DE102010001566A1 - Flat tube for low temperature radiator used in car for indirect refrigeration of e.g. accumulator, has channels dimensioned such that hydraulic diameter ranges between specific values, where diameter amounts to quadruple of quotient - Google Patents

Flat tube for low temperature radiator used in car for indirect refrigeration of e.g. accumulator, has channels dimensioned such that hydraulic diameter ranges between specific values, where diameter amounts to quadruple of quotient Download PDF

Info

Publication number
DE102010001566A1
DE102010001566A1 DE201010001566 DE102010001566A DE102010001566A1 DE 102010001566 A1 DE102010001566 A1 DE 102010001566A1 DE 201010001566 DE201010001566 DE 201010001566 DE 102010001566 A DE102010001566 A DE 102010001566A DE 102010001566 A1 DE102010001566 A1 DE 102010001566A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
channels
flat tube
low
hydraulic diameter
quotient
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE201010001566
Other languages
German (de)
Inventor
Gerrit Dr.-Ing. 70180 Wölk
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mahle International GmbH
Original Assignee
Behr GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Behr GmbH and Co KG filed Critical Behr GmbH and Co KG
Priority to DE201010001566 priority Critical patent/DE102010001566A1/en
Publication of DE102010001566A1 publication Critical patent/DE102010001566A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/02Tubular elements of cross-section which is non-circular
    • F28F1/022Tubular elements of cross-section which is non-circular with multiple channels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/04Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
    • F28D1/053Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
    • F28D1/0535Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
    • F28D1/05366Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators
    • F28D1/05383Assemblies of conduits connected to common headers, e.g. core type radiators with multiple rows of conduits or with multi-channel conduits
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F1/00Tubular elements; Assemblies of tubular elements
    • F28F1/10Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses
    • F28F1/12Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element
    • F28F1/126Tubular elements and assemblies thereof with means for increasing heat-transfer area, e.g. with fins, with projections, with recesses the means being only outside the tubular element consisting of zig-zag shaped fins

Abstract

The tube (1) has channels (2) arranged adjacent to each other, where liquid to be cooled flows through the channels. The channels are dimensioned such that a hydraulic diameter ranges from 0.68 mm to 0.97 mm. The hydraulic diameter amounts to a quadruple of a quotient from a cross section area and an inner periphery of each channel. A width (B) of each channel ranges from 0.47 mm to 0.66 mm. A depth (T) of the tube ranges from 14 mm to 18 mm. An outer wall thickness (W) of each channel ranges from 0.2 mm to 0.3 mm.

Description

Die Erfindung betrifft ein Flachrohr für einen Niedertemperaturkühler. Dabei weist das Flachrohr mehrere nebeneinander angeordnete Kanäle auf, durch die eine zu kühlende Flüssigkeit geführt werden kann.The invention relates to a flat tube for a low-temperature cooler. In this case, the flat tube on several juxtaposed channels through which a liquid to be cooled can be performed.

Niedertemperaturkühler werden in einem Fahrzeug zur indirekten Kühlung von Wärmetauschern wie z. B. beim Einsatz von indirekten Ladeluftkühlern, Stapelscheibenölkühlern oder in jüngerer Zeit der Batteriekühlung bzw. zusätzlich im Auto benötigter Elektronikkühlung eingesetzt. Vielfach wird dabei eine in einem Hauptkühler vorgesehene Niedertemperaturkühlstrecke eingesetzt.Low temperature coolers are used in a vehicle for indirect cooling of heat exchangers such. B. when using indirect charge air coolers, stacked-plate oil coolers or more recently battery cooling or additionally required in the car electronics cooling used. In many cases, a low-temperature cooling section provided in a main cooler is used.

Reicht die Effizienz einer solchen Niedertemperaturkühlstrecke nicht aus, kann ein separater Niedertemperaturkühler eingesetzt werden. Für derartige Kühler wird -auch in Bezug auf die „Niedertemperaturkühlung” bei indirekter Ladeluftkühlung- eine sehr hohe Leistungsabfuhr des Niedertemperaturkühlers bei geringen Kühlmittelmassensträmen gefordert, wobei der Kühlmittelmittelmassenstrom weiterhin sehr gering im Vergleich zum herkömmlichen Kühlmittelkühler für die Motorkühlung ist.If the efficiency of such a low-temperature cooling section is insufficient, a separate low-temperature cooler can be used. For such coolers, a very high power dissipation of the low-temperature radiator is required for low coolant mass flows, also in relation to the "low-temperature cooling" with indirect intercooling, wherein the coolant mass flow is still very low compared to the conventional coolant radiator for engine cooling.

