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Die
Erfindung betrifft ein Mehrkammer-Flachrohr mit wenigstens zwei
Kammern zur Strömungsaufnahme eines Fluids, hergestellt
durch Umformen eines Blechbandes, bei dem ein geschlossenes Profil
gebildet ist durch: sich gegenüberliegende Breitwände,
die über sich gegenüberliegende jeweils ein Umformbereich
bildende Schmalwände miteinander verbunden sind, wobei
die Breit- und Schmalwände Außenseiten des Profils
bilden, wobei eine erste Breitwand mit einem zwischen Seitenabschnitten
des Blechbandes liegenden Innenabschnitt des Blechbandes gebildet
ist und eine zweite Breitwand mit seitlich des Innenabschnittes
angeordneten Seitenabschnitten des Blechbandes gebildet ist, wobei
die erste und die zweite Breitwand mit einem die wenigstens zwei
Kammern trennenden, eine Innenseite des Profils bildenden Steg verbunden
sind, welcher Steg mit einem Randabschnitt wenigstens eines der
Seitenabschnitte gebildet ist, wobei nur einer der Seitenabschnitte
einen Randabschnitt aufweist, der durchgehend von der zweiten Breitwand
zu der ersten Breitwand, insbesondere dessen Innenseiten, verläuft
und dort an einer Kontaktstelle stoffschlüssig verbunden
ist, wobei der durchgehende Randabschnitt wenigstens zwei Umformabschnitte aufweist
und wenigstens einer der Umformabschnitte eine Anlagefläche
für einen Randabschnitt des anderen Seitenabschnitts bildet.
Die Erfindung betrifft auch einen Wärmetauscher mit einem
solchen Flachrohr und eine Verwendung des Wärmetauschers. Weiter
betrifft die Erfindung ein Mehrkammer-Flachrohr mit wenigstens zwei
Kammern zur Strömungsaufnahme eines Fluids, hergestellt
durch Umformen eines Blechbandes, bei dem eine geschlossenes Profil
gebildet ist durch: sich gegenüberliegende Breitwände,
die über sich gegenüberliegende jeweils ein Umformbereich
bildende Schmalwände miteinander verbunden sind, wobei
die Breit- und Schmalwände Außenseiten des Profils
bilden, wobei eine erste Breitwand mit einem zwischen Seitenabschnitten
des Blechbandes liegenden Innenabschnitt des Blechbandes gebildet
ist und eine zweite Breitwand mit seitlich des Innenabschnittes
angeordneten Seitenabschnitten des Blechbandes gebildet ist, wobei
die erste und die zweite Breitwand mit einem die wenigstens zwei
Kammern trennenden, eine Innenseite des Profils bildenden Steg verbunden
sind. Die Erfindung betrifft auch einen Wärmetauscher mit
einem solchen Flachrohr und eine Verbindung des Wärmetauschers.
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Mehrkammer-Flachrohre
erweisen sich zur Verwendung in einem Wärmetauscher – beispielsweise
wie in
EP 1 213 555
B1 beschrieben – als zunehmend attraktiv, weil
diese vergleichsweise dünnwandig und damit materialeinsparend
zur Verfügung gestellt werden können und darüber
hinaus in einem vergleichsweise einfachen Umformverfahren, beispielsweise
in einem Biegeverfahren und/oder einem Faltverfahren und/oder einem
Falzverfahren, hergestellt werden können – ein
solches Umformverfahren ist beispielsweise in
US 6,615,488 B2 beschrieben. Als
Ergebnis des dort beschriebenen Faltverfahrens ergibt sich ein Mehrkammer-Flachrohr
des sogenannten "B-Typs", weil das Profil des Mehrkammer-Flachrohrs
einen an eine B-Form erinnernden Verlauf aufweist. Ein anderes ähnliches
Mehrkammer-Flachrohr ist in
EP
1 213 555 B1 und in
EP 0 811 820 B1 beschrieben. Bei beiden Mehrkammer-Flachrohren
werden Randabschnitte beider die zweite Breit wand bildender Seitenabschnitte
durchgehend von einer Innenseite der zweiten Breitwand zur einer Innenseite
der ersten Breitwand geführt und dort an einer Kontaktstelle
lötverbunden. Es hat sich gezeigt, dass ein Mehrkammer-Flachrohr
dieses sogenannten B-Typs noch verbesserungswürdig ist.
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EP 1 225 408 A2 zeigt
ein Mehrkammer-Flachrohr der eingangs genannten Art, bei dem nur
einer der Seitenabschnitte einen Randabschnitt aufweist, der durchgehend
von einer Innenseite der zweiten Breitwand zu einer Innenseite der
ersten Breitwand verläuft und dort an einer Kontaktstelle stoffschlüssig
verbunden ist. Der Randabschnitt weist wenigstens zwei Umformabschnitte
auf und wenigstens einer der Umformabschnitte bildet eine Anlagefläche
für einen Randabschnitt des anderen Seitenabschnitts. Eine
solche Ausführung eines Mehrkammer-Flachrohrs des B-Typs
erweist sich in der Gestaltung des Stegs als materialeinsparend, lässt
sich jedoch, insbesondere hinsichtlich der dem Steg zukommenden
Zugwirkung, noch verbessern.
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An
dieser Stelle setzt die Erfindung an, deren Aufgabe es ist, ein
Mehrkammer-Flachrohr anzugeben, bei dem, insbesondere eine Zugwirkung
des Stegs, das Stabilitätsverhalten und/oder die Druckfestigkeit
des Mehrkammer-Flachrohres verbessert ist und dennoch das Mehrkammer-Flachrohr
vergleichsweise einfach und kostengünstig hergestellt werden
kann.
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Die
Aufgabe wird durch die Erfindung in einem ersten Teil mittels einem
Mehrkammer-Flachrohr der zuerst eingangs genannten Art gelöst,
bei dem erfindungsgemäß unterschiedliche Varianten von
Merkmalen, gemäß dem kennzeichnenden Teil des
Anspruchs 1 vorgesehen sind, die auch in Kombination miteinander
realisiert sein können.
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In
einer ersten Variante ist der die Anlagefläche bildende
Umformabschnitt des durchgehend verlaufenden Randabschnitt schräg
oder rechtwinklig zur zweiten Breitwand verlaufend ausgebildet und wenigstens
ein weiterer Umformabschnitt des durchgehend verlaufenden Randabschnittes
ist schräg oder rechtwinklig zu dem die Anlagefläche
bildenden Umformabschnitt des durchgehend verlaufenden Randabschnittes
verlaufend ausgebildet.
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In
einer zweiten Variante ist der die Anlagefläche bildende
Umformabschnitt des durchgehend verlaufenden Randabschnittes einer
von mehreren v-förmig, s-förmig, u-förmig
oder o-förmig gewickelt oder gefaltet angeordneten Umformabschnitten.
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In
einer dritten Variante ist der Randabschnitt des anderen Seitenabschnittes
frei von einem Umformabschnitt und Teil der zweiten Breitwand.
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In
einer vierten Variante weist der Randabschnitt des anderen Seitenabschnitts
nur rechtwinklig oder parallel zu zweiten Breitwand verlaufende
Umformabschnitte auf. Insbesondere weist dazu der Randabschnitt
des anderen Seitenabschnittes nur I-förmig oder L-förmig
angeordnete Umformabschnitte auf.
