DE102008007937A1

DE102008007937A1 - Two-piece header / manifold construction for a heat exchanger having flattened tubes

Info

Publication number: DE102008007937A1
Application number: DE102008007937A
Authority: DE
Inventors: Mark R. Lake Villa Hoehne; Mark W. South Milwaukee Johnson; Michael J. Oak Creek Peske; Roman Brandtner; Johannes Moser; Robert Piribauer; Gerlinde Seitz; Denise Hartberger; Frank Vetter
Original assignee: Modine Manufacturing Co
Current assignee: Modine Manufacturing Co
Priority date: 2007-02-07
Filing date: 2008-02-07
Publication date: 2008-10-23
Also published as: US20080185134A1

Abstract

Eine Kopfteil/Sammelrohrkonstruktion (14), welche so ausgestaltet ist, dass sie eine Mehrzahl von abgeflachten Röhren (42), aufnehmen kann in einem Wärmetauscher (10), welcher eine Mehrzahl von abgeflachten Röhren (12) aufweist. Die Kopfteil/Sammelrohrkonstruktion (14) umfasst erste und zweite Stücke (20, 22), welche sich entlang einer longitudinalst einen C-förmigen Querschnitt auf, welches definiert wird durch eine längliche Öffnung (44), welche sich entlang der longitudinalen Achse (24) erstreckt, wobei eine Mehrzahl der Röhrenschlitze (40) entlang der Achse (24) gegenüberliegend von der Öffnung (44) beabstandet ist. Das zweite Stück (22) weist einen T-förmigen Querschnittsbereich auf mit zwei Seitenbeinen (48, 50), welche sich von gegenüberliegenden Seiten eines zentralen Beins (46) erstrecken, wobei die Beine (46, 48, 50) mit Oberflächen des ersten Stücks (20) verbunden sind.A header / header construction (14) configured to receive a plurality of flattened tubes (42) in a heat exchanger (10) having a plurality of flattened tubes (12). The header / header construction (14) includes first and second pieces (20, 22) extending along a longitudinally C-shaped cross-section defined by an elongated opening (44) extending along the longitudinal axis (24). extends, wherein a plurality of the tube slots (40) along the axis (24) opposite to the opening (44) is spaced. The second piece (22) has a T-shaped cross-sectional area with two side legs (48, 50) extending from opposite sides of a central leg (46), the legs (46, 48, 50) having surfaces of the first piece (20) are connected.

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die Erfindung bezieht sich auf Wärmetauscher, insbesondere auf Kopfteil/Sammelrohr-Konstruktionen für Wärmetauscher, welche einen Kern aufweisen, der aus abgeflachten Röhren gebildet ist und in spezielleren Anwendungen auf solche Wärmetauscher, welche in Hochdrucksystemen, wie beispielsweise CO₂-Kälte- oder Klimaanlagen-Systemen verwendet werden.The invention relates to heat exchangers, in particular to header / manifold designs for heat exchangers having a core formed from flattened tubes and in more specific applications to such heat exchangers used in high pressure systems such as CO ₂ refrigeration or air conditioning systems. Systems are used.

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Es gibt viele Wege, einen Wärmetauscher auszulegen, wie beispielsweise einen Gaskühler oder Kondensator für ein Klimaanlagen-System für Automobil- oder Fahrzeuganwendungen. Die Gegenstrom-Konfiguration oder CF-Konstruktion basiert darauf, dass Kältemittel durch verschiedene Reihen von Röhren in einer Gegenrichtung zu dem Luftstrom fließt, welcher durch den Kern des Wärmetauschers hindurchgeht. Demgemäß ist es für die CF-Konstruktion notwendig, dass Röhren in einer besonderen Weise gebogen werden, oder dass mehrere Kopfteile/Sammelrohre verwendet werden, um den Kältemittelstrom durch die Vielzahl von Reihen von Röhren umzuleiten. Die Vielzahl von Kopfteil/Sammelröhren und/oder Röhrenbiegungen verursacht Kosten bei dem Wärmetauscher. Eine andere Alternative ist die Parallelstrom-Konfiguration oder PF-Konstruktion, welche typischerweise eine Reihe oder eine Platte (slap) von abgeflachten, extrudierten Röhren mit kleinen Kanälen aufweisen, welche sich zwischen zwei Kopfteilen/Sammelröhren erstrecken. Um die Wärmeübertragung zu verbessern, kann unter Verwendung von Ablenkblechen in den Kopfteilen/Sammelröhren das Kältemittel durch mehrere Durchläufe hindurchgeleitet werden.It There are many ways to design a heat exchanger such as a gas cooler or Capacitor for An air conditioning system for automotive or vehicle applications. The countercurrent configuration or CF design is based on that refrigerant through different rows of tubes flows in a direction opposite to the air flow passing through the core passes through the heat exchanger. Accordingly, it is for the CF construction necessary that tubes in a special way be bent, or that uses multiple headers / manifolds be to the refrigerant flow to divert through the multitude of rows of tubes. The variety from headboard / collection tubes and / or tube bends causes costs in the heat exchanger. Another alternative is the parallel current configuration or PF construction, which is typically a row or plate (slap) of flattened, extruded tubes with small channels, which extend between two headers / collection tubes. To the heat transfer can improve, using baffles in the headers / collecting tubes the refrigerant passed through several passes become.