Zur Niedertemperaturkühlung kann konventionelle, herkömmliche Kühlmittelkühlertechnologie (u. a. geschweißt mit/ohne Turbulenzen) eingesetzt werden, die jedoch eine reduzierte Leistungsabgabe aufweist, da sie auf hohe Kühlmittelmassenströme ausgelegt ist.Conventional conventional coolant cooling technology (including but not limited to welding with / without turbulence) may be used for low temperature cooling, but with reduced power output since it is designed for high coolant mass flows.

Ferner können extrudierte Flachrohre oder geschweißte Flachrohren mit Innenturbulenzeinlage eingesetzt werden, denen jedoch eine geringe Effizienz und eine reduzierte Leistungsabgabe gemeinsam ist, da sie für Kältemitteltechnologien ausgelegt sind.Furthermore, extruded flat tubes or welded flat tubes with internal turbulence insert can be used, but they have a low efficiency and a reduced power output in common, since they are designed for refrigerant technologies.

Alle bisherigen Lösungen zeigen ein geringes Leistungsniveau für die neue Anwendung der „Niedertemperaturkühlung” im Automobilbau.All previous solutions show a low level of performance for the new application of "low-temperature cooling" in the automotive industry.

Demgegenüber ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein Flachrohr für einen Niedertemperaturkühler anzugeben, welches eine möglichst hohe Kühlleistung aufweist.In contrast, it is an object of the invention to provide a flat tube for a low-temperature cooler, which has the highest possible cooling capacity.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch ein Flachrohr gelöst, dessen Kanäle so dimensioniert sind, dass sie einen hydraulischen Durchmesser von 0,68 mm bis 0,97 mm aufweisen, wobei der hydraulische Durchmesser das Vierfache des Quotienten aus Querschnittsfläche und innerem Umfang der Kanäle beträgt.This object is inventively achieved by a flat tube whose channels are dimensioned so that they have a hydraulic diameter of 0.68 mm to 0.97 mm, wherein the hydraulic diameter is four times the quotient of the cross-sectional area and inner circumference of the channels.

Der Einsatz von speziell für die neueste Anwendung von Niedertemperaturkühlern ausgelegten Flachrohren kann die Leistungssteigerung der Niedertemperaturkühler bei weiterhin niedrigen Kühlmittelmassenströmen ermöglichen. Ermöglicht wird dies durch eine optimale Dimensionierung der Kanäle im Flachrohr. Es wurde überraschend gefunden, dass diese bei einem hydraulischen Durchmesser von 0,68 mm bis 0,97 mm erzielt wird. Bei einer derartigen Dimensionierung tritt höchste Leistungsabgabe bei weiterhin niedrigen Kühlmittelmassenströmen ein.The use of flat tubes designed especially for the latest application of low-temperature coolers can increase the performance of low-temperature coolers while keeping the coolant mass flows low. This is made possible by an optimal dimensioning of the channels in the flat tube. It has surprisingly been found that this is achieved with a hydraulic diameter of 0.68 mm to 0.97 mm. With such a dimensioning, the highest power output occurs while the coolant mass flows continue to be low.

Wie gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen ist, kann dieser Wertebereich zur weiteren Optimierung vorteilhaft auf einen hydraulischen Durchmesser (Dh) von 0,68 mm bis 0,87 mm eingeschränkt werden.As provided according to one embodiment of the invention, this range of values can be advantageously limited to a hydraulic diameter (Dh) of 0.68 mm to 0.87 mm for further optimization.