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Die
Erfindung hat erkannt, dass durch die zuvor genannten Varianten
allein oder in Kombination eine neue vorteilhafte Geometrie eines
Profils des Mehrkammer-Flachrohres realisiert ist, bei der eine erhöhte
Druckfestigkeit gegeben ist. Dies wird vor allem dadurch erreicht,
dass der Steg als ein Zuganker wirkender Steg in einer dem Stand
der Technik überlegenen Weise ausgelegt ist. Insbesondere
können dazu die den Steg bildenden Randabschnitte mittels der
Umformabschnitte so ausgebildet sein, dass die Randabschnitte in
Eingriff miteinander stehen und/oder in vorteilhafter Weise stoffschlüssig
an einer Anlagefläche verbunden sind. Der Steg ist erfindungsgemäß in
vorteilhafter Weise mit der ersten Breitwand stoffschlüssig
verbunden. Dadurch ergibt sich eine erfindungsgemäß erstmals
realisierte erhöhte Druckfestigkeit in horizontaler und
vertikaler Richtung des Profils des Flachrohres.
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Vorteilhafte
Weiterbildung der Erfindung sind den Unteransprüchen zu
entnehmen und geben im Einzelnen vorteilhafte Möglichkeiten
an, das oben erläuterte Konzept im Rahmen der Aufgabenstellung sowie
hinsichtlich weiterer Vorteile zu realisieren.
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Vorzugsweise
ist die Kontaktstelle durch eine flächige Anlage eines
Umformabschnittes gebildet. Dadurch lässt sich ein besonders
sicher an der Innenseite der ersten Breitwand befestigter Steg realisieren.
Gleiches gilt für eine weitere bevorzugte Weiterbildung,
bei der die Kontaktstelle über eine Anlage einer Umformkante
zwischen zwei Umformabschnitten gebildet ist. Zusätzlich
ermöglicht es diese Abwandlung einen Steg zu realisieren,
bei dem die Zugankerwirkung vergleichsweise weich oder nachgiebiger,
das heißt die Druckfestigkeit gleichzeitig sicher und flexibel,
gestaltet werden kann. Eine im Vergleich dazu vergleichsweise einfach
realisierte Anbindung des Stegs lässt sich dadurch erreichen, dass
die Kontaktstelle über eine Anlage einer Stoßkante
des durchgehend verlaufenden Randabschnittes gebildet ist.
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Eine
Festigkeit des Stegs lässt sich darüber hinaus
dadurch verbessern, dass an der Anlagefläche des wenigstens
einen der Umformabschnitte des durchgehend verlaufenden Randabschnitts
und des Randabschnitts des anderen Seitenabschnitts eine stoffschlüssige
Verbindung, insbesondere eine Lötverbindung, zwischen dem
wenigstens einen der Umformabschnitte und dem Randabschnitt des
anderen Seitenabschnitts gebildet ist. Dies kann dadurch erreicht
werden, dass der Randabschnitt und/oder die Umformabschnitte des
durchgehend verlaufenden Randabschnittes einseitig oder zweiseitig
lotplattiert werden. In einfacheren Fällen reicht es gegebenenfalls
auch aus, einen ausreichenden Lotvorrat an der Innenseite der ersten
Brei tewand vorzusehen, so dass sich beim Lötvorgang eine
ausreichende Lotmenge in die Anlagefläche erstreckt, um
den Umformabschnitt des durchgehend verlaufenden Randabschnitts
und den Randabschnitt des anderen Seitenabschnitts in ausreichenderweise
aneinander festzulegen bzw. lötend zu verbinden.
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Das
Konzept der Erfindung hat sich insbesondere als vorteilhaft anwendbar
bei einem Mehrkammer-Flachrohr erwiesen, bei dem wenigstens eine
der Kammern einwandig ausgebildet ist. Die Wandstärke einer
Kammer lässt sich in bevorzugter Weise unterhalb von 0,2
mm realisieren. Grundsätzlich kann das Konzept der Erfindung
auch ausgeführt werden bei einem Mehrkammer-Flachrohr,
bei dem wenigstens eine der Kammern mit mehreren Wänden,
insbesondere zwei Wänden ausgebildet ist. Auch hierbei
hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass eine Wandstärke
einer Wand unterhalb von 0,2 mm liegt – die Gesamtwandstärke
einer Kammer mit mehreren Wänden liegt somit vorteilhaft
unterhalb eines vielfachen von 0,2 mm, bei zwei Wänden
vorzugsweise unterhalb von 0,4 mm. Ein mehrwandiges Mehrkammer-Flachrohr
kann beispielsweise durch geeignete Wickelanordnungen des Blechbandes
erfolgen. In einer Abwandlung können auch zwei oder mehr
Profile zur Bildung einer konzentrischen Wandanordnung ineinander
angeordnet werden.
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Zusätzlich
zu dem zuvor erläuterten, eine Zugwirkung entfaltenden
Steg lässt sich zur Ausbildung eines Mehrkammer-Flachrohres
mit mehr als zwei Kammern ein oder mehrere weitere solcher oder
anderer Stege beim Profil vorsehen. Vorzugsweise können
weitere Stege durch Einfalten der ersten und/oder zweiten Breitwand
gebildet sein. Letzteres hat sich als besonders einfache Maßnahme
zur Bildung weiterer Stege erwiesen.
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Grundsätzlich
können die Oberflächen eines Mehrkammer-Flachrohres
der oben erläuterten Art in unterschiedlichster, für
eine Anwendung angemesse ner Weise ausgebildet sein. Beispielsweise
kann eine Rohraußenfläche und/oder eine Rohrinnenfläche
glatt sein. Ein solches Mehrkammer-Flachrohr hat einen besonders
geringen Strömungswiderstand.
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In
einer anderen die Wärmetauscherfunktion des Mehrkammer-Flachrohres
verbessernden Weiterbildung kann eine Rohraußenfläche
und/oder eine Rohrinnenfläche strukturiert sein. Es hat
sich gezeigt, dass sich dazu eine Mehrzahl unterschiedlichst ausgeführter
Arten von Strukturelementen eignet, insbesondere solche die ausgewählt
sind aus der Gruppe bestehend aus: Dimpel, Winglets, Rippen.
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Ein
Mehrkammer-Flachrohr der zuvor erläuterten Art hat sich
als besonders zuverlässig zur Führung eines Fluids
bei erhöhter Druckfestigkeit und unter besonderer Wirkung
des die Zugankerwirkung entfaltenden Steges gemäß dem
Konzept der Erfindung erwiesen. Das Fluid kann in einer besonders bevorzugten
Weiterbildung ein erstes Fluid sein, insbesondere in Form eines
Abgases und/oder einer Ladeluft. In gleicher Weise eignet sich ein
Mehrkammer-Flachrohr auch für ein zweites Fluid, vorzugsweise
ein Kühlmittel, insbesondere ein auf flüssiger Basis
gebildetes Kühlmittel.