Wenn PF-Konstruktionen, wie die oben beschriebenen oftmals verwendet werden für Kondensatoren in herkömmlichen R134a-Kältemittel-Systemen, besteht eine Herausforderung darin, ein Kopfteil/Sammelrohr so auszulegen, dass es breite, extrudierte Röhren mit kleinen Kanälen aufnehmen kann, während es die hohen Betriebsdrücke aushält, welche notwendig sind für CO₂- oder andere transkritische Kältesysteme.When PF constructions such as those described above are often used for capacitors in conventional R134a refrigerant systems, a challenge is to design a header / header so that it can accommodate wide, extruded tubes with small channels while maintaining the high Withstanding operating pressures that are necessary for CO ₂ or other transcritical refrigeration systems.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

In Übereinstimmung mit einem Merkmal der Erfindung wird eine Kopfteil/Sammelrohr-Konstruktion bereitgestellt und wird so ausgelegt, dass sie eine Mehrzahl von abgeflachten Röhrenenden in einem Wärmetauscher aufnehmen kann, welcher eine Mehrzahl von abgeflachten Röhren aufweist. Die Kopfteil/Sammelrohr-Konstruktion umfasst erste und zweite Stücke, welche sich entlang einer longitudinalen Achse erstrecken.In accordance with a feature of the invention is a header / header construction and is designed to be a plurality of flattened tube ends in a heat exchanger can receive, which has a plurality of flattened tubes. The header / header construction includes first and second pieces which extending along a longitudinal axis.

Als ein Merkmal weist das erste Stück einen Querschnitt auf, welcher definiert wird durch eine röhrenaufnehmende Wand, eine Seitenwand, welche gegenüber der röhrenaufnehmenden Wand beabstandet ist, und zwei Nasenwände, welche gegenüberliegend voneinander beabstandet sind, um die röhrenaufnehmende Wand und die Seitenwand zu verbinden. Die Röhren aufnehmende Wand weist eine Mehrzahl von Röhrenschlitzen auf, welche entlang der longitudinalen Achse beabstandet sind, um die Röhrenenden aufzunehmen, und die Seitenwand ist unterteilt durch eine längliche Öffnung, welche sich entlang der longitudinalen Achse erstreckt. Das zweite Stück weist einen Querschnitt auf, welcher durch ein zentrales Bein und zwei Seitenbeine definiert wird, welche sich von gegenüberliegenden Seiten des zentralen Beins erstrecken. Das zentrale Bein erstreckt sich durch die Öffnung in der Seitenwand und weist eine Endoberfläche auf, welche verbunden ist mit einer inneren Oberfläche der röhrenaufnehmenden Wand, wobei die Endoberfläche unterbrochen wird durch eine Mehrzahl von Röhrenendenabstandseinkerbungen, wobei jede der Einkerbungen ausgerichtet ist mit einem korrespondierenden Röhrenschlitz in der röhrenaufnehmenden Wand. Die zwei Seitenbeine sind verbunden mit einer äußeren Oberfläche der Seitenwand auf gegenüberliegenden Seiten der Öffnung.When a feature indicates the first piece a cross-section which is defined by a tube receiving Wall, a side wall which is spaced from the tube receiving wall is, and two nasal walls, which opposite spaced from each other to the tube-receiving wall and the Sidewall to connect. The tubes receiving wall has a plurality of tube slots, which along the longitudinal axis are spaced around the tube ends and the side wall is divided by an elongated opening, which extends along the longitudinal axis. The second Piece points a cross section through which a central leg and two Side legs are defined, which are opposite Sides of the central leg. The central leg extends through the opening in the side wall and has an end surface which is connected with an inner surface the tube receiving Wall, with the end surface is interrupted by a plurality of tube end spacing notches, wherein each of the indentations is aligned with a corresponding one tube slot in the tube-receiving wall. The two side legs are connected to an outer surface of the Sidewall on opposite Sides of the opening.

In einem Merkmal weist das erste Stück einen C-förmigen Querschnitt auf, welcher definiert wird durch eine längliche Öffnung, welche sich entlang der longitudinalen Achse erstreckt. Das erste Stück weist eine Mehrzahl von Röhrenschlitzen auf, welche entlang der longitudinalen Achse gegenüberliegend von der Öffnung beabstandet sind. Das zweite Stück weist einen T-förmigen Querschnitt auf mit zwei Seitenbeinen, welche sich von gegenüberliegenden Seiten eines zentralen Beins erstrecken. Das zentrale Bein erstreckt sich durch die längliche Öffnung und eine Endoberfläche davon ist verbunden mit einer inneren Oberfläche des ersten Stücks, wobei die Endoberfläche unterbrochen wird durch eine Mehrzahl von Röhrenenden-Abstandseinkerbungen, und wobei jede der Einkerbungen ausgerichtet ist mit einem korrespondierenden Röhrenschlitz in der Röhren aufnehmenden Wand. Die zwei Seitenbeine sind verbunden mit einer äußeren Oberfläche des ersten Stücks auf gegenüberliegenden Seiten der Öffnung.In a feature indicates the first piece a C-shaped Cross-section, which is defined by an elongated opening, which extends along the longitudinal axis. The first piece points a plurality of tube slots which are opposite to each other along the longitudinal axis from the opening are spaced. The second piece has a T-shaped Cross section on with two side legs, which are opposite Sides of a central leg. The central leg extends through the elongated opening and an end surface of which is connected to an inner surface of the first piece, wherein the end surface is interrupted by a plurality of tube end distance notches, and wherein each of the indentations is aligned with a corresponding one tube slot in the tubes receiving wall. The two side legs are connected to an outer surface of the first piece on opposite Sides of the opening.