Es wurde ferner gefunden, dass der Querschnitt der Kanäle vorteilhaft nicht in kreisrunder Form ausgeführt sein sollte, sondern, wie gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen ist, eine rechteckige, dreieckige oder ovale Querschnittsfläche aufweist.It has also been found that the cross-section of the channels should advantageously not be made in a circular shape but, as provided according to a further embodiment of the invention, has a rectangular, triangular or oval cross-sectional area.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung betreffen die übrige vorteilhafte, die Effizienz steigernde Dimensionierung des Flachrohrs und dessen Kanälen. Dabei weist die Breite der Kanäle Abmessung von 0,47 mm bis 0,76 mm, vorzugsweise 0,47 mm bis 0,66 mm, und die Wandstärke der Kanäle Abmessungen von 0,2 mm bis 0,35 mm, vorzugsweise 0,2 mm bis 0,3 mm, auf. Ferner weist die Flachrohrtiefe vorteilhaft Abmessungen von 12 mm bis 20 mm, vorzugsweise 14 mm bis 18 mm, auf und dessen Höhe Abmessungen von 1,4 mm bis 2,2 mm, vorzugsweise 1,6 mm bis 2,0 mm. Damit wird jeweils ein optimaler Wirkungsgrad des Flachrohrs bzw. von dessen Kanälen für eine Niedertemperaturkühlung erzielt.Further embodiments of the invention relate to the remaining advantageous efficiency-increasing dimensioning of the flat tube and its channels. In this case, the width of the channels dimension of 0.47 mm to 0.76 mm, preferably 0.47 mm to 0.66 mm, and the wall thickness of the channels dimensions of 0.2 mm to 0.35 mm, preferably 0.2 mm to 0.3 mm, on. Furthermore, the flat tube depth advantageously has dimensions of 12 mm to 20 mm, preferably 14 mm to 18 mm, and its height dimensions of 1.4 mm to 2.2 mm, preferably 1.6 mm to 2.0 mm. Thus, an optimum efficiency of the flat tube or of its channels for a low-temperature cooling is achieved in each case.

Nach weiteren Ausgestaltungen der Erfindung kann das erfindungsgemäße Flachrohr vorteilhaft in einem Niedertemperaturkühler eingesetzt werden. Dabei werden mehrere Flachrohre übereinander angeordnet, wobei zwischen ihnen Kühlrippen vorgesehen sind.According to further embodiments of the invention, the flat tube according to the invention can be used advantageously in a low-temperature cooler. In this case, a plurality of flat tubes are arranged one above the other, with cooling fins being provided between them.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Show it:

1 einen schematischen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Flachrohr, 1 a schematic cross section through a flat tube according to the invention,

2 eine graphische Darstellung der Leistung und des inneren Druckabfalls über der Kühlmittelgeschwindigkeit für verschiedene Flachrohr-Dimensionierungen und für einen ersten Leistungspunkt, 2 a graph of the power and the internal pressure drop over the coolant velocity for different flat tube dimensions and for a first power point,

3 eine graphische Darstellung der Leistung und des inneren Druckabfalls über der Kühlmittelgeschwindigkeit für verschiedene Flachrohr-Dimensionierungen und für einen zweiten Leistungspunkt, 3 a graph of the power and the internal pressure drop over the coolant velocity for different flat tube sizing and for a second power point,

4. eine graphische Darstellung des Verhältnisses aus Leistung zu Innerer Druckabfall für beide Leistungspunkte aufgetragen über der inneren Kühlmittelgeschwindigkeit, 4 , a plot of the ratio of power to internal pressure drop for both power points plotted against the internal coolant velocity,

5 eine graphische Darstellung der ersten Ableitung der Kurvenverläufe gemäß 4 für den ersten Leistungspunkt, 5 a graphical representation of the first derivative of the curves according to 4 for the first credit point,

6 eine graphische Darstellung der ersten Ableitung der Kurvenverläufe gemäß 4 für den zweiten Leistungspunkt und 6 a graphical representation of the first derivative of the curves according to 4 for the second credit and

7 eine Skizze eines Niedertemperaturkühler mit einigen erfindungsgemäßen Flachrohren. 7 a sketch of a low-temperature cooler with some flat tubes according to the invention.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Flachrohrs 1 im Querschnitt. In dem Rohr verlaufen einige Kanäle 2, durch die eine zu kühlende Flüssigkeit geführt werden kann. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich um acht Kanäle, die in der 1 im Querschnitt quer zu ihrer Haupterstreckungsrichtung dargestellt sind. 1 shows a schematic representation of a flat tube according to the invention 1 in cross section. There are several channels in the tube 2 through which a liquid to be cooled can be passed. In the present embodiment, there are eight channels in the 1 are shown in cross section transverse to their main extension direction.

Die Kanäle weisen für eine optimale Kühlwirkung eine rechteckige, dreieckige oder ovale Querschnittsfläche auf; in dem Ausführungsbeispiel weisen sie einen rechteckigen Querschnitt auf.The channels have a rectangular, triangular or oval cross-sectional area for optimum cooling effect; In the embodiment, they have a rectangular cross-section.