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Ein
Mehrkammer-Flachrohr der oben beschriebenen Art eignet sich gemäß dem
Konzept der Erfindung für einen Wärmetauscher
zum Wärmetausch zwischen einem ersten Fluid einerseits,
insbesondere einem Abgas und/oder Ladeluft und einem zweiten Fluid
andererseits, insbesondere einem Kühlmittel. Ein solcher
Wärmetauscher gemäß der Erfindung weist
auf: einen Block zur voneinander getrennten und wärmetauschenden
Führung des ersten und des zweiten Fluids, mit einer Anzahl
von dem ersten Fluid durchströmbaren Strömungskanälen, eine
erste die Strömungskanäle aufnehmende von dem
zweiten Fluid durchströmbare Kammer und ein Gehäuse
in dem die Kammer und die Strömungskanäle angeordnet
sind. Gemäß dem Konzept der Erfin dung ist ein
Strömungskanal erfindungsgemäß in Form
eines Flachrohres der oben erläuterten Art gebildet.
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Die
Erfindung führt auch auf eine besonders bevorzugte Verwendung
des Wärmetauschers gemäß den weiteren
nebengeordneten Ansprüchen, beispielsweise als Hochtemperatur-
oder Niedertemperaturwärmetauscher – in beiden
Fällen beispielsweise als ein Abgaswärmetauscher
oder als ein Ladeluftwärmetauscher.
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Darüber
hinaus hat sich die Verwendung des Wärmetauschers gemäß dem
Konzept der Erfindung auch als Ölkühler oder als
Kältemittel oder Kühlmittelkühler geeignet
erwiesen.
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Die
eingangs einleitend erläuterte Aufgabe wird durch die Erfindung
in einem zweiten Teil auch mittels einem Mehrkammer-Flachrohr der
eingangs zuletzt genannten Art gelöst, bei dem erfindungsgemäß,
gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 19,
wenigstens eine der Kammern mit mehreren Wänden gebildet
ist und der Steg wenigstens zwei dieser Wände aufweist
und wenigstens ein Randabschnitt der Seitenabschnitte am Steg festgemacht
ist. Auch dieser Teil der Erfindung verfolgt das Konzept eines mit
vergleichsweise hoher Zugfestigkeit ausgebildeten Stegs zur Erhöhung
der Druckfestigkeit des Flachrohres, wobei zusätzlich die
Druckfestigkeit des Mehrkammer-Flachrohres durch das Vorsehen mehrerer
Wände, insbesondere von zwei Wänden erhöht
ist.
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Vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung sind den weiteren Unteransprüchen
zu entnehmen und geben im Einzelnen vorteilhafte Möglichkeiten an,
dass oben erläuterte Konzept betreffend ein doppelwandiges
Mehrkammer-Flachrohr im Rahmen der Aufgabenstellung sowie hinsichtlich
weiterer Vorteile zu realisieren.
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In
einer besonders bevorzugten Weiterbildung, ist wenigstens eine der
Kammern mit mehreren Wänden, insbesondere zwei Wänden,
gewickelt. Besonders vorteilhaft bei dieser Weiterbildung weist auch
der Steg wenigstens zwei als Teil der Wicklung gebildete Wände
auf. Das Mehrkammer-Flachrohr lässt sich dadurch vergleichsweise
einfach durch Umformen des Blechbandes herstellen, beispielsweise
in einem entsprechend ausgelegten Wickelverfahren.
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Vorzugsweise
können zwei Wände des Steges durch eine Einfaltung
gebildet sein.
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In
einer weiteren besonders bevorzugten Weiterbildung kann wenigstens
eine der Kammern mit mehreren konzentrisch ineinander gesetzten Wänden,
insbesondere zwei Wänden, gebildet sein. Bevorzugter Weise
kann bei dieser Weiterbildung der Steg wenigstens zwei als Teil
der ineinander gesetzten Wände gebildete Wände
aufweisen.
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In
einer besonders bevorzugten Weiterbildung des zweiten Teils der
Erfindung verläuft nur einer oder in besonders bevorzugter
Weise keiner der Randabschnitte der Seitenabschnitte durchgehend von
der zweiten Breitwand zur ersten Breitwand, d. h. insbesondere der
Innenseiten der Breitwände.
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In
einer ersten Abwandlung der besonders bevorzugten Weiterbildung
kann an den Steg ein Randabschnitt wenigstens eines der Seitenabschnitte
angrenzen. In einer besonders einfachen Ausführung kann
dazu der Randabschnitt mit einer Stoßkante auf den Steg
stoßen.
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In
einer zweiten Abwandlung der besonders bevorzugten Weiterbildung
kann der Steg mit einem Randabschnitt wenigstens eines der Seitenabschnitte gebildet
sein. Vorzugsweise kann dazu der Randabschnitt mit einer Anlagefläche
am Steg anliegen.
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In
einer dritten Abwandlung der besonders bevorzugten Weiterbildung
kann die Stoßkante des Randabschnittes auch frei liegen.
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Alternativ
zur besonders bevorzugten Weiterbildung kann eine Stoßkante
des Randabschnittes an der Innenseite der ersten Breitwand festgemacht sein.
Dies ist insbesondere vorteilhaft für ein Mehrkammer-Flachrohr,
das mit mehreren konzentrisch ineinander gesetzten Wänden
gebildet ist.
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Wie
bereits im Zusammenhang mit dem ersten Teil der Erfindung erläutert,
kann eine einzelne Wandstärke vorzugsweise unterhalb von
0,2 mm liegen und dennoch eine Druckfestigkeit der Mehrkammer-Flachrohres
gewährleistet sein. Vorzugsweise wird dies dadurch verbessert,
dass an einer oder mehreren Anlageflächen oder Stellen
zwischen Wänden eine stoffflüssige Verbindung,
insbesondere eine Lötverbindung, gebildet ist.
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Wie
bereits im Zusammenhang mit dem ersten Teil der Erfindung erläutert,
können weitere Stege, insbesondere durch Einfalten der
ersten und/oder zweiten Breitwand, gebildet sein. Grundsätzlich
können nur Rohraußenfläche und/oder Rohrinnenfläche je
nach Anwendung glatt oder strukturiert ausgeführt sein.
Die Erfindung führt darüber hinaus auf einen Wärmetauscher
sowie eine entsprechende Verwendung des Wärmetauschers
wie dies den weiteren nebengeordneten Ansprüchen zu entnehmen
ist.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nun nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben.
Diese soll die Ausführungsbeispiele nicht notwendigerweise
maßstäblich darstellen, vielmehr ist die Zeichnung,
wo zur Erläuterung dienlich, in schematisierter und/oder
leicht verzerrter Form ausgeführt. Im Hinblick auf Ergänzung
der aus der Zeichnung unmittelbar erkennbaren Lehren wird auf den einschlägigen
Stand der Technik verwiesen. Dabei ist zu berücksichtigen,
dass vielfältige Modifikationen und Änderungen
betreffend die Form und das Detail eine Ausführungsform
vorgenommen werden können, ohne von der allgemeinen Idee
der Erfindung abzuweichen. Die in der Beschreibung, in der Zeichnung,
sowie in den Unteransprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung
können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination
für die Weiterbildung der Erfindung wesentlich sein. Zudem
fallen in den Rahmen der Erfindung alle Kombinationen aus zumindest
zwei der in der Beschreibung der Zeichnung und/oder den Ansprüchen
offenbarten Merkmale. Die allgemeine Idee der Erfindung ist nicht
beschränkt auf die exakte Form oder das Detail der im Folgenden
gezeigten und beschriebenen bevorzugten Ausführungsform
oder beschränkt auf ein Gegenstand, der eingeschränkt
wäre im Vergleich zudem in den Ansprüchen beanspruchten
Gegenstand. Bei angegebenem Bemessungsbereichen sollen auch innerhalb
der genannten Grenzen liegende Werte als Grenzwerte offenbart und
beliebig einsetzbar und beanspruchbar sein.
