly undercooled. The other five flow channels show a residual steam content that is finite and measurable, in particular in the range of about 30 to 10%. After mixing the refrigerant at the end of the flat tube from the various flow channels, the result is a state that is roughly on the boiling point.

Insgesamt ist festzustellen, dass die Bedingungen in den Strömungskanälen von Strömungskanal zu Strömungskanal variieren, was zu Nachteilen in der Kühlleistung führt.Overall, it can be stated that the conditions in the flow channels vary from flow channel to flow channel, which leads to disadvantages in terms of cooling performance.

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.Flat tubes are also known in which a turbulence insert is inserted into the interior of the tube, the turbulence insert forming flow channels which have connecting openings in the wall elements separating the flow channels over essentially the entire length of the tube, so that cross flows from one flow channel into an adjacent flow channel are possible so that a steady cross flow is made possible over the entire length of the pipe. Such pipes are for example through the DE 102 13 136 A1 known.

Solche Rohre weisen bei Kondensatoren bezüglich der permanent vorliegenden Mischung des Kältemittels einen höheren Druckabfall auf.In the case of condensers, such pipes have a higher pressure drop in relation to the permanently present mixture of refrigerant.

Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, VorteilePresentation of the invention, task, solution, advantages

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.It is the object of the invention to create a flat tube which is improved over the prior art. It is also the task to create a condenser with flat tubes which is improved over the prior art.

Die Aufgabe zu dem Flachrohr wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.The object relating to the flat tube is achieved with the features of claim 1.

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.One embodiment of the invention relates to a flat tube with a pipe wall, a pipe interior, an inflow opening and an outflow opening, the pipe wall surrounding the pipe interior from an inflow opening to the outflow opening, partition walls being provided in the pipe interior which run parallel to one another and the pipe interior in parallel Subdivide mutually extending flow channels, the partition walls having connection openings, the partition walls only being arranged in a region between 30% and 95% of the pipe length starting from the inflow opening towards the outflow opening. This results in an optimized heat flow and efficient cooling of the fluid flowing through the flat tube. As a result, mixing of the fluid from different flow channels is only permitted after a defined flow length, which improves the effectiveness of the flat tube.

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.It is particularly advantageous if the partition walls are arranged only in an area between 50% and 85% of the pipe length starting from the inflow opening towards the outflow opening, in particular only in an area between 65% and 75% of the pipe length starting from the inflow opening the discharge opening. As a result, the fluid is mixed when, in the case of a refrigerant as the fluid, for example, the desuperheating has at least largely taken place.

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.It is advantageous here if connection openings are arranged in the form of lines in the partition walls, so that connection openings of different partition walls are arranged essentially lying on at least one line. This allows a targeted mixing of fluid.

Auch ist es zweckmäßig, wenn alle Verbindungsöffnungen in den Trennwänden linienartig angeordnet sind. Auch dadurch wird die Vermischung zielgerichtet durchgeführt.It is also useful if all the connection openings are arranged in a line in the partition walls. The mixing is also carried out in a targeted manner.

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.It is also advantageous if the connection openings in the partition walls are arranged essentially lying on two intersecting lines. It is thereby achieved, for example, that the outer flow channels are mixed, for example, in front of the flow channels arranged in the middle.

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.It is also advantageous if the number of connection openings per partition wall is less than five, in particular a maximum of two. As a result, targeted mixing of the fluid, in particular of adjacent flow channels, is also achieved.

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.It is also advantageous if the number of connection openings in a dividing wall arranged centrally transversely to the longitudinal direction of the flat tube is smaller than the number of connecting openings in other dividing walls, in particular the number is one. This achieves an effective mix.

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.It is also advantageous if the partition walls are introduced into the interior of the pipe through a turbulence insert or a rib element. A simple production is thereby achieved, in which a prefabricated turbulence insert or a prefabricated rib element is pushed into a tube or integrated in some other way.

Vorteilhaft ist es auch, wenn das Flachrohr ein gelötetes oder geschweißtes Rohr ist, insbesondere ein Falzrohr oder dass das Flachrohr ein extrudiertes Rohr ist.It is also advantageous if the flat tube is a soldered or welded tube, in particular a folded tube, or for the flat tube to be an extruded tube.

Die Aufgabe zu dem Kondensator wird mit den Merkmalen von Anspruch 10 gelöst.The object relating to the capacitor is achieved with the features of claim 10.

