DE102008045710A1 - Flache Wärmeübertragungsröhre - Google Patents
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Abstract
Description
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine flache Wärmeübertragungsröhre und im Besonderen eine flache Wärmeübertragungsröhre zur Verwendung als eine Wärmeübertragungsröhre eines Wärmetauschers, wie beispielsweise eines Kondensators oder eines Verdampfers einer Fahrzeugklimaanlage, eines Fahrzeugheizkörpers oder einer Fahrzeugölkühleinrichtung.
- Im Folgenden umfasst der Begriff „Aluminium" neben reinem Aluminium auch Aluminiumlegierungen.
- In jüngster Zeit wurde ein sog. Multistromkondensator verbreitet beispielsweise als ein Kondensator zur Verwendung in einer Fahrzeugklimaanlage verwendet, die ein auf Fluorchlorkohlenwasserstoff basierendes Kühlmittel verwendet, da der Multistromkondensator eine hohe Leistungsfähigkeit, einen geringen Druckverlust und eine hohe Kompaktheit verwirklicht. Wie es in
14 gezeigt ist, enthält der Multistromkondensator einen ersten Kopf60 und einen zweiten Kopf61 , die parallel und entfernt voneinander angeordnet sind; eine Vielzahl von flachen Wärmeaustauschröhren62 aus Aluminium, die parallel angeordnet sind und gegenüberliegende Enden aufweisen, die mit den entsprechenden ersten und zweiten Köpfen60 ,61 verbunden sind; gewellte Rippen63 aus Aluminium, wobei jede in einem luftdurchlassenden Freiraum zwischen benachbarten Wärmeaustauschröhren62 angeordnet sind und zwischen den zwei Wärmeaustauschröhren62 verlötet sind; ein Einlasselement64 , das mit einem oberen Endabschnitt einer Umfangswand des ersten Kopfs60 verbunden ist; ein Auslasselement65 , das mit einem unteren Endabschnitt einer Umfangswand des zweiten Kopfs61 verbunden ist; eine erste Trennplatte66 , die im Inneren des ersten Kopfs60 oberhalb einer vertikalen Zwischenposition vorgesehen ist; und eine zweite Trennplatte67 , die im Inneren des zweiten Kopfs61 unterhalb einer vertikalen Zwischenposition angeordnet ist. Die Wärmeaustauschröhren62 , die oberhalb der ersten Trennplatte66 angeordnet sind, die Wärmeaustauschröhren62 , die zwischen der ersten Trennplatte66 und der zweiten Trennplatte67 angeordnet sind, und die Wärmeaustauschröhren62 , die unterhalb der zweiten Trennplatte67 angeordnet sind, verringern sich hinsichtlich deren Anzahl in der Reihenfolge und bilden entsprechende Durchläufe aus. In dem Kondensator strömt ein Kühlmittel in der Gasphase, das in den Kondensator durch das Einlasselement64 geströmt ist, durch die Durchläufe auf eine Serpentinen-ähnlich Weise bis das Kühlmittel in einer flüssigen Phase aus dem Auslasselement65 heraus strömt. - Es wird verlangt, dass die Wärmeaustauschröhre
62 des oben erwähnten Kondensators nicht nur eine ausgezeichnete Wärmeaustauscheffizienz, sondern auch einen Widerstand gegen Druck aufweist, da ein Hochdruckgaskühlmittel dahinein eingebracht ist. - Eine flache Wärmeübertragungsröhre zur Verwendung als die Wärmeaustauschröhre
62 des oben erwähnten Kondensators ist beispielsweise in derjapanischen offengelegten Patentanmeldung (Kokai) Nr. 6-185885 - Tabelle 1 zeigt die flachen Wärmeübertragungsröhren, die als Beispiele in der oben genannten Veröffentlichung beschrieben sind.
- In der flachen Wärmeübertragungsröhre Nr. 6 in Tabelle 1 ist eine einzelne Innenrippe in der Form eines länglichen Vorsprungs, der sich entlang der Länge der flachen Wärmeübertragungsröhre erstreckt, auf jeder der zwei Oberflächen der entsprechenden flachen Wände ausgebildet, wobei die zwei Oberflächen jedem Fluidkanal zugewandt sind.
- In jüngster Zeit wird eine weitere Verbesserung der Wärmetauscherleistungsfähigkeit des oben erwähnten Kondensators gefordert. Allerdings, Bezug nehmend auf Tabelle 1, welche die flache Wärmeübertragungsröhre zeigt, die in der oben erwähnten Veröffentlichung beschrieben ist, existiert keine flache Wärmeübertragungsröhre, in der alle der Folgenden – die Röhrenbreite, die Röhrenhöhe, die Dicke der flachen Wand, die Breite des Fluidkanals, die Höhe des Fluidkanals, die Höhe der Innenrippe, der Innenrippenabstand, der Fluiddurchmesser, das Verhältnis der Höhe der Innenrippe zur Dicke der flachen Wand und das Verhältnis des Innenrippenabstands zur Breite des Fluidkanals – in entsprechende optimale Bereiche fallen. Im Besonderen, da die Dicke der flachen Wand groß ist und das Verhältnis der Höhe der Innenrippe zur Dicke der flachen Wand klein ist, ist die Wärmeübertragungsleistungsfähigkeit unzureichend. Folglich kann die benötigte weitere Verbesserung der Wärmeaustauschleistungsfähigkeit des Kondensators nicht verwirklicht werden.
- ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
- Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, das oben genannte Problem zu lösen und eine flache Wärmeübertragungsröhre bereitzustellen, die im Stande ist, die Wärmeaustauschleistungsfähigkeit des Wärmetauschers zu verbessern.
- Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, umfasst die vorliegende Erfindung die folgenden Modi.
- 1) Eine flache Wärmeübertragungsröhre, die eine flache Form annimmt, die ein Paar von flachen Wänden, die einander zugewandt sind aufweist, und eine Vielzahl von Fluidkanälen aufweist, die entlang der Breite der flachen Wärmeübertragungsröhre angeordnet sind; in der eine Innenrippe in der Form eines länglichen Vorsprungs, der sich entlang der Länge der flachen Wärmeübertragungsröhre erstreckt, auf jeder der zwei Oberflächen der entsprechenden flachen Wände ausgebildet ist, wobei die zwei Oberflächen jedem der zwei Fluidkanäle zugewandt sind; und die eine Röhrenhöhe H von 1,8 mm oder weniger, einer Röhrenbreite W von 20 mm oder weniger, eine Höhe h1 des Fluidkanals von 1,0 mm oder weniger, eine Breite w1 des Fluidkanals von 2,0 mm oder weniger und einen Fluiddurchmesser Dh von 0,3 mm bis 1,2 mm aufweist; bei der eine Dicke t von jeder der flachen Wände 0,4 mm oder weniger beträgt; zwei bis fünf Innenrippen auf wenigstens einer der zwei Oberflächen der entsprechenden flachen Wände ausgebildet sind, wobei die zwei Oberflächen wenigstens einem Fluidkanal zugewandt sind; ein Verhältnis h2/t oder h2a/t, das das Verhältnis der Höhe h2 oder h2a der Innenrippe zur Dicke t der flachen Wand ist, jeweils eine Beziehung 0,5 ≤ h2/t ≤ 2,0 oder 0,5 ≤ h2a/t ≤ 2,0 erfüllt; und ein Verhältnis p1/w1, p2/w1 oder p3/w1, das das Verhältnis eines Rippenabstands p1, p2 oder p3 der Vielzahl von Innenrippen zur Breite w1 des Fluidkanals ist, jeweils eine Beziehung 0,15 ≤ p1/w1 ≤ 1/n, 0,15 ≤ p2/w1 ≤ 1/n oder 0,15 ≤ p3/w1 ≤ 1/n erfüllt (wobei n die Anzahl der Innenrippen ist, die auf wenigstens einer der zwei Oberflächen der entsprechenden flachen Wände ausgebildet sind).
- 2) Flache Wärmeübertragungsröhre nach Paragraph 1), bei der eine Vielzahl von Innenrippen auf jeder der zwei Oberflächen der entsprechenden flachen Wände ausgebildet ist, wobei die zwei Oberflächen jedem Fluidkanal zugewandt sind, und die Anzahl der Innenrippen zwischen den bzw. der zwei Oberflächen gleich ist.
- 3) Flache Wärmeübertragungsröhre nach Paragraph 2), bei der das Verhältnis der Höhe h2 oder h2a der Innenrippe zur Höhe h1 des Fluidkanals jeweils eine Beziehung h2/h1 < 0,5 oder h2a/h1 < 0,5 erfüllt, und die Positionen der Innenrippen entlang der Breite jedes Fluidkanals zwischen den zwei Oberflächen der entsprechenden flachen Wände gleich ist.
- 4) Flache Wärmeübertragungsröhre nach Paragraph 2), bei der das Verhältnis der Höhe h2 oder h2a der Innenrippe zur Höhe h1 des Fluidkanals jeweils die Beziehung h2/h1 ≥ 0,5 oder h2a/h1a ≥ 0,5 erfüllt, und sich die Positionen der Innenrippen entlang der Breite jedes Fluidkanals zwischen den zwei Oberflächen der entsprechenden flachen Wände unterscheiden.
- 5) Flache Wärmeübertragungsröhre nach Paragraph 1), bei der eine Vielzahl von Innenrippen auf jeder der zwei Oberflächen der entsprechenden flachen Wände ausgebildet ist, wobei die zwei Oberflächen jedem Fluidkanal zugewandt sind, und sich die Anzahl der Innenrippen zwischen den zwei Oberflächen unterscheidet.
- 6) Flache Wärmeübertragungsröhre nach Paragraph 5), bei der sich die Positionen der Innenrippen entlang der Breite von jedem der Fluidkanäle zwischen den zwei Oberflächen der entsprechenden flachen Wände unterscheiden.
- 7) Flache Wärmeübertragungsröhre nach Paragraph 2), bei der sich die Höhe h2a von wenigstens einer der Innenrippen, die auf wenigstens einer der zwei Oberflächen der entsprechenden flachen Wände ausgebildet ist, wobei die zwei Oberflächen jedem Fluidkanal zugewandt sind, von der Höhe h2 der verbleibenden Innenrippen unterscheidet.
- 8) Flache Wärmeübertragungsröhre, die eine flache Form annimmt, die ein Paar von flachen Wänden, die einander zugewandt sind, aufweist, und eine Vielzahl von Fluidkanälen aufweist, die entlang der Breite der flachen Wärmeübertragungsröhre angeordnet sind; bei der eine Innenrippe in der Form eines länglichen Vorsprungs, der sich entlang der Länge der flachen Wärmeübertragungsröhre erstreckt, auf jeder der zwei Oberflächen der entsprechenden flachen Wände ausgebildet ist, wobei die zwei Oberflächen jedem Fluidkanal zugewandt sind; und die eine Röhrenhöhe H von 1,8 mm oder weniger, eine Röhrenbreite W von 20 mm oder weniger, eine Höhe h1 des Fluidkanals von 1,0 mm oder weniger, eine Breite w1 des Fluidkanals von 2,0 mm oder weniger und einen Fluiddurchmesser Dh von 0,3 mm bis 1,2 mm aufweist; bei der eine Dicke t von jeder der flachen Wände 0,5 mm oder weniger beträgt; eine einzelne Innenrippe auf wenigstens einer der zwei Oberflächen der entsprechenden flachen Wände ausgebildet ist, wobei die zwei Oberflächen wenigstens einem Fluidkanal zugewandt sind; ein Verhältnis h2/t, das das Verhältnis einer Höhe h2 der Innenrippe zur Dicke t der flachen Wand ist, eine Beziehung 0,5 ≤ h2/t ≤ 2,0 erfüllt; und ein Verhältnis w2c/w1, das das Verhältnis eines Abstands w2c zwischen der einzelnen Innenrippe und einer Seitenoberfläche des Fluidkanals zur Breite w1 des Fluidkanals ist, eine Beziehung 1/4 ≤ w2c/w1 ≤ 1/2 erfüllt.
