DE102006002932B4 - Wärmetauscher und Herstellungsverfahren für Wärmetauscher - Google Patents

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Abstract

Herstellungsverfahren für Wärmetauscher, bei dem Sektionen (3) aus Rohren (1) und Rippen (2) gebildet und zum Wärmetauscher zusammengefügt werden, wobei Rohre (1) an den Breitseiten (1.1) mit Rippen (2) versehen und daran befestigt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (1) mit den Rippen (2) flächig verbunden wird, dass die Sektionen (3) durch Abtrennen des berippten Rohres (1) in der benötigten Länge vom endlosen Rohr (1) gebildet werden, dass ein Rippen-Rohr-Block (6) des Wärmetauschers gebildet wird, indem eine Rippe (2) der einen Sektion (3) an eine andere Rippe (2) der nächsten Sektion (3) angelegt wird, und dass Sammelkästen (4) auf Rohrenden (5) des Rippen-Rohr-Blocks (6) gesteckt werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Herstellungsverfahren für Wärmetauscher, bei dem Sektionen aus Rohren und Rippen gebildet und zum Wärmetauscher zusammengefügt werden, wobei Flachrohre an beiden Flachseiten mit Rippen versehen und daran befestigt werden. Ferner betrifft die Erfindung einen Wärmetauscher, bestehend aus Rohren und Rippen, der Sammelkästen aufweist und der beispielsweise für den Einsatz in Kraftfahrzeugen geeignet ist.
  • STAND DER TECHNIK
  • Aus dem EP 179 646 B1 ist das oben beschriebene Herstellungsverfahren für Wärmetauscher bekannt, bei dem Sektionen, bestehend aus mehreren Rohren und Rippen gebildet und mittels Punktschweißen verbunden werden, die anschließend an vorgesehenen Sollschwachstellen voneinander getrennt werden, um aus den abgetrennten Untersektionen Wärmetauscher zu bilden. Dieses Herstellungsverfahren ist sicher mit einigen Vorteilen für die Herstellung von Wärmetauschern für Zentralheizungen anzuwenden und auch dafür vorgesehen. Die Flachrohre und die Rippen müssen bei diesem Herstellungsverfahren eine gewisse Stabilität aufweisen, die bei Wärmetauschern für Zentralheizungen durchaus auch deshalb vorhanden ist, weil die dort zum Einsatz kommenden Bleche eine Dicke von etwa 1,00 mm oder mehr aufweisen. Die Wärmetauscheffizienz solcher Wärmetauscher scheint für viele Anwendungen aber nicht ausreichend zu sein. Wärmetauscher, die im Kraftfahrzeug zum Einsatz kommen, müssen aus wesentlich dünneren Blechen hergestellt werden, die zu ziemlich instabilen Untersektionen führen. Das bekannte Herstellungsverfahren kann deshalb für die Herstellung solcher Wärmetauscher nicht übernommen werden.
  • DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines Herstellungsverfahrens für hochleistungsfähige Wärmetauscher, welches zu einer kostengünstigen Herstellung von Wärmetauschern, insbesondere für Kraftfahrzeuge führt.
  • Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren ist Gegenstand des Anspruchs 1.
  • Es ist vorgesehen, dass ein Rohr endloser Länge bereitgestellt und entlang einer Linie transportiert wird, dass Rippen bereitgestellt werden, dass an beiden Breitseiten des Rohres Rippen angesetzt werden, dass das Rohr mit den Rippen flächig verbunden wird, dass die Sektionen durch Abtrennen des berippten Rohres in der benötigten Länge vom endlosen Flachrohr gebildet werden, dass Wärmetauscher gebildet werden, indem eine Rippe der einen Sektion benachbart zu einer anderen Rippe der nächsten Sektion angeordnet wird, und dass Sammelkästen auf Rohrenden gesteckt werden. Die flächige Verbindung zwischen dem Rohr und den Rippen kann eine Klebeverbindung oder eine metallische Verbindung sein. Unter einer flächigen Verbindung verstehen wir eine Verbindung, die sich wenigstens über einen Großteil der anliegenden Flächen erstrecken sollte.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren führt zu folgenden Vorteilen. Weil einzelne Rohre und zwei Rippen die Sektionen bilden, ist es einfacher geworden, Sektionen für verschiedene Wärmetauscher herzustellen. Die Rippen werden vorzugsweise metallisch mit dem jeweiligen Flachrohr flächig verbunden. Vorzugsweise wird dazu ein Lötverfahren angewendet, wobei das endlose Flachrohr mit den Rippen kontinuierlich oder diskontinuierlich durch eine Lötstation transportiert wird. Bei dieser Lötstation handelt es sich um eine vergleichsweise kleine Vorrichtung, die beispielsweise mittels einer Induktionsspule die benötigte Löttemperatur erzeugt. Die gegenwärtig vorhandenen Lötöfen, die sehr energieintensiv sind, werden nicht mehr benötigt, weil auch die folgenden Verfahrensschritte zur Herstellung des Wärmetauschers auf weitere Lötoperationen verzichten.