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.One embodiment of the invention relates to a condenser with a tube / fin block and with a first collecting space and with a second collecting space, the tube / rib block having at least one flat tube, in particular a plurality of flat tubes, and rib elements arranged between the flat tubes, one in each case first flat tube end of a flat tube communicates with the first collecting space and a second flat tube end of a flat tube communicating with the second collecting space, at least one of the flat tubes of the tube-fin block being designed according to the invention.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind durch die nachfolgende Figurenbeschreibung und durch die Unteransprüche beschrieben.Further advantageous embodiments are described by the following description of the figures and by the subclaims.

FigurenlisteFigure list

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 gemäß 6.
The invention is explained in more detail below on the basis of at least one exemplary embodiment with reference to the drawings. Show it:
  • 1 a schematic representation of a capacitor,
  • 2 a diagram,
  • 3 a diagram,
  • 4th a diagram,
  • 5 a diagram,
  • 6th a perspective view of a flat tube according to the invention, and
  • 7th an enlarged illustration according to 6th .

Bevorzugte Ausführung der ErfindungPreferred embodiment of the invention

Die 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Kondensators 1. Der Kondensator 1 weist einen Rohr-Rippen-Block 2, sowie einen ersten Sammelraum 3 und einen zweiten Sammelraum 4 auf. Der Rohr-Rippen-Block weist zumindest ein Flachrohr 5, vorteilhaft mehrere Flachrohre 5 auf, die in diesem Beispiel beabstandet zueinander angeordnet sind. Zwischen den Flachrohren 5 bzw. benachbart zu dem einen Flachrohr 5 sind Rippenelemente 6 angeordnet. Dabei weisen die jeweiligen Flachrohre 5 intern Strömungskanäle 7 auf, die sich in der Längsrichtung der Flachrohre 5 erstrecken.The 1 shows a schematic representation of a capacitor 1 . The condenser 1 has a tube and fin block 2 , as well as a first collection room 3 and a second plenum 4th on. The tube / fin block has at least one flat tube 5 , advantageously several flat tubes 5 which in this example are arranged at a distance from one another. Between the flat tubes 5 or adjacent to the one flat tube 5 are rib elements 6th arranged. The respective flat tubes 5 internal flow channels 7th on, extending in the longitudinal direction of the flat tubes 5 extend.

Die Flachrohre 5 sind bzw. das eine Flachrohr 5 ist jeweils derart angeordnet, dass jeweils ein erstes Flachrohrende 8 eines Flachrohrs mit dem ersten Sammelraum 3 kommuniziert und jeweils ein zweites Flachrohrende 9 eines Flachrohrs 5 mit dem zweiten Sammelraum 4 kommuniziert.The flat tubes 5 are or that a flat tube 5 is arranged in such a way that in each case a first flat tube end 8th of a flat tube with the first collecting space 3 communicates and a second flat tube end each 9 of a flat tube 5 with the second collecting space 4th communicates.

Dabei ist es aus dem Stand der Technik bekannt, dass beispielsweise die sämtlichen Strömungskanäle 7 eines Flachrohrs 5 durchgängig von einem Flachrohrende 8 hin zu dem anderen Flachrohrende 9 getrennt voneinander angeordnet und ausgebildet sind. Das Fluid, dass durch diese Strömungskanäle 7 nach dem Stand der Technik strömt, kann innerhalb des Rohrs nicht derart gemischt werden, dass das Fluid von einem Strömungskanal 7 zu einem anderen Strömungskanal 7 strömen kann. It is known from the prior art that, for example, all of the flow channels 7th of a flat tube 5 continuously from one flat tube end 8th towards the other end of the flat tube 9 are arranged and formed separately from one another. The fluid that flows through these flow channels 7th according to the prior art, can not be mixed within the pipe in such a way that the fluid flows from a flow channel 7th to another flow channel 7th can flow.