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Im
Einzelnen zeigt die Zeichnung in:
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1:
eine erste Ausführungsform eines Mehrkammer-Flachrohrs
gemäß der ersten Variante des ersten Teils der
Erfindung im Profil, bei dem der die Anlagefläche bildende
Umformabschnitt des durchgehend verlaufenden Randabschnitts schräg zur
zweiten Breitwand verläuft;
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2:
eine weitere Ausführungsform eines Mehrkammer-Flachrohres
im Profil gemäß der ersten Variante des ersten
Teils der Erfindung;
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3:
eine weitere Ausführungsform eines Mehrkammer-Flachrohres
im Profil gemäß der ersten Variante des ersten
Teils der Erfindung;
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4:
eine erste Ausführungsform eines Mehrkammerflachrohres
im Profil gemäß der zweiten Variante des ersten
Teils der Erfindung, wobei eine Zugankerwirkung vergleichsweise
weich oder nachgiebig gestaltet ist;
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5:
eine weitere Ausführungsform eines Mehrkammer-Flachrohres
im Profil gemäß der zweiten Variante des ersten
Teils der Erfindung;
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6:
eine weitere Ausführungsform eines Mehrkammer-Flachrohres
im Profil gemäß der zweiten Variante des ersten
Teils der Erfindung;
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7A, 7B:
zwei Abwandlungen einer weiteren Ausführungsform eines
Mehrkammer-Flachrohres im Profil gemäß der zweiten
Variante des ersten Teils der Erfindung;
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8:
eine Ausführungsform eines Mehrkammer-Flachrohres im Profil
gemäß einer dritten Variante des ersten Teils
der Erfindung;
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9:
eine weitere Ausführungsform eines Mehrkammer-Flachrohres
im Profil gemäß der dritten Variante des ersten
Teils der Erfindung;
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10:
eine weitere Ausführungsform eines Mehrkammer-Flachrohres
im Profil gemäß der dritten Variante des ersten
Teils der Erfindung;
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11:
eine Ausführungsform eines Mehrkammer-Flachrohres im Profil
gemäß einer vierten Variante des ersten Teils
der Erfindung;
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12:
eine Ausführungsform eines Mehrkammer-Flachrohres im Profil
gemäß einer vierten Variante des ersten Teils
der Erfindung;
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13:
eine weitere Ausführungsform eines Mehrkammer-Flachrohres
im Profil gemäß der vierten Variante des ersten
Teils der Erfindung;
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14:
eine weitere Ausführungsform eines Mehrkammer-Flachrohres
im Profil gemäß der vierten Variante des ersten
Teils der Erfindung;
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15:
eine erste Ausführungsform eines doppelwandigen Mehrkammer-Flachrohres
gemäß dem zweiten Teil der Erfindung;
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16:
eine weitere Ausführungsform eines doppelwandigen Mehrkammer-Flachrohres
gemäß dem zweiten Teil der Erfindung;
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17:
eine weitere Ausführungsform eines doppelwandigen Mehrkammer-Flachrohres
gemäß dem zweiten Teil der Erfindung.
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1 zeigt
das Profil eines Mehrkammer-Flachrohres V1, mit einer ersten Kammer 1 und einer
zweiten Kammer 2, vorliegend zur Strömungsaufnahme
eines Abgases und/oder einer Ladeluft in einem Wärmetauscher.
Das Mehrkammer-Flachrohr V1 der 1 kann,
ebenso wie die Mehrkammer- Flachrohre V2 bis V17 der 1 bis 17, vorliegend
als ein Strömungskanal in einem Block zur voneinander getrennten
Führung des Abgases und/oder der Ladeluft und eines Kühlmittels
in einem Gehäuse des Wärmetauschers dienen. Je
nach Verwendungszweck kann das Mehrkammer-Flachrohr in geeigneter
Weise mit einer Mehrzahl anderer Mehrkammer-Flachrohre im Block
angeordnet sein, wobei die Kammern 1, 2 zur Durchströmung
mit dem Abgas und/oder der Ladeluft vorgesehen sind und der Außenraum
des Mehrkammer-Flachrohres in dem Gehäuse zur Umspülung
mit dem Kühlmittel vorgesehen ist. Zur Strömungsoptimierung
hinsichtlich einem Strömungswiderstand einerseits und einer
verbesserten Wärmetauschfähigkeit andererseits
kann das Mehrkammer-Flachrohr V1 wie auch die weiteren im Folgenden
erläuterten Mehrkammer-Flachrohre V2 bis V17, mit einer
geeigneten Art und Anzahl von nicht näher dargestellten
Strukturelementen versehen sein, um den Wärmeaustausch
zwischen Abgas und/oder Zuluft und dem Kühlmittel zu verbessern. Um
andererseits einen Strömungswiderstand besonders gering
zu halten, kann auch eine von den Kammern 1, 2 abgewandte
nach außen gerichtete Rohraußenfläche
und/oder eine den Kammern 1, 2 zugewandte Rohrinnenfläche
glatt ausgebildet sein.
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Das
Mehrkammer-Flachrohr V1, ebenso wie die weiteren erläuterten
Mehrkammer-Flachrohre V2 bis V17, lässt sich im Rahmen
eines Biege-, Falt- und Falzverfahren – im Prinzip ähnlich
dem in
US 6,615,488
B2 beschriebenen – besonders einfach herstellen,
wobei jedoch das Umformen des Blechbandes im Bereich des Stegs
3 in
abgewandelter Form erfolgt.
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Das
Mehrkammer-Flachrohr V1 weist, ebenso wie die weiteren im Folgenden
erläuterten Mehrkammer-Flachrohre V2 bis V17, eine sich
gegenüberliegende erste Breitwand 4 und zweite
Breitwand 6 auf, die mit sich gegenüberliegenden,
jeweils einen Umformbereich bildenden Schmalwänden 5, 7 miteinander
verbunden sind, wobei die Breitwände 4, 6 und
die Schmalwände 5, 7 Außenseiten
des Profils bilden.
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Die
erste Breitwand 4 ist mit einem zwischen Seitenabschnitten
des Blechbandes liegenden Innenabschnitt des Blechbandes gebildet.
Die zweite Breitwand 6 ist in einem ersten Bereich 6A mit
einem seitlich des Innenabschnitts angeordneten ersten Seitenabschnitt
des Blechbandes gebildet und in einem zweiten Bereich 6B mit
einem seitlich des Innenabschnitts angeordneten zweiten Seitenabschnitt des
Blechbandes gebildet.
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Bei
dem in 1 gezeigten Mehrkammer-Flachrohr V1, ebenso wie
bei den weiteren erläuterten Mehrkammer-Flachrohren V2
bis V17, ist die erste und die zweite Breitwand mit einem die wenigstens
zwei Kammern trennenden, eine Innenseite des Profils bildenden Steg 3 verbunden.
