EP1293743A2 - Flat tubes heat exchanger core with deformed tube ends - Google Patents
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- EP1293743A2 EP1293743A2 EP02017056A EP02017056A EP1293743A2 EP 1293743 A2 EP1293743 A2 EP 1293743A2 EP 02017056 A EP02017056 A EP 02017056A EP 02017056 A EP02017056 A EP 02017056A EP 1293743 A2 EP1293743 A2 EP 1293743A2
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Definitions
- the invention relates to a heat exchanger flat tube block with one or more flat tubes, each at least one End portion are formed and with this in a terminal compartment part lead.
- heat exchanger can e.g. as condenser / gas cooler or as evaporator in Vehicle air conditioning systems can be used with carbon dioxide or working another refrigerant.
- the flat tubes are in its end portion with its entire undivided width to a predetermined Angles of e.g. twisted between 10 ° and 90 ° or U- or V-shaped bent.
- This type of design of the flat tube ends allows connection boxes to be used as connecting space-forming components or headers may be used, whose Transverse dimension or diameter not larger than the flat tube width and so that the tube block depth is, i. the junction boxes or Collector pipes are not in the depth direction on the tube block construction in front.
- junction boxes or manifolds with relatively low internal volume and therefore used high pressure resistance become.
- the invention is the technical problem of providing a novel heat exchanger flat tube block of the aforementioned Type based, which is relatively easy and safe to manufacture, with relatively small volume connecting space-forming components manages and if necessary with flat pipe distances in the block structure can be realized, the smaller than the flat tube width.
- the invention solves this problem by providing a heat exchanger flat tube block with the features of claim 1.
- this flat tube block is a special transformation of the respective Flat tube end portion provided such that the end portion by one or more longitudinal dividing lines into a plurality of dividing end sections divided, each one against a subsequent Flat tube center section twisted and ends with their facing each other Flat sides abutting each other in the terminal compartment component are attached.
- the twisting can be 90 °, but also around take any other angle.
- the reduced required slot slot length has the particular advantage that on the one hand the sectionendab songse the flat tubes when needed Can be twisted 90 °, whereby the transverse dimension, i. depth dimension of the terminal compartment component, and to minimize other still a medium flat tube distance in the tube block feasible is, which can be significantly smaller than the flat tube width.
- a multi-channel flat tube type used, with the respective longitudinal line by sawing or scoring the flat tube either between two adjacent flat-tube channels or along a channel is formed.
- the cut-open channel can be closed if necessary, e.g. by introducing solder in a soldering process during manufacture of the tube block construction.
- Figs. 1 to 4 illustrate the manufacturing process for a first one Flat tube variant.
- This is a pressure-stable extruded flat tube blank 1 of multi-channel type with an even number of e.g. eight used individual channels 2. These are centered at both ends a e.g. about 15mm to 30mm long saw cut 3 in the longitudinal direction introduced, which runs between two adjacent individual channels and the respective end portion 1a in two Operaendabête 4a, 4b divides.
- the flat tube width B thus corresponds to twice the width T of both Operaendabête 4a, 4b plus the saw cut width S.
- the two Operaendabitese 4a, 4b in each case a torsion axis parallel to the longitudinal axis of the flat tube 5, e.g. around their respective longitudinal central axis, twisted by 90 ° in opposite directions, i. twisted, and then with their end area facing each other Flat sides 5a, 5b against each other, e.g. by squeezing the two twisted ends.
- the two correspond to each other adjacent flat sides 5a, 5b of the Operaendabchae 4a, 4b of a flat side of the end portion 1a in the not yet formed Condition of Fig. 1 and 2, while facing away from each other Flat sides 6a, 6b of the two Operaendabchae 4a, 4b of the other Flat side of the not yet formed end portion 1a correspond.
- Figs. 3 and 4 show the finished flat tube in its one deformed end portion 1a with the two opposite a subsequent Flachrohrstoffabêt 1b twisted and end with their flat sides abutting Generalendabroughen 4a, 4b.
- the overall height is on this way formed flat tube ends equal to the width T of the respective Operaendabitess 4a, 4b and thus only about half as large as the Flat tube width B, which determines the tube block depth.
- the two Sectionendabterrorisme 4a, 4b are at the mouth end of the flat tube on one side the former outer Narrow sides 7a, 7b and on the other side the previously to the Saw cut 3 adjacent dividend end narrow sides 8a, 8b across from.
