DE102006033570A1 - Shallow heat exchange tube, has inner insert designed and arranged for spiral flow of medium in tube - Google Patents

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Abstract

A shallow heat exchange tube (1) has an inner insert (2) as well as two narrow sides and two broad sides. The inner insert (2) is designed and arranged so that the medium flowing in the tube must flow in a spiral in a longitudinal direction (LR) of the tube (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein flaches Wärmetauscherrohr mit einem Inneneinsatz.The The invention relates to a flat heat exchanger tube with an inside insert.

Ein solches Wärmetauscherrohr ist aus der US – Schrift 6 125 926 oder auch aus der US – Schrift Nr. 5 307 870 bekannt. Mit dem bekannten Wärmetauscherrohr ist bereits eine bemerkenswerte Wärmtauschrate erreichbar, da der schräge Verlauf der Wellen im Inneneinsatz längere Strömungswege bereitstellt.Such a heat exchanger tube is made of US Pat. No. 6,125,926 or even from the US Pat. No. 5,307,870 known. With the known heat exchanger tube, a remarkable heat exchange rate is already achievable, since the oblique course of the waves in the inner insert provides longer flow paths.

Die Erfindung besitzt die Aufgabe, das bekannte Wärmetauscherrohr so zu verbessern, dass die Wärmeübertragungsrate zwischen dem in dem Rohr und dem um das Rohr strömende Medium vergleichsweise weiter gesteigert wird.The Invention has the object to improve the known heat exchanger tube so that the heat transfer rate between the medium flowing in the pipe and around the pipe comparatively is further increased.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Inneneinsatz so ausgebildet und angeordnet ist, dass das in dem Rohr strömende Medium sich spiralförmig in Längsrichtung des Rohres bewegen muss. Es können wenigstens zwei ebene oder gewellte Inneneinsätze in dem flachen Wärmetauscherrohr angeordnet sein, wobei die Wellen der Inneneinsätze oder die Anordnungsrichtungen von Strömungsleitern sich kreuzen. Das in das Flachrohr einströmende Medium wird sozusagen aufgeteilt in einen durch den einen Inneneinsatz und einen durch den anderen Inneneinsatz strömenden Teilstrom, wobei sich die Teilströme in den an den Schmalseiten liegenden Kanälen wieder vereinigen und spiralförmig in Rohrlängsachse bewegen. Es kann aber auch lediglich ein einziger Inneneinsatz vorhanden sein, der in sich kreuzenden Richtungen mit Strömungsleitern ausgebildet ist. Die einen Strömungsleiter sind zu der einen Breitseite des Flachrohres hin ausgebildet und die anderen Strömungsleiter weisen zu der anderen Breitseite des Flachrohres. Bei den Strömungsleitern kann es sich um Laschen oder um Ausformungen oder dergleichen Vorsprünge des Inneneinsatzes handeln.The The object is achieved in that the inner insert is designed and arranged such that the in flowing to the pipe Medium spirally longitudinal of the pipe must move. It can at least two flat or corrugated inner inserts in the flat heat exchanger tube be arranged, wherein the waves of the inner inserts or the arrangement directions of flow conductors cross. The medium flowing into the flat tube becomes, so to speak divided into one by the one inside and one by the other indoor use flowing Partial flow, wherein the partial flows in the lying on the narrow sides channels reunite and spiral in tube longitudinal axis move. But it can also only a single indoor use available be, which is formed in intersecting directions with flow conductors. The one flow conductor are formed to the one broad side of the flat tube and the other flow conductors pointing to the other broad side of the flat tube. At the flow conductors it may be tabs or formations or the like projections of the Interior use act.

Die Erfindung lässt eine verbesserte Wärmetauschrate bei vergleichsweise geringem Druckverlust zu, weil der Strömungsweg des in dem Rohr strömenden Wärmetauschmittels erneut deutlich vergrößert bzw. verlängert wurde.The Invention leaves an improved heat exchange rate at comparatively low pressure loss, because of the flow path of the flowing in the pipe Heat-exchange medium again significantly increased or extended has been.