Gemäß einem Merkmal weist das zweite Stück einen Befestigungsflansch auf, welcher sich weg von der äußeren Oberfläche der Seitenwand erstreckt. Als ein weiteres Merkmal weist der Befestigungsflansch einen länglichen Schlitz auf, welcher sich entlang der longitudinalen Achse erstreckt. Als ein weiteres Merkmal weist der Befestigungsflansch eine quer verlaufende Öffnung auf, die sich dadurch erstreckt.In one feature, the second piece has a mounting flange that extends away from the outer surface of the side wall. As a further feature, the mounting flange has an elongated slot extending along the longitudinal axis. As a further feature, the mounting flange a transverse opening extending therethrough.

In Übereinstimmung mit einem Merkmal ist jede der Röhrenendenabstandseinkerbungen so bemessen, dass sie einen Fluidstromspalt zwischen dem zentralen Bein und einem Röhrenende bereitstellt, welches in einem korrespondierenden Röhrenschlitz aufgenommen ist.In accordance with one feature, each of the tube end spacing notches so dimensioned that they have a fluid flow gap between the central Leg and a tube end which provides in a corresponding tube slot is included.

Als ein Merkmal wird die Endoberfläche des zentralen Beins weiter unterbrochen durch eine Mehrzahl von Platten, wobei jede der Platten sich durch eine plattenaufnehmende Öffnung in der röhrenaufnehmenden Wand erstreckt und verformt wird, um das zweite Stück mit dem ersten Stück in Eingriff zu bringen.When a feature becomes the end surface of the central leg further interrupted by a plurality of Plates, each of the plates passing through a plate receiving aperture in the tube receiving Wall stretches and is deformed to the second piece with the first piece to engage.

Gemäß einem weiteren Merkmal ist das zweite Stück eine Extrusion.According to one Another feature is the second piece is an extrusion.

In Übereinstimmung mit einem Merkmal ist zumindest eines der ersten und zweiten Stücke lötkaschiert (braze clad).In accordance with one feature, at least one of the first and second pieces is solder clad (braze clad).

In Übereinstimmung mit einem Merkmal ist das erste Stück lötkaschiert.In accordance with one feature, the first piece is solder laminated.

In einem Merkmal ist das erste Stück ein geformtes Stück einer lötkaschierten Blechverkleidung.In a feature is the first piece a shaped piece a soldered Sheet metal.

Als ein Merkmal ist das zentrale Bein mit gegenüberliegenden Seitenkanten der Öffnung in der Seitenwand verbunden.When One feature is the central leg with opposite side edges of the opening in connected to the side wall.

In Übereinstimmung mit einem Merkmal sind die Seitenbeine senkrecht zu dem zentralen Bein angeordnet.In accordance with one feature, the lateral legs are perpendicular to the central one Leg arranged.

In Übereinstimmung mit einem Merkmal wird in dem zweiten Stück ein Anschluss gebildet und die Kopfteil/Sammelrohrkonstruktion umfasst des Weiteren eine Fluidverbindung welche in dem Anschluss verbunden ist.In accordance with one feature a connection is formed in the second piece and the header / header construction further includes a fluid connection which is connected in the port.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

1 ist eine teilweise weggebrochene, unterteilte, perspektivische Ansicht eines Wärmetauschers welcher eine Kopfteil/Sammelrohrkonstruktion aufweist, welche die vorliegende Erfindung verkörpert; 1 Figure 4 is a partially broken away, fragmentary, perspective view of a heat exchanger having a header / header construction embodying the present invention;

2 ist eine vergrößerte, teilweise Schnittansicht entlang der Linie 2-2 in 1; 2 is an enlarged, partial sectional view taken along the line 2-2 in 1 ;

3 ist eine teilweise Schnittansicht entlang der Linie 3-3- in 2; 3 is a partial sectional view taken along the line 3-3- in 2 ;

4 bis 8 sind perspektivische Teilansichten, welche verschiedene Formen für Kopfteil/Sammelrohrkonstruktionen zeigen, welche die vorliegende Erfindung verkörpern. 4 to 8th FIG. 15 are partial perspective views showing various header / header designs embodying the present invention.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMDETAILED DESCRIPTION THE PREFERRED EMBODIMENT