  • Die flächige Verbindung führt dazu, dass die hergestellten Wärmetauscher hinsichtlich ihrer Wärmetauscheffizienz mit den bisher bekannten Wärmetauschern im Kraftfahrzeug identisch sind. Aufgrund der eingesetzten sehr geringen Blechdicken und kleinen Rippenhöhen ergibt sich sogar eine Verbesserung der Wärmetauscheffizienz gegenüber diesen Wärmetauschern. Die Wärmetauscheffizienz des erfindungsgemäßen Wärmetauschers weist dagegen im Vergleich mit der Wärmetauscheffizienz des Wärmetauschers aus dem vorne genannten EP 179 646 B1 einen qualitativen Verbesserungssprung auf.
  • In der Ebene zwischen zwei anliegenden Rippen, bzw. zwischen zwei Sektionen, befindet sich eine neutrale Zone, die nicht am Wärmetausch beteiligt ist, denn die Temperatur des Mediums in benachbarten Flachrohren ist identisch. Deshalb kann beim Zusammenbau des Wärmetauschers beispielsweise ein Kleber zwischen den anliegenden Rippen zweier Sektionen aufgetragen werden, damit der Wärmetauscher im nachfolgenden Montageprozess als eine bauliche Einheit behandelt werden kann. Der Kleber kann ein fließfähiger Stoff sein oder eine Klebefolie oder ein anderes gleich wirkendes Haftmittel. Insbesondere bei größeren Wärmetauschern ergibt sich dadurch der Vorteil, dass betriebsbedingte Vibrationen oder Schwingungen zwischen den Sektionen unterdrückt werden können. Dadurch verursachte Geräuschbildung wird vermieden. Anstelle des Klebers können allerdings auch andere Mittel zum Einsatz kommen, um die bauliche Einheit zu bilden, bzw. um die Einheit zusammen zu halten. Demgemäß ist das Merkmal, wonach die Rippe der einen Sektion an der Rippe der benachbarten Untersektion angrenzt oder benachbart ist, auch so zu verstehen, dass sich zwischen den „angrenzenden“ Rippen etwas befinden kann, beispielsweise ein dünnes metallisches Zwischenblech, oder sogar ein enger Luftspalt zwischen den Rippen, die dann nicht mehr körperlich aneinander anliegen aber trotzdem, gemäß dieses Vorschlages, als „aneinander angrenzend“ betrachtet werden sollen. Bevorzugt werden die Rippen auch bereits vor der vorzugsweise Verlötung mit dem endlosen Flachrohr auf Länge geschnitten. Die einzelnen Rippen werden dann in Abständen an den Breitseiten des endlosen Flachrohres angesetzt. In oder zwischen den Abständen erfolgt nach der Verlötung das Zuschneiden der einzelnen Sektionen, durch Abtrennen vom endlosen Flachrohr. Die Sektionen bestehen dann aus einem Flachrohr mit zwei Rippen.
  • Der erfindungsgemäße Wärmetauscher geht in einer ersten von zwei Alternativen aus dem Anspruch 13 hervor. Die zweite Alternative ist Gegenstand der Anspruchs 25.