Dadurch ergibt sich die in 2 gezeigte Ungleichverteilung des Massenstroms des Fluids durch die unabhängigen Strömungskanäle 7. In dem Beispiel der 2 wird ein Flachrohr mit zehn Strömungskanälen 7 betrachtet, das 50 cm Länge hat. Es ist zu erkennen, dass der luftseitig erste Strömungskanal 7 einen etwa doppelt so großen Massenstrom trägt als der luftseitig letzte Strömungskanal 7. Dies ergibt sich daraus, dass der luftseitig erste Strömungskanal 7 besser durch die angeströmte Luft gekühlt wird. Vom luftseitig ersten Strömungskanal 7 hin zu dem luftseitig letzten Strömungskanal 7 nimmt der Massenstrom des durchströmenden Fluids kontinuierlich ab. Dies führt dazu, dass die Enthitzung des Fluids im ersten Strömungskanal 7 am effektivsten ist und im zehnten Strömungskanal 7 am schlechtesten ist.This results in the in 2 Shown uneven distribution of the mass flow of the fluid through the independent flow channels 7th . In the example of the 2 becomes a flat tube with ten flow channels 7th considered that has a length of 50 cm. It can be seen that the first flow channel on the air side 7th carries a mass flow about twice as large as the last flow channel on the air side 7th . This results from the fact that the first flow channel on the air side 7th is better cooled by the incoming air. From the first flow channel on the air side 7th towards the last flow channel on the air side 7th the mass flow of the flowing fluid decreases continuously. This leads to the de-heating of the fluid in the first flow channel 7th is most effective and in the tenth flow channel 7th is worst.

Die 3 zeigt dabei den Dampfgehalt in dem in 3 betrachteten Flachrohr 5, das hier für in 20 Abschnitte unterteilt ist. Es ist zu erkennen, dass der Dampfgehalt je Strömungskanal 7 vom Beginn des Flachrohrs 5 hin zum Ende des Flachrohrs 5 in jedem Strömungskanal 7 abnimmt, wobei der Dampfgehalt in den ersten fünf Strömungskanälen 7 zum Ende hin auf Null sinkt. Im ersten Strömungskanal 7 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 Strömungskanal 7 ist der Dampfgehalt bereits bei dem 16. Abschnitt, also etwa ab 37,5 cm Länge Null. Im dritten Strömungskanal 7 ist der Dampfgehalt bereits bei dem 18. Abschnitt, also etwa ab 42,5 cm Länge Null. Im vierten Strömungskanal 7 ist der Dampfgehalt bereits bei dem 19. Abschnitt, also etwa ab 45 cm Länge Null. Im fünften Strömungskanal 7 ist der Dampfgehalt bereits bei dem 20. Abschnitt, also etwa ab 47,5 cm Länge Null. Die weiteren Strömungskanäle 7 sechs bis zehn zeigen auch bis zum Ende des Flachrohrs 5 hin keine Sättigung und es findet sich dort auch am Ende des Flachrohrs 5 noch ein endlicher Dampfgehalt, der vom sechsten Strömungskanal 7 zum zehnten Strömungskanal 7 zunimmt und bei dem zehnten Strömungskanal 7 am größten ist.The 3 shows the steam content in the in 3 considered flat tube 5 which is divided into 20 sections here for. It can be seen that the steam content per flow channel 7th from the beginning of the flat tube 5 towards the end of the flat tube 5 in every flow channel 7th decreases, with the steam content in the first five flow channels 7th sinks to zero towards the end. In the first flow channel 7th the vapor content is already zero at the 15th section, i.e. from about 35 cm in length, and then there is only liquid if a refrigerant is considered to be a fluid. In the second flow channel 7th the steam content is already zero at the 16th section, i.e. from about 37.5 cm in length. In the third flow channel 7th the steam content is already zero at the 18th section, i.e. from about 42.5 cm in length. In the fourth flow channel 7th the steam content is already zero in the 19th section, i.e. from about 45 cm in length. In the fifth flow channel 7th the steam content is already zero at the 20th section, i.e. from about 47.5 cm in length. The other flow channels 7th six to ten also point to the end of the flat tube 5 towards no saturation and it is also found there at the end of the flat tube 5 another finite steam content, that of the sixth flow channel 7th to the tenth flow channel 7th increases and at the tenth flow channel 7th is greatest.