Unter Bezugnahme auf die 1 und 2, wird ein Wärmetauschers des PF-Typs gezeigt in Form eines Gaskühlers 10 zur Verwendung in einem CO₂-Kältesystem. Der Wärmetauscher 10 umfasst eine Mehrzahl von abgeflachten extruditerten Röhren 12 mit kleinen Kanälen, welche sich parallel zueinander zwischen einem Paar von Kopfteil/Sammelröhren 14 (nur eines gezeigt) erstrecken, wobei sich Rippen 16 zwischen den Röhren erstrecken und wobei eine Fluidverbindung 18 sich von dem Kopfteil/Sammelrohr 14 erstreckt. Während die Rippen 16 als Plattenrippen gezeigt werden, sollte es verstanden werden, dass andere Typen von Rippen, wie beispielsweise Serpentinenrippen, oder gewellte Rippen in vielen Anwendungen wünschenswert sein können. Auf ähnliche Weise gilt, dass während extrudierte Röhren 12 mit kleinen Kanälen gezeigt werden andere Formen von abgeflachten Röhren wünschenswert sein können in bestimmten Anwendungen. Vorzugweise werden alle Komponenten des Wärmetauschers 10 aus einem geeigneten Material gebildet, wie beispielsweise Aluminium, Stahl oder Kupfer und werden miteinander verbunden wie beispielsweise durch Löten, und vorzugsweise in einem einzigen Lötvorgang.With reference to the 1 and 2 , a heat exchanger of the PF type is shown in the form of a gas cooler 10 for use in a CO ₂ refrigeration system. The heat exchanger 10 includes a plurality of flattened extrudate tubes 12 with small channels extending parallel to each other between a pair of header / collection tubes 14 (only one shown) extend, with ribs 16 extend between the tubes and wherein a fluid connection 18 from the headboard / manifold 14 extends. While the ribs 16 As plate ribs, it should be understood that other types of ribs such as serpentine ribs or corrugated ribs may be desirable in many applications. Similarly, while extruded tubes 12 shown with small channels, other forms of flattened tubes may be desirable in certain applications. Preferably, all components of the heat exchanger 10 formed of a suitable material such as aluminum, steel or copper and are joined together such as by soldering, and preferably in a single soldering operation.

Das Kopfteil/Sammelrohr 14 ist eine Mehrstückkonstruktion welche aus zwei länglichen Stücken 20 und 22 gebildet wird, welche sich entlang einer longitudinalen Achse 24 erstrecken mit einem Paar von Endblechen 26 (nur eines in 1 gezeigt), welche bereitgestellt werden um einen Sammelrohrraum 28 innerhalb des Kopfteils/Sammelrohrs 14 einzuschließen. Obwohl nicht gezeigt kann es wünschenswert sein in manchen Anwendungen zusätzliche Bleche bzw. Ablenkbleche innerhalb des Sammelrohrraums 28 bereitzustellen, um den Raum 28 in eine Mehrzahl von Stromsammelrohren zu unterteilen zum Mehrfachdurchlauf des Kältemittels durch die Reihen der Rohre 12, wie es bekannt ist.The headboard / manifold 14 is a multi-piece construction which consists of two elongated pieces 20 and 22 is formed, which extends along a longitudinal axis 24 extend with a pair of end sheets 26 (only one in 1 shown) which are provided around a header pipe space 28 within the header / manifold 14 include. Although not shown, it may be desirable in some applications to have additional baffles within the header space 28 provide to the room 28 to divide into a plurality of power collection tubes for multiple passage of the refrigerant through the rows of tubes 12 as it is known.

Wie am Besten in 2 zu sehen, weist das Stück 20 einen C-förmigen transversalen Querschnitt auf, welcher definiert wird durch eine röhrenaufnehmende Wand 30, eine Seitenwand 32, welche gegegenüberliegend von der röhrenaufnehmenden Wand 30 beabstandet ist und zwei Nasenwände 34 welche gegenüberliegend voneinander beabstandet sind, um die röhrenaufnehmende Wand 30 und die Seitenwand 32 zu verbinden. Wie am besten in den 1 und 3 zu sehen, weist die röhrenaufnehmende Wand 30 eine Mehrzahl von Röhrenschlitzen 40 auf welche entlang der longitudinalen Achse 24 beabstandet sind um die Enden 42 der Röhren 12 aufzunehmen. Wie am besten in den 1 und 2 zu sehen wird die Seitenwand 32 halbiert durch einen länglichen Spalt oder durch eine Öffnung 44 welche sich entlang der longitudinalen Achse über die gesamte Länge des Stücks 20 erstreckt.How best in 2 to see, the piece points 20 a C-shaped transverse cross-section which is defined by a tube-receiving wall 30 , a side wall 32 which are opposite from the tube receiving wall 30 is spaced and two nose walls 34 which are oppositely spaced from each other around the tube-receiving wall 30 and the side wall 32 connect to. How best in the 1 and 3 to see, has the tube-receiving wall 30 a plurality of tube slots 40 on which along the longitudinal axis 24 are spaced around the ends 42 the tubes 12 on to to take. How best in the 1 and 2 you can see the sidewall 32 halved through an elongated gap or through an opening 44 which extends along the longitudinal axis over the entire length of the piece 20 extends.

Vorzugsweise wird das Stück 20 aus einem Metallblech gebildet und in einer hochgradig bevorzugten Ausführungsform aus einem Stück lötkaschierten Metallblech, wie beispielsweise lötkaschiertes Aluminium. In dieser Hinsicht wird es bevorzugt, dass die Röhrenschlitze 40 hineingestanzt werden während das Blech flach ist. In manchen Anwendungen kann es wünschenswert sein die Röhrenschlitze 40 hineinzustanzen nachdem das Blech in die C-Form gebracht worden ist. Während ein Blech bevorzugt wird, sollte es verstanden werden, dass es auch möglich ist das Stück 20 auf andere Weise zu bilden wie beispielsweise durch Extrusion oder durch Gießen.Preferably, the piece becomes 20 formed from a metal sheet and in a highly preferred embodiment of a piece of solder-laminated metal sheet, such as solder-laminated aluminum. In this regard, it is preferred that the tube slots 40 be punched while the sheet is flat. In some applications, it may be desirable to use the tube slots 40 to punch in after the sheet has been brought into the C-shape. While a sheet is preferred, it should be understood that it is also possible the piece 20 in other ways, such as by extrusion or by casting.