  • Der Wärmetauscher ist aus Sektionen aufgebaut, die aus Rohren und Rippen bestehen, die zum Rippen-Rohr-Block zusammengefügt und mit Sammelkästen versehen sind. Die Sektion besteht aus einem Rohr und aus zwei flächig mit dem Rohr verbundenen Rippen. Die Rippe der einen Sektion grenzt an der Rippe der nächsten Sektion an. Der Rippen-Rohr-Block weist freie Rohrenden auf. Die freien Rohrenden sind in Aufnahmeöffnungen von Sammelkästen einführbar und abdichtend zu befestigen. Es wird ein geeignetes Klebe - bzw. Dichtmittel eingesetzt.
  • Die Alternative sieht vor, das letzte Merkmal durch an sich bekannte, Aufnahmeöffnungen aufweisende Rohrböden zu ersetzen. Die Rohrböden sind dann mit den Sammelkästen verbunden. Die freien Rohrenden sind in den Aufnahmeöffnungen unter Hinzufügung eines geeigneten Klebe - bzw. Dichtmittels abdichtend befestigt. Die Rohrböden können aus Kunststoff oder aus Metall, wie Aluminium, hergestellt sein.
  • Die freien Rohrenden weisen zwischen sich keine Rippen auf. Sie ragen aus dem Rohr-Rippen -Block heraus.
  • Das Merkmal, wonach eine Sektion aus einem Rohr und aus zwei flächig mit dem Rohr verbundenen Rippen besteht, ist auch so zu verstehen, dass die überwiegende Anzahl der Sektionen des Wärmetauschers so ausgebildet ist. In einem Ausführungsbeispiel kann nämlich sehr wohl vorgesehen werden, einige Sektionen lediglich aus einem Rohr und einer einzigen Rippe zu bilden. Solche Sektionen können am Rand des Rippen-Rohr-Blocks derart angeordnet werden, dass dieses Rohr nach außen oder auch nach innen zeigt. Zeigt dieses Rohr nach innen, dann liegt es auch direkt an der Rippe der benachbarten Sektion an. Also nicht Rippe an Rippe, wie es das andere erfindungsgemäße Merkmal aussagt, (siehe oben) welches demnach ebenfalls so zu verstehen ist, dass zumindest bei der Mehrzahl der Sektionen vorgesehen ist, dass diese Rippe an Rippe angrenzen.
  • Die Erfindung zielt auf den Einsatz von extrem dünnem Bandmaterial vorzugsweise aus einer geeigneten Aluminiumlegierung. Die Banddicke zur Herstellung des Rohres liegt im Bereich von 0,05 - 0,25mm. Die obere Grenze kann auch bei etwa 0,15 mm liegen. Das Rohr kann aus einem Teil oder auch aus mehreren Teilen hergestellt werden. Das Rohr kann mit einer Längsnaht oder mit zwei Längsnähten geschweißt werden, insbesondere dann, wenn die flächige Verbindung zwischen dem Rohr und den Rippen als Klebeverbindung ausgebildet ist. Es kann aber auch vorgesehen werden, das Rohr im Zuge der Herstellung der Sektionen mittels Löten zu verbinden, was möglicherweise eine bevorzugte Ausführung ist. Die Rippen werden aus Bandmaterial der Dicke 0,03 - 0,09 mm hergestellt. In Verbindung mit dem Vorsehen von extrem kleinen Abmessungen der Flachrohre und kleinen Rippenhöhen führt die Erfindung zu sehr leistungsfähigen Wärmetauschern, die beispielsweise als Kühlmittelkühler in Kraftfahrzeugen zum Einsatz gelangen sollen. Dieser Aspekt wird dadurch unterstützt, dass die an den Breitseiten angeordneten Rippen eine Neigung ihrer Wellung aufweisen können. Die Neigung kann so vorgesehen werden, dass die in der bereits erwähnten neutralen Zone aneinander angrenzenden Rippen eine Wellenneigung in entgegengesetzter Richtung aufweisen. Die Wellenneigung kann sich vorzugsweise in der Größenordnung zwischen 6 und 14° zur Horizontalen bewegen.
  • Wegen weiterer Merkmale wird auf die beiliegenden Patentansprüche hingewiesen, sowie auf die folgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen.
  • Figurenliste
    • Die 1 und 2 zeigen den Herstellungsablauf für Wärmetauscher in Grundzügen.
    • Die 3 zeigt einige Rippen, die bei der Herstellung des Wärmetauschers verwendet werden können.