- 9) Flache Wärmeübertragungsröhre nach Paragraph 8), bei der eine einzelne Innenrippe auf jeder der zwei Oberflächen der entsprechenden flachen Wände ausgebildet ist, wobei die zwei Oberflächen jedem Fluidkanal zugewandt sind; das Verhältnis der Höhe h2 der Innenrippe zur Höhe h1 des Fluidkanals eine Beziehung h2/h1 < 0,5 erfüllt; und die Position der Innenrippe entlang der Breite jedes Fluidkanals zwischen den zwei Oberflächen der entsprechenden flachen Wände gleich ist.
- 10) Flache Wärmeübertragungsröhre nach Paragraph 8), bei der eine einzelne Innenrippe auf jeder der zwei Oberflächen der entsprechenden flachen Wände ausgebildet ist, wobei die zwei Oberflächen jedem Fluidkanal zugewandt sind; das Verhältnis der Höhe h2 der Innenrippe zur Höhe h1 des Fluidkanals eine Beziehung h2/h1 ≥ 0,5 erfüllt; und sich die Position der Innenrippe entlang der Breite jedes Fluidkanals zwischen den zwei Oberflächen der entsprechenden flachen Wände unterscheidet.
- 11) Wärmetauscher, der ein Paar von Kopftanks, die entfernt voneinander angeordnet sind; eine Vielzahl von flachen Wärmeaustauschröhren, die sich zwischen den zwei Kopftanks erstrecken, die an vorbestimmten Intervallen entlang der Länge der Kopftanks angeordnet sind, und gegenüberliegende Endabschnitte aufweisen, die an den Kopftanks angelötet sind, die in entsprechende Röhreneinbringöffnungen, die in den Kopftanks ausgebildet sind, eingebracht sind; und gewellte Rippen enthält, wobei jede zwischen den benachbarten Wärmeaustauschröhren angeordnet und angelötet ist; bei dem jede der Wärmeaustauschröhren eine flache Wärmeaustauschröhre gemäß einem der Paragraphen 1) bis 10) ist.
- In der flachen Wärmeaustauschröhre der Paragraphen 1) bis 8) bedeutet die Bezeichnung „Fluiddurchmesser" einen äquivalenten Durchmesser einer kreisförmigen Röhre unter der Annahme, dass die Wärmeübertragungsröhre, die eine Vielzahl von Fluidkanälen aufweist, wobei jeder einen nicht-kreisförmigen Querschnitt aufweist, diejenige kreisförmige Röhre ist, die einen einzigen Durchgang aufweist, und durch den folgenden Ausdruck definiert ist.
- Dh = 4Ac/L, wobei Ac die Gesamtquerschnittsfläche der Fluidkanäle ist und L der benetzte Gesamtumfang (benetzte Gesamtseitenlänge) der Fluidkanäle ist.
- Gemäß der flachen Wärmeübertragungsröhre nach einem der Paragraphen 1) bis 10) fallen die Röhrenbreite, die Röhrenhöhe, die Dicke der flachen Wand, die Breite des Fluidkanals, die Höhe des Fluidkanals, die Höhe der Innenrippe, der Rippenabstand der Innenrippen, der Fluiddurchmesser, das Verhältnis der Höhe der Innenrippe zur Dicke der flachen Wand und das Verhältnis des Rippenabstands zur Breite des Fluidkanals in entsprechende optimale Bereiche. Folglich weist die flache Wärmeübertragungsröhre eine ausgezeichnete Wärmeübertragungsleistungsfähigkeit auf. Folglich kann ein Wärmetauscher mittels der Verwendung der flachen Wärmeübertragungsröhre die Wärmeaustauschleistungsfähigkeit weiter verbessern.
- Gemäß der flachen Wärmeübertragungsröhre nach einem der Paragraphen 5) bis 10) kann ein erhöhter Druckabfall eingeschränkt werden.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist eine Querschnittsansicht, die eine flache Wärmeübertragungsröhre nach Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt; -
2 ist eine vergrößerte Fragmentansicht, die einen einzelnen Fluidkanal der flachen Wärmeübertragungsröhre von1 zeigt; -
3 ist eine Vorderansicht, die ein blattförmiges lagenförmiges Element zeigt, aus dem die flache Wärmeübertragungsröhre von1 hergestellt wird; -
4 ist eine Vorderansicht, die einen Schritt im Verlauf der Herstellung der flachen Wärmeübertragungsröhre von1 aus dem blattförmigen Element von3 zeigt; -
5 ist eine Querschnittsansicht, die eine flache Wärmeübertragungsröhre nach Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt; -
6 ist eine vergrößerte Fragmentansicht, die einen einzelnen Fluidkanal der flachen Wärmeübertragungsröhre von5 zeigt; -
7 ist eine vergrößerte Fragmentansicht, die einen einzelnen Fluidkanal einer flachen Wärmeübertragungsröhre nach Anführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt; -
8 ist eine vergrößerte Fragmentansicht, die einen einzelnen Fluidkanal einer flachen Wärmeübertragungsröhre nach Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung zeigt; -
9 ist eine vergrößerte Fragmentansicht, die einen einzelnen Fluidkanal einer flachen Wärmeübertragungsröhre nach Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung zeigt; -
10 ist eine vergrößerte Fragmentansicht, die einen einzelnen Fluidkanal einer flachen Wärmeübertragungsröhre nach Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung zeigt; -
11 ist eine vergrößerte Fragmentansicht, die einen einzelnen Fluidkanal einer flachen Wärmeübertragungsröhre nach Ausführungsform 7 der vorliegenden Erfindung zeigt; -
12 ist ein Graph, der die Resultate eines Bewertungstests 1 für Beispiele 1 bis 3 und vergleichende Beispiele 1 und 2 zeigt; -
13 ist ein Graph, der die Resultate eines Bewertungstests 1 für Beispiele 4 bis 10 und das vergleichende Beispiel 3 zeigt; und -
14 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Kondensator zur Verwendung in einer Fahrzeugklimaanlage zeigt. - BESTER WEG ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
- Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden die oberen, unteren, linken und rechten Seiten von
1 bis11 entsprechend als „oben", „unten", „links" und „rechts" bezeichnet. - In den Zeichnungen werden gleiche Abschnitte und Komponenten durchweg durch die verschiedenen Ansichten mit gleichen Referenzzeichen bezeichnet und eine wiederholende Beschreibung davon wird ausgelassen.
- Ausführungsform 1:
- Die vorliegende Ausführungsform ist in den
1 bis4 gezeigt. -
1 zeigt den Gesamtaufbau einer flachen Wärmeübertragungsröhre nach Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.2 zeigt, auf einer vergrößerten Skala, einen einzelnen Fluidkanal der flachen Wärmeübertragungsröhre nach Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.3 zeigt ein blattförmiges Element, aus dem die flache Wärmeübertragungsröhre hergestellt wird.4 zeigt einen Schritt im Verlauf der Herstellung der flachen Wärmeübertragungsröhre aus dem blattförmigen Element. - In den
1 und2 ist eine flache Wärmeübertragungsröhre1 aus Aluminium gefertigt und enthält flache obere und untere Wände2 und3 (ein Paar von flachen Wänden), die einander zugewandt sind; linke und rechte Seitenwände4 und5 , die sich zwischen den linken Enden der unteren Wände2 und3 und zwischen den rechten Enden der oberen und unteren Wände2 und3 entsprechend erstrecken; und eine Vielzahl von Verstärkungswänden6 , die in vorbestimmten Abständen zwischen den linken und rechten Seitenwänden4 und5 angeordnet sind und sich zwischen den oberen und unteren Wänden2 und3 und entlang der Länge der flachen Wärmeübertragungsröhre1 erstrecken. Folglich weist die flache Wärmeübertragungsröhre1 eine Vielzahl von Fluidkanälen7 auf, die darin entlang deren Breite angeordnet sind. Obwohl nicht dargestellt, ist eine Vielzahl von Kommunikationsöffnungen zum Herstellen einer Kommunikation zwischen den benachbarten Fluidkanälen7 in allen Verstärkungswänden6 in einer versetzten Anordnung, betrachtet in einer Ebene, ausgebildet. - Zwei bis fünf, hierin drei, Innenrippen
8 , wobei jede einen länglichen Vorsprung annimmt, der sich entlang der Länge der flachen Wärmeübertragungsröhre1 erstreckt, sind auf Oberflächen2a und3a der oberen und unteren Wände2 und3 ausgebildet, wobei die Oberflächen2a und3a jedem Fluidkanal7 zugewandt sind; d. h. auf den oberen und unteren Oberflächen von jedem Fluidkanal7 angeordnet sind. Die Anzahl der Innenrippen8 ist zwischen bzw. auf den zwei Oberflächen2a und3a gleich. Alle der Innenrippen8 weisen dieselbe Höhe auf. Ferner sind die Innenrippen8 , die auf der Oberfläche2a der oberen Wand2 ausgebildet sind, und die Innenrippen8 , die auf der Oberfläche3a der unteren Wand3 ausgebildet sind, an denselben Positionen entlang der Breite der flachen Wärmeübertragungsröhre1 angeordnet. - Die linke Seitenwand
4 ist so ausgebildet, dass ein Seitenwand ausbildender länglicher Vorsprung9 und ein Seitenwand ausbildender länglicher Vorsprung11 miteinander stoßverlötet sind. Der Seitenwand ausbildende längliche Vorsprung9 ist integral mit einem linken Ende der oberen Wand2 auf eine nach unten hervorstehende Weise ausgebildet. Der Seitenwand ausbildende längliche Vorsprung11 ist integral mit einem linken Ende der unteren Wand3 auf eine nach oben hervorstehende Weise ausgebildet. Die rechte Seitenwand5 ist integral mit der oberen und der unteren Wand2 und3 ausgebildet. - Die Verstärkungswände