Wie am Besten in 1 zu sehen, weist das Stück 22 einen T-förmigen Querschnitt auf, welche definiert wird durch ein zentrales Bein 46 und zwei Seitenbeine 48 und 50, welche sich von gegenüberliegenden Seiten des zentralen Beins 46 erstrecken. Die zwei Seitenbeine 48 und 50 sind verbunden (wie beispielsweise durch Löten) mit einer äußeren Oberfläche 52 der Seitenwand 32 auf gegenüberliegenden Seiten der Öffnung 44. Das zentrale Bein 46 erstreckt sich durch die Öffnung 44 in der Seitenwand 32 und weist eine Endoberfläche 54 auf, welche verbunden (wie beispielsweise durch Löten) ist mit einer inneren Oberfläche 56 der röhrenaufnehmenden Wand 32.How best in 1 to see, the piece points 22 a T-shaped cross-section, which is defined by a central leg 46 and two lateral legs 48 and 50 extending from opposite sides of the central leg 46 extend. The two side legs 48 and 50 are bonded (such as by soldering) to an outer surface 52 the side wall 32 on opposite sides of the opening 44 , The central leg 46 extends through the opening 44 in the sidewall 32 and has an end surface 54 which is connected (such as by soldering) with an inner surface 56 the tube-receiving wall 32 ,

Wie am Besten in 1 zu sehen, wird die Endoberfläche 54 unterbrochen durch eine Mehrzahl von Röhrenendabstandseinkerbungen 58 wobei jede der Einkerbungen 58 ausgerichtet ist mit einem korrespondierendem Röhrenschlitz 40 in der röhrenaufnehmenden Wand 30. Vorzugsweise ist jede Einkerbung 58 so bemessen, dass sie einen Fluidstromspalt 60 zwischen dem zentralen Bein 46 und dem Röhrenrende 42 bereitstellt, welches in dem korrespondierenden Röhrenschlitz 40 aufgenommen wird, um es dem Kältemittel zu gestatten frei zwischen beiden Seiten des zentralen Beins 46 zu strömen. Vorzugsweise erstreckt sich der Spalt 62 um die Oberseite und die Seitenwände der Röhrenenden 42.How best in 1 to see, will be the end surface 54 interrupted by a plurality of tube end spacing notches 58 with each of the notches 58 is aligned with a corresponding tube slot 40 in the tube-receiving wall 30 , Preferably, each notch is 58 such that it has a fluid flow gap 60 between the central leg 46 and the tube reindeer 42 which is in the corresponding tube slot 40 is added to allow the refrigerant freely between both sides of the central leg 46 to stream. Preferably, the gap extends 62 around the top and sidewalls of the tube ends 42 ,

Wie am Besten 3 zu sehen, wird als ein weiteres optionales aber bevorzugtes Merkmal die Endoberfläche 54 weiter unterbrochen durch eine Mehrzahl von Platten 62, wobei jede der Platten 62 sich durch eine plattenaufnehmende Öffnung 64 in der röhrenaufnehmenden Wand 30 erstreckt und verformt wird, wie beispielsweise durch Biegen, oder Nieten oder Hämmern mit einem meißelähnlichen Werkzeug, um den Vorsprung mit der Wand 30 in Eingriff zu bringen und dadurch die Stücke 20, 22 zusammen zu bringen für einen Verbindungsvorgang wie beispielsweise Löten. Dies ist wünschenswert weil es die Notwendigkeit für eine Befestigung oder andere Mittel zum Halten der Stücke 20 und 22 oder Mittel zum Zusammenhalten der Stücke 20 und 22 eliminiert, so dass geeignete Verbindungen gebildet werden zwischen allen passenden Oberflächen während des Lötens. Während ein Vorsprung und eine korrespondierende Öffnung 64 zwischen jedem der Röhrenschlitze 40 gezeigt werden, sollte es verstanden werden, dass in manchen Anwendungen es erwünscht sein kann weniger Vorsprünge 62 und Öffnungen 64 zu haben, so dass diese nicht zwischen jedem Röhrenschlitz 40 bereitgestellt sind.How best 3 As another optional but preferred feature, the end surface becomes visible 54 further interrupted by a plurality of plates 62 where each of the plates 62 through a plate-receiving opening 64 in the tube-receiving wall 30 is extended and deformed, such as by bending, or riveting or hammering with a chisel-like tool to the projection with the wall 30 to engage and thereby the pieces 20 . 22 bring together for a connection process such as soldering. This is desirable because of the need for a fastener or other means of holding the pieces 20 and 22 or means for holding the pieces together 20 and 22 eliminates, so that suitable connections are formed between all matching surfaces during soldering. While a projection and a corresponding opening 64 between each of the tube slots 40 It should be understood that in some applications it may be desirable to have fewer protrusions 62 and openings 64 so that these are not between each tube slot 40 are provided.