- FIGS. 5 and 6 illustrate a second flat tube variant, the that of Figs. 1 to 4 with the exception that the two Operaendabterrorisme 4a, 4b not in opposite directions, but in the same direction by 90 ° each with its own, parallel to the flat tube longitudinal central axis 5 torsion twisted and then with the facing flat sides are juxtaposed at the ends.
- the two Ambiendabterrorisme 4a, 4b both clockwise or both counterclockwise twisted, while in the embodiment of FIGS.
- FIGS. 7 and 8 illustrate in sections the construction of a tube / rib block of straight, end twisted flat tubes 1 of the type shown in FIGS. 1 to 6 and intermediate corrugated fins 11.
- a tube / rib block is for example for a gas cooler usable with the refrigerant CO 2 working vehicle air conditioning.
- the flat tubes 10 are on both sides with their specially shaped end portions 1a, each consisting of the two formed by central longitudinal slot, twisted and abutted Operaendab songs inserted in a continuous longitudinal slot 12 each of a laterally arranged on the block manifold 13 fluid-tight.
- the width of the Tube insertion slot 12, e.g. continuous along the pipe jacket of the manifold 13 extends, selected slightly larger than the double flat tube thickness or height, e.g. around 0.1mm or something more.
- the collecting tube 13 is preferably made of solder-plated material.
- partitions 14 are introduced, of which one can be seen in Fig. 8 and the manifold interior in divide a plurality of plenums 15a, 15b so that the refrigerant, which is supplied or removed via the manifold 13, meandering is passed through the tube block construction.
- Fig. 9 shows the partition wall 14 in a plan view. As can be seen, has the respective transverse partition 14 a the manifold cross-section corresponding circular shape, in which a recess 16 is inserted, the width of the width of the manifold slot 12 and the depth of the Flat tube insertion depth corresponds. As a result, the relevant flat tube end section engages fluid-tight in this recess 16 a.
- the flat tubes 1 with their divided and twisted End portions 1a adjacent to each other in the continuous collection tube longitudinal slot 12 are inserted corresponds to the so-called division, i.e. the distance of the flat tubes 1 in the tube / rib block, the width T of the twisted flat tube Operaendab baine and is thus only about half as large as the flat tube width B and thus the depth of the tube / rib block.
- the flat tubes at the ends twisted by 90 ° in the manifold 13 open, the diameter of which can be chosen without difficulty be that the collecting pipe 13 is not in the block depth direction protruding beyond the tube / fin block, i. the manifold diameter is equal to or smaller than the flat tube width B.
- the block is up the other, not shown in Figs. 7 and 8, opposite Flat pipe connection side provided in the same way with a manifold, in which the flat tubes 1 divided in the same way and inserted twisted are.
- the production of the tube / rib block is done in a conventional manner by plugging and soldering the individual components.
- the flat tubes 1 are preferred before twisting their Operaendabroughe with a mixture of solder and Nokolok flux. This can be combined with the choice of a solder-plated material for the manifolds 13 a sufficiently gas-tight connection of the Achieve flat tube ends with the respective manifold. Be alternative used to pretreated flat tubes, so the achievement a fluid-tight solder joint are supported by that On each tube side, a solder-flux mixture applied drop-shaped becomes.
- FIG. 10 shows in an end view corresponding to FIG. 2 a variant of FIG Flat tube 1 with an odd number of e.g. nine single channels 2.
- the saw cut 3 for dividing the Flachrohrendabitess in the two Operaendabterrorisme introduced along the central single channel This remains therefore fluidically passive, i. the refrigerant is only through the rest Single channels passed. If necessary, the sawn, central Single channel end, e.g. be closed by soldering material.
- the respective flat tube end section by introducing several longitudinal dividing lines into more than two Operaendabriske divided, which then twisted and end with their Flat sides are juxtaposed. This allows for a more distinct Reduction of the insertion slot length required per flat tube Collecting tube and thus the minimum flat tube spacing in the tube block.
- the splitting of the flat tube end section can take place in the sectionendabroughe by introducing a respective Sollrissline done along the then at the subsequent Twisting the Operaendabroughe the flat tube end portion separated becomes.