Die 4 zeigt im Vergleich dazu den Dampfgehalt in einem Flachrohr 5, das wie das Rohr zu 3 mit zehn Strömungskanälen 7 ausgebildet ist. Jedoch bei 35 cm Länge eine Querverbindung der Strömungskanale 7 vorgesehen ist. Das in 4 betrachteten Flachrohr 5 ist dabei ebenso in 20 Abschnitte unterteilt, um den Dampfgehalt zu bestimmen. Es ist zu erkennen, dass der Dampfgehalt je Strömungskanal 7 vom Beginn des Flachrohrs 5 hin zum Ende des Flachrohrs 5 in jedem Strömungskanal 7 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 Strömungskanal 7 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 Strömungskanal 7 ist dies ebenso der Fall. Im vierten und fünften Strömungskanal 7 ist der Dampfgehalt bereits bei dem 20. Abschnitt, also etwa ab 47,5 cm Länge Null. Die weiteren Strömungskanäle 7 sechs bis zehn zeigen auch bis zum Ende des Flachrohrs 5 hin noch keine Sättigung und es findet sich dort auch am Ende des Flachrohrs 5 noch ein endlicher Dampfgehalt, der vom sechsten Strömungskanal 7 zum zehnten Strömungskanal 7 zunimmt und bei dem zehnten Strömungskanal 7 am größten ist. Allerdings ist der Dampfgehalt der sechsten bis zehnten Strömungskanäle 7 deutlich geringer im Vergleich zu der Situation der 3.The 4th in comparison shows the steam content in a flat tube 5 that like the pipe too 3 with ten flow channels 7th is trained. However, with a length of 35 cm, a cross connection of the flow channels 7th is provided. This in 4th considered flat tube 5 is also divided into 20 sections to determine the steam content. It can be seen that the steam content per flow channel 7th from the beginning of the flat tube 5 towards the end of the flat tube 5 in every flow channel 7th decreases, with the cross connection at 35 cm an equalization of the steam content takes place due to the cross exchange of the fluid at the cross connection. From there the steam content decreases more evenly towards the end. In the first flow channel 7th the vapor content is then already zero at the 19th section, i.e. from about 45 cm in length, and after that there is only liquid if a refrigerant is considered to be a fluid. In the second and third flow channels 7th this is also the case. In the fourth and fifth flow channels 7th the steam content is already zero at the 20th section, i.e. from about 47.5 cm in length. The other flow channels 7th six to ten also point to the end of the flat tube 5 there is still no saturation and it is also found there at the end of the flat tube 5 another finite steam content, that of the sixth flow channel 7th to the tenth flow channel 7th increases and at the tenth flow channel 7th is greatest. However, the vapor content of the sixth through tenth flow channels is lower 7th significantly lower compared to the situation of the 3 .

Die 5 zeigt ein Diagramm, in welchem die Abweichung des Wärmestroms in % als Funktion der Position der Querverbindung unter den zehn Strömungskanälen 7 des Flachrohrs 5 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 Strömungskanäle 7 nur bei etwa 35cm, also bei etwa 70% der Länge des Flachrohrs den größten positiven Einfluss hat.The 5 shows a diagram in which the deviation of the heat flow in% as a function of the position of the cross connection under the ten flow channels 7th of the flat tube 5 is applied with a total length of 50 cm. It can be seen that if the cross-connection is too early, if the length is less than 10 cm, i.e. less than 10 cm from the start of the pipe, there is even a negative deviation recognize is. From a length of about 10 cm, the deviation assumes positive values and increases to a maximum of about 35 cm in length. From a length of 35 cm, the deviation decreases to zero up to the end of the flat tube at 50 cm. This shows that there is a cross connection of the flow channels 7th only has the greatest positive influence at around 35cm, i.e. around 70% of the length of the flat tube.

Die 6 und 7 zeigen ein erfindungsgemäßes Flachrohr 10, wie es bei einem erfindungsgemäßen Kondensator 1 oder Wärmeübertrager im Allgemeinen eingesetzt werden kann bzw. eingesetzt ist.The 6th and 7th show a flat tube according to the invention 10 as is the case with a capacitor according to the invention 1 or heat exchanger can generally be used or is used.

Das Flachrohr 10 ist mit einer Rohrwandung 11, einem Rohrinnenraum 12, einer Einströmöffnung 13 und einer Ausströmöffnung 14 versehen. Dabei umgibt die Rohrwandung 11 den Rohrinnenraum 12 von der Einströmöffnung 13 bis hin zu der Ausströmöffnung 14.The flat tube 10 is with a pipe wall 11 , a pipe interior 12 , an inflow opening 13 and an outflow opening 14th Mistake. The pipe wall surrounds it 11 the pipe interior 12 from the inflow opening 13 up to the outlet opening 14th .