    • Die 4 zeigt das Anlegen von zwei Rippen an das Flachrohr kurz bevor der Lötprozess stattfindet.
    • Die 5 zeigt einen deutlich vergrößerten Ausschnitt aus dem Flachrohr-Rippen-Block des Wärmetauschers aus der 2.
    • Die 6 zeigt einen Teil-Schnitt A-A (5) durch den Flachrohr-Rippen-Block. Die. 7 zeigt alternative Flachrohre, die bereitgestellt werden können.
    • Die 8 und 9 zeigen einen Sammelkasten des Wärmetauschers.
    • Die 10 zeigt die Verbindung der freien Flachrohrenden mit dem Sammelkasten.
    • Die 11 und 12 zeigen in Ausschnitten einen anderen Aspekt der Erfindung.
    • Die 13 und 14 zeigen zwei weitere Flachrohre im Querschnitt.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
  • In den Ausführungsbeispielen wird die Herstellung der Flachrohre 1 und der Rippen 2 aus endlosem Bandmaterial aus Aluminiumblech vorgenommen. Das Bandmaterial für die Herstellung der Flachrohre 1 ist mit einer Lotschicht versehen. (nicht gezeigt) Das Bandmaterial für die Herstellung der Rippen 2 ist ohne Lotbeschichtung. Die Herstellung der Flachrohre 1 und der Rippen 2 selbst, ist in der 1 lediglich durch einige Walzenpaare 50, 51 angedeutet worden, die Teil einer vorgelagerten, nicht weiter gezeigten, Fertigungslinie sind. Es wurde auch nicht dargestellt, dass entsprechende Zwischenpuffer für das ankommende Flachrohr 1 und/oder für die Rippen 2 notwendig sein könnten. Ferner wurden zur Herstellung der Rippen 2 zwei Walzenpaare 51 angedeutet, was nicht zwangsläufig auf zwei Fertigungslinien für die Rippen 2 hindeuten soll. Eine einzige reicht in der Regel aus.
  • In einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist die flächige Verbindung zwischen dem Flachrohr 1 und den Rippen 2, im Rahmen der Herstellung der Sektionen 3 als Klebeverbindung ausgeführt.
  • Zu der in den 1 und 2 gezeigten Fertigungslinie für Wärmetauscher können Positionierungsmittel 61 gehören, die dafür sorgen, dass die Rippen 2 in den gewünschten Abständen a an den beiden Breitseiten 1.1 des Flachrohres 1 angeordnet werden. Rippen 2, die ordnungsgemäß zum Flachrohr positioniert sind, werden am Flachrohr 1 angelötet. Dazu ist wenigstens eine Lötstation 60 - allgemeiner ausgedrückt, eine Verbindungsstation 60 - in der Fertigungslinie placiert. Es handelt sich hier um eine relativ kleine elektrische Löt - Durchlaufstation. Es versteht sich, dass löttechnische Vorbehandlungen, soweit erforderlich, durchzuführen sind, und dass die Rippen 2 während des Lötens mittels einer Druckkraft an den Breitseiten 1.1 des Flachrohres 1 gehalten werden sollten. Es ist von Vorteil, wenn im Zuge dieses Lötprozesses auch die Flachrohre 1 selbst gelötet werden. Allerdings sind genauso gut bereits mit einer Längsnaht oder mit zwei Längsnähten geschweißte Flachrohre 1 zu verwenden und im Rahmen des Herstellungsverfahrens auch zum Einsatz vorgesehen. Spätestens nach dem Löten können die Positionierungsmittel 61 entfernt werden. Im Anschluss daran erfolgt jeweils in den Abständen a das Abtrennen der Flachrohre 1 in der für den Wärmetauscher benötigten Länge. Damit sind die Sektionen 3 hergestellt worden, die beidseitig ein freies Flachrohrende 5 aufweisen.