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmeübertrager-Flachrohrblock mit einem oder mehreren Flachrohren, die jeweils an wenigstens einem Endabschnitt umgeformt sind und mit diesem in ein Anschlussraumteil münden. Aus einem solchen Flachrohrblock aufgebaute Wärmeübertrager können z.B. als Kondensator/Gaskühler oder als Verdampfer in Fahrzeug-Klimaanlagen eingesetzt werden, die mit Kohlendioxid oder einem anderen Kältemittel arbeiten.The invention relates to a heat exchanger flat tube block with one or more flat tubes, each at least one End portion are formed and with this in a terminal compartment part lead. From such a flat tube block constructed heat exchanger can e.g. as condenser / gas cooler or as evaporator in Vehicle air conditioning systems can be used with carbon dioxide or working another refrigerant.
Bei Wärmeübertrager-Flachrohrblöcken dieser Art, wie sie in der Offenlegungsschrift DE 196 49 129 A1 offenbart sind, sind die Flachrohre in ihrem Endabschnitt mit ihrer gesamten ungeteilten Breite um einen vorgebbaren Winkel von z.B. zwischen 10° und 90° tordiert oder U- oder V-förmig umgebogen. Diese Art der Gestaltung der Flachrohrenden ermöglicht es, dass als anschlussraumbildende Bauteile Anschlusskästen bzw. Sammelrohre verwendet werden können, deren Querabmessung bzw. Durchmesser nicht größer als die Flachrohrbreite und damit die Rohrblocktiefe ist, d.h. die Anschlusskästen bzw. Sammelrohre stehen in Tiefenrichtung nicht über den Rohrblockaufbau vor. Außerdem können Anschlusskästen bzw. Sammelrohre mit verhältnismäßig geringem Innenvolumen und daher hoher Druckfestigkeit verwendet werden.For heat exchanger flat tube blocks of this type, as described in the published patent application DE 196 49 129 A1 are disclosed, the flat tubes are in its end portion with its entire undivided width to a predetermined Angles of e.g. twisted between 10 ° and 90 ° or U- or V-shaped bent. This type of design of the flat tube ends allows connection boxes to be used as connecting space-forming components or headers may be used, whose Transverse dimension or diameter not larger than the flat tube width and so that the tube block depth is, i. the junction boxes or Collector pipes are not in the depth direction on the tube block construction in front. In addition, junction boxes or manifolds with relatively low internal volume and therefore used high pressure resistance become.
Weitere Anwendungen von Wärmeübertrager-Flachrohrblöcken mit tordierten Flachrohrenden sind in der Offenlegungsschrift DE 198 33 845 A1 beschrieben, wobei dort auch die Möglichkeit erwähnt ist, dass um 90° tordierte Flachrohrenden des Blockaufbaus in einen gemeinsamen Längsschlitz eines jeweiligen seitlichen Sammelrohrs eingefügt sein können und die anschlussraumbildenden Sammelrohre durch Quertrennwände in mehrere Sammelkanäle unterteilt werden können, um eine mäanderförmige Strömungsführung durch den Rohrblock hindurch zu erzielen.Further applications of heat exchanger flat tube blocks with twisted Flat tube ends are disclosed in DE 198 33 845 A1, where there is also mentioned the possibility that um 90 ° twisted flat tube ends of the block structure in a common Longitudinal slot of a respective lateral manifold be inserted can and the connecting space forming headers by transverse partitions can be divided into several collection channels to a meandering flow guide through the tube block to achieve.
Mit größer werdendem Torsionswinkel verringert sich bei diesen herkömmlichen Rohrblöcken die Querabmessung der in das Sammelrohr einzubringenden Schlitze, gleichzeitig vergrößert sich jedoch der minimal mögliche Flachrohrabstand im Blockaufbau. So genügt bei einer Tordierung um 90° eine der Flachrohrdicke entsprechende Schlitzbreite in Sammelrohr-Querrichtung, der mittlere Abstand zwischen den Flachrohren im Rohrblock ist jedoch z.B. beim Einbringen der tordierten Flachrohrenden in einen gemeinsamen Sammelrohr-Längsschlitz mindestens so groß wie die Flachrohrbreite.With increasing torsion angle decreases in these conventional Pipe blocks the transverse dimension of the manifold slits to be introduced, but at the same time the minimum increases possible flat tube spacing in block construction. That's enough for one Tordierung by 90 ° one of the flat tube thickness corresponding slot width in manifold transverse direction, the average distance between the flat tubes in the tube block, however, e.g. when introducing the twisted Flat tube ends in a common collection tube longitudinal slot at least as big as the flat tube width.
Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung eines neuartigen Wärmeübertrager-Flachrohrblocks der eingangs genannten Art zugrunde, der vergleichsweise einfach und sicher zu fertigen ist, mit relativ kleinvolumigen anschlussraumbildenden Bauteilen auskommt und bei Bedarf mit Flachrohrabständen im Blockaufbau realisierbar ist, die kleiner als die Flachrohrbreite sind. The invention is the technical problem of providing a novel heat exchanger flat tube block of the aforementioned Type based, which is relatively easy and safe to manufacture, with relatively small volume connecting space-forming components manages and if necessary with flat pipe distances in the block structure can be realized, the smaller than the flat tube width.
Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung eines Wärmeübertrager-Flachrohrblocks
mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bei
diesem Flachrohrblock ist eine spezielle Umformung des jeweiligen
Flachrohr-Endabschnitts derart vorgesehen, dass der Endabschnitt
durch eine oder mehrere Längstrennlinien in mehrere Teilendabschnitte
aufgeteilt ist, die jeweils einzeln gegenüber einem anschließenden
Flachrohrmittelabschnitt tordiert und endseitig mit ihren einander zugewandten
Flachseiten gegeneinander anliegend in das Anschlussraumbauteil
angefügt sind. Dabei kann die Tordierung um 90°, aber auch um
einen beliebigen anderen Winkel erfolgen.The invention solves this problem by providing a heat exchanger flat tube block
with the features of
Durch die Längsteilung beträgt die Breite der Teilendabschnitte nur noch einen entsprechenden Bruchteil der Flachrohrbreite. Für das Aufnehmen dieses umgeformten Flachrohr-Endabschnitts im Anschlussraumbauteil genügt daher eine Schlitzlänge, die gleich dem entsprechenden Bruchteil der Flachrohrbreite ist. Gleichzeitig ist zwar eine um den betreffenden Faktor erhöhte Schlitzbreite erforderlich, dies ist jedoch in den meisten Anwendungsfällen völlig unproblematisch, da die Flachrohrbreite und damit die Rohrblocktiefe in der Regel um ein Vielfaches größer als die Flachrohrdicke ist, so dass dennoch ein nicht über die Rohrblocktiefe vorstehendes Anschlussraumbauteil verwendbar ist.Due to the longitudinal division, the width of the Teilendabschnitte only a corresponding fraction of the flat tube width. For recording this formed flat tube end portion in the terminal compartment component Therefore, a slot length equal to the corresponding fraction is sufficient the flat tube width is. At the same time one is around the concerned Factor increased slot width required, but this is the case in most Applications completely unproblematic, since the flat tube width and thus the tube block depth usually a lot greater than the flat tube thickness is, so that nevertheless one does not have the tube block depth protruding terminal compartment component is usable.
Die reduzierte benötigte Einsteckschlitzlänge hat insbesondere den Vorteil, dass zum einen die Teilendabschnitte der Flachrohre bei Bedarf um 90° tordiert sein können, wodurch sich die Querabmessung, d.h. Tiefenabmessung des Anschlussraumbauteils minimal halten lässt, und zum anderen dennoch ein mittlerer Flachrohrabstand im Rohrblock realisierbar ist, der deutlich kleiner als die Flachrohrbreite sein kann.The reduced required slot slot length has the particular advantage that on the one hand the Teilendabschnitte the flat tubes when needed Can be twisted 90 °, whereby the transverse dimension, i. depth dimension of the terminal compartment component, and to minimize other still a medium flat tube distance in the tube block feasible is, which can be significantly smaller than the flat tube width.
In einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 ist speziell eine
Aufteilung des Flachrohr-Endabschnitts in zwei Teilendabschnitte vorgesehen,
die gleichsinnig oder gegensinnig tordiert und endseitig gegeneinander
angelegt sind.In one embodiment of the invention according to
In einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3 kommt ein Mehrkanal-Flachrohrtyp
zum Einsatz, wobei die jeweilige Längstrennlinie
durch Einsägen oder Einritzen des Flachrohrs entweder zwischen zwei
benachbarten Flachrohrkanälen oder entlang eines Kanals gebildet ist.