6 sind so ausgebildet, dass die Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprünge12 und13 jeweils an Verstärkungswand ausbildende längliche Vorsprünge15 und14 stoßgelötet sind. Die Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprünge12 und13 sind integral mit der oberen Wand2 auf eine nach unten hervorstehende Weise ausgebildet. Die Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprünge14 und15 sind integral mit der unteren Wand auf eine nach oben hervorstehende Weise ausgebildet. Die zwei Arten der Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprünge12 und13 , die verschiedene Dicken aufweisen, sind auf der oberen Wand2 auf eine solche Weise ausgebildet, dass diese sich miteinander entlang der Links-Rechts-Richtung abwechseln. Zwei Arten der Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprünge14 und15 , die verschiedene Dicken aufweisen, sind auf der unteren Wand3 auf eine solche Weise ausgebildet, dass diese sich miteinander entlang der Links-Rechts-Richtung abwechseln. Die dicken Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprünge12 , integral mit der oberen Wand2 , sind mit den entsprechenden dünnen Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprünge15 , integral mit der unteren Wand3 , verlötet. Die dünnen Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprünge13 , integral mit der oberen Wand2 , sind mit den entsprechenden dicken Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprüngen14 , integral mit der unteren Wand3 , verlötet. Im Folgenden werden die dicken Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprünge12 und14 der oberen und unteren Wände2 und3 entsprechend als die ersten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprünge bezeichnet. Gleichermaßen werden die dünnen Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprünge13 und15 der oberen und unteren Wände2 und3 entsprechend als die zweiten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprünge bezeichnet. Die ersten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprünge12 und14 der oberen und unteren Wände2 und3 weisen jeweils Nuten16 und17 auf, die auf deren entfernten Endflächen entlang deren Gesamtlängen ausgebildet sind. Entfernte Endabschnitte der zweiten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprünge15 und13 der unteren und oberen Wand3 und2 sind in die Nuten16 und17 der entsprechenden ersten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprünge12 und14 der oberen und unteren Wand2 und3 entsprechend eingepasst. Während entfernte Endabschnitte der zweiten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprünge15 der unteren Wand3 in die Nuten16 der entsprechenden ersten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprünge12 der oberen Wand2 mit Druck eingepasst sind und entfernte Endabschnitte der zweiten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprünge13 der oberen Wand in die Nuten17 der entsprechenden ersten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprünge14 der unteren Wand3 mittels Druck eingepasst sind, sind die Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprünge12 und15 miteinander verlötet und sind die Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprünge13 und14 miteinander verlötet sind. - Die Röhrenhöhe H der Wärmeübertragungsröhre
1 beträgt 1,8 mm oder weniger; die Röhrenbreite W der Wärmeübertragungsröhre1 beträgt 20 mm oder weniger, die Höhe h1 des Fluidkanals7 beträgt 1,0 mm oder weniger; die Breite w1 des Fluidkanals7 (der Abstand zwischen den gegenüberliegenden Seitenoberflächen eines einzelnen Fluidkanals7 ; d. h. der Abstand zwischen den Oberflächen der zweiten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprünge13 und15 der zwei Verstärkungswände6 , die auf den gegenüberliegenden Seiten des Fluidkanals7 angeordnet sind, wobei die Oberflächen dem Fluidkanal7 zugewandt sind) beträgt 2,0 mm oder weniger; der Fluiddurchmesser Dh beträgt 0,3 mm bis 1,2 mm; und die Dicke t jeder der oberen und unteren Wände2 und3 beträgt 0,4 mm oder weniger. Das Verhältnis der Höhe h2 der Innenrippe8 zur Dicke t jeder der oberen und unteren Wände2 und3 ; d. h. das Verhältnis h2/t erfüllt die Beziehung 0,5 ≤ h2/t ≤ 2,0. Das Verhältnis des Rippenabstands (der Abstand zwischen den Zentren in Breitenrichtung der Innenrippen8 ) p1 einer Vielzahl von Innenrippen8 zur Breite w1 des Fluidkanals7 ; d. h. das Verhältnis p1/w1 erfüllt die Beziehung 0,15 ≤ p1/w1 ≤ 1/n (n ist die Anzahl der Innenrippen8 , die auf jeder der zwei Oberflächen2a und3a der oberen und unteren Wände2 und3 ausgebildet sind). Wenn die Röhrenhöhe H, die Röhrenbreite W, die Höhe h1 des Fluidkanals7 , die Breite w1 des Fluidkanals7 , der Fluiddurchmesser Dh, die Dicke t von jeder der oberen und unteren Wände2 und3 , das Verhältnis der Höhe h2 der Innenrippe8 zur Dicke t jeder der oberen und unteren Wände2 und3 ; d. h. das Verhältnis h2/t, und das Verhältnis des Rippenabstands p1 der Vielzahl der Innenrippen8 zur Breite w1 des Fluidkanals7 ; d. h. das Verhältnis p1/w1 die oben genannten entsprechenden Bedingungen erfüllen, wird die Wärmeübertragungsleistungsfähigkeit der flachen Wärmeübertragungsröhre1 verbessert, während eine Erhöhung des Druckverlusts eingeschränkt wird. Im Besonderen, wenn die Anzahl der Innenrippen8 fünf übersteigt oder wenn das Verhältnis der Höhe h2 der Innenrippe8 zur Breite t von jeder der oberen und unteren Wände2 und3 ; d. h. das Verhältnis h2/t, 2,0 übersteigt, erhöht sich der Druckverlust stark. - Die Innenrippen
8 , die auf der Oberfläche2a der oberen Wand ausgebildet sind, wobei die Oberfläche2a jedem Fluidkanal7 zugewandt ist, und die Innenrippen8 , die auf der Oberfläche3a der unteren Wand3 ausgebildet sind, wobei die Oberfläche3a jedem Fluidkanal7 zugewandt ist, sind an denselben Positionen entlang der Breite der flachen Wärmeübertragungsröhre1 angeordnet. Folglich, um die entfernten Enden der oberen und unteren Innenrippen8 daran zu hindern, gegeneinander anzugrenzen bzw. anzustoßen, erfüllt das Verhältnis der Höhe h2 der Innenrippe8 zur Höhe h1 des Fluidkanals7 ; d. h. das Verhältnis h2/h1, der Beziehung h2/h1 < 0,5. - Wie es in den
1 und2 gezeigt ist, wenn die Anzahl der Innenrippen8 , die auf jeder der Oberflächen2a und3a der oberen und unteren Wände2 und3 ausgebildet sind, wobei die Oberflächen2a und3a jedem Fluidkanal7 zugewandt sind, drei beträgt, beträgt das Verhältnis w2/w1 vorzugsweise 1/12 bis inklusive 7/20, wobei w1 die Breite des Fluidkanals7 und w2 der Abstand zwischen dem Zentrum in Dickenrichtung der linken oder rechten Endinnenrippe8 und der Oberfläche des zweiten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprungs15 oder13 der links- oder rechtsseitigen Verstärkungswand6 ist, wobei die Oberfläche dem Fluidkanal7 zugewandt ist. In dem Fall, bei dem vier Innenrippen8 auf jeder der Oberflächen2a und3a der oberen und unteren Wänden2 und3 ausgebildet sind, wobei die Oberflächen2a und3a jedem Fluidkanal7 zugewandt sind, beträgt das Verhältnis w2/w1 vorzugsweise 1/16 bis inklusive 11/40. In dem Fall, bei dem fünf Innenrippen8 ausgebildet sind, beträgt das Verhältnis w2/w1 vorzugsweise 1/20 bis inklusive 1/5. - Die flache Wärmeübertragungsröhre
1 wird aus einem Wärmeübertragungsröhre ausbildenden blattförmigen Element20 , das in3 gezeigt ist, hergestellt. - In
3 wird das Wärmeübertragungsröhre ausbildende blattförmige Element20 aus einer gestanzten Aluminiumlötlage, die eine Lötmaterialschicht auf jeder gegenüberliegenden Seite davon aufweist, mittels Walzens ausgebildet. Das Wärmeübertragungsröhre ausbildende blattförmige Element20 enthält einen flachen oberen Wand ausbildenden Abschnitt21 und einen flachen unteren Wand ausbildenden Abschnitt22 , die dieselbe Breite und dieselbe Dicke aufweisen, und angepasst sind, um jeweils die oberen und unteren Wände2 und3 auszubilden; einen Verbindungsabschnitt23 , der etwas dicker als die oberen und unteren Wand ausbildenden Abschnitte21 und22 ist, der die oberen und unteren Wandausbildungsabschnitte21 und22 integral verbindet, und angepasst ist, um die rechte Seitenwand5 auszubilden; die Seitenwand ausbildenden länglichen Vorsprünge9 und11 , die integral mit den Seitenenden der oberen und unteren Wand ausbildenden Abschnitte21 und22 gegenüber dem Verbindungsabschnitt23 in einer nach oben vorstehenden Weise ausgebildet sind und die angepasst sind, um die linke Seitenwand4 auszubilden; eine Vielzahl von ersten und zweiten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprüngen12 ,13 ,14 und15 , die integral mit den oberen und unteren Wand ausbildenden Abschnitten21 und22 auf eine nach oben hervorstehende Weise ausgebildet sind und die an vorbestimmten Abständen in der Links-Rechts-Richtung angeordnet sind; und die Innenrippen8 , die integral mit den oberen und unteren Wand ausbildenden Abschnitten21 und22 in einer nach oben hervorstehenden Weise in Bereichen zwischen den benachbarten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprüngen12 ,13 ,14 ,15 und16 ausgebildet sind. Die Seitenwand ausbildenden Vorsprünge9 und11 sind bezüglich der Mittellinie bzw. Zentrumslinie der Links- Rechts-Richtung des Verbindungsabschnitts23 symmetrisch angeordnet; die ersten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprünge12 des oberen Wand ausbildenden Abschnitts21 und die zweiten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprünge15 des unteren Wand ausbildenden Abschnitts22 sind bezüglich der Mittellinie symmetrisch angeordnet; die ersten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprünge14 des unteren Wand ausbildenden Vorsprungs22 und die zweiten Verstärkungswand ausbildenden Vorsprünge13 des oberen Wand ausbildenden Vorsprungs21 sind bezüglich der Mittellinie symmetrisch angeordnet; und die Innenrippen8 des oberen Wand ausbildenden Abschnitts21 und die inneren Rippen8 des unteren Wand ausbildenden Abschnitts22 sind bezüglich der Mittellinie symmetrisch angeordnet. - Die Nut
16 ist auf einer entfernten Endfläche von jedem der ersten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprünge12 des oberen Wand ausbildenden Abschnitts21 ausgebildet. Die zweiten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprünge15 des unteren Wand ausbildenden Abschnitts22 werden in die entsprechenden Nuten16 durch Druck eingepasst. Die Nut17 ist auf der entfernten Endfläche von jedem der ersten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprünge14 des unteren Wand ausbildenden Abschnitts22 ausgebildet. Die zweiten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprünge13 des oberen Wand ausbildenden Abschnitts21 werden mittels Druck in die entsprechenden Nuten17 eingepasst. Die Seitenwand ausbildenden länglichen Vorsprünge9 und11 der oberen und unteren Wand ausbildenden Abschnitte21 und22 weisen dieselben Dimensionen bzw. Größen; im Besonderen dieselbe Höhe und dieselbe Dicke, auf. Die ersten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprünge12 des oberen Wand ausbildenden Abschnitts21 und die ersten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprünge14 des unteren Wand ausbildenden Abschnitts22 weisen dieselben Dimensionen auf; im Besonderen dieselbe Höhe und dieselbe Dicke dieselbe Breite der Nuten16 und17 und dieselbe Tiefe der Nuten16 und17 . Ferner weisen die zweiten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprünge13 des oberen Wand ausbildenden Abschnitts21 und die zweiten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprünge15 des unteren Wand ausbildenden Abschnitts22 dieselben Dimensionen auf; im Besonderen dieselbe Höhe und dieselbe Dicke. - Als nächstes wird das Verfahren zur Herstellung der flachen Wärmeübertragungsröhre