  • In einem nicht detailliert (4) gezeigten Ausführungsbeispiel werden auch die Rippen 2 endlos mit den Breitseiten 1.1 des endlosen Flachrohres 1 flächig verbunden. Danach müssen mit geeigneten Mitteln, vorzugsweise im Zuge der Abtrennung der Flachrohre 1, auch die Rippen 2 durchtrennt und die freien Flachrohrenden 5 geschaffen werden, um die Sektionen 3 herzustellen. (nicht gezeigt)
  • Die 2 zeigt eine auseinander gezogene Darstellung des Rohr-Rippen-Blocks 6, bestehend aus lediglich vier Sektionen 3, wobei die Anzahl der Sektionen 3 für den jeweiligen Einsatzfall des Wärmetauschers zu bestimmen ist. Wie diese Figur jedoch erkennen lässt, werden jetzt die Sektionen 3 aneinander gefügt, um den Flachrohr-Rippen-Block 6 des späteren Wärmetauschers zu erzeugen. Dabei werden die Sektionen 3 Rippe 2 an Rippe 2 angrenzend angesetzt. Zwischen den angrenzenden Rippen 2, also in der neutralen Zone NZ, (2 und 5) kann ein Kleber oder ein dünnes Zwischenblech aufgetragen bzw. eingefügt werden. (nicht gezeigt) Im dargestellten Ausführungsbeispiel wurde darauf verzichtet, weil die ausgewählte Form der Rippen 2 diese Maßnahme nicht zwangsläufig erfordert. Also die Rippen 2 liegen unmittelbar körperlich aneinander an. Gegebenenfalls unter Zuhilfenahme von Hilfsvorrichtungen wird auf die freien Rohrenden 5 des Rohr-Rippen-Blocks 6 jeweils ein Sammelkasten 4 angesetzt, wie ebenfalls die 2 zeigen sollte. Der Sammelkasten 4 weist Aufnahmeöffnungen 7 auf, in die die freien Rohrenden 5 eingeführt werden. In den 1 und 2 sind im Übrigen Pfeile eingezeichnet, die die Richtung des Ablaufs des Herstellungsverfahrens anzeigen können.
  • Die zum Einsatz kommenden Flachrohre 1 können gemäß der 6, der 7 oder gemäß den 13 und 14 ausgebildet sein. Das Flachrohr 1 aus den 6 und 14 kann aus zwei Teilen gebildet werden. Das Flachrohr aus den 7 oder 13 ist einteilig, das heißt, es ist aus einem einzigen, bzw. aus einem nicht längs - geteilten Blechbandmaterial hergestellt worden. Es können auch dreiteilige Flachrohre vorgesehen werden, (nicht gezeigt) Die Wanddicke der Flachrohre 1 beträgt beispielsweise 0,10 mm. Ein gemeinsames charakteristisches Merkmal der eingesetzten Flachrohre 1 besteht darüber hinaus darin, dass beide Schmalseiten 1.2 der Flachrohre sehr stabil ausgebildet sind. Sie weisen dort jeweils eine Mehrfachfaltung 40 auf. Ein weiteres charakteristisches Merkmal wird darin gesehen, dass die Flachrohre 1 durch zahlreiche Einfach - oder auch Mehrfachfaltungen 30, 31 in viele Strömungskanäle SK aufgeteilt sind. Der Abstand A zwischen den Faltungen 30 kann kleiner 1,0 mm sein. Er kann jedoch bis in den Zentimeterbereich anwachsen. Es kann vorgesehen werden, die die Schmalseiten 1.2 des Flachrohres 1 bildenden Mehrfachfaltungen 40 mit unterschiedlicher Länge auszubilden, wodurch die Temperaturwechselbelastungsfähigkeit der Flachrohre 1 zu verbessern ist.
  • Die Wanddicke der Rippen 2 beträgt etwa 0,06mm. Die Höhe H der Rippen 2 beträgt zum Beispiel 3,00 mm. Dadurch ergibt sich (später) ein Abstand (2H) zwischen den Flachrohren von 6,0mm. Der kleine Durchmesser d der Flachrohre 1 liegt bei etwa 1,5 mm. (5) Er kann sich zwischen 0,8 mm und 2,0 mm bewegen. Das letztgenannte Maß kann typisch für einen Kühlmittelkühler sein, der sich in einem Kraftfahrzeug befindet.
  • Die 3 zeigt mögliche Formgebungen für Rippen 2, die vorzugsweise Wellrippen sind. Die in den 1, 2, 4 und 5 vorhandenen Rippen 2 entsprechen den in der 3, oben, gezeigten Rippen 2.