Der aufgeschnittene Kanal kann bei Bedarf geschlossen werden, z.B.
durch eingebrachtes Lot in einem Lotvorgang während der Fertigung
des Rohrblockaufbaus.In a further development of the invention according to
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Hierbei zeigen:
- Fig. 1
- eine Draufsicht auf einen Endabschnitt eines zum Aufbau eines Wärmeübertrager-Flachrohrblocks verwendeten Flachrohrs nach Einbringen eines Sägeschnitts zur Aufteilung in zwei Teilendabschnitte,
- Fig. 2
- eine Stirnansicht des Flachrohr-Endabschnitts von Fig. 1,
- Fig. 3
- eine Draufsicht entsprechend Fig. 1 im fertigen Zustand des Flachrohr-Endabschnitts mit gegensinnig tordierten und gegeneinander angelegten Teilendabschnitten,
- Fig. 4
- eine Stirnansicht des Endabschnitts von Fig. 3,
- Fig. 5
- eine Ansicht entsprechend Fig. 3, jedoch für eine Variante mit gleichsinnig tordierten Teilendabschnitten,
- Fig. 6
- eine Stirnansicht des Endabschnitts von Fig. 5,
- Fig. 7
- eine ausschnittweise Draufsicht auf einen Flachrohr-/Rippenblock mit Flachrohren gemäß Fig. 1 bis 4 oder gemäß Fig. 5 und 6 für einen z.B. als Gaskühler in einer CO2-Klimaanlage eines Fahrzeugs verwendbaren Wärmeübertrager,
- Fig. 8
- eine Ansicht entsprechend Fig. 7, jedoch mit längsgeschnittenem seitlichem Sammelrohr,
- Fig. 9
- eine Draufsicht auf eine im Sammelrohr der Fig. 7 und 8 verwendete Quertrennwand und
- Fig. 10
- eine Stirnansicht eines Flachrohr-Endabschnitts entsprechend Fig. 2, jedoch für eine Variante mit ungerader Kanalzahl.
- Fig. 1
- a plan view of an end portion of a flat tube used for building a heat exchanger flat tube block after introduction of a saw cut for dividing into two Teilendabschnitte,
- Fig. 2
- an end view of the flat tube end portion of Fig. 1,
- Fig. 3
- 1 in the finished state of the flat tube end section with oppositely twisted and mutually applied Teilendabschnitten,
- Fig. 4
- an end view of the end portion of Fig. 3,
- Fig. 5
- a view corresponding to FIG. 3, but for a variant with the same direction twisted Teilendabschnitten,
- Fig. 6
- an end view of the end portion of Fig. 5,
- Fig. 7
- 1 is a sectional plan view of a flat tube / ribbed block with flat tubes according to FIGS. 1 to 4 or according to FIGS. 5 and 6 for a heat exchanger which can be used, for example, as a gas cooler in a CO 2 air conditioning system of a vehicle;
- Fig. 8
- 7 is a view corresponding to FIG. 7, but with a longitudinal manifold cut to length;
- Fig. 9
- a plan view of a used in the collection tube of Fig. 7 and 8 transverse partition and
- Fig. 10
- an end view of a flat tube end portion corresponding to FIG. 2, but for a variant with odd number of channels.
Die Fig. 1 bis 4 veranschaulichen den Herstellungsvorgang für eine erste
Flachrohrvariante. Dazu wird ein druckstabiler extrudierter Flachrohr-Rohling
1 vom Mehrkanaltyp mit einer geraden Anzahl von z.B. acht
einzelnen Kanälen 2 verwendet. In diesen wird an beiden Enden mittig
ein z.B. etwa 15mm bis 30mm langer Sägeschnitt 3 in Längsrichtung
eingebracht, der zwischen zwei benachbarten Einzelkanälen verläuft
und den jeweiligen Endabschnitt 1a in zwei Teilendabschnitte 4a, 4b
aufteilt. Die Flachrohrbreite B entspricht somit der doppelten Breite T der
beiden Teilendabschnitte 4a, 4b zuzüglich der Sägeschnittbreite S.Figs. 1 to 4 illustrate the manufacturing process for a first one
Flat tube variant. This is a pressure-stable extruded
Anschließend werden die beiden Teilendabschnitte 4a, 4b jeweils um
eine zur Flachrohr-Längsmittelachse 5 parallele Torsionsachse, z.B. um
ihre jeweils eigene Längsmittelachse, um 90° gegensinnig tordiert, d.h.