Das erfindungsgemäße Flachrohr 10 ist dabei derart ausgebildet, dass in dem Rohrinnenraum 12 Trennwände 15 vorgesehen sind, welche parallel zueinander verlaufen und den Rohrinnenraum 12 in parallel zueinander verlaufende Strömungskanäle 16 unterteilen. Die Strömungskanäle verlaufen dabei vom Rohranfang an der Einströmöffnung 13 bis hin zum Rohrende an der Ausströmöffnung 14. Erfindungsgemäß weisen die Trennwände 15 Verbindungsöffnungen 17 auf, wobei die Trennwände 15 nur in einem Bereich zwischen 30% und 95% der Rohrlänge L ausgehend von der Einströmöffnung 13 hin zu der Ausströmöffnung 14 angeordnet sind.The flat tube according to the invention 10 is designed such that in the pipe interior 12 Partitions 15th are provided, which run parallel to each other and the pipe interior 12 in flow channels running parallel to one another 16 subdivide. The flow channels run from the beginning of the pipe to the inflow opening 13 up to the end of the pipe at the outlet opening 14th . According to the invention, the partition walls 15th Connection openings 17th on, with the partitions 15th only in a range between 30% and 95% of the pipe length L starting from the inflow opening 13 towards the outlet opening 14th are arranged.

Bevorzugt weisen die Trennwände 15 nur in einem Bereich zwischen 50% und 85% der Rohrlänge L ausgehend von der Einströmöffnung 13 hin zu der Ausströmöffnung 14 Verbindungsöffnungen 17 auf, insbesondere nur in einem Bereich zwischen 65% und 75% der Rohrlänge L ausgehend von der Einströmöffnung 13 hin zu der Ausströmöffnung 14.The partition walls preferably have 15th only in a range between 50% and 85% of the pipe length L starting from the inflow opening 13 towards the outlet opening 14th Connection openings 17th on, in particular only in a range between 65% and 75% of the pipe length L starting from the inflow opening 13 towards the outlet opening 14th .

In den 6 und 7 ist zu erkennen, dass zumindest einzelne oder die 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. Dabei ist es auch bevorzugt, wenn alle Verbindungsöffnungen 17 in den Trennwänden 15 linienartig angeordnet sind.In the 6th and 7th it can be seen that at least individual or the connecting openings 17th in the partitions 15th are arranged linearly, so that connection openings 17th various partitions 15th are arranged lying essentially on at least one line. It is also preferred here if all the connection openings 17th in the partitions 15th are arranged linearly.

Aus den 6 und 7 ist auch zu erkennen, dass die Verbindungsöffnungen 17 in den Trennwänden 15 im Wesentlichen auf zwei sich kreuzenden Linien liegend angeordnet sind.From the 6th and 7th can also be seen that the connection openings 17th in the partitions 15th are arranged lying essentially on two intersecting lines.

Bevorzugt ist die Anzahl der Verbindungsöffnungen 17 je Trennwand 15 kleiner als 5, insbesondere maximal zwei. Aus der 7 ist zu erkennen, dass bei diesem Ausführungsbeispiel die äußeren Trennwände 15 zwei Verbindungsöffnungen 17 aufweisen und die mittlere Trennwand 15 nur eine Verbindungsöffnung 17 aufweist. Diese Verbindungsöffnung 17 liegt auf den beiden sich kreuzenden Linien, auf welchen die anderen Verbindungsöffnungen 17 liegen.The number of connection openings is preferred 17th per partition 15th less than 5, in particular a maximum of two. From the 7th it can be seen that in this embodiment the outer partition walls 15th two connection openings 17th have and the middle partition 15th only one connection opening 17th having. This connection opening 17th lies on the two intersecting lines on which the other connecting openings 17th lie.

Entsprechend ist die Anzahl der Verbindungsöffnungen 17 in einer quer zur Längsrichtung des Flachrohrs mittig angeordneten Trennwand 15 kleiner als die Anzahl der Verbindungsöffnungen 17 in anderen Trennwänden 15, insbesondere ist die Anzahl der Verbindungsöffnungen 17 in der mittigen Trennwand 15 eins.The number of connection openings is corresponding 17th in a dividing wall arranged centrally transversely to the longitudinal direction of the flat tube 15th smaller than the number of connection openings 17th in other partitions 15th , in particular is the number of communication openings 17th in the central partition 15th one.