  • Unter Rückbeziehung auf das vorstehend bereits beschriebene Herstellungsverfahren für die Wärmetauscher, soll nun auf die Darstellungen in den 8 - 10 näher eingegangen werden, die den Verfahrensschritt „Ansetzen der freien Flachrohrenden 5 in Aufnahmeöffnungen 7 aufweisende Sammelkästen 4“ näher zeigen. Auf die freien Flachrohrenden 5 wird jeweils ein Sammelkasten 4 geschoben, der beispielsweise in den 8 und 9 gezeigt ist. Die Sammelkästen 4 sind aus Kunststoff im Spritzgussverfahren hergestellt worden, wie es seit Jahrzehnten erfolgreiche Praxis ist. Die Details dieses Ausführungsbeispiels sind in der 10 besser zu erkennen. Die Flachrohrenden 5 bleiben in diesem Ausführungsbeispiel unverformt. Ein nicht gezeigtes Ausführungsbeispiel hat verformte Flachrohrenden 5 und entsprechend angepasste Aufnahmeöffnungen 7. Der Sammelkasten 4 besitzt eine Reihe von Aufnahmeöffnungen 7. Jede Aufnahmeöffnung 7 wird von einer Wand eingefasst und nimmt ein Flachrohrende 5 auf. Die Aufnahmeöffnungen 7 besitzen Einlaufschrägen, um das Einführen der Flachrohrenden 5 zu unterstützen. Die in den Aufnahmeöffnungen 7 befindlichen Flachrohrenden 5 enden unterhalb der inneren Oberfläche 41 des Sammelkastens 4, um den Druckverlust möglichst gering zu halten. Das letzte Ende der Aufnahmeöffnungen 7 ist so eng ausgebildet bzw. bemessen, dass das Flachrohrende 5 durch leichten Druck eingeschoben werden kann. Es kann auch ein Anschlag für die Flachrohrenden 5 vorhanden sein, um deren Einsetztiefe zu begrenzen.
  • Das flüssige Kühlmittel des Kraftfahrzeugmotors soll möglichst nicht in Kontakt mit dem zur Befestigung und Abdichtung verwendeten Klebe - und Abdichtmittel 20 kommen. In der 10 wurde an einem der Flachrohrenden 5 der Kleber 20 angedeutet. Diese Maßnahme soll gegenseitige Beeinträchtigungen vermeiden helfen. Deshalb wurde daran gedacht, das allerletzte Ende 55 der Flachrohre 1 nicht mit dem Kleber 20 zu versehen. Dieses wird durch unterschiedliche Ausbildungen erreicht. In dem angesprochenen Fall sitzen - wie erwähnt - die Flachrohrenden 5 am allerletzten Ende 55 in engen Aufnahmeöffnungen 7. Im Übrigen erfolgt das Einsetzen der Reihe von Flachrohrenden 5 des gesamten Blocks 6 in ihre zugeordneten Aufnahmeöffnungen 7 in einem Zug. Wenn der Sammelkasten 4 ordnungsgemäß auf den Flachrohrenden 5 sitzt, wird - vorzugsweise ebenfalls in einem Zug - der Kleber 20 durch Injektionsöffnungen 21 in der Wand in die Spalte 10 zwischen den Flachrohrenden 5 und der Wand der Aufnahmeöffnungen 7 eingebracht. Wie die 8 und 9 andeuten, ist es von Vorteil - allerdings nicht unabdingbar - an beiden Längsseiten des Sammelkastens 4 jeweils eine Reihe von Injektionsöffnungen 21 auszubilden, damit der Kleber 20 sicher den gesamten Umfang benetzt bzw. möglichst den gesamten Spalt 13 ausfüllt. Der Kleber 20 wird in diesem Fall auch gleichzeitig von beiden Seiten eingebracht. Die Spaltbreite 10 muss in diesem Ausführungsbeispiel nicht größer als ca. 0,3 - 1,0 mm sein. Es ist allerdings auch möglich, auf die Injektionsöffnungen 21 zu verzichten, da die Spalte 10 auch von der Unterseite U zugänglich sind. (10)