1 aus dem Wärmeübertragungsröhre ausbildenden blattförmigen Element20 mit Bezug auf4 beschrieben. - Das Wärmeübertragungsröhre ausbildende blattförmige Element
20 wird allmählich an der linken und rechten Seite des Verbindungsabschnitts23 mittels eines Walzausbildungsarbeitsschrittes (vergleiche4(a) ) gefaltet, bis eine Haarnadelgestalt mit den folgenden Bedingungen ausgebildet ist. Die entfernten Endflächen der zwei Seitenwand ausbildenden länglichen Vorsprünge9 und11 stoßen aneinander an. Die entfernten Endabschnitte der zweiten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprünge13 und15 werden jeweils mittels Druck in die Nuten17 und16 der ersten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprünge14 und12 eingepasst. Ein gefaltetes Element20A (vergleiche4(b) ) wird somit erhalten. - Anschließend wird das gefaltete Element
20A auf eine vorbestimmte Temperatur zum Durchführen des folgenden Lötprozesses mittels Ausnutzens der oben genannten Lötmaterialschichten erhitzt: Aneinanderlöten der entfernten Endabschnitte der zwei Seitenwand ausbildenden länglichen Vorsprünge9 und11 , um die linke Seitenwand4 auszubilden, Zusammenlöten von entfernten Endabschnitte der ersten und zweiten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprünge12 und15 , um die Verstärkungswände6 auszubilden, und Zusammenlöten von entfernten Endabschnitte der ersten und zweiten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprünge14 und13 , um die Verstärkungswände6 auszubilden. Der Verbindungsabschnitt23 bildet als die rechte Seitenwand5 aus; der obere Wand ausbildende Abschnitt21 bildet die obere Wand2 aus; und der unter Wand ausbildende Abschnitt22 bildet die untere Wand3 aus. Die flache Wärmeübertragungsröhre1 ist somit hergestellt. - In dem Fall, bei dem die flachen Wärmeübertragungsröhren
1 beispielsweise als Wärmeaustauschröhren62 eines Kondensators, der in14 gezeigt ist, verwendet werden, kann die Herstellung der flachen Wärmeübertragungsröhren1 gleichzeitig mit der Herstellung des Kondensators durchgeführt werden. Im Besonderen wird der Kondensator wie folgt hergestellt. Zunächst werden eine Vielzahl von gefalteten Elementen20A vorbereitet. Ferner wird ein Paar von Aluminiumköpfen60 und61 , wobei jeder eine Vielzahl von Einbringöffnungen für das gefaltete Element aufweist, und eine Vielzahl von gewellten Aluminiumrippen63 vorbereitet. Anschließend werden die beiden Köpfe60 und61 entfernt voneinander angeordnet. Die Rippen63 und dieselbe Anzahl von gefalteten Elementen20A , wie die Anzahl der Einbringöffnungen für das gefaltete Element, werden in abwechselnden Schichten so angeordnet, dass gegenüberliegende Endabschnitte der gefalteten Elemente20A in die entsprechenden Einbringöffnungen des gefalteten Elements der Köpfe60 und61 eingebracht werden. Anschließend wird der resultierende Aufbau auf eine vorbestimmte Temperatur erhitzt, wodurch die flachen Wärmeübertragungsröhren1 , wie es oben erwähnt ist, hergestellt werden, und gleichzeitig wird der folgende Lötvorgang gleichzeitig mittels Ausnutzens der Lötmaterialschichten auf den Wärmeübertragungsröhre ausbildenden plattförmigen Elementen20 durchgeführt: Zusammenlöten der flachen Wärmeübertragungsröhren1 und der Köpfe60 und61 , und Zusammenlöten der flachen Wärmeübertragungsröhren1 und der gewellten Rippen63 . Der Kondensator ist somit hergestellt. - In dem Fall, bei dem ein Kältekreislauf, der ein auf Chlorofluorcarbon basierendes Kühlmittel verwendet und einen Kompressor aufweist, ein Kondensator und ein Verdampfer als eine Klimaanlage, die in einem Fahrzeug; beispielsweise einem Automobil, angebracht ist, verwendet, wird der Wärmetauscher, der mit den oben erwähnten flachen Wärmeübertragungsröhren
1 vorgesehen ist, als der Kondensator des Kältekreislaufs verwendet. Ferner wird der Wärmetauscher als der Verdampfer des Kältekreislaufs verwendet. Ferner kann der Wärmetauscher in einem Automobil als eine Ölkühlvorrichtung oder ein Radiator bzw. Heizer, die mit den oben erwähnten flachen Wärmeübertragungsröhren1 vorgesehen sind, angebracht werden. - In dem Fall, bei dem ein superkritischer Kältekreislauf, der ein superkritisches Kühlmittel, wie beispielsweise ein CO2-Kühlmittel, verwendet und einen Kompressor aufweist, ein Gaskühler, ein Verdampfer, eine Druckverringerungseinrichtung und ein Zwischenwärmetauscher zum Durchführen eines Wärmeaustauschs zwischen dem Kühlmittel, das aus der Gaskühleinrichtung fließt, und dem Kühlmittel, das aus dem Verdampfer fließt, als eine Fahrzeugklimaanlage, die in einem Fahrzeug angebracht ist; beispielsweise einem Automobil, verwendet wird, können die oben erwähnten flachen Wärmeübertragungsröhren
1 in dem Gaskühler oder dem Verdampfer verwendet werden. - In der oben beschriebenen Ausführungsform 1 sind die Innenrippen
8 , die auf einer Oberfläche der oberen Wand2 ausgebildet sind, wobei die Oberfläche jedem Fluidkanal7 zugewandt ist, und die Innenrippen8 , die auf einer Oberfläche der unteren Wand3 ausgebildet sind, wobei die Oberfläche jedem Fluidkanal7 zugewandt ist, an denselben Positionen entlang der Breite der flachen Wärmeübertragungsröhre1 angeordnet. Allerdings ist die vorliegende Erfindung darauf nicht begrenzt. Die Positionen entlang der Breite der flachen Wärmeübertragungsröhre1 können sich zwischen den oberen und unteren Wänden2 und3 unterscheiden. In diesem Fall kann das Verhältnis der Höhe h2 der Innenrippe8 zur Höhe h1 des Fluidkanals7 größer als 0,5; d. h. h2/h1 > 0,5, sein. - Ausführungsform 2:
- Die vorliegende Ausführungsform ist in den
5 und6 gezeigt. -
5 zeigt den Gesamtaufbau einer flachen Wärmeübertragungsröhre nach Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung.6 zeigt, auf einer vergrößerten Skala, einen einzelnen Fluidkanal der flachen Wärmeübertragungsröhre nach Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung. - Wie es in
5 gezeigt ist, sind die fünf Innenrippen8 und26 , wobei jede einen länglichen Vorsprung annimmt, der sich entlang der Länge einer flachen Wärmeübertragungsröhre25 erstreckt, auf Oberflächen2a und3a der oberen und unteren Wände2 und3 ausgebildet, wobei die Oberflächen2a und3a jedem Fluidkanal7 zugewandt sind; d. h. an oberen und unteren Oberflächen von jedem Fluidkanal7 angeordnet sind. Die Anzahl der Innenrippen8 , die auf einer Oberfläche2a ausgebildet sind, unterscheidet sich von der Anzahl der Innenrippen26 , die auf der anderen Oberfläche3a ausgebildet sind. In6 sind zwei Innenrippen8 auf der Oberfläche2a der oberen Wand2 ausgebildet, wohingegen drei Innenrippen26 auf der Oberfläche3a der unteren Wand3 ausgebildet sind. Der Fluidkanal7 , in dem zwei Innenrippen8 auf der Oberfläche2a der oberen Wand2 ausgebildet sind, und der Fluidkanal7 , in dem drei Innenrippen26 auf der Oberfläche2a der oberen Wand2 ausgebildet sind, wechseln sich entlang der Breite der flachen Wärmeübertragungsröhre1 ab. In den Fluidkanälen7 ist die Höhe h2a von jeder der drei Innenrippen26 , die auf einer Oberfläche2a oder3a ausgebildet sind, kleiner als die Höhe h2 der zwei Innenrippen8 , die auf der anderen Oberfläche3a oder2a ausgebildet sind. - Andere strukturelle Merkmale der flachen Wärmeübertragungsröhre
25 sind gleich denen der flachen Wärmeübertragungsröhre1 der Ausführungsform 1. Die flache Wärmeübertragungsröhre25 wird auf gleiche Weise wie bei der Ausführungsform 1 hergestellt. Ferner beträgt in Ausführungsform 2 die Röhrenhöhe H der Wärmübertragungsröhre25 1,8 mm oder weniger; beträgt die Röhrenbreite W der Wärmeübertragungsröhre25 20 mm oder weniger; beträgt die Höhe h1 des Fluidkanals7 1,0 mm oder weniger; beträgt die Breite w1 des Fluidkanals7 2,0 mm oder weniger; beträgt der Fluiddurchmesser Dh 0,3 mm bis 1,2 mm; und beträgt die Dicke t jeder der oberen und unteren Wände2 und3 0,4 mm oder weniger. Das Verhältnis der Höhe h2a der Innenrippe26 zur Dicke t; d. h. das Verhältnis h2a/t, erfüllt die Beziehung 0,5 ≤ h2a/t ≤ 2,0, und das Verhältnis der Höhe h2 der Innenrippe8 zur Dicke t; d. h. das Verhältnis h2/t erfüllt die Beziehung 0,5 ≤ h2/t ≤ 2,0. Ferner erfüllt das Verhältnis des Rippenabstands p1 der Innenrippen26 zur Breite w1 des Fluidkanals7 ; d. h. das Verhältnis p1/w1, die Beziehung 0,15 ≤ p1/w1 ≤ 1/n, und erfüllt das Verhältnis des Rippenabstands p2 der Innenrippen8 zur Breite w1 des Fluidkanals7 ; d. h. das Verhältnis p2/p1, die Beziehung 0,15 ≤ p2/w1 ≤ 1/n (n ist die Anzahl der Innenrippen26 oder8 , die auf jeder der zwei Oberflächen2a und3a der oberen und unteren Wände2 und3 ausgebildet sind). Wenn die Röhrenhöhe H, die Röhrenbreite W, die Höhe h1 des Fluidkanals7 , die Breite w1 des Fluidkanals7 , der Fluiddurchmesser Dh, die Dicke t jeder der oberen und unteren Wände2 und3 , das Verhältnis der Höhe h2a der Innenrippe26 zur Dicke t; d. h. das Verhältnis h2a/t, das Verhältnis der Höhe h2 der Innenrippe8 zur Dicke t; d. h. das Verhältnis h2/t, das Verhältnis des Rippenabstands p1 der Innenrippen26 zur Breite w1 des Fluidkanals7 ; d. h. das Verhältnis p1/w1 und das Verhältnis des Rippenabstands p2 der Innenrippen8 zur Breite w1 des Fluidkanals7 ; d. h. das Verhältnis p2/w1, die oben genannten entsprechenden Bedingungen erfüllen, wird die Wärmeübertragungsleistungsfähigkeit der flachen Wärmeübertragungsröhre25 verbessert, während eine Vergrößerung des Druckverlusts beschränkt wird. - Es sei bemerkt, dass das Verhältnis der Höhe h2 oder h2a der Innenrippe
8 oder26 zur Höhe h1 des Fluidkanals7 kleiner als 0,5 oder größer als 0,5 sein kann; d. h. (h2/h1 oder h2a/hl) < 0,5 oder (h2/h1 oder h2a/h1) > 0,5. - Wenn die Anzahl der Innenrippen
8 , die auf der Oberfläche2a der oberen Wand2 oder auf der Oberfläche3a der unteren Wand3 ausgebildet sind, wobei die Oberflächen2a und3a jedem Fluidkanal7 zugewandt sind, zwei ist, beträgt das Verhältnis w2a/w1 vorzugsweise 1/8 bis inklusive 17/40, wobei w1 die Breite des Fluidkanals7 , und w2a der Abstand zwischen dem Zentrum in Dickenrichtung der links- oder rechtsseitigen Innenrippe8 und der Oberfläche des zweiten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprungs15 oder13 der links- oder rechtsseitigen Verstärkungswand6 ist, wobei die Oberfläche dem Fluidkanal7 zugewandt ist. - Ausführungsform 3:
- Die vorliegende Ausführungsform ist in
7 gezeigt. -
7 zeigt, auf einer vergrößerten Skala, einen einzelnen Fluidkanal der flachen Wärmeübertragungsröhre nach Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung. - Wie es in
7 gezeigt ist, ist, in jedem der Fluidkanäle7 der flachen Wärmeübertragungsröhre30 , die Höhe h2 der drei Innenrippen8 , die auf einer Oberfläche2a oder3a ausgebildet sind, gleich der Höhe h2 der zwei Innenrippen8 , die auf der anderen Oberfläche3a oder2a ausgebildet sind. - Andere strukturelle Merkmale der flachen Wärmeübertragungsröhre
30 sind gleich denen der flachen Wärmeübertragungsröhre der Ausführungsform 2. Die flache Wärmeübertragungsröhre30 wird auf gleiche Weise wie die der Ausführungsform 2 hergestellt. Ferner beträgt in Ausführungsform 3 die Röhrenhöhe H der Wärmeübertragungsröhre30 1,8 mm oder weniger; beträgt die Röhrenbreite W der Wärmeübertragungsröhre30 20 mm oder weniger; beträgt die Höhe h1 des Fluidkanals7 1,0 mm oder weniger; beträgt die Breite w1 des Fluidkanals7 2,0 mm oder weniger; beträgt der Fluiddurchmesser Dh 0,3 mm bis 1,2 mm; und beträgt die Dicke t jeder der oberen und unteren Wände2 und3 0,4 mm oder weniger. Das Verhältnis der Höhe h2 der Innenrippe8 zur Dicke t; d. h. das Verhältnis h2/t, erfüllt die Beziehung 0,5 ≤ h2/t ≤ 2,0. Ferner erfüllt das Verhältnis des Rippenabstands p1 der Innenrippen8 zur Breite w1 des Fluidkanals7 ; d. h. das Verhältnis p1/w1, die Beziehung 0,15 ≤ p1/w1 ≤ 1/n, und erfüllt das Verhältnis des Rippenabstands p2 der Innenrippen8 zur Breite w1 des Fluidkanals7 ; d. h. das Verhältnis p2/w1, die Beziehung 0,15 ≤ p2/w1 ≤ 1/n (n ist die Anzahl der Innenrippen8 , die auf jeder der zwei Oberflächen2a und3a der oberen und unteren Wände2 und3 ausgebildet sind). Wenn die Röhrenhöhe H, die Röhrenbreite W, die Höhe h1 des Fluidkanals7 , die Breite w1 des Fluidkanals7 , der Fluiddurchmesser Dh, die Dicke t jeder der oberen und unteren Wände2 und3 , das Verhältnis der Höhe h2 der Innenrippen8 zur Dicke t; d. h. das Verhältnis h2/t, das Verhältnis des Rippenabstands p1 der Innenrippen8 zur Breite w1 des Fluidkanals7 ; d. h. das Verhältnis p1/w1, und das Verhältnis des Rippenabstands p2 der Innenrippen8 zur Breite w1 des Fluidkanals7 , d. h. das Verhältnis p2/w1, die oben erwähnten entsprechenden Bedingungen erfüllen, wird die Wärmeübertragungsleistungsfähigkeit der flachen Wärmeübertragungsröhre30 verbessert, während eine Erhöhung des Druckverlustes beschränkt wird. - Es sei bemerkt, dass das Verhältnis der Höhe h2 der Innenrippe
8 zur Höhe h1 des Fluidkanals7 kleiner als 0,5 oder größer als 0,5 sein; d. h. h2/h1 < 0,5 oder h2/h1 > 0,5. - Ausführungsform 4:
- Die vorliegende Ausführungsform ist in
8 gezeigt. -
8 zeigt, auf einer vergrößerten Skala, einen einzelnen Fluidkanal der flachen Wärmeübertragungsröhre gemäß der Ausführungsform 4 der vorliegenden Erfindung. - Wie es in
8 gezeigt ist, ist in jedem der Fluidkanäle7 einer flachen Wärmeübertragungsröhre35 die Höhe von wenigstens einer der drei Innenrippen8 und26 , die auf einer Oberfläche2a oder3a ausgebildet sind; hierin, die Höhe h2a der zentralen Innenrippe26 , kleiner als die Höhe h2 der verbleibenden zwei Innenrippen8 . Ferner ist die Höhe h2 der zwei Innenrippen8 , die auf der anderen Oberfläche3a oder2a ausgebildet sind, gleich der Höhe h2 der gegenüberliegenden Innenrippen8 der drei Innenrippen8 und26 , die auf der anderen Oberfläche2a oder3a ausgebildet sind. - Andere strukturelle Merkmale der flachen Wärmeübertragungsröhre
35 sind gleich denen der flachen Wärmeübertragungsröhre der Ausführungsform 3. Die flache Wärmeübertragungsröhre35 wird auf gleiche Weise wie die der Ausführungsform 3 hergestellt. Ferner beträgt in Ausführungsform 4 die Röhrenhöhe H der Wärmeübertragungsröhre35 1,8 mm oder weniger; beträgt die Röhrenbreite W der Wärmeübertragungsröhre35 20 mm oder weniger; beträgt die Höhe h1 des Fluidkanals7 1,0 mm oder weniger; beträgt die Breite w1 des Fluidkanals7 2,0 mm oder weniger; beträgt der Fluiddurchmesser Dh 0,3 mm bis 1,2 mm; und beträgt die Dicke t jeder der oberen und unteren Wände2 und3 0,4 mm oder weniger. Das Verhältnis der Höhe h2 der Innenrippe8 zur Dicke t; d. h. das Verhältnis h2/t, erfüllt die Beziehung 0,5 ≤ h2/t ≤ 2,0, und erfüllt das Verhältnis der Höhe h2a der Innenrippe26 zur Dicke t; d. h. das Verhältnis h2a/t, die Beziehung 0,5 ≤ h2a/t ≤ 2,0. Ferner erfüllt das Verhältnis des Rippenabstands t1 der Innenrippen8 und26 zur Breite w1 des Fluidkanals7 ; d. h. das Verhältnis p1/w1, die Beziehung 0,15 ≤ p1/w1 ≤ 1/n und erfüllt das Verhältnis des Rippenabstands p2 der Innenrippen8 zur Breite w1 des Fluidkanals7 ; d. h. das Verhältnis p2/w1, die Beziehung 0,15 ≤ p2/w1 ≤ 1/n (n ist die Anzahl der Innenrippen26 oder8 , die auf jeder der zwei Oberflächen2a und3a der oberen und unteren Wände2 und3 ausgebildet sind). Wenn die Röhrenhöhe H, die Röhrenbreite W, die Höhe h1 des Fluidkanals7 , die Breite w1 des Fluidkanals7 , der Fluiddurchmesser Dh, die Dicke t jeder der oberen und unteren Wände2 und3 , das Verhältnis der Höhe h2 der Innenrippe8 zur Dicke t; d. h. das Verhältnis h2/t, das Verhältnis der Höhe h2a der Innenrippe26 zur Dicke t; d. h. das Verhältnis h2a/t, das Verhältnis des Rippenabstands p1 der Innenrippen8 und26 zur Breite w1 des Fluidkanals7 ; d. h. das Verhältnis p1/w1, und das Verhältnis des Rippenabstands p2 der Innenrippen8 zur Breite w1 des Fluidkanals7 ; d. h. das Verhältnis p2/w1, die oben erwähnten entsprechenden Bedingungen erfüllen, wird die Wärmeübertragungsleistungsfähigkeit der flachen Wärmeübertragungsröhre35 verbessert, während ein Anstieg des Druckverlusts beschränkt wird. - Es sei bemerkt, dass das Verhältnis der Höhe h2 oder h2a der Innenrippe
8 oder26 zur Höhe h1 des Fluidkanals7 kleiner als 0,5 oder größer als 0,5 sein; d. h. (h2/h1 oder h2a/h1) < 0,5 oder (h2/h1 oder h2a/h1) > 0,5. - Ausführungsform 5:
- Die vorliegende Ausführungsform ist in
9 gezeigt. -
9 zeigt, auf einer vergrößerten Skala, einen einzelnen Fluidkanal der flachen Wärmeübertragungsröhre gemäß Ausführungsform 5 der vorliegenden Erfindung. - Wie es in
9 gezeigt ist, ist in jedem der Fluidkanäle7 einer flachen Wärmeübertragungsröhre40 die Höhe h2a der gegenüberliegenden Innenrippen26 der drei Innenrippen8 und26 , die auf einer Oberfläche2a oder3a ausgebildet sind, kleiner als die Höhe h2 der zentralen Innenrippe8 . Ferner ist die Höhe h2 der zwei Innenrippen8 , die auf der äußeren Oberfläche3a oder2a ausgebildet sind, gleich der Höhe h2 der zentralen Innenrippen8 der drei Innenrippen8 und26 , die auf der anderen Oberfläche2a oder3a ausgebildet sind. - Andere strukturelle Merkmale der flachen Wärmeübertragungsröhre
40 sind gleich denen der flachen Wärmeübertragungsröhre der Ausführungsform 3. Die flache Wärmeübertragungsröhre40 wird auf gleiche Weise wie die der Ausführungsform 3 hergestellt. Ferner beträgt in Ausführungsform 5 die Röhrenhöhe H der Wärmeübertragungsröhre40 1,8 mm oder weniger; beträgt die Röhrenbreite W der Wärmeübertragungsröhre40 20 mm oder weniger; beträgt die Höhe h1 des Fluidkanals7 1,0 mm oder weniger; beträgt die Breite w1 des Fluidkanals7 2,0 mm oder weniger; beträgt der Fluiddurchmesser Dh 0,3 mm bis 1,2 mm; und beträgt die Dicke t jeder der oberen und unteren Wände2 und3 0,4 mm oder weniger. Das Verhältnis der Höhe h2 der Innenrippe8 zur Dicke t; d. h. das Verhältnis h2/t, erfüllt die Beziehung 0,5 ≤ h2/t ≤ 2,0, und das Verhältnis der Höhe h2a der Innenrippe26 zur Dicke t; d. h. das Verhältnis h2a/t, erfüllt die Beziehung 0,5 ≤ h2a/t ≤ 2,0. Ferner erfüllt das Verhältnis des Rippenabstands p1 der Innenrippen8 und26 zur Breite w1 des Fluidkanals7 ; d. h. das Verhältnis p1/w1, die Beziehung 0,15 ≤ p1/w1 ≤ 1/n und erfüllt das Verhältnis des Rippenabstands p2 der Innenrippen8 zur Breite w1 des Fluidkanals7 ; d. h. das Verhältnis p2/w1, die Beziehung 0,15 ≤ p2/w1 ≤ 1/n (n ist die Anzahl der Innenrippen26 oder8 , die auf jeder der zwei Oberflächen2a und3a der oberen und unteren Wände2 und3 ausgebildet sind). Wenn die Röhrenhöhe H, die Röhrenbreite W, die Höhe h1 des Fluidkanals7 , die Breite w1 des Fluidkanals7 , der Fluiddurchmesser Dh, die Dicke t jeder der oberen und unteren Wände2 und3 , das Verhältnis der Höhe h2 der Innenrippe8 zur Dicke t; d. h. das Verhältnis h2/t, das Verhältnis der Höhe h2a der Innenrippe26 zur Dicke t; d. h. das Verhältnis h2a/t, das Verhältnis des Rippenabstands p1 der Innenrippen8 und26 zur Breite w1 des Fluidkanals7 ; d. h. das Verhältnis p1/w1, und das Verhältnis des Rippenabstands p2 der Innenrippen8 zur Breite w1 des Fluidkanals7 ; d. h. das Verhältnis p2/w1, die oben genannten entsprechenden Bedingungen erfüllen, wird die Wärmeübertragungsleistungsfähigkeit der flachen Wärmeübertragungsröhre40 verbessert, während eine Erhöhung des Druckverlusts beschränkt wird. - Es sei bemerkt, dass das Verhältnis der Höhe h2 oder h2a der Innenrippe
8 oder26 zur Höhe h1 des Fluidkanals7 kleiner als 0,5 oder größer als 0,5 sein kann; d. h. (h2/h1 oder h2a/h1) < 0,5 oder (h2/h1 oder h2a/h1) > 0,5. - Gemäß der Wärmeübertragungsröhren der Ausführungsformen 2 bis
5 , die oben beschrieben sind, wechseln sich der Fluidkanal7 , in dem drei Innenrippen8 auf der Oberfläche2a der oberen Wand2 ausgebildet sind, und der Fluidkanal7 , in dem zwei Innenrippen8 auf der Oberfläche2a der oberen Wand2 ausgebildet sind, entlang der Breite der flachen Wärmeübertragungsröhre1 ,25 ,30 ,35 oder40 ab. Alternativ können alle Fluidkanäle7 hinsichtlich der Anzahl der Innenrippen8 (beispielsweise3 ), die auf der Oberfläche2a der oberen Wand2 ausgebildet sind, und hinsichtlich der Anzahl der Innenrippen8 und26 (beispielsweise2 ), die auf der Oberfläche3a der unteren Wand3 ausgebildet sind, gleich sein. - Ausführungsform 6:
- Die vorliegende Ausführungsform ist in
10 gezeigt. -
10 zeigt auf einer vergrößerten Skala einen einzelnen Fluidkanal einer flachen Wärmeübertragungsröhre gemäß der Ausführungsform 6 der vorliegenden Erfindung. - Wie es in