verdreht, und dann mit ihrem Endbereich mit ihren einander zugewandten
Flachseiten 5a, 5b gegeneinander angelegt, z.B. durch Zusammenpressen
der beiden tordierten Enden. Somit entsprechen die beiden gegeneinander
anliegenden Flachseiten 5a, 5b der Teilendabschnitte 4a,
4b der einen Flachseite des Endabschnitts 1a im noch nicht umgeformten
Zustand der Fig. 1 und 2, während die einander abgewandten
Flachseiten 6a, 6b der beiden Teilendabschnitte 4a, 4b der anderen
Flachseite des noch nicht umgeformten Endabschnitts 1a entsprechen.Subsequently, the two
Die Fig. 3 und 4 zeigen das fertiggestellte Flachrohr in seinem einen
umgeformten Endabschnitt 1a mit den beiden gegenüber einem anschließenden
Flachrohrmittelabschnitt 1b tordierten und endseitig mit
ihren Flachseiten gegeneinander anliegenden Teilendabschnitten 4a,
4b. Wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich, ist die Gesamthöhe der auf
diese Weise gebildeten Flachrohrenden gleich der Breite T des jeweiligen
Teilendabschnitts 4a, 4b und damit nur etwa halb so groß wie die
Flachrohrbreite B, welche die Rohrblocktiefe bestimmt. Durch das gegensinnige
Tordieren der beiden Teilendabschnitte 4a, 4b liegen sich
am Mündungsende des Flachrohrs auf der einen Seite die vormals äußeren
Schmalseiten 7a, 7b und auf der anderen Seite die zuvor an den
Sägeschnitt 3 angrenzenden Teilendabschnitt-Schmalseiten 8a, 8b
gegenüber.Figs. 3 and 4 show the finished flat tube in its one
Die Fig. 5 und 6 veranschaulichen eine zweite Flachrohrvariante, die
derjenigen der Fig. 1 bis 4 mit der Ausnahme entspricht, dass die beiden
Teilendabschnitte 4a, 4b nicht gegensinnig, sondern gleichsinnig um 90°
um jeweils eine eigene, zur Flachrohr-Längsmittelachse 5 parallele Torsionsachse
tordiert und mit den dann einander zugewandten Flachseiten
endseitig aneinandergelegt sind. In diesem Fall stammen folglich die
beiden aneinanderliegenden Teilendabschnitt-Flachseiten 5b, 6a von je
einer der beiden Flachseiten des Endabschnitts 1a vor Umformung. Mit
anderen Worten sind in diesem Ausführungsbeispiel die beiden Teilendabschnitte
4a, 4b beide im Uhrzeigersinn oder beide im Gegenuhrzeigersinn
tordiert, während beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 4 der
eine im Uhrzeigersinn und der andere im Gegenuhrzeigersinn tordiert
ist. Auch beim Ausführungsbeispiel der Fig. 5 und 6 entspricht die Höhe
T des fertig umgeformten Flachrohrendes der Breite T jedes der beiden
Teilendabschnitte 4a, 4b und ist damit nur etwa halb so groß wie die
Flachrohrbreite B.FIGS. 5 and 6 illustrate a second flat tube variant, the
that of Figs. 1 to 4 with the exception that the two
Die Fig. 7 und 8 veranschaulichen ausschnittweise den Aufbau eines
Rohr-/Rippenblocks aus geradlinigen, endseitig tordierten Flachrohren 1
eines der in den Fig. 1 bis 6 gezeigten Typen und zwischenliegenden
Wellrippen 11. Ein solcher Rohr-/Rippenblock ist beispielsweise für einen
Gaskühler einer mit dem Kältemittel CO2 arbeitenden Fahrzeug-Klimaanlage
verwendbar. Die Flachrohre 10 sind beidseits mit ihren
speziell umgeformten Endabschnitten 1a, die jeweils aus den beiden
durch mittige Längsschlitzung gebildeten, tordierten und aneinandergelegten
Teilendabschnitten bestehen, in einen durchgehenden Längsschlitz
12 je eines seitlich am Block angeordneten Sammelrohrs 13 fluiddicht
eingefügt.7 and 8 illustrate in sections the construction of a tube / rib block of straight, end twisted
Um die jeweils aneinanderliegenden Teilendabschnitte des eingefügten
Flachrohrendabschnitts 1a aufnehmen zu können, ist die Breite des
Rohreinsteckschlitzes 12, der sich z.B. durchgehend entlang des Rohrmantels
des Sammelrohrs 13 erstreckt, geringfügig größer gewählt als
die doppelte Flachrohrdicke bzw. -höhe, z.B. um 0,1mm oder etwas
mehr. Das Sammelrohr 13 besteht vorzugsweise aus lotplattiertem Material.