  • Zum Schluss sollen die 11 und 12 beschrieben werden. Es ist bekanntlich möglich, Rippen 2 herzustellen, deren Wellungen nicht senkrecht zur Laufrichtung (einfacher Pfeil, 11) angeordnet sind, sondern eine Neigung / Steigung aufweisen. Die 11 zeigt praktisch eine Draufsicht auf eine Breitseite 1.1 eines Flachrohres 1, in der sowohl die an dieser Breitseite 1.1 angelötete Rippe 2 als auch die an der Breitseite 1.1 des folgenden Flachrohres 1, bzw. an der folgenden Sektion 3 vorhandene Rippe 2 eingezeichnet wurde. Die 12 zeigt eine perspektivische Ansicht, in der auch das folgende Flachrohr 1 mit dünnerer Strichstärke angedeutet worden ist. Die drei Blockpfeile in der 11 zeigen die einströmende und die durchströmende Kühlluft an. Es ist deutlich erkennbar, dass die Kühlluft in der unteren Rippe 2 gegenüber der Horizontalen nach unten abgelenkt wird und in der darüber angeordneten Rippe 2 wird die Kühlluft nach oben abgelenkt. Der Durchströmweg der Kühlluft wird bei moderatem Einfluss auf deren Druckverlust verlängert und trägt zu einem Wärmetauscher bei, dessen Leistungsvermögen innerhalb seiner Klasse seinesgleichen sucht.

Claims (24)

  1. Herstellungsverfahren für Wärmetauscher, bei dem Sektionen (3) aus Rohren (1) und Rippen (2) gebildet und zum Wärmetauscher zusammengefügt werden, wobei Rohre (1) an den Breitseiten (1.1) mit Rippen (2) versehen und daran befestigt werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (1) mit den Rippen (2) flächig verbunden wird, dass die Sektionen (3) durch Abtrennen des berippten Rohres (1) in der benötigten Länge vom endlosen Rohr (1) gebildet werden, dass ein Rippen-Rohr-Block (6) des Wärmetauschers gebildet wird, indem eine Rippe (2) der einen Sektion (3) an eine andere Rippe (2) der nächsten Sektion (3) angelegt wird, und dass Sammelkästen (4) auf Rohrenden (5) des Rippen-Rohr-Blocks (6) gesteckt werden.
  2. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Sektionen (3) oder zwischen den Rippen (2) zweier Sektionen (3) entweder ein Haftmittel oder dergleichen aufgebracht wird, oder dass die Rippen körperlich aneinander angelegt werden, oder dass ein Luftspalt zwischen den Rippen (2) gelassen wird.
  3. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (1) endloser Länge aus einem oder aus mehreren Teilen und aus Blechband hergestellt wird.
  4. Herstellungsverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Teile des endlosen Rohres (1) gemeinsam mit den Rippen (2) metallisch oder mittels einer Klebeverbindung verbunden werden.
  5. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das endlose Rohr (1) im Zuge der Herstellung mit einer oder zwei Längsnähten geschweißt wird.
  6. Herstellungsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (2) aus Blechband hergestellt werden.
  7. Herstellungsverfahren nach Anspruch 6, dass die Rippen (2) auf die benötigte Länge geschnitten werden, und in Abständen (a) an den Breitseiten (1.1) des endlosen Rohres (1) angesetzt werden.
  8. Herstellungsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das endlose Rohr (1) mit einer Lotbeschichtung versehen ist und mit den zwei Rippen (2) mittels einer Lötoperation metallisch verbunden wird.
  9. Herstellungsverfahren nach dem Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtrennen der berippten Rohre (1) vom endlosen Rohr (1) in den Abständen (a) zwischen den Rippen (2) vorgenommen wird.
  10. Herstellungsverfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtrennen so vorgenommen wird, das jeweils ein freies Rohrende (5) zwischen den Rippen (2) vorhanden bleibt.
  11. Herstellungsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtrennen der berippten Rohre (1) vom endlosen Rohr (1) so erfolgt, dass an beiden Enden des abgetrennten Rohres (1) ein freies Rohrende (5) vorhanden ist.
  12. Herstellungsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Rohrenden (5) mittels eines geeigneten Klebe- oder Dichtmittels (20) in Aufnahmeöffnungen (7) der Sammelkästen (4) befestigt werden.