10 gezeigt ist, sind zwei Innenrippen8 , wobei jede einen länglichen Vorsprung, der sich entlang der Länge einer flachen Wärmeübertragungsröhre45 erstreckt, annimmt, auf den Oberflächen2a und3a der oberen und unteren Wände2 und3 ausgebildet; d. h. sind auf der oberen und unteren Oberfläche jeder der Fluidkanäle7 angeordnet. Alle Innenrippen8 weisen dieselbe Höhe auf. Die Innenrippen8 , die auf der Oberfläche2a der oberen Wand2 ausgebildet sind, unterschieden sich hinsichtlich der Position entlang der Breite der flachen Wärmeübertragungsröhre45 von den Innenrippen8 , die auf der Oberfläche3a der unteren Wand3 ausgebildet sind. - In
10 ist der Abstand zwischen der rechten Innenrippe8 der zwei Innenrippen8 , die auf der Oberfläche2a der oberen Wand2 ausgebildet sind, und der Oberfläche des zweiten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprungs3 der rechten Verstärkungswand6 , wobei die Oberfläche dem Fluidkanal7 zugewandt ist, kleiner als der Abstand zwischen der linken Innenrippe8 und der Oberfläche des zweiten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprungs15 der linken Verstärkungswand6 , wobei die Oberfläche dem Fluidkanal7 zugewandt ist. der Abstand zwischen der linken Innenrippe8 der zwei Innenrippen8 , die auf der Oberfläche3a der unteren Wand3 ausgebildet sind, und der Oberfläche des zweiten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprungs15 der linken Verstärkungswand6 , wobei die Oberfläche dem Fluidkanal7 zugewandt ist, ist kleiner als der Abstand zwischen der rechten inneren Rippe8 und der Oberfläche des zweiten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprungs13 der rechten Verstärkungswand6 , wobei die Oberfläche dem Fluidkanal7 zugewandt ist. In diesem Fall ist das Verhältnis w2b/w1 vorzugsweise 1/8 bis inklusive 17/40, wobei w1 die Breite des Fluidkanals7 ist und w2b der Abstand zwischen der Mitte in Dickenrichtung von einer der zwei Innenrippen8 , welche auch immer näher an dem zweiten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprung13 oder15 der Verstärkungswand6 ist, die auf der oberen oder unteren Wand2 oder3 ausgebildet sind, und der Oberfläche des zweiten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprungs13 oder15 der Verstärkungswand6 ist, wobei die Oberfläche der näheren Innenrippe8 und dem Fluidkanal7 zugewandt ist. - Andere strukturelle Merkmale der flachen Wärmeübertragungsröhre
25 sind gleich denen der flachen Wärmeübertragungsröhre1 der Ausführungsform 1. Die flache Wärmeübertragungsröhre45 wird auf gleiche Weise wie die der Ausführungsform 1 hergestellt. Ferner beträgt in der Ausführungsform 6 die Röhrenhöhe H der Wärmeübertragungsröhre45 1,8 mm oder weniger; beträgt die Röhrenbreite W der Wärmeübertragungsröhre45 20 mm oder weniger; beträgt die Höhe h1 des Fluidkanals7 1 mm oder weniger; beträgt die Breite w1 des Fluidkanals7 2,0 mm oder weniger; beträgt der Fluiddurchmesser Dh 0,3 mm bis 1,2 mm; und beträgt die Dicke t jeder der oberen und unteren Wände2 und3 0,4 mm oder weniger. Das Verhältnis der Höhe h2 der Innenrippe8 zur Dicke t von jeder der oberen und unteren Wände2 und3 ; d. h. das Verhältnis h2/t, erfüllt die Beziehung 0,5 ≤ h2/t ≤ 2,0. Ferner erfüllt das Verhältnis des Rippenabstands p3 der Innenrippen8 zur Breite w1 des Fluidkanals7 ; d. h. das Verhältnis p3/w1, die Beziehung 0,15 ≤ p3/w1 ≤ 1/2. Wenn die Röhrenhöhe H, die Röhrenbreite W, die Höhe h1 des Fluidkanals7 , die Breite w1 des Fluidkanals7 , der Fluiddurchmesser Dh, die Dicke t jeder der oberen und unteren Wände2 und3 , das Verhältnis der Höhe h2 der Innenrippe8 zur Dicke t von jeder der oberen und unteren Wände2 und3 , das Verhältnis der Höhe h2 der Innenrippe8 zur Dicke t von jeder der oberen und unteren Wände2 und3 ; d. h. das Verhältnis h2/t und das Verhältnis des Rippenabstands p3 der Innenrippen8 zur Breite w1 des Fluidkanals7 ; d. h. das Verhältnis p3/w1, die oben genannten entsprechenden Bedingungen erfüllen, wird die Wärmeübertragungsleistungsfähigkeit der flachen Wärmeübertragungsröhre45 verbessert, während ein Anstieg des Druckverlusts beschränkt wird. - Es sei bemerkt, dass das Verhältnis der Höhe h2 der Innenrippe
8 zur Höhe h1 des Fluidkanals7 kleiner als 0,5 oder größer als 0,5 sein kann; d. h. h2/h1 < 0,5 oder h2/h1 > 0,5. - In der flachen Wärmeübertragungsröhre
45 der Ausführungsform 6, die oben beschrieben ist, können die zwei Innenrippen8 der oberen Wand2 und die zwei Innenrippen8 der unteren Wand3 an denselben Positionen entlang der Breite des Fluidkanals7 ausgebildet sein. In diesem Fall ist das Verhältnis der Höhe h2 der Innenrippe8 zur Höhe h1 des Fluidkanals7 kleiner als 0,5; d. h. h2/h1 < 0,5. - Ausführungsform 7:
- Die vorliegende Ausführungsform ist in
11 gezeigt. - Wie es in
11 gezeigt ist, ist eine einzelne Innenrippe8 , die einen länglichen Vorsprung annimmt, der sich entlang der Länge einer flachen Wärmeübertragungsröhre50 erstreckt, auf den Oberflächen2a und3a der oberen und unteren Wände2 und3 ausgebildet, wobei die Oberflächen2a und3a jedem Fluidkanal7 zugewandt sind; d. h. ist auf den oberen und unteren Oberflächen von jedem der Fluidkanäle7 angeordnet. Die Innenrippe8 , die auf der Oberfläche2a der oberen Wand2 ausgebildet ist, unterscheidet sich hinsichtlich der Position entlang der Breite der flachen Wärmeübertragungsröhre1 von der Innenrippe8 , die auf der Oberfläche3a der unteren Wand3 ausgebildet ist. - In
11 ist die Innenrippe8 , die auf der Oberfläche2a der oberen Wand2 ausgebildet ist, von der Mitte in Breitenrichtung des Fluidkanals7 nach rechts versetzt. In diesem Fall erfüllt das Verhältnis des Abstands w2c zwischen der Mitte in Dickenrichtung der Innenrippe8 und der Oberfläche des zweiten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprungs13 , der auf der oberen Wand2 ausgebildet ist, der rechten Verstärkungswand6 , wobei die Oberfläche dem Fluidkanal7 zugewandt ist, zur Breite w1 des Fluidkanals7 ; d. h. das Verhältnis w2c/w1 die Beziehung 1/4 ≤ w2c/w1 ≤ 1/2. Ferner ist die Innenrippe8 , die auf der Oberfläche3a der unteren Wand3 ausgebildet ist, von der Mitte in Breitenrichtung des Fluidkanals7 nach links versetzt. In diesem Fall erfüllt das Verhältnis des Abstands w2c zwischen der Mitte in Dickenrichtung der Innenrippe8 und der Oberfläche des zweiten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprungs15 , der auf der unteren Wand3 ausgebildet ist, der linken Verstärkungswand6 , wobei die Oberfläche dem Fluidkanal7 zugewandt ist, zur Breite w1 des Fluidkanals7 ; d. h. das Verhältnis w2c/w1 die Beziehung 1/4 ≤ w2c/w1 ≤ 1/2. - Andere strukturelle Merkmale der flachen Wärmeübertragungsröhre
50 sind gleich denen der flachen Wärmeübertragungsröhre1 von Ausführungsform 1. Die flache Wärmeübertragungsröhre50 wird auf ähnliche Weise wie die der Ausführungsform 1 hergestellt. Ferner beträgt die Höhe H der Wärmeübertragungsröhre50 1,8 mm oder weniger; beträgt die Röhrenbreite W der Wärmeübertragungsröhre50 20 mm oder weniger; beträgt die Höhe h1 des Fluidkanals7 1,0 mm oder weniger; beträgt die Breite w2 des Fluidkanals7 2,0 mm oder weniger; beträgt der Fluiddurchmesser Dh 0,3 mm bis 1,2 mm; und beträgt die Dicke t jeder der oberen und unteren Wände2 und3 0,4 mm oder weniger. Das Verhältnis der Höhe h2 der Innenrippe8 zur Höhe t von jeder der oberen und unteren Wände2 und3 ; d. h. das Verhältnis h2/t, erfüllt die Beziehung 0,5 ≤ h2/t ≤ 2,0. Wenn die Röhrenhöhe H, die Röhrenbreite W, die Höhe h1 des Fluidkanals, die Breite w1 des Fluidkanals, der Fluiddurchmesser Dh, die Dicke t von jeder der oberen und unteren Wände2 und3 , das Verhältnis der Höhe h2 der Innenrippe8 zur Dicke t von jeder oberen und unteren Wände2 und3 ; d. h. das Verhältnis h2/t, das Verhältnis des Abstands w2c zwischen der Mitte in Dickenrichtung der Innenrippe8 der oberen Wand2 und der Oberfläche des zweiten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprungs13 , der auf der oberen Wand ausgebildet ist, der rechten Verstärkungswand6 , wobei die Oberfläche dem Fluidkanals7 zugewandt ist, zur Breite w1 des Fluidkanals7 ; d. h. das Verhältnis w2c/w1, und das Verhältnis des Abstands w2c zwischen der Mitte in Dickenrichtung der Innenrippe8 und der unteren Wand3 und der Oberfläche des zweiten Verstärkungswand ausbildenden Vorsprungs15 , der auf der unteren Wand3 ausgebildet ist, der linken Verstärkungswand6 , wobei die Oberfläche dem Fluidkanal7 zugewandt ist, zur Breite w1 des Fluidkanals7 ; d. h. das Verhältnis w2c/w1, die oben genannten entsprechenden Beziehungen erfüllen, wird die Wärmeübertragungsleistungsfähigkeit der flachen Wärmeübertragungsröhre50 verbessert, während eine Erhöhung des Druckverlusts beschränkt wird. - Es sei bemerkt, dass das Verhältnis der Höhe h2 der Innenrippe
8 zur Höhe h1 des Fluidkanals7 kleiner als 0,5 oder größer als 0,5 sein kann; d. h. h2/h1 < 0,5 oder h2/h1 > 0,5. - In der flachen Wärmeübertragungsröhre
50 der Ausführungsform 7, die oben beschrieben ist, können die Innenrippe8 der oberen Wand2 und die Innenrippe8 der unteren Wand3 an derselben Position entlang der Breite des Fluidkanals7 ausgebildet sein. In diesem Fall, damit das oben erwähnt Verhältnis w2c/w1 die Beziehung 1/4 ≤ w2c/w1 ≤ ½ erfüllt, sind beide Innenrippen8 in der Mitte in Breitenrichtung des Fluidkanals7 ausgebildet. Das Verhältnis der Höhe h2 der Innenrippe8 zur Höhe h1 des Fluidkanals7 beträgt weniger als 0,5; d. h. h2/h1 < 0,5. - Gemäß der flachen Wärmeübertragungsröhren
25 ,30 ,35 ,40 ,45 und50 der Ausführungsformen 2 bis 7, die oben beschrieben sind, ist in jedem Fluidkanal7 der Abstand zwischen dem entfernten Ende von einer einer Vielzahl von Innenrippen8 oder26 , die auf einer Oberfläche2a oder3a ausgebildet sind, und das entfernte Ende einer Innenrippe, die zu dieser Innenrippe benachbart ist und auf der anderen Oberfläche3a oder2a ausgebildet ist, größer als der in der flachen Wärmeübertragungsröhre der Ausführungsform 1. Folglich kann eine Erhöhung des Druckverlusts beschränkt werden. - Die flachen Wärmeübertragungsröhren der Ausführungsformen 1 bis 7, die oben beschrieben sind, werden durch Aussetzen der entsprechenden blattförmigen Elemente einem Faltvorgang und einem Lötvorgang ausgebildet. Allerdings kann die flache Wärmeübertragungsröhre gemäß der vorliegenden Erfindung auch für Extrudate angewendet werden.