Das zentrale Bein 46 kann auch einen Ablenkblechschlitz 66 umfassen zur Aufnahme des Endblechs 26 und zum Halten des Blechs 26 in seiner gewünschten Position während des Lötvorgangs.The central leg 46 can also have a baffle slot 66 include for receiving the end plate 26 and to hold the sheet 26 in its desired position during the soldering process.

Vorzugsweise ist das Stück 22 eine Extrusion, wobei die Einkerbungen 58 und die Vorsprünge 62 (falls vorhanden) mittels einer geeigneten Technik gebildet werden, wie beispielsweise durch maschinelle Bearbeitung oder Stanzen, nachdem der T-förmige Querschnitt extrudiert wurde. Es soll jedoch verstanden werden, das in manchen Anwendungen es wünschenswert sein kann, das Stück 22 mittels anderer geeigneter Techniken zu formen, wie beispielsweise durch maschinelle Bearbeitung von einem Stangenmaterial oder durch Gießen.Preferably, the piece is 22 an extrusion, with the notches 58 and the projections 62 (if any) are formed by a suitable technique, such as by machining or punching, after the T-shaped cross section has been extruded. It should be understood, however, that in some applications it may be desirable to have the piece 22 by other suitable techniques, such as by machining a bar stock or by casting.

Vorzugweise wird das Stück 20 kaschiert mit einem geeigneten Lötmaterial und die Stücke 20, 22 und 26 des Kopfteil/Sammelrohrs 14 und die Röhrenenden 42 werden zusammengelötet in einer einzigen Lötofenoperation zur gleichen Zeit in der die anderen Komponenten des Wärmetauschers 10 zusammengelötet werden. In dieser Hinsicht wird es bevorzugt, dass der Abstand zwischen passenden Teilen wie beispielsweise den Röhrenschlitzen 40 und den Röhrenenden 42 sowie den Vorsprüngen 62 und den Öffnungen 64 so ausgestaltet ist, dass eine geeignete abgedichtete Lötverbindung zwischen den passenden Teilen gebildet wird. Es wird des Weiteren in diesem Zusammenhang bevorzugt, dass der Freiraum zwischen der Öffnung 44 und dem zentralen Bein 46 so ausgestaltet ist, das eine Lötverbindung geformt werden kann zwischen dem zentralen Bein 46 und gegenüberliegenden Seitenkanten 70 der Öffnung 44. In manchen Anwendungen kann dies jedoch nicht erwünscht und/oder notwendig sein. Während das Lötkaschieren bei dem Stück bevorzugt ist, sollte es verstanden werden, dass in manchen Anwendungen das Lötmaterial auf andere geeignete Weise auf die Komponenten des Kopfteils/Sammelrohrs 14 aufgebracht werden kann wie beispielsweise durch Kaschieren von anderen Komponenten oder durch Aufbringen des Lötmaterials auf die Komponenten nach dem Zusammenbau.Preferably, the piece 20 laminated with a suitable soldering material and the pieces 20 . 22 and 26 of the head part / manifold 14 and the tube ends 42 are soldered together in a single soldering furnace operation at the same time as the other components of the heat exchanger 10 be soldered together. In this regard, it is preferred that the distance between mating parts such as the tube slots 40 and the tube ends 42 as well as the protrusions 62 and the openings 64 is designed so that a suitable sealed solder joint between the matching parts is formed. It is further preferred in this context that the space between the opening 44 and the central leg 46 is configured so that a solder joint can be formed between the central leg 46 and opposite side edges 70 the opening 44 , However, in some applications this may not be desirable and / or necessary. While solder cladding is preferred in the piece, it should be understood that in some applications, the solder material may be applied to the header / header components in other appropriate ways 14 can be applied, such as by lamination of other components or by applying the solder material to the Kom components after assembly.

Die 1 zeigt eine Option bei der eine Öffnung 72 in den Stücken 20 und 22 geformt wurde, um die Fluidverbindung oder das zylindrische Rohr 18 aufzunehmen, welches in der dargestellten Ausführungsform einen Fluidverbindungsbefestigungsblock 74 umfasst. In 1 ist zu sehen, dass der Durchmesser der Fluidverbindung 18 so ausgestaltet ist, dass Fluidströmungspfade 76 (nur einer gezeigt) bereitgestellt werden auf jeder Seite des zentralen Beins 46. Wie bei den anderen passenden Teilen wird es bevorzugt, dass die Freiräume zwischen der Öffnung 72 und der Fluidverbindung 18 so ausgestaltet sind, dass eine geeignete abgedichtete Verbindung gebildet wird.The 1 shows an option at the one opening 72 in the pieces 20 and 22 has been formed to the fluid connection or the cylindrical tube 18 which, in the illustrated embodiment, includes a fluid connection mounting block 74 includes. In 1 you can see that the diameter of the fluid connection 18 is configured such that fluid flow paths 76 (only one shown) can be provided on each side of the central leg 46 , As with the other matching parts, it is preferred that the spaces between the opening 72 and the fluid connection 18 are designed so that a suitable sealed connection is formed.