Bei dem in 1 erläuterten Mehrkammer-Flachrohr
V1 – ebenso wie bei den in 2 bis 14 erläuterten
Mehrkammer-Flachrohren V2 bis V14 – ist der Steg 3 mit einem
Randabschnitt 3B des zweiten Seitenabschnitts gebildet,
welcher dem zweiten Bereich 6B zugeordnet ist. Nur der
dem Seitenabschnitt des Bereichs 6B zugeordnete Randabschnitt 3B verläuft durchgehend
von einer Innenseite der zweiten Breitwand 6 zur Innenseite
der ersten Breitwand 4 und ist dort an einer Kontaktstelle 8,
vorliegend mittels einer Lötverbindung, mit der ersten
Breitwand 4 verbunden. In einer dem Konzept der Erfindung
folgenden, die Zugwirkung des Stegs 3 verbessernden Weise
ist der Randabschnitt 3B des Profils V1 vorliegend mit einem
ersten Umformabschnitt 3B.1 und einem zweiten Umformabschnitt 3B.2 durch
entsprechende Biegeprozesse des Randabschnitts 3B gebildet.
Der erste Umformabschnitt 3B.1 bildet mit dem Randabschnitt 3A des
anderen, dem ersten Bereich 6A zugeordneten Seitenabschnitt
eine Anlagefläche 9. An der Anlagefläche 9 ist
vorliegend der erste Umformabschnitt 3B.1 und der Randabschnitt 3A aneinandergelötet.
Darüber hinaus ist an der sich zur zweiten Breitwand 6 öffnenden
Seite 9.1 der Anlagefläche 9 ebenfalls
eine Lötverbindung vorgesehen, wel che mit der Außenseite
der zweiten Breitwand 6 glatt abschließt. Der
zweite Umformabschnitt 3B.2 ist mit seiner der Innenseite
der ersten Breitwand 4 zugewandten Anlagefläche 8 in
besonders vorteilhafter Weise verlötet. Durch das Verlöten
der Anlagefläche 9, 8 – anstatt
dem Verlöten bloßer Stoßflächen
wie im Stand der Technik – ist vorliegend eine besondere hohe
Zugfestigkeit bei dem Mehrkammer-Flachrohr V1 erreicht. Darüber
hinaus ist in ein, dem Konzept der ersten Variante der Erfindung
folgend, die Anlagefläche 9 bildender Umformabschnitt 3B.1 des durchgehend
verlaufenden Randabschnitt 3B schräg zur zweiten
Breitwand 6 gestellt, wobei der zweite Umformabschnitt 3B.2 schräg
zum ersten Umformabschnitt 3B.1 verläuft.
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Bei
den folgenden in den 2 bis 17 erläuterten
Mehrkammer-Flachrohren V1 bis V17 sind für gleiche Teile
bzw. Teile mit gleicher Funktion gleiche Bezugszeichen verwendet.
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2 zeigt
ein Mehrkammer-Flachrohr V2, bei dem – wiederum dem Konzept
der ersten Variante der Erfindung folgend – der die Anlagefläche 9 bildende
erste Umformabschnitt 3B.1 schräg zur zweiten
Breitwand 6 verläuft, wobei der zweite Umformabschnitt 3B.2 rechtwinklig
zum Umformabschnitt 3B.1 verläuft. Wiederum ist
nur der Randabschnitt 3B als ein durchgehend von der zweiten
Breitwand 6 zur ersten Breitwand 4 verlaufender, den
Steg 3 bildender Abschnitt ausgebildet und an einer Kontaktstelle 8 stoffschlüssig
verbunden. Bei dem in 2 dargestellten Mehrkammer-Flachrohr V2
ist die Kontaktstelle 9 über eine Anlage einer
Umformkante zwischen dem Umformabschnitt 3B.1 und dem Umformabschnitt 3B.2 gebildet.
Der andere dem Seitenabschnitt des Bereichs 6A zugeordnete Randabschnitt 3A weist
vorliegend einen ersten Umformabschnitt 3A.1 und einen
zweiten Umformabschnitt 3A.2 auf, wobei der ersten Umformabschnitt 3A.1 mit
dem Umformabschnitt 3B.1 eine Anlagefläche 9 bildet,
die sich auch als Anlagefläche zwischen dem ersten Umformabschnitt 3A.2 und
dem Umformabschnitt 3B.2 fortsetzt. Vorliegend sind also
v-förmig, rechtwinklig zueinander orientierte Umformabschnitte 3B.1, 3B.2 bzw. 3A.1, 3A.2 ausgebildet,
wobei die Randabschnitte 3B, 3A in einer v-förmig,
ausgebildeten Anlagefläche 9 aneinanderliegen
und der andere Randabschnitt 3A in dem durchgehend verlaufenden
Randabschnitt 3B eingelegt ist. Die dadurch ausgeführte
Realisierung eines ineinandergreifenden, durchgehenden Randabschnitts 3B und
anderen Randabschnitts 3A bewirkt somit in vorteilhafter
Weise eine Zugankerwirkung, welche die Druckfestigkeit des Mehrkammer-Flachrohres
V2 auch gegen ein seitliches Auseinanderziehen, d. h. gegen einen
Zug in Richtung der Schmalwände 5, 7,
erhöht. Die Anlagefläche 9 des Mehrkammer-Flachrohres
V2 kann somit, muss aber nicht, lotplattiert werden. Um im Unterschied dazu
die Zugankerwirkung des in 1 gezeigten Mehrkammer-Flachrohres
V1 zu realisieren, ist die Lotplattierung der Anlagefläche 9 derart
eine Voraussetzung.
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3 zeigt
eine Ausführungsform eines Mehrkammer-Fachrohres V3, ähnlich
dem in 2 gezeigten Mehrkammer-Flachrohr V2, bei dem in
ansonsten ähnlicher Ausführung darüber
hinaus der durchgehende Randabschnitt 3B einen ersten Umformabschnitt 3B.1,
einen zweiten Umformabschnitt 3B.2, einen dritten Umformabschnitt 3B.3 und
einen vierten Umformabschnitt 3B.4 aufweist. Der zweite und
dritte Umformabschnitt 3B.2, 3B.3 sind vorliegend
als eine Faltung von Abschnitten gebildet und führen den
v-förmigen Schenkel des Randabschnitts 3B zum
Umformabschnitt 3B.4 zurück, welcher in vorteilhafter
Weise eine flächige Anlage an der Kontaktstelle 8 zur
ersten Breitwand 4 bildet. In Folge der Erhöhung
der Fläche der Kontaktstelle 8 im Unterschied
zu der bei dem Mehrkammer-Flachrohr V2 der 2 gezeigten
Kontaktstelle 8 ist hier die Befestigung des Stegs und
damit die Druckfestigkeit in Richtung der Breitwände 4, 6 noch
weiter erhöht.
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4 bis 7B zeigen
Mehrkammer-Flachrohre V4 bis V7B, welche in Realisierung von Ausführungsformen
der zweiten Variante der Erfindung einen durchgehend verlaufenden Randabschnitt 3B aufweisen,
welcher v-förmig, s-förmig, u-förmig,
o-förmig oder gewickelt oder gefaltet angeordnete Umformabschnitte
aufweist, die im Folgenden näher erläutert werden.