- Als nächstes werden spezifische Beispiele der flachen Wärmeübertragungsröhre der vorliegenden Erfindung zusammen mit vergleichenden Beispielen beschrieben.
- Beispiele 1 bis 3:
- Die flachen Wärmeübertragungsröhren der Beispiele 1 bis 3 verwenden den Aufbau der Ausführungsform 1, die oben beschrieben ist. Es wurden flache Wärmeübertragungsröhren vorbereitet, wobei jede eine Röhrenlänge von 100 mm, eine Röhrenhöhe H von 1,20 mm, eine Röhrenbreite W von 16 mm, eine Dicke t von jeder der oberen und unteren Wände von 0,25 mm, eine Höhe h1 des Fluidkanals von 0,7 mm, eine Breite w1 des Fluidkanals von 1,33 mm, eine Anzahl n der Innenrippen, die auf einer Oberfläche von jeder der oberen und unteren Wände ausgebildet sind, wobei die Oberfläche jedem der Fluidkanäle zugewandt ist, von 3, ein Rippenabstand p1 der Innenrippen von 0,25 mm, ein Fluiddurchmesser Dh von 0,45 mm und eine Höhe h2 der Innenrippen von 0,2 mm (Beispiel 1), 0,25 mm (Beispiel 2) und 0,3 mm (Beispiel 3). Das Verhältnis der Höhe h2 der Innenrippe zur Dicke t von jeder der oberen und unteren Wände; d. h. das Verhältnis h2/t, beträgt 0,8 für die flache Wärmeübertragungsröhre des Beispiels 1, 1,0 für die flache Wärmeübertragungsröhre des Beispiels 2 oder 1,2 für die flache Wärmeübertragungsröhre des Beispiels 3.
- Vergleichende Beispiele 1 und 2:
- Die flache Wärmeübertragungsröhre des vergleichenden Beispiels 1 wurde unter denselben Bedingungen wie die für die Beispiele 1 bis 3 vorbereitet, mit der Ausnahme, dass keine Innenrippen ausgebildet sind. Die flache Wärmeübertragungsröhre des vergleichenden Beispiels 2 wurde unter denselben Bedingungen wie für die Beispiele 1 bis 3 vorbereitete, mit der Ausnahme, dass die Höhe h2 der Innenrippe 0,1 mm betrug. Das Verhältnis der Höhe h2 der Innenrippe zur Dicke t von jeder der oberen und unteren Wände; d. h. das Verhältnis h2/t, beträgt 0 für die flache Wärmeübertragungsröhre des vergleichenden Beispiels 1 und 0,4 für die flache Wärmeübertragungsröhre des vergleichenden Beispiels 2.
- Beispiele 4–10:
- Die flachen Wärmeübertragungsröhren der Beispiele 4 bis 10 verwenden den Aufbau der Ausführungsform 1, die oben beschrieben ist. Es wurden flache Wärmeübertragungsröhren vorbereitet, wobei jede eine Röhrenlänge von 100 mm, eine Röhrenhöhe H von 1,20 mm, eine Röhrenbreite W von 16 mm, eine Dicke t jeder der oberen und unteren Wände von 0,25 mm, eine Höhe h1 des Fluidkanals von 0,7 mm, eine Breite w1 des Fluidkanals von 1,33 m, eine Anzahl n der Innenrippen, die auf einer Oberfläche von jeder der oberen und unteren Wände ausgebildet sind, wobei die Oberfläche jedem Fluidkanal zugewandt ist, von 3, eine Höhe h2 der Innenrippe von 0,25 mm, einen Fluiddurchmesser Dh von 0,45 mm und einen Rippenabstand p1 der Innenrippen von 0,20 mm (Beispiel 4), 0,25 mm (Beispiel 5), 0,30 mm (Beispiel 6), 0,35 mm (Beispiel 7), 0,40 mm (Beispiel 8), 0,45 mm (Beispiel 9) und 0,50 mm (Beispiel 10) aufweist. Das Verhältnis der Innenrippe p1 einer Vielzahl von Innenrippen zur Breite w1 des Fluidkanals; d. h. das Verhältnis p1/w1, beträgt 0,1504 für die flache Wärmeübertragungsröhre des Beispiels 4, 0,1880 für die flache Wärmeübertragungsröhre des Beispiels 5, 0,2256 für die flache Wärmeübertragungsröhre des Beispiels 6, 0,2632 für die flache Wärmeübertragungsröhre des Beispiels 7, 0,300 für die flache Wärmeübertragungsröhre des Beispiels 8, 0,3383 für die flache Wärmeübertragungsröhre des Beispiels 9 und 0,3759 für die flache Wärmeübertragungsröhre des Beispiels 10.
- Vergleichendes Beispiel 3:
- Die flache Wärmeübertragungsröhre des vergleichenden Beispiels 3 wurde unter denselben Bedingungen wie für die Beispiele 4 bis 10 vorbereitet, mit der Ausnahme, dass die Innenrippe p1 der Innenrippen 0,16 mm betrug. Das Verhältnis der Innenrippe p1 von einer Vielzahl von Innenrippen zur Bereite w1 des Fluidkanals; d. h. das Verhältnis p1/w1, beträgt 0,12 für die flache Wärmeübertragungsröhre des vergleichenden Beispiels 3.
- Bewertungstest 1:
- Ein Kältemitteldampf (R134a), der ein Temperatur von 60°C aufweist, wurde durch die flachen Wärmeübertragungsröhren der Beispiele 1 bis 10 und vergleichenden Beispiele 1 bis 3 geführt; wobei die Temperatur einer Atmosphäre um die flache Wärmeübertragungsröhre auf 27°C eingestellt war; und während der Kältemitteldampf und die Atmosphäre auf den jeweiligen oben genannten Temperaturen gehalten wurden, wurde der durchschnittliche Gesamtwärmeübertragungskoeffizient gemessen. Indem der durchschnittlichen Gesamtwärmeübertragungskoeffizient der flachen Wärmeübertragungsröhre des vergleichenden Beispiels 1 als 1,00 genommen wurde, wurde ein durchschnittliches Gesamtwärmeübertragungskoeffizienten-Verhältnis für die verbleibenden flachen Wärmeübertragungsröhren erhalten.
12 zeigt die Testresultate der Beispiele 1 bis 3 und vergleichenden Beispiele 1 und 2.13 zeigt die Testresultate der Beispiele 4 bis 10 und des vergleichenden Beispiels 3. - Wie aus
12 hervorgeht, wenn das Verhältnis der Höhe h2 der Innenrippe zur Dicke t von jeder der oberen und unteren Wände; d. h. das Verhältnis h2/t, 0,5 oder größer ist, erhöht sich der durchschnittliche Gesamtwärmeübertragungskoeffizient merklich. Wie aus13 hervorgeht, wenn das Verhältnis des Rippenabstands p1 einer Vielzahl von Innenrippen zur Breite w1 des Fluidkanals; d. h. das Verhältnis p1/w1, 0,15 oder größer ist, erhöht sich der durchschnittlich Gesamtwärmeübertragungskoeffizient merklich. - Beispiel 11:
- Die flache Wärmeübertragungsröhre von Beispiel 11 verwendet den Aufbau der Ausführungsform 3, die oben beschrieben ist. Es wurde eine flache Wärmeübertragungsröhre vorbereitet, die eine Röhrenlänge von 100 mm, eine Röhrenhöhe H von 1,0 mm, eine Röhrenbreite W von 16 mm, eine Dicke t jeder der oberen und unteren Wände von 0,2 mm, eine Höhe h1 des Fluidkanals von 0,6 mm, eine Breite w1 des Fluidkanals von 1,33 mm, eine Anzahl n der Innenrippen, die auf einer der zwei Oberflächen der oberen und unteren Wände ausgebildet sind, wobei die Oberflächen jedem Fluidkanal zugewandt sind, von 3, eine Anzahl n der Innenrippen, die auf der anderen Oberfläche der zwei Oberflächen ausgebildet sind, von 2, einen Rippenabstand p1 der drei Innenrippen, die auf der einen der zwei Oberflächen der oberen und unteren Wände ausgebildet sind, von 0,3 mm, einen Rippenabstand p2, der zwei Innenrippen, die auf der anderen Oberfläche der zwei Oberflächen ausgebildet sind, von 0,35 mm, ein Abstand w2 zwischen den gegenüberliegenden Innenrippen der drei Innenrippen, die auf der einen der zwei Oberflächen der oberen und unteren Wände ausgebildet sind, wobei die zwei Oberflächen jedem Fluidkanal zugewandt sind, und den zweiten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprünge der entsprechenden gegenüberliegenden Verstärkungswände von 0,33 mm, ein Abstand w2a zwischen den zwei Innenrippen, die auf der anderen Oberfläche der zwei Oberflächen der oberen und unteren Wände ausgebildet sind, wobei die zwei Oberflächen jedem Fluidkanal zugewandt sind, und den zweiten Verstärkungswand ausbildenden länglichen Vorsprüngen der entsprechenden gegenüberliegenden Verstärkungswände von 0,49 mm, einen Fluiddurchmesser Dh von 0,546 mm und eine Höhe h2 der Innenrippe von 0,25 mm aufweist. Das Verhältnis der Höhe h2 der Innenrippe zur Dicke t von jeder der oberen und unteren Wände; d. h. das Verhältnis h2/t beträgt 1,25 mm, das Verhältnis der Innenrippe
1 der drei Innenrippen, die auf der einen Oberfläche der zwei Oberflächen ausgebildet sind, zur Breite w1 des Fluidkanals; d. h. das Verhältnis p1/w1, beträgt 0,23. Das Verhältnis des Rippenabstands p2 der zwei Innenrippen, die auf der anderen Oberfläche der zwei Oberflächen der Breite w1 des Fluidkanals ausgebildet sind; d. h. das Verhältnis p2/w1, beträgt 0,26. - Beispiel 12:
- Die flache Wärmeübertragungsröhre des Beispiels 12 verwendet den Aufbau der Ausführungsform 4, die oben beschrieben ist. Die flache Wärmeübertragungsröhre des Beispiels 12 wurde unter denselben Bedingungen wie die für Beispiel 11 vorbereitet, mit den folgenden Ausnahmen: der Fluiddurchmesser Dh betrug 0,560 mm und die Höhe h2a der mittleren Innenrippe der drei Innenrippen, die auf einer der zwei Oberflächen der oberen und unteren Wände ausgebildet sind, wobei die zwei Oberflächen jedem Fluidkanal zugewandt sind, betrug 0,2 mm. In dem Fall der Innenrippe, die ein Höhe h2 von 0,25 mm aufweist, beträgt das Verhältnis der Höhe h2 der Innenrippe zur Dicke t von jeder der oberen und unteren Wände; d. h. das Verhältnis h2/t, 1,25. In dem Fall der Innenrippe, die eine Höhe h2a von 0,2 mm aufweist, beträgt das Verhältnis der Höhe h2a der Innenrippe zur Dicke t von jeder der oberen und unteren Wände; d. h. das Verhältnis h2a/t, 1.