Die Kanäle 2 weisen eine Breite B auf, deren optimale Dimensionierung Gegenstand der weiteren Betrachtung sein wird.The channels 2 have a width B whose optimal dimensioning will be the subject of further consideration.

Das Flachrohr weist eine Tiefe T (in Richtung quer zur Haupterstreckungsrichtung der Kanäle 2) auf, die etwa 16 mm beträgt. Die Höhe H des Flachrohrs beträgt 1,8 mm und die äußere Wandstärke W des Flachrohrs 1 im Bereich der Kanäle 2 und somit auch deren äußere Wandstärke ist auf etwa 0,2 mm dimensioniert.The flat tube has a depth T (in the direction transverse to the main extension direction of the channels 2 ), which is about 16 mm. The height H of the flat tube is 1.8 mm and the outer wall thickness W of the flat tube 1 in the region of the channels 2 and thus also the outer wall thickness is dimensioned to about 0.2 mm.

Aus diesen Dimensionierungswerten sind folgende Größen mathematisch herleitbar:
Kanalhöhe HC = H – 2·W,
Querschnittsfläche A der Kanäle 2: A = B·HC und
Umfang U des Querschnitts des Innenbereichs der Kanäle 2 (quer zu deren Haupterstreckungsrichtung): U = 2·(B + HC).
The following quantities can be derived mathematically from these dimensioning values:
channel height HC = H - 2 · W,
Cross-sectional area A of the channels 2 : A = B × HC and
Circumference U of the cross-section of the interior of the channels 2 (transverse to their main extension direction): U = 2 * (B + HC).

Aus Querschnittsfläche und Umfang wiederum ist der sogenannte Hydraulische Durchmesser Dh der Kanäle bestimmbar: Dh = 4·A/U. From the cross-sectional area and circumference, in turn, the so-called hydraulic diameter Dh of the channels can be determined: Ie = 4 · A / U.

Es wurde gefunden, dass dieser für eine optimale Kühlwirkung 0,68 mm bis 0,97 mm bzw. vorzugsweise 0,68 mm bis 0,87 mm beträgt.It has been found to be 0.68 mm to 0.97 mm or preferably 0.68 mm to 0.87 mm for optimum cooling effect.

Dies wird im Folgenden näher erläutert. Dabei wird von den oben genannten Abmessungen das Flachrohrs 1 und der Kanäle 2 ausgegangen. This will be explained in more detail below. Here, of the above dimensions, the flat tube 1 and the channels 2 went out.

Ferner beziehen sich die Betrachtungen auf eine Konstellation, in der mehrere Flachrohre 2 in einem Kühler mit dazwischen liegenden Wellrippen eingebaut sind. Dabei werden die Blockabmessung mit B × H = 439,2 mm × 620 mm und die Wellrippenhöhe mit 8 mm und Rippendichte mit 85 Ri/dm konstant gehalten.Furthermore, the considerations relate to a constellation in which several flat tubes 2 are installed in a cooler with intermediate corrugated fins. The block dimension with B × H = 439.2 mm × 620 mm and the corrugated fin height with 8 mm and rib density with 85 Ri / dm are kept constant.

Ferner erfolgen die nachstehenden Betrachtungen bei zwei Leistungspunkten Performance 11 und Performance 2: m-KL [kg/m2s] m-KM [kg/s] Te-KM [°C] Te-KL [°C] Performance 1 8 0,2 80 25 Performance 2 8 0,4 80 25 mit m-KL: Massenstromdichte Luft
m-KM: Kühlmittelmassenstrom
Te-KM: Kühlmitteleintrittstemperatur
Te-KL: Kühllufteintrittstemperatur
Furthermore, the following considerations are based on two performance points, Performance 11 and Performance 2: m-KL [kg / m 2 s] m-KM [kg / s] Te-KM [° C] Te-KL [° C] Performance 1 8th 0.2 80 25 Performance 2 8th 0.4 80 25 with m-KL: mass flow density air
m-KM: Coolant mass flow
Te-KM: Coolant inlet temperature
Te-KL: Cooling air inlet temperature

Es werden also bei den bisher genannten Dimensionierungen und bei den beiden Leistungspunkten weitere Parameter, die die Kühlleistung betreffen und die im folgenden näher erläutert werden, betrachtet.Thus, in the previously mentioned dimensions and in the two power points, further parameters which relate to the cooling capacity and which are explained in more detail below are considered.