In einer besonders vorteilhaften Weise ist bei den in 4 bis 7B gezeigten
Mehrkammer-Flachrohren V4 bis V7B des weiteren jeweils ein erster
Umformabschnitt 3B.1 rechtwinklig zur zweiten Breitwand 6 orientiert,
was in besonders einfacher Weise die Realisierung eines mit lediglich
einem rechtwinklig orientierten Umformabschnitt gebildeten Randabschnitt 3A ermöglicht,
um die Anlagefläche 9 zwischen dem Umformabschnitt 3B.1 und
dem Randabschnitt 3A zu verwirklichen.
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Bei
dem in 4 gezeigten Mehrkammer-Flachrohr V4 wird durch
das vorliegend als Faltung gebildete, indirekte Strukturelement
der Umformabschnitten 3B.2, 3B.3 ein vergleichsweise
weicher oder nachgiebiger Zuganker in Form des Stegs 3 zwischen
der ersten Breitwand 4 und der zweiten Breitwand 6 gebildet.
Der durchgehende Randabschnitt 3B weist darüber
hinaus eine s-förmige Struktur – horizontal ausgerichtet – in
Form des vierten Umformbereichs 3B.4 und 3B.5 auf,
wobei der fünfte Umformbereich 3B.5 – ähnlich
einer zuvor erläuterten, vorteilhaften Weise – eine
Kontaktstelle 8 in Form einer Anlagefläche zur
Innenwand der ersten Breitwand 4 bildet.
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5 zeigt
eine weitere Ausführungsform eines Mehrkammer-Flachrohres
V5, bei welcher der durchgehende Randabschnitt 3B mit Umformabschnitten 3B.1, 3B.2, 3B.3 gebildet
ist, welche als indirektes Strukturelement eine s-förmige
Struktur – diesmal vertikal ausgerichtet – ausbilden,
insbesondere um eine vergleichsweise weiche oder nachgiebige Zugankerwirkung
zwischen erster Breitwand 4 und zweiter Breitwand 6 zu
realisieren.
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Die
in 6 bis 7B gezeigten
Mehrkammer-Flachrohre V6, V7A, V7B realisieren, dem Konzept der
zweiten Variante der Erfindung folgend, ebenfalls einen vergleichsweise
weich oder nachgiebig ausgebildeten Zuganker in Form eines Stegs 3, wobei
zudem in vorteilhafter Weise eine Kontaktstelle 8 zur ersten
Breitwand 4 in besonders zuverlässiger Weise als
Anlagefläche gebildet ist. Darüber hinaus ist
auch eine seitliche, in Richtung der Schmalwände 5, 7 wirkende,
Zugwirkung des Stegs 3 dadurch erhöht, dass der
Randabschnitt 3A – dem gleichen anhand von 2 und 3 erläuterten
Wirkprinzip folgend – in Eingriff mit dem Randabschnitt 3B steht. Der
Eingriff ist vorliegend mit u-förmig angeordneten Umformabschnitten 3B.1, 3B.2, 3B.3 des Randabschnitts 3B gebildet.
Zur Realisierung einer Wicklung ist der Umformabschnitt 3B.3 darüber
hinaus Teil einer mit dem Umformabschnitt 3B.4 realisierten
Faltung. Der Übergang zwischen Umformabschnitten 3B.3 und 3B.4 kann,
muss aber nicht, an einer Kontaktstelle 8.1 mit der zweiten
Breitwand 6 formschlüssig verbunden werden. Die
Wicklung ist mit einem rechtwinklig zum Umformabschnitt 3B.4 angeordneten
weiteren Umformabschnitt 3B.5 – als die Kontaktstelle 8 bildender
Umformabschnitt 3B.5 – und dem Wicklung schließenden
letzten Umformabschnitt 3B.6 geführt. Die Umformabschnitte 3B.2 bis
zum randseitigen Umformabschnitt 3B.6 bilden also eine
geschlossene Wickelstruktur in etwa einer O-Form gleichend.
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7A zeigt
eine Ausführungsform eines Mehrkammer-Flachrohres V7A,
bei dem das indirekte Strukturelement des Stegs 3 im Randabschnitt 3B anstatt
o-förmig wie in 6 – mit Umformabschnitten 3B.3, 3B.4, 3B.5 u-förmig
gebildet ist, wobei der Umformabschnitt 3B.5 eine flächige
Kontaktstelle zur ersten Breitwand 4 bildet. Im Vergleich
zu der in 6 gezeigten Ausführungsform
ist bei dem Mehrkammer-Flachrohr V7A die Faltung zwischen den Umformabschnitten 3B.3 und 3B.4 nicht
vollständig geschlossen, sondern die Umformabschnitte 3B.3 und 3B.4 weisen
einen spitzen Winkel auf. Dies realisiert die im Zusammenhang mit 6 erläuterte Eingriffstruktur,
welche den vorteilhaften Eingriff des Randabschnitts 3A in
den Randabschnitt 3B erlaubt, um die Zugankerwirkung des
Stegs 3 auch in Richtung der Schmalwände 5, 7 zu
erhöhen. Die Kontaktstelle 8.2 kann, bei Formschluss,
wiederum zur Erhöhung der Zugankerwirkung in vertikaler
Richtung dienen.
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Die
in 7B gezeigte Ausführungsform eines Mehrkammer-Flachrohres
V7B entspricht im Wesentlichen dem der Ausführungsform
des Mehrkammer-Flachrohres V7A der 7A, wobei
im Unterschied der Umformbereich zwischen den Umformabschnitten 3B.3 und 3B.4 keine
Kontaktstelle – wie die mit 8.1 und 8.2 bezeichnete
Kontaktstelle in 6 und 7A – mehr
bildet, sondern stattdessen in Abstand 8.3 von der Innenseite
der zweiten Breitwand 6 angeordnet ist. Bei der in 7B gezeigten Ausführungsform
des Mehrkammer-Flachrohres V7B entfällt die Möglichkeit
eine Kontaktstelle 8.1, 8.2 an einer Innenseite
der zweiten Breitwand stoffschlüssig zu befestigen. Stattdessen
erhöht der Abstand 8.3 weiter die Flexibilität
des als indirekte Struktur ausgebildeten durchgehenden Randabschnittes 3B.
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Dennoch
ist das Funktionsprinzip einer Eingriffsstruktur des Randabschnitts 3A in
den Randabschnitt 3B durch eine entsprechend nahezu u-förmige
Anordnung der Umformabschnitte 3B.1, 3B.3 und 3B.3 realisiert,
was die erläuterte seitliche Zugankerwirkung des Stegs 3 aufrecht
erhält, ohne eine zusätzliche Lotplattierung vorsehen
zu müssen.
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8 bis 10 zeigen
Ausführungsformen von Mehrkammer-Flachrohren V8 bis V10
gemäß dem Konzept der dritten Variante der Erfindung,
bei dem ein Randabschnitt 3A des anderen dem Bereich 6B zugeordneten
Seitenabschnitts frei von einem Umformabschnitt ist und vielmehr
Teil des zweiten Bereichs 6B der zweiten Breitwand 6 ist.