Die 4 und 5 zeigen zwei mögliche Alternativen wobei das Stück 22 einen Befestigungsflansch 80 umfasst, welcher sich weg von der äußeren Oberfläche 52 gegenüber dem zentralen Bein 46 erstreckt. Der Befestigungsflansch 80 kann sich entlang der Achse 24 über die gesamte Länge des Stücks 22 erstrecken oder kann sich lediglich über eine oder mehrere ausgewählte Teile der Länge erstrecken. Die 4 zeigt eine Option bei der der Flansch 80 ausreichend breit ist, um einen länglichen Befestigungsschlitz 82 in dem Flansch 80 aufzunehmen, welcher sich entlang der Achse 24 erstreckt. 5 zeigt eine Option bei der eine quer verlaufende Öffnung 84 bereitgestellt wird in dem Flansch 80 zur Aufnahme einer Befestigungsklammer, eines Bolzens, oder eines Stücks, oder einer Niete oder eines anderen Befestigungsmitteltyps. Während zwei Optionen gezeigt werden, sollte es verstanden werden, dass der Flansch 80 auf andere Weise modifiziert werden kann, um andere Befestigungsstrukturen aufzunehmen.The 4 and 5 show two possible alternatives being the piece 22 a mounting flange 80 which extends away from the outer surface 52 opposite the central leg 46 extends. The mounting flange 80 can move along the axis 24 over the entire length of the piece 22 extend or may extend only over one or more selected portions of the length. The 4 shows an option when the flange 80 is wide enough to have an elongated mounting slot 82 in the flange 80 which is located along the axis 24 extends. 5 shows an option for a transverse opening 84 is provided in the flange 80 for receiving a mounting bracket, a bolt, or a piece, or a rivet or other type of fastener. While two options are shown, it should be understood that the flange 80 otherwise modified to accommodate other attachment structures.

6 zeigt wiederum eine andere Ausführungsform wobei jeweils die äußeren Enden, Enden/Kanten 84 und 86 der Beine 48 und 50 modifiziert wurden, so dass der freigelegte Teil des Stücks 22 fungiert als männliches Teil einer Schwalbenschwanzverbindung mit einem Schwalbenschwanzschlitz 90 einer passenden Komponente oder eines Befestigungsstücks 92, welches auf das freiliegende Teil des Stücks 22 in axialer Richtung aufgeschoben werden, um den männlichen Schwalbenschwanz mit dem weiblichen Schwalbenschwanzschlitz 92 in Eingriff zu bringen. 6 again shows another embodiment wherein each of the outer ends, ends / edges 84 and 86 the legs 48 and 50 have been modified so that the uncovered part of the piece 22 acts as a male part of a swallowtail joint with a dovetail slot 90 a matching component or attachment piece 92 pointing to the exposed part of the piece 22 slid in the axial direction to the male dovetail with the female dovetail slot 92 to engage.

7 zeigt eine andere Ausführungsform bei der ein Schwalbenschwanzschlitz 94 in den Beinen 48 und 50 gebildet ist um passend zu sein mit dem männlichen Schwalbenschwanz, welcher auf einer passenden Komponente bereitgestellt wird, wie beispielsweise einem Befestigungsstück. In dieser Ausführungsform können die Schwalbenschwänze deformiert werden, um die passende Komponente in ihrer richtigen Position zu verriegeln. 7 shows another embodiment in which a dovetail slot 94 in the legs 48 and 50 is formed to fit with the male dovetail, which is provided on a matching component, such as a mounting piece. In this embodiment, the dovetails can be deformed to lock the mating component in place.

8 zeigt eine weitere Alternative, wobei jeweils ein Paar von Flanschen oder Füßen 96 und 98 bereitgestellt wurde auf den Beinen 48 und 50, um eine Befestigungsaufnahmenut 100 zu definieren, welche einen passenden Flansch einer Befestigungskomponente aufnehmen kann, wobei die Flansche 96 und 98 deformiert werden, um das Teil in der richtigen Position zu verriegeln. 8th shows another alternative, each with a pair of flanges or feet 96 and 98 was provided on the legs 48 and 50 to a mounting receptacle 100 to define which can accommodate a matching flange of a fastening component, wherein the flanges 96 and 98 deformed to lock the part in the correct position.

Es sollte verstanden werden, dass die passenden Formen der zwei Stücke eine kostengünstige Konstruktion des Kopfteils/Sammelrohrs 14 gestatten, wobei das Verbinden der Beine 46 und 48 mit jeweils den Oberflächen 56 und 52 es der Struktur des Stücks 22 gestattet, die Struktur des Stücks 34 zu stützen und insbesondere die Wände 30, 32, so dass das Kopfteil/das Sammelrohr den hohen Druck aushält, welcher einhergeht mit CO₂ und anderen transkritischen Kältesystemen.It should be understood that the appropriate shapes of the two pieces provide a low cost header / header design 14 allow, joining the legs 46 and 48 each with the surfaces 56 and 52 it's the structure of the piece 22 allows the structure of the piece 34 to support and in particular the walls 30 . 32 so that the header / header withstands the high pressure associated with CO ₂ and other transcritical refrigeration systems.