In das Sammelrohr 13 sind Trennwände 14 eingebracht, von denen
eine in Fig. 8 zu erkennen ist und die den Sammelrohr-Innenraum in
mehrere Sammelräume 15a, 15b unterteilen, so dass das Kältemittel,
das über das Sammelrohr 13 zu- oder abgeführt wird, mäandrierend
durch den Rohrblockaufbau hindurchgeführt wird.To each adjacent Teilendabschnitte of the inserted
To accommodate
Fig. 9 zeigt die Trennwand 14 in einer Draufsicht. Wie daraus ersichtlich,
besitzt die jeweilige Quertrennwand 14 eine dem Sammelrohrquerschnitt
entsprechende Kreisform, in die eine Ausnehmung 16 eingebracht ist,
deren Breite der Breite des Sammelrohrschlitzes 12 und deren Tiefe der
Flachrohr-Einstecktiefe entspricht. Dadurch greift der betreffende Flachrohr-Endabschnitt
fluiddicht in diese Ausnehmung 16 ein.Fig. 9 shows the
Da in diesem Beispiel die Flachrohre 1 mit ihren geteilten und tordierten
Endabschnitten 1a nebeneinanderliegend in den durchgehenden Sammelrohr-Längsschlitz
12 eingefügt sind, entspricht die sogenannte Teilung,
d.h. der Abstand der Flachrohre 1 im Rohr-/Rippenblock, der Breite
T der tordierten Flachrohr-Teilendabschnitte und ist damit nur etwa halb
so groß wie die Flachrohrbreite B und damit die Tiefe des Rohr-/Rippenblocks.
Da die Flachrohre endseitig um 90° tordiert in das Sammelrohr
13 münden, kann dessen Durchmesser ohne Schwierigkeiten so gewählt
werden, dass das Sammelrohr 13 in der Blocktiefenrichtung nicht
über den Rohr-/Rippenblock vorsteht, d.h. der Sammelrohrdurchmesser
ist gleich oder kleiner als die Flachrohrbreite B. Dabei ist der Block auf
der anderen, in den Fig. 7 und 8 nicht gezeigten, gegenüberliegenden
Flachrohranschlussseite in gleicher Weise mit einem Sammelrohr versehen,
in das die Flachrohre 1 in gleicher Weise geteilt und tordiert eingefügt
sind.Since in this example the
Die Fertigung des Rohr-/Rippenblocks erfolgt in an sich bekannter Weise
durch Zusammenstecken und Verlöten der einzelnen Komponenten.
Bevorzugt werden die Flachrohre 1 vor dem Tordieren ihrer Teilendabschnitte
mit einer Mischung von Lot und Nokolok-Flussmittel versehen.
Dadurch lässt sich in Kombination mit der Wahl eines lotplattierten Materials
für die Sammelrohre 13 eine ausreichend gasdichte Verbindung der
Flachrohrenden mit dem jeweiligen Sammelrohr erzielen. Werden alternativ
dazu nicht vorbehandelte Flachrohre verwendet, so kann die Erzielung
einer fluiddichten Lotverbindung dadurch unterstützt werden, dass
auf jeder Rohrseite ein Lot-Flussmittel-Gemisch tropfenförmig aufgebracht
wird. Begünstigend wirkt hierzu die Tatsache, dass die jeweiligen
beiden Flachrohr-Teilendabschnitte, nachdem sie tordiert und endseitig
mit ihren Flachseiten aneinandergelegt wurden, eine Napf- oder Schalenform
bilden, die zu einem sicheren Verbleib des Lotmaterials an der
notwendigen Stelle beiträgt. Auch eine Zufuhr von Lotfolie beim Falten,
d.h. Tordieren und gegeneinander Anlegen, der Teilendabschnitte ist
möglich.The production of the tube / rib block is done in a conventional manner
by plugging and soldering the individual components.