Die Ausführungsformen der Mehrkammer-Flachrohre V8 bis V10
sind also besonders leicht herstellbar, da der Randbereich 3A unverformt
und gerade als Teil des zweiten Bereichs 6B der zweiten
Breitwand 6 gebildet ist. Lediglich der durchgehende Randabschnitt 3B ist
vorliegend als umgeformte Bandkante mit Umformabschnitten 3B.1, 3B.2 und 3B.3 gebildet.
Jeweils die Umformabschnitte 3B.1 und 3B.2 bilden
bei den Mehrkammer-Flachrohren V8, V9, V10 in vorteilhafter Weise
die Anlagefläche 9 zwischen dem Randabschnitt 3A und
dem Umformabschnitt 3B.2. Die Umformabschnitte 3B.1 und 3B.2 bilden
dazu eine klinkenförmige Aufnahme mit Anschlag für
den Randabschnitt 3A. Bei der Ausführungsform
des Mehrkammer-Flachrohres V9 in 9 schließt
sich am Umformabschnitt 3B.2 eine senkrecht zur Breitwand 4, 6 orientierte
Faltungsstruktur mittels Umformabschnitt 3B.3 und 3B.4 an,
wobei die Faltungsstruktur eine Kontaktstelle 8 zur ersten
Breitwand und – zusätzlich zum Mehrkammer-Flachrohr
V8 – mit der Stoßkante des Umformabschnitts 3B.4 eine
Kontaktstelle 8.1 mit der zweiten Breitwand 6 bildet.
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Bei
der in 10 gezeigten Ausführungsform
eines Mehrkammer-Flachrohrs V10 ist eine ähnliche Faltungsstruktur
waagerecht zur ersten Breitwand 4 und zweiten Breitwand 6 angeordnet
und mit Umformabschnitten 3B.2 und 3B.3 gebildet,
wobei ein weiterer Umformabschnitt 3B.4 in vorteilhafter Weise
eine als Teilsteg gebildete Einfaltung 4.1 der ersten Breitwand 4 hintergreift.
So wird wiederum das Prinzip eines die seitliche Zugwirkung verhindernden seitlichen
Zugankers in Form des Stegs 3 realisiert. Dennoch ist auch
bei der in 10 gezeigten Ausführungsform
des Mehrkammer-Flachrohres V10 nur der Randabschnitt 3B ein
sich von der zweiten Breitwand 6 zur ersten Breitwand 4 durchgehend
erstreckender Randabschnitt. Eine Kontaktstelle 8 ist bei den
Mehrkammer-Flachrohren V8 bis V10 jeweils über eine linienförmige
Anlage gebildet. Bei dem Mehrkammer-Flachrohr V8 ist dies eine Stoßkante des
durchgehend verlaufenden Randabschnitts 3B. Bei dem Mehrkammer-Flachrohr
V9 in 9 ist dies ein Umformbereich des durchgehend verlaufenden Randabschnitts 3B zwischen
den Umformabschnitten 3B.3 und 3B.4. Bei dem in 10 gezeigten Mehrkammer-Flachrohr
V10 ist dies die Berührungslinie an der Kontaktstelle 8 zwischen
der Faltungsstruktur 4.1 und der seitlichen Fläche
des Umformabschnitt 3B.3. Bei der in 10 gezeigten
Ausführungsform eines Mehrkammer-Flachrohres V10 entfällt
zusätzlich eine zweiseitige Lotplattierung im Unterschied
zum Mehrkammer-Flachrohr V9 und dennoch ist eine Zugankerwirkung
auch in seitlicher Richtung gewährleistet.
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Bei
den Mehrkammer-Flachrohren V8 bis V10 handelt es sich somit um vergleichsweise
einfach herzustellende Ausführungsformen – gemäß dem
Konzept der dritten Variante der Erfindung – wobei dennoch
die Ausbildung des durchgehenden Randabschnitts 3B eine
im Wesentlichen indirekte Struktur bildet, die zu der bevorzugten
eher weichen oder nachgiebigen Zugankerwirkung – ähnlich
der bei den Ausführungsformen V4 bis V7 – führt.
Es hat sich gezeigt, dass sich durch Vorsehen einer solchen indirekten
Struktur – d. h. dem Konzept der zweiten Variante der Erfindung
folgend – eine Mehrkammer-Flachrohr sich besonders leicht
kalibrieren lässt, d. h. durch ein leichtes Übermaß der
durch Abkantung oder Biegung gebildeten Umformabschnitte 3B., 3B.1 etc.
ist ein Kontakt 8 in besonders sicherer Weise gewährleistet.
Zusätzlich lässt sich auch eine Kontaktfläche 9 zwischen
dem Randabschnitt 3A und dem Randabschnitt 3B bzw.
einem entsprechenden Umformabschnitt 3B.2 besonders sicher
realisieren.
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Die
Ausführungsformen von Mehrkammer-Flachrohren V11 bis V14
realisieren – dem Konzept der vierten Variante der Erfindung
folgend – besonders einfache Ausführungsformen,
bei der ein durchgehender Randabschnitt 3B wie bei der
Ausführungsform V11 gezeigt, mit Umformabschnitten 3B.1 und 3B.2 eine
winkelförmige Struktur bildet, während der Randabschnitt 3A als
lediglich einfach umgeschlagenes Bandende gebildet ist, d. h. einen I-förmigen
Verlauf hat. Wiederum kontaktiert lediglich an der Kontaktstelle 8 eine
Anlagefläche des Randabschnitts 3B die erste Breitwand 4 an
der Innenseite. Eine Zugankerwirkung bei den Ausführungsformen
der Mehrkammer-Flachrohre V11 und V12 lässt sich in besonderer
Weise durch eine zweiseitige Lotplattierung zusätzlich
absichern, insbesondere an der Kontaktstelle 8 und der
Anlagefläche 9.
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Wie
bei dem Mehrkammer-Flachrohr V12 gezeigt, kann der Randabschnitt 3A auch
durch einen weiteren Umformabschnitt 3A.2, d. h. zur Bildung eines
L-förmigen Verlaufs, oder wie bei der Ausführungsform
des Mehrkammer- Flachrohres V14 in 14 gezeigt,
durch eine Faltungsstruktur mit einem Umformabschnitt 3A.2 ergänzt
werden.
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Ebenso
kann zusätzlich oder alternativ zu den vorgenannten Maßnahmen,
wie beispielhaft in 12, 13 und 14 gezeigt,
die I-förmige Struktur des durchgehenden Randabschnitts 3B mit einem
weiteren Umformabschnitt 3B.3 ergänzt werden,
welcher zusammen mit dem Umformabschnitt 3B.2 eine Faltung
bildet. Dadurch bildet ähnlich wie bei 11 und 12 der
Umformabschnitt 3B.2, nunmehr der Umformabschnitt 3B.3 eine
Kontaktstelle 8 zur Innenseite der ersten Breitwand 4.
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15 bis 16 zeigen
Ausführungsformen von Mehrkammer-Flachrohren V15, V16,
V17, welche beispielhaft das Konzept des zweiten Teils der Erfindung
realisieren, bei dem ein Mehrkammer-Flachrohr doppelwandig ausgeführt
ist und dem folgend ein Steg 3 mindestens doppelwandig
unter Beteiligung dieser Kammerwände ausgeführt
ist und kein Randabschnitt durchgehend zwischen den Breitwänden 4, 6 verläuft.