Claims

A header / header construction configured to receive a plurality of flattened tubes in a heat exchanger having a plurality of flattened tubes; wherein the header / header construction comprises: a first piece extending along a longitudinal axis and having a cross-section defined by a tube-receiving wall, a sidewall spaced from the tube-receiving wall, and two nose walls oppositely spaced from one another are to connect the tube receiving wall and the side wall, wherein the tube receiving wall having a plurality of tube slots which are spaced along the longitudinal axis to receive the tube ends, the side walls are divided by an elongated opening, which along the longitudinal Axis extending; and a second piece extending along the longitudinal axis, the second piece having a cross-section defined by a central leg and two side legs extending from opposite sides of the central leg; the central leg extending through the opening in the side wall and having an end surface connected to the inner surface of the tube receiving wall, the end surface being interrupted by a plurality of tube end spacing notches, each of the notches being aligned with a corresponding tube slot in FIG the tube-receiving wall, wherein the two side legs are connected to an outer surface of the side wall on opposite sides of the Öff voltage.

The headboard / header construction according to claim 1, the second piece a mounting flange extending away from the outer surface of the Sidewall extends.

The headboard / header construction according to claim 2, wherein the mounting flange has an elongated slot, which extends along the longitudinal axis.

The header / header construction according to a of the preceding claims, wherein the mounting flange has a transverse opening therethrough having.

The header / header construction according to a of the preceding claims, wherein each of the tube end spacing notches is dimensioned so that it has a fluid flow gap between the central Leg and a tube end which is in the corresponding tube slot is recorded.

The header / header construction according to a of the preceding claims, the end surface of the central leg continues to be interrupted by a plurality of protrusions, wherein each of the projections extending through a boss-receiving opening in the tube receiving Wall extends, wherein each of the projections is deformed to the second Part to engage with the first part.

The header / header construction according to a of the preceding claims, being the second piece an extrusion is.

The header / header construction according to a of the preceding claims, wherein at least one of the first and second pieces is solder clad.

The header / header construction according to a of the preceding claims, being the first piece lötkaschiert is.

The header / header construction according to a of the preceding claims, being the first piece a shaped piece made of solder-laminated metal sheet is.

The header / header construction according to a of the preceding claims, wherein the central leg is connected to opposite side edges of the opening in the side wall.

The header / header construction according to a of the preceding claims, the lateral legs being perpendicular to the central leg are.

The header / header construction according to a of the preceding claims, wherein a terminal is provided which is formed in the second piece is and further comprising a fluid connection, which in the terminal connected is.

The header / header construction according to a of the preceding claims, the side legs being configured to be a dovetail rail define.

The header / header construction according to a of the preceding claims, wherein the lateral legs are configured to have a dovetail slot define.

The header / header construction according to a of the preceding claims, the side legs comprising a pair of flanges having a define longitudinal channel.

A header / header construction which is designed is to receive a plurality of flattened tube ends in one Heat exchanger, which has a plurality of flattened tubes; the header / header construction having: a first piece, which extends along a longitudinal axis and a C-shaped Cross-section, which is defined by an elongated opening, which extends along the longitudinal axis, wherein the first piece a plurality of tube slots which is opposed along the longitudinal axis from the opening are spaced apart; a second piece, which runs along the longitudinal axis, wherein the second piece has a T-shaped cross section has two side legs, which are opposite Sides of a central leg extend, with the central leg extends through the elongated opening and an end surface which is connected to an inner surface of the first piece, the end surface is interrupted by a plurality of Röhrenendabstandseinkerbungen, wherein Each of the notches is aligned with a corresponding one tube slot in the tube receiving Wall, wherein the two side legs are connected to an outer surface of the first piece on opposite Sides of the opening.

The headboard / header construction according to claim 17, the second piece has a mounting flange which extends away from the outer surface of the Sidewall extends.

The headboard / header construction according to claim 18, wherein the mounting flange has an elongated slot, which extends along the longitudinal axis.

Die Kopfteil / Sammelrohrkonstruktion according to a the claims 17 to 19, wherein the mounting flange has a transverse opening, which extends thereby.

Die Kopfteil / Sammelrohrkonstruktion according to a the claims 17-20, wherein each of the tube end spacing notches is sized so that a fluid flow gap between the central leg and a tube end which is provided in the corresponding tube slot is recorded.

The header / header construction according to a the claims 17 to 21, with the end surface of the central leg continues to be interrupted by a plurality of protrusions, each of the protrusions through a boss-receiving opening in the tube-receiving wall extends, wherein each of the projections is deformed to the second piece with the first piece in To interfere.

The header / header construction according to a the claims 17 to 22, wherein the second part is an extrusion.

The header / header construction according to a the claims 17 to 23, wherein at least one of the first side parts soldered is.

The header / header construction according to a the claims 17 to 24, with the first piece lötkarschiert is.

The header / header construction according to a the claims 17 to 25, with the first piece a shaped piece a soldered-karten Metal sheet is.

The header / header construction according to a the claims 17 to 26, wherein the central leg is connected to opposite Side edges of the opening in the sidewall.

The header / header construction according to a the claims 17 to 27, with the lateral legs perpendicular to the central leg are arranged.

The header / header construction according to a the claims 17 to 28, wherein a terminal is formed in the second piece and further having a fluid connection connected in the port is.

The header / header construction according to a the claims 17-29, with the side legs configured to a dovetail rail to build.

The header / header construction according to a the claims 17-30, wherein the lateral legs are configured to form a dovetail slot define.

The header / header construction according to a the claims 17 to 31, wherein the side legs comprise a pair of flanges, which define a longitudinal channel.