  13. Wärmetauscher, der aus Sektionen (3) aufgebaut ist, die aus Rohren (1) und Rippen (2) bestehen und der Sammelkästen (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die Mehrzahl der Sektionen (3) aus einem Rohr (1) und aus zwei flächig mit dem Rohr (1) verbundenen Rippen (2) bestehen, dass die Sektionen (3) einen Rippen-Rohr-Block (6) bilden, wobei die Rippe (2) der einen Sektion (3) benachbart zur Rippe (2) der nächsten Sektion (3) angeordnet ist, dass der Rippen-Rohr-Block (6) Rohrenden (5) aufweist, und dass die Rohrenden (5) in Aufnahmeöffnungen (7) aufweisende Sammelkästen (4) einführbar und zu befestigen sind, wobei die Rohre (1) Flachrohre (1) mit zwei Schmal- und zwei Breitseiten (1.1, 1.2) sind, die Faltungen (30) aufweisen, welche Strömungskanäle (SK) in den Flachrohren (1) ausbilden, wobei die Schmalseiten (1.2) der Flachrohre (1) aus Mehrfachfaltungen (40) gebildet sind.
  14. Wärmetauscher nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die freien Rohrenden (5) in den Aufnahmeöffnungen (7) eingeklebt, jedenfalls abdichtend befestigt sind.
  15. Wärmetauscher nach den Ansprüchen 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (1) eine Wanddicke von etwa 0,05-0,25 mm aufweisen.
  16. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 13-15, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (2) eine Wanddicke von vorzugsweise 0,03-0,09 mm aufweisen, wobei die Rippenhöhe (H) im Bereich von 1,5-6,0 mm liegt.
  17. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 13-16, dadurch gekennzeichnet, dass jede Aufnahmeöffnung (7) von einer Wand umgeben ist.
  18. Wärmetauscher nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Wand und dem Rohrende (5) ein Spalt (10) vorhanden ist.
  19. Wärmetauscher nach dem Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass entweder in der Wand jeder Aufnahmeöffnung (7) Injektionsöffnungen (12) für den Kleber angeordnet sind, oder dass der Spalt (10) zum Einbringen des Klebers in den Spalt (10) anderweitig zugänglich ist.
  20. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 13-19, dadurch gekennzeichnet, dass die Rippen (2) Wellrippen sind wobei die Wellungen gegenüber einer Horizontalen eine Neigung aufweisen.
  21. Wärmetauscher nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Neigung der einen Rippe (2) gegenüber der Horizontalen nach oben gerichtet ist und die Neigung der angrenzenden Rippe (2) gegenüber der Horizontalen nach unten gerichtet ist.
  22. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel etwa 6-14° vorzugsweise etwa 10° beträgt.
  23. Wärmetauscher, der aus Sektionen (3) aufgebaut ist, die aus Rohren (1) und Rippen (2) bestehen, und der Sammelkästen (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die Mehrzahl der Sektionen (3) aus einem Rohr (1) und aus zwei flächig mit dem Rohr (1) verbundenen Rippen (2) bestehen, dass die Sektionen (3) einen Rippen-Rohr-Block (6) bilden, wobei die Rippe (2) der einen Sektion (3) benachbart zur Rippe (2) der nächsten Sektion (3) angeordnet ist, dass der Rippen-Rohr-Block (6) Rohrenden (5) aufweist, dass die Rohrenden (5) in Aufnahmeöffnungen (7) aufweisende Rohrböden einführbar und zu befestigen sind, und dass die Rohrböden mit den Sammelkästen (4) verbunden sind, wobei die Rohre (1) Flachrohre (1) mit zwei Schmal- und zwei Breitseiten (1.1, 1.2) sind, die Faltungen (30) aufweisen, welche Strömungskanäle (SK) in den Flachrohren (1) ausbilden, wobei die Schmalseiten (1.2) der Flachrohre (1) aus Mehrfachfaltungen (40) gebildet sind.
  24. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 13-23, dadurch gekennzeichnet, dass die flächige Verbindung eine metallische Verbindung innerhalb der einzelnen Sektionen (3) ist, beispielsweise eine flächige Lötverbindung.
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