Für diese beiden Leistungspunkte ergeben sich je nach Dimensionierung je nach Wahl der Breite B der Kanäle differierende Geschwindigkeiten des Stroms der zu kühlenden Flüssigkeit in den Kanälen.Depending on the dimensioning, depending on the choice of the width B of the channels, differing speeds of the flow of the liquid to be cooled in the channels result for these two power points.

Die folgende Tabelle zeigt die vorliegenden „Inneren Geschwindigkeiten”, also die Strömungsgeschwindigkeit einer zu kühlenden Flüssigkeit in den Kanälen, bei den unterschiedlichen Kanalbreiten im Flachrohr für Performance 1 und Performance 2: B in mm Performance 1 U in m/s Performance 2 U in m/s 1,51 0,299 0,482 1,08 0,312 0,502 0,98 0,317 0,509 0,90 0,322 0,517 0,83 0,327 0,525 0,76 0,332 0,534 0,66 0,344 0,552 0,61 0,349 0,561 0,53 0,362 0,581 0,47 0,375 0,603 The following table shows the available "internal velocities", ie the flow velocity of a liquid to be cooled in the channels, at the different channel widths in the flat tube for Performance 1 and Performance 2: B in mm Performance 1 U in m / s Performance 2 U in m / s 1.51 0.299 0.482 1.08 0.312 0.502 0.98 0.317 0.509 0.90 0,322 0.517 0.83 0.327 0.525 0.76 0.332 0.534 0.66 0.344 0.552 0.61 0.349 0.561 0.53 0.362 0,581 0.47 0,375 0.603

Hieraus ist ersichtlich, dass die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit in den Kanälen mit zunehmender Kanalbreite abnimmt. Ferner werden diese Geschwindigkeitswerte für die folgenden Betrachtungen benötigt.It can be seen that the flow rate of the liquid in the channels decreases with increasing channel width. Furthermore, these speed values are needed for the following considerations.

In 2 sind in einem Diagramm die Kühlleistung und der inneren Druckabfall über der Kühlmittelgeschwindigkeit in den unterschiedlichen Flachrohren für den Leistungspunkt Performance 1 aufgetragen. Dabei zeigt der mit Rauten markierte Kurvenverlauf die Kühlleistung in kW aufgetragen über der Kühlmittelgeschwindigkeit in den Kanälen in m/s. Über den Kurvenverlauf wird dabei der Wert der Breite B der Flachrohre variiert. In entsprechender Weise zeigt der mit Rechtecken versehene Kurvenverlauf den inneren Druckabfall in 0,1·mbar ebenfalls aufgetragen über der Kühlmittelgeschwindigkeit in den Kanälen in m/s und für verschiedene Werte von B.In 2 are plotted in a graph, the cooling capacity and the internal pressure drop across the coolant velocity in the different flat tubes for the power point Performance 1. The curve marked with diamonds shows the cooling capacity in kW, plotted against the coolant velocity in the channels in m / s. The value of the width B of the flat tubes is varied over the course of the curve. Correspondingly, the rectangular curve shows the internal pressure drop in 0, 1 · mbar also plotted against the coolant velocity in the channels in m / s and for different values of B.

3 zeigt ein Diagramm entsprechend demjenigen in 2, jedoch für den zweiten Leistungspunkt Performance 2. 3 shows a diagram corresponding to that in FIG 2 , but for the second credit performance 2.

Den beiden 2 und 3 ist zu entnehmen, dass mit zunehmender Kühlmittelgeschwindigkeit auf der Innenseite sowohl die Leistung als auch der Innere Druckabfall zunehmen. Im Folgenden wird nun für die Leistungspunkte das Verhältnis aus Kühlleistung zu Innerer Druckabfall betrachtet.The two 2 and 3 It can be seen that with increasing coolant velocity on the inside of both the performance and the internal pressure drop increase. The following is now considered for the power points, the ratio of cooling capacity to internal pressure drop.

4. zeigt wiederum für beide Leistungspunkte und für variierte werte von B das Verhältnis aus Leistung zu Innerer Druckabfall in kW/0,1·mbar über der inneren Kühlmittelgeschwindigkeit in