Das erfindungsgemäße Flachrohr 10 ist vorteilhaft derart gestaltet, dass die Trennwände 15 durch eine Turbulenzeinlage oder ein Rippenelement in den Rohrinnenraum 12 eingebracht sind. Vorteilhaft ist das Flachrohr 10 beispielsweise ein gelötetes oder geschweißtes Rohr, insbesondere ein Falzrohr.The flat tube according to the invention 10 is advantageously designed such that the partition walls 15th through a turbulence insert or a rib element into the pipe interior 12 are introduced. The flat tube is advantageous 10 for example a soldered or welded pipe, in particular a folded pipe.

Anderenfalls kann das Flachrohr 10 auch als extrudiertes Flachrohr ausgebildet sein, bei welchem von außen die Verbindungsöffnungen 17 eingebracht werden, wobei die Öffnungen in der Außenwand 11, die zur Ausbildung der Verbindungsöffnungen 17 benötigt werden, anschließend wieder verschlossen werden.Otherwise the flat tube 10 also be designed as an extruded flat tube, in which the connection openings from the outside 17th be introduced, the openings in the outer wall 11 that are used to form the connection openings 17th are required, must then be closed again.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 10213136 A1 [0010]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.Flat tube (5, 10) with a tube wall (11), a tube interior (12), an inflow opening (13) and an outflow opening (14), the tube wall (11) extending the tube interior (12) from an inflow opening (13) up to surrounds the outflow opening (14), partition walls (15) being provided in the pipe interior (12), which run parallel to one another and subdivide the pipe interior (12) into flow channels (7, 16) running parallel to one another, the dividing walls (15) connecting openings ( 17), the partition walls (15) being arranged only in an area between 30% and 95% of the pipe length starting from the inflow opening (13) towards the outflow opening (14). 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).Flat tube (5, 10) Claim 1 , characterized in that the partition walls (15) are only arranged in an area between 50% and 85% of the pipe length starting from the inflow opening (13) to the outflow opening (14), in particular only in an area between 65% and 75% the pipe length starting from the inflow opening (13) to the outflow opening (14). Flachrohr (5, 10) nach Anspruch 1 oder 2, 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.Flat tube (5, 10) Claim 1 or 2 , characterized in that connection openings (17) in the partition walls (15) are arranged in a line-like manner, so that connection openings (17) of different partition walls (15) are arranged essentially lying on at least one line. Flachrohr (5, 10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass alle Verbindungsöffnungen (17) in den Trennwänden (15) linienartig angeordnet sind.Flat tube (5, 10) Claim 3 , characterized in that all the connection openings (17) in the partition walls (15) are arranged in a line. Flachrohr (5, 10) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsöffnungen (17) in den Trennwänden (15) im Wesentlichen auf zwei sich kreuzenden Linien liegend angeordnet sind.Flat tube (5, 10) Claim 3 or 4th , characterized in that the connection openings (17) in the partition walls (15) are arranged lying essentially on two intersecting lines. 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.Flat tube (5, 10) according to one of the preceding claims, characterized in that the number of connection openings (17) per partition (15) is less than 5, in particular a maximum of two. 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.Flat tube (5, 10) according to one of the preceding claims, characterized in that the number of connection openings (17) in a partition (15) arranged centrally transversely to the longitudinal direction of the flat tube (5, 10) is smaller than the number of connection openings (17) ) in other partitions (15), in particular the number is one. 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.Flat tube (5, 10) according to one of the preceding claims, characterized in that the partition walls (15) are introduced into the tube interior (12) by a turbulence insert or a rib element (6). 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.Flat tube (5, 10) according to one of the preceding claims, characterized in that the flat tube (5, 10) is a soldered or welded tube, in particular a folded tube, or that the flat tube (5, 10) is an extruded tube. 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.Condenser (1) with a tube-rib block (2) and with a first collecting space (3) and with a second collecting space (4), the tube-rib block (2) having at least one flat tube (5, 10), in particular has a plurality of flat tubes (5, 10) and rib elements (6) arranged between the flat tubes (5, 10), a first flat tube end (8) of a flat tube (5, 10) communicating with the first collecting space (3) and each having a Second flat tube end (9) of a flat tube (5, 10) communicates with the second collecting space (4), characterized in that at least one of the flat tubes (5, 10) of the tube-fin block (2) is designed according to one of the preceding claims .
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