Vorzugsweise ist die Wellenhöhe der wenigstens zwei Inneneinsätze identisch, so dass zwei Inneneinsätze in einer zwischen den beiden Breitseiten liegenden Mittelebene aneinander anliegen.Preferably is the wave height the at least two interior inserts identical, allowing two interior inserts in one between the two Broadside lying median plane abut each other.

Der erfindungsgemäße Wärmetauscher weist flache Wärmetauscherrohre und Wellrippen oder dergleichen auf, durch die beispielsweise Kühlluft strömt, und er ist da durch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscherrohre wie beschrieben, und wie in wenigstens einem der Ansprüche 1–6 angegeben, ausgebildet sind.Of the inventive heat exchanger has flat heat exchanger tubes and corrugated fins or the like through which, for example, cooling air flows, and it is characterized in that the heat exchanger tubes as described, and as specified in at least one of claims 1-6.

Die 1–3 sowie die 6 zeigen ein Stück eines flachen Wärmetauscherrohres mit zwei Inneneinsätzen. Die 4 und 5 zeigen ein Stück eines flachen Wärmetauscherrohres mit einem einzigen Inneneinsatz und unterschiedlich ausgebildeten Strömungsleitern.The 1 - 3 as well as the 6 show a piece of a flat heat exchanger tube with two inner inserts. The 4 and 5 show a piece of a flat heat exchanger tube with a single inner liner and differently shaped flow conductors.

Die Darstellungen sind rein prinzipieller Art. In der 1 wurde mittels eines mit durchgezogenem Strich dargestellten Pfeils die Wellenrichtung im oberen Inneneinsatz 2 dargestellt und mittels eines gestrichelt gezeichneten Pfeils wurde die Wellenrichtung im unteren Inneneinsatz 2 dargestellt. Die beiden Pfeile kreuzen sich. Der parallel zum Rohr laufende dritte Pfeil zeigt die Strömungsrichtung im Rohr an bzw. die Längsrichtung LR des Rohres. Da in diesen Ausführungsbeispielen lediglich zwei Inneneinsätze 2 im Rohr vorhanden sind, und beide eine identische Höhe aufweisen, liegen die beiden Inneneinsätze 2 auf der mittleren Ebene ME des Flachrohres mit ihren Wellen 3 aneinander an. Die beiden Inneneinsätze 2 in den 1–3 sind etwas versetzt zueinander angeordnet. Dies ist jedoch kein notwendiges Merkmal. Seitliche Kanäle 4 sollten allerdings vorhanden sein. Mit Blick auf die 1–3 ist weiter erkennbar, dass ein einströmender Teilstrom mit dem oberen Inneneinsatz 2 nach halblinks gelenkt wird und ein durch den unteren Inneneinsatz 2 strömender Teilstrom wird nach halbrechts gelenkt. Der obere Teilstrom erreicht dann den an der rechten Schmalseite liegenden Kanal 4 und der untere Teilstrom entsprechend den an der linken Schmalseite liegenden anderen Kanal 4. Die beiden Kanäle 4 erstrecken sich entlang der beiden Schmalseiten durch das gesamte Flachrohr hindurch. Dort wird dann der obere Teilstrom zum unteren Teilstrom bzw. der untere Teilstrom strömt in den oberen Inneneinsatz 2, bzw. er wird zum oberen Teilstrom. Somit wird der gesamte Strom spiralartig in Längsrichtung des Rohres strömen. Der Fachmann erkennt, dass die vorstehende Beschreibung lediglich der Verdeutlichung dienen soll, denn eine scharte Trennung in zwei Teilströme wird nicht immer stattfinden. Diese vermischen sich vielmehr, wobei die Vermischung im Bereich der mittleren Ebene ME am größten ist und zu den Breitseiten des Flachrohres hin abnimmt. Der Aufbau des Flachrohres selbst wurde in den prinzipiellen Darstellungen nicht gezeigt. Es handelt sich dabei vorzugsweise um ein aus zwei Blechstreifen hergestelltes Flachrohr, wobei die Ränder wenigstes eines Blechstreifens im Bereich der Schmalseiten des Flachrohres mit Faltungen ausgebildet sind. Das Flachrohr wird gemeinsam mit seinen Inneneinsätzen 2 vorzugsweise gelötet.The representations are purely of a fundamental nature. In the 1 was the wave direction in the upper inner insert by means of an arrow with a solid line 2 represented and by means of a dashed arrow, the wave direction in the lower inner insert 2 shown. The two arrows intersect. The third arrow running parallel to the pipe indicates the flow direction in the pipe or the longitudinal direction LR of the pipe. As in these embodiments, only two inner inserts 2 are present in the tube, and both have an identical height, are the two inner inserts 2 on the middle level ME of the flat tube with its waves 3 to each other. The two interior inserts 2 in the 1 - 3 are arranged slightly offset from one another. However, this is not a necessary feature. Lateral channels 4 should be present, however. With view on 1 - 3 It can also be seen that an incoming partial flow with the upper inner insert 2 is directed to halblinks and a through the lower interior use 2 flowing partial flow is directed to half right. The upper partial flow then reaches the channel lying on the right narrow side 4 and the lower substream corresponding to the other narrow channel on the left narrow side 4 , The two channels 4 extend along the two narrow sides through the entire flat tube. There, the upper partial flow to the lower partial flow or the lower partial flow then flows into the upper inner insert 2 , or he becomes the upper part of the stream. Thus, the entire flow will flow in a spiral manner in the longitudinal direction of the tube. Those skilled in the art will recognize that the above description is intended to be illustrative only, since a sharp separation into two partial streams will not always take place. These mix rather, with the mixing in the area of the middle level ME is the largest and decreases towards the broad sides of the flat tube. The structure of the flat tube itself was not shown in the basic representations. It is preferably a flat tube produced from two sheet-metal strips, the edges of at least one sheet-metal strip in the region of the narrow sides of the flat tube being formed with folds. The flat tube becomes common with its interior inserts 2 preferably soldered.

Die 4 zeigt ein flaches Wärmetauscherrohr mit einem einzigen Inneneinsatz 2, der etwa in der zu den Breitseiten parallelen Mittelebene ME des Flachrohres liegt. Dieser Inneneinsatz besitzt Reihen von Laschen oder von Vorsprüngen als Strömungsleiter 33. Die einen Laschen sind nach oben ausgebildet und die anderen Laschen weisen nach unten, zur unteren Breitseite des Flachrohres. Die Anordnungsrichtungen der Reihen von Laschen kreuzen sich. In der 5 wurden anstelle der Laschen 33 bzw. der Vorsprünge etwa rechteckige Ausformungen 33 im Inneneinsatz 2 ausgebildet.The 4 shows a flat heat exchanger tube with a single inner insert 2 who is about in which is parallel to the broad sides center plane ME of the flat tube. This inner liner has rows of tabs or protrusions as flow conductors 33 , The one tabs are formed upwards and the other tabs face down to the lower broad side of the flat tube. The arrangement directions of the rows of tabs intersect. In the 5 were in place of the tabs 33 or the projections approximately rectangular shapes 33 in the interior 2 educated.

Das Ausführungsbeispiel gemäß der 6 besitzt zwei Inneneinsätze 2, die etwa in der erwähnten Mittelebene ME aneinander anliegen. An dem einen Inneneinsatz 2 sind Reihen von Laschen 33 zu der einen Breitseite des Flachrohres hinweisend ausgebildet und an dem anderen Inneneinsatz 2 wurden Reihen von Laschen 33 zu der anderen Breitseite hinweisend vorgesehen. Die beiden Inneneinsätze 2 wurden so zueinander angeordnet, dass die Löcher in dem einen Inneneinsatz 2 jeweils von dem anderen Inneneinsatz 2 verschlossen werden. Somit wird der spiralförmige Verlauf der Strömung im Flachrohre 1 verstärkt, weil die Strömung von der einen Seite des Inneneinsatzes 2 ausschließlich über die seitlichen Kanäle 4 zur anderen Seite des Inneneinsatzes 2 strömen kann.The embodiment according to the 6 has two interior inserts 2 , which abut each other approximately in the mentioned center plane ME. On the one inner insert 2 are rows of tabs 33 formed to the one broad side of the flat tube hinweisend and on the other inner insert 2 were rows of tabs 33 provided for pointing to the other broadside. The two interior inserts 2 were arranged to each other so that the holes in the one inner insert 2 each from the other interior use 2 be closed. Thus, the spiral shape of the flow in the flat tubes 1 reinforced because the flow from one side of the inner liner 2 exclusively via the side channels 4 to the other side of the indoor use 2 can flow.

Claims (7)

Flaches Wärmetauscherrohr (1) mit einem Inneneinsatz (2) sowie mit zwei Schmalseiten und zwei Breitseiten, dadurch gekennzeichnet, dass der Inneneinsatz (2) so ausgebildet und angeordnet ist, dass das in dem Rohr strömende Medium sich spiralförmig in Längsrichtung (LR) des Rohres (1) bewegen muss.Flat heat exchanger tube ( 1 ) with an inner insert ( 2 ) and with two narrow sides and two broad sides, characterized in that the inner insert ( 2 ) is arranged and arranged so that the medium flowing in the tube spirals in the longitudinal direction (LR) of the tube ( 1 ) has to move. Flaches Wärmetauscherrohr (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Inneneinsätze (2) in dem Wärmetauscherrohr (1) angeordnet sind, die mit Strömungsleitern (3, 30) ausgebildet sind, wobei die Richtungen der Anordnung der Strömungsleiter (3, 30) sich kreuzen.Flat heat exchanger tube ( 1 ) according to claim 1, characterized in that at least two inner inserts ( 2 ) in the heat exchanger tube ( 1 ) arranged with flow conductors ( 3 . 30 ) are formed, wherein the directions of the arrangement of the flow conductor ( 3 . 30 ) intersect. Flaches Wärmetauscherrohr (1) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Inneneinsatz (2) zu beiden Breitseiten hinweisende Ausformungen (30) aufweist, deren Anordnungsrichtungen sich kreuzen.Flat heat exchanger tube ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the inner insert ( 2 ) pointing towards both broad sides ( 30 ), whose arrangement directions intersect. Flaches Wärmetauscherrohr nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass beidseitig des Inneneinsatzes (2) zu den Schmalseiten hin ein Kanal (4) ausgebildet ist.Flat heat exchanger tube according to one of claims 1-3, characterized in that on both sides of the inner insert ( 2 ) to the narrow sides of a channel ( 4 ) is trained. Flaches Wärmetauscherrohr nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleiter Wellen (3) sind und die Wellenhöhe der wenigstens zwei Inneneinsätze (2) identisch ist.Flat heat exchanger tube according to one of the preceding claims, characterized in that the flow guide waves ( 3 ) and the wave height of the at least two inner inserts ( 2 ) is identical. Flaches Wärmetauscherrohr nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsleiter (30) Vorsprünge sind.Flat heat exchanger tube according to one of claims 1-4, characterized in that the flow conductors ( 30 ) Are projections. Wärmetauscher mit Rippen (5) und Wärmetauscherrohren (1), dadurch gekennzeichnet, dass die flachen Wärmetauscherrohre (1) nach einem der Ansprüche 1–6 ausgebildet sind.Heat exchanger with fins ( 5 ) and heat exchanger tubes ( 1 ), characterized in that the flat heat exchanger tubes ( 1 ) are formed according to one of claims 1-6.
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