Bei den Mehrkammer-Flachrohren V15 und V16 ist das Profil aus einem
Blechband gewickelt, wobei bei der in 15 gezeigten
Ausführungsform der Steg 3 ausschließlich
durch die Wicklungsstruktur gebildet ist, während an den
Steg 3 ein Randabschnitt 3A der den Bereichen 6A, 6B zugeordneten
Seitenabschnitte grenzt. Dabei stößt ein Randabschnitt 3A mit
einer Stoßkante auf dem Steg.
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In
Abwandlung dazu ist der Steg 3 bei der in 16 gezeigten
Ausführungsform vierwandig gebildet, wobei die zwei mittleren
Wände des Stegs 3 durch eine Einfaltung 3.1 gebildet
sind und die beiden äußeren Wände des
Stegs 3 als Teil der Wicklung gebildet sind. Zusätzlich
ist nur im unteren Teil des Stegs 3, an den Steg 3 angrenzend,
ein Randabschnitt 3A mit einer Anlagefläche am
Steg anliegend ausgebildet. Dabei liegt eine Stoßkante des
Randabschnitts 3 frei in Randrichtung des Stegs 3.
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17 zeigt
eine Weiterentwicklung des in
US 6,615,488 B2 gezeigten Mehrkammer-Flachrohrs,
bei dem ein Steg
3 vierwandig gebildet ist und das Mehrkammer-Flachrohr
V17 im Wesentlichen aus drei Profilen aufgebaut ist. Das dritte
Profil V17.13 ist dabei wie in
US 6,615,488 B2 beschrieben gebildet, während
zur Verbesserung der Druckfestigkeit in das Profil V17.3 ein weiteres,
inneres Profil V17.1 zur Bildung der ersten Kammer
1 und
ein weiteres inneres Profil V17.2 zur Bildung der zweiten Kammer
2 konzentrisch
eingesetzt ist. Dies hat den besonderen Vorteil, dass die Möglichkeit
besteht, im inneren Bereich der Kammern
1,
2 Strukturen
anzubringen und dennoch außen, d. h. auf der der Umgebung
zugewandten Außenfläche des Profils V17.3, eine
glatte Oberfläche zur Verfügung zu haben, um dort
beispielsweise eine Rippenverlötung od. dgl. anzubringen.
Eine solche Auslegung des Mehrkammer-Flachrohres – ähnlich
der eines Duplex-Rohres – ermöglicht also in vorteilhafter
Weise die unabhängige Gestaltung einer Kammerinnenseite
und einer Außenseite des Mehrkammer-Flachrohres, um den
unterschiedlichen Strömungseigenschaften und Fluiden Rechnung
zu tragen. Vorliegend ist der Steg
3 in besonderer Weise
dadurch ausgebildet, dass eine Stoßkante des Randabschnitts
3A an
der Innenseite der ersten Breitwand
4 festgemacht ist.
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Es
versteht sich, dass die hier erläuterten Ausführungsformen
auch Seitenverkehrt – horizontal und vertikal – zu
den hier dargestellten Möglichkeiten ausgeführt
werden können und im Übrigen Merkmalskombinationen
aller Ausführungsformen vorgenommen werden können.
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Zusammenfassend
betrifft die Erfindung ein Mehrkammer-Flachrohr V1–V17
mit wenigstens zwei Kammern 1, 2 zur Strömungsaufnahme
eines Fluids, hergestellt durch Umformen eines Blechbandes, insbesondere
hergestellt in einem Biege- und/oder Falt- und/oder Falzverfahren,
bei dem ein geschlossenes Profil gebildet ist durch: sich gegenüberliegende Breitwände 4, 6,
die über sich gegenüberliegende jeweils ein Umformbereich
bildende Schmalwände 5, 7 miteinander
verbunden sind, wobei die Breit- und Schmalwände die Außenseiten
des Profils bilden, wobei eine erste Breitwand 4 mit einem
zwischen Seitenabschnitten des Blechbandes liegenden Innenabschnitt
des Blechbandes gebildet ist und eine zweite Breitwand 6 mit
seitlich des Innenabschnittes angeordneten Seitenabschnitten des
Blechbandes gebildet ist, wobei die erste und die zweite Breitwand 4, 6 mit
einem die wenigstens zwei Kammern 1, 2 trennenden,
eine Innenseite des Profils bildenden Steg 3 verbunden
sind, der mit einem Randabschnitt 3A, 3B wenigstens
eines der Seitenabschnitte gebildet ist, wobei nur einer der Seitenabschnitte
einen Randabschnitt 3B aufweist, der durchgehend von der zweiten
Breitwand 6 zu der ersten Breitwand 4 verläuft
und dort an einer Kontaktstelle 8 stoffschlüssig verbunden,
insbesondere lötverbunden ist, wobei der Randabschnitt 3B wenigstens
zwei Umformabschnitte 3B.1, 3B.2, 3B.3, 3B.4, 3B.5 aufweist
und wenigstens einer der Umformabschnitte eine Anlagefläche
a für einen Randabschnitt 3A des anderen Seitenabschnitts
bildet. Zur Verbesserung eines solchen Mehrkammer-Flachrohres sieht
die Erfindung folgende, gegebenenfalls in Kombination, mögliche
Maßnahmen vor. In einer ersten Variante kann der die Anlagefläche
a bildende Umformabschnitt des durchgehend verlaufenden Randabschnitts 3B schräg (V1–V3)
oder rechtwinklig (V11–V14) zur zweiten Breitwand 6 verlaufen
und wenigstens ein weiterer Umformabschnitt des durchgehend verlaufenden Randabschnitts 3B schräg
(V1–V3) oder rechtwinklig (V1–V14) zu dem die
Anlagefläche a bildenden Umformabschnittes durchgehend
verlaufenden Randabschnitts verlaufen. In einer zweiten Variante kann
der die Anlagefläche a bildende Umformabschnitt des durchgehend
verlaufenden Randabschnitts 3B einer von mehreren v-förmig, s-förmig,
u-förmig oder o-förmig oder gewickelt oder gefaltet
angeordneten Umformabschnitten sein (V4–V7). In einer dritten
Variante kann der Randabschnitt 3A des anderen Seitenabschnittes frei
von einem Umformabschnitt sein und Teil des ersten oder zweiten
Bereichs der zweiten Breitwand 6 sein (V8–V10).
In einer vierten Alternative kann der Randabschnitt 3A des
anderen Seitenabschnitts nur rechtwinklig oder paral lel zur zweiten
Breitwand verlaufende Umformabschnitte aufweisen. Die Erfindung
führt auch auf ein Mehrkammer-Flachrohr (V15–V17)
bei dem wenigstens einer der Kammern mit mehreren Wänden,
insbesondere zwei Wänden, gebildet ist und der Steg 3 wenigstens
zwei Wände aufweist und wenigstens ein Randabschnitt 3A der Seitenabschnitte
am Steg festgemacht ist. Weiter führt die Erfindung auf
einen entsprechenden Wärmetauscher und eine entsprechende
Verwendung des Wärmetauschers.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1213555
B1 [0002, 0002]
- - US 6615488 B2 [0002, 0054, 0076, 0076]
- - EP 0811820 B1 [0002]
- - EP 1225408 A2 [0003]