The
Fig. 10 zeigt in einer Stirnansicht entsprechend Fig. 2 eine Variante des
Flachrohrs 1 mit einer ungeraden Anzahl von z.B. neun Einzelkanälen 2.
Im Beispiel der Fig. 10 wird, wie gestrichelt angedeutet, der Sägeschnitt
3 zur Teilung des Flachrohrendabschnitts in die beiden Teilendabschnitte
entlang des mittigen Einzelkanals eingebracht. Dieser bleibt folglich
strömungstechnisch passiv, d.h. das Kältemittel wird nur durch die übrigen
Einzelkanäle hindurchgeleitet. Bei Bedarf kann der eingesägte, mittige
Einzelkanal endseitig z.B. durch Lotmaterial geschlossen werden.FIG. 10 shows in an end view corresponding to FIG. 2 a variant of FIG
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele machen deutlich, dass die Erfindung eine kostengünstige und fertigungssichere Ausführung eines Wärmeübertrager-Flachrohrblocks mit geringem Gewicht und gleichmäßiger Temperaturverteilung ermöglicht. In alternativen Ausführungsformen oder Erfindung können statt des durchgehenden Längsschlitzes einzelne, voneinander beabstandete Einsteckschlitze im Sammelrohrmantel vorgesehen sein. Beispielsweise ist das jeweilige Sammelrohr mit einer Reihe von beabstandeten Längsschlitzen versehen, wenn die geteilten Flachrohrenden um 90° tordiert sind und der Abstand zwischen den Flachrohren im Rohrblock größer als die Breite der Teilendabschnitte und damit größer als die Höhe der in das Sammelrohr eingesteckten Flachrohrendabschnitte ist. In weiteren alternativen Realisierungen der Erfindung sind die jeweiligen beiden Teilendabschnitte um einen Winkel kleiner als 90° tordiert und mit ihren einander zugewandten Flachseiten aneinandergelegt, für die korrespondierend in den jeweiligen Sammelrohrmantel schräg verlaufende Einsteckschlitze eingebracht sind. The embodiments described above make it clear that the invention is a cost effective and safe to manufacture a Heat exchanger flat tube block with low weight and uniform temperature distribution allows. In alternative embodiments or invention may instead of the continuous longitudinal slot individual, spaced-apart insertion slots in the manifold casing be provided. For example, the respective manifold provided with a series of spaced longitudinal slots, when the divided flat tube ends are twisted by 90 ° and the distance between the flat tubes in the tube block larger than the width of Teilendabschnitte and thus larger than the height of the manifold plugged Flachrohrendabschnitte is. In further alternative realizations invention, the respective two Teilendabschnitte to an angle less than 90 ° twisted and with their facing each other Flat sides juxtaposed, for the corresponding in the respective Collective tube shell obliquely inserted insertion slots introduced are.
In einer weiteren Variante der Erfindung ist der jeweilige Flachrohr-Endabschnitt durch Einbringen mehrerer Längstrennlinien in mehr als zwei Teilendabschnitte aufgeteilt, die dann tordiert und endseitig mit ihren Flachseiten aneinandergelegt sind. Dies ermöglicht eine weitere deutliche Reduzierung der pro Flachrohr benötigten Einsteckschlitzlänge am Sammelrohr und damit des Flachrohr-Mindestabstands im Rohrblock.In a further variant of the invention, the respective flat tube end section by introducing several longitudinal dividing lines into more than two Teilendabschnitte divided, which then twisted and end with their Flat sides are juxtaposed. This allows for a more distinct Reduction of the insertion slot length required per flat tube Collecting tube and thus the minimum flat tube spacing in the tube block.
Alternativ zum beschriebenen Einsägen kann das Aufteilen des Flachrohr-Endabschnitts in die Teilendabschnitte durch Einbringen einer jeweiligen Sollrisslinie erfolgen, entlang der dann beim anschließenden Verdrehen der Teilendabschnitte der Flachrohr-Endabschnitt aufgetrennt wird.As an alternative to the described sawing, the splitting of the flat tube end section can take place in the Teilendabschnitte by introducing a respective Sollrisslinie done along the then at the subsequent Twisting the Teilendabschnitte the flat tube end portion separated becomes.
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