- Beispiel 13:
- Die flache Wärmeübertragungsröhre von Beispiel 13 verwendet den Aufbau der Ausführungsform 5, die oben beschrieben ist. Die flache Wärmeübertragungsröhre des Beispiels 13 wurde unter denselben Bedingungen wie die für Beispiel 11 vorbereitet, mit folgenden Ausnahmen: der Fluiddurchmesser Dh betrug 0,576 mm und die Höhe h2a der gegenüberliegenden Innenrippen der drei Innenrippen, die auf einer der zwei Oberflächen der oberen und unteren Wände ausgebildet sind, wobei die zwei Oberflächen jedem Fluidkanal zugewandt sind, betrug 0,2 mm. In dem Fall der Innenrippe, die eine Höhe h2 von 0,25 mm aufweist, beträgt das Verhältnis der Höhe h2 der Innenrippe zur Dicke t von jener der oberen und unteren Wände; d. h. das Verhältnis h2/t, 1,25. In dem Fall der Innenrippe, die eine Höhe h2a von 0,2 mm aufweist, beträgt das Verhältnis der Höhe h2a der Innenrippe zur Dicke t von jeder der oberen und unteren Wände; d. h. das Verhältnis h2a/t, 1.
- Bewertungstest 2:
- Unter Verwendung der flachen Wärmeübertragungsröhren der Beispiele 11 bis 13 wurde der durchschnittliche Gesamtwärmeübertragungskoeffizient auf eine Weise gleich dem des Bewertungstest 1, der oben beschrieben ist, gemessen. Wenn der durchschnittliche Gesamtwärmeübertragungskoeffizient gemessen wurde, wurde auch der Differentialdruck zwischen dem Einlass und dem Auslass von jeder der flachen Wärmeübertragungsröhren unter Verwendung eines Differentialdruckmesseinrichtung gemessen, um einen Druckverlust für die flachen Wärmeübertragungsröhren zu bestimmen.
- Tabelle 2 zeigt die durchschnittlichen Gesamtwärmeübertragungskoeffizienten-Verhältnisse der flachen Wärmeübertragungsröhren der Beispiele 11 bis 13, die erhalten wurden, wobei der durchschnittliche Gesamtwärmeübertragungskoeffizienten der flachen Wärmeübertragungsröhre des vergleichenden Beispiels 1 als 1,00 genommen wurde, und die Druckverlustverhältnisse der Beispiele 12 und 13, die erhalten wurden, wobei der Druckverlust von Beispiel 11 als 1,00 genommen wurde. Tabelle 2
Druckverlustverhältnis Durchschnittliches Gesamtwärmeübertragungskoeffizienten-Verhältnis Beispiele 11 1,00 2,30 12 0,95 2,21 13 0,90 2,11 - Wie es aus Tabelle 2 ersichtlich ist, sind die durchschnittlichen Gesamtwärmeübertragungskoeffizienten der flachen Wärmeübertragungsröhren der Beispiele 11 bis 13 merklich erhöht, verglichen mit der flachen Wärmeübertragungsröhre, bei der keine Innenrippen ausgebildet sind. Ferner, indem sich der Abstand zwischen den entfernten Enden der seitlichen benachbarten Innenrippen, die jeweils auf den oberen und unteren Wänden ausgebildet sind, vergrößert, verringert sich der Druckverlust.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 6-185885 [0005]
Claims (11)
- Flache Wärmeübertragungsröhre, die eine flache Form annimmt, die ein Paar von flachen Wänden, die einander zugewandt sind, aufweist und eine Vielzahl von Fluidkanälen aufweist, die entlang der Breite der flachen Wärmeübertragungsröhre angeordnet sind; bei der eine Innenrippe in der Form eines länglichen Vorsprungs, der sich entlang der Länge der flachen Wärmeübertragungsröhre erstreckt, auf jeder der zwei Oberflächen der entsprechenden flachen Wände ausgebildet ist, wobei die zwei Oberflächen jedem Fluidkanal zugewandt sind; und die eine Röhrenhöhe H von 1,8 mm oder weniger, eine Röhrenbreite W von 20 mm oder weniger, eine Höhe h1 des Fluidkanals von 1,0 mm oder weniger, eine Breite w1 des Fluidkanals von 2,0 mm oder weniger und einen Fluiddurchmesser Dh von 0,3 mm bis 1,2 mm aufweist; bei der ein Dicke t von jeder der flachen Wände 0,4 mm oder weniger beträgt; zwei bis fünf Innenrippen auf wenigstens einer der zwei Oberflächen der entsprechenden flachen Wände ausgebildet sind, wobei die zwei Oberflächen wenigstens einem Fluidkanal zugewandt sind; ein Verhältnis h2/t oder h2a/t, das das Verhältnis einer Höhe h2 oder h2a der Innenrippe zur Dicke t der flachen Wand ist, jeweils eine Beziehung 0,5 ≤ h2/t ≤ 2,0 oder 0,5 ≤ h2a/t ≤ 2,0 erfüllt; und ein Verhältnis p1/w1, p2/w1 oder p3/w1, das das Verhältnis eines Rippenabstands p1, p2 oder p3 der Vielzahl von Innenrippen zur Breite w1 des Fluidkanals ist, jeweils eine Beziehung 0,15 ≤ p1/w1 ≤ 1/n, 0,15 ≤ p2/w1 ≤ 1/n oder 0,15 ≤ p3/w1 ≤ 1/n erfüllt (wobei n die Anzahl der Innenrippen ist, die auf wenigstens einer der zwei Oberflächen der entsprechenden flachen Wände ausgebildet sind).
- Flache Wärmeübertragungsröhre nach Anspruch 1, bei der eine Vielzahl von Innenrippen auf jeder der zwei Oberflächen der entsprechenden flachen Wände ausgebildet ist, wobei die zwei Oberflächen jedem Fluidkanal zugewandt sind, und die Anzahl der Innenrippen zwischen den zwei Oberflächen gleich ist.
- Flache Wärmeübertragungsröhre nach Anspruch 2, bei der das Verhältnis der Höhe h2 oder h2a der Innenrippe zur Höhe h1 des Fluidkanals jeweils eine Beziehung h2/h1 < 0,5 oder h2a/h1 < 0,5 erfüllt, und die Positionen der Innenrippen entlang der Breite von jedem der Fluidkanäle zwischen den zwei Oberflächen der entsprechenden flachen Wände gleich ist.
- Flache Wärmeübertragungsröhre nach Anspruch 2, bei der das Verhältnis der Höhe h2 oder h2a der Innenrippe zur Höhe h1 des Fluidkanals jeweils eine Beziehung h2/h1 ≥ 0,5 oder h2a/h1 ≥ 0,5 erfüllt, und sich die Positionen der Innenrippen entlang der Breite von jedem der Fluidkanäle zwischen den zwei Oberflächen der entsprechenden flachen Wände unterscheiden.
- Flache Wärmeübertragungsröhre nach Anspruch 1, bei der eine Vielzahl von Innenrippen auf jeder der zwei Oberflächen der entsprechenden flachen Wände ausgebildet ist, die zwei Oberflächen jedem Fluidkanal zugewandt sind, und sich die Anzahl der Innenrippen zwischen den zwei Oberflächen unterscheidet.
- Flache Wärmeübertragungsröhre nach Anspruch 5, bei der sich die Positionen der Innenrippen entlang der Breite von jedem der Fluidkanäle zwischen den zwei Oberflächen der entsprechenden flachen Wände unterscheiden.
- Flache Wärmeübertragungsröhre nach Anspruch 2, bei der sich die Höhe h2a von wenigstens einer der Innenrippen, die auf wenigstens einer der zwei Oberflächen der entsprechenden flachen Wände ausgebildet sind, wobei die zwei Oberflächen jedem Fluidkanal zugewandt sind, von der Höhe h2 der verbleibenden Innenrippen unterscheidet.
- Flache Wärmeübertragungsröhre, die eine flache Form annimmt, die ein Paar von flachen Wänden, die einander zugewandt sind, aufweist, und eine Vielzahl von Fluidkanälen aufweist, die entlang der Breite der flachen Wärmeübertragungsröhre angeordnet sind; in der eine Innenrippe in der Form eines länglichen Vorsprungs, der sich entlang der Länge der flachen Wärmeübertragungsröhre erstreckt, auf jeder der zwei Oberflächen der entsprechenden flachen Wände ausgebildet ist, wobei die zwei Oberflächen jedem Fluidkanal zugewandt sind; und die eine Röhrenhöhe H von 1,8 mm oder weniger, eine Röhrenbreite W von 20 mm oder weniger, eine Höhe h1 des Fluidkanals von 1,0 mm oder weniger, eine Breite w1 des Fluidkanals von 2,0 mm oder weniger und einen Fluiddurchmesser Dh von 0,3 mm bis 1,2 mm aufweist; bei der ein Dicke t von jeder der flachen Wände 0,4 mm oder weniger beträgt; eine einzelne Innenrippe auf wenigstens einer der zwei Oberflächen der entsprechenden flachen Wände ausgebildet ist, wobei die zwei Oberflächen wenigstens einem Fluidkanal zugewandt sind; wobei ein Verhältnis h2/t, das das Verhältnis einer Höhe h2 der Innenrippe zur Dicke t der flachen Wand ist, eine Beziehung 0,5 ≤ h2/t ≤ 2,0 erfüllt; und ein Verhältnis w2c/w1, das das Verhältnis eines Abstands w2c zwischen der einzelnen Innenrippe und einer Seitenoberfläche des Fluidkanals zur Breite w1 eine Beziehung 1/4 ≤ w2c/w1 ≤ 1/2 erfüllt.
- Flache Wärmeübertragungsröhre nach Anspruch 8, bei der eine einzelne Innenrippe auf jeder der zwei Oberflächen der entsprechenden flachen Wände ausgebildet ist, wobei die zwei Oberflächen jedem Fluidkanal zugewandt sind; das Verhältnis der Höhe h2 der Innenrippe zur Höhe h1 des Fluidkanals eine Beziehung h2/h1 < 0,5 erfüllt; und die Position der Innenrippe entlang der Breite von jedem Fluidkanal zwischen den zwei Oberflächen der entsprechenden flachen Wände gleich ist.
- Flache Wärmeübertragungsröhre nach Anspruch 8, bei der eine einzelne Innenrippe auf jeder der zwei Oberflächen der entsprechenden flachen Wände ausgebildet ist, wobei die zwei Oberflächen jedem Fluidkanal zugewandt sind; das Verhältnis der Höhe h2 der Innenrippe zur Höhe h1 des Fluidkanals eine Beziehung h2/h1 ≥ 0,5 erfüllt; und sich die Position der Innenrippe entlang der Breite von jedem Fluidkanal zwischen den zwei Oberflächen der entsprechenden flachen Wände unterscheidet.
- Wärmetauscher, der ein Paar von Kopftanks, die entfernt voneinander angeordnet sind; eine Vielzahl von flachen Wärmeaustauschröhren, die sich zwischen den zwei Kopftanks erstrecken, die in vorbestimmten Abständen entlang der Länge der Kopftanks angeordnet sind und gegenüberliegende Endabschnitte aufweisen, die mit den Kopftanks verlötet sind, nachdem diese in entsprechende Röhreneinbringöffnungen, die in den Kopftanks ausgebildet sind, eingebracht sind; und gewellt Rippen aufweist, wobei jede zwischen den benachbarten Wärmeaustauschröhren angeordnet und damit verlötet ist; bei dem jede der Wärmeaustauschröhren eine flache Wärmeaustauschröhre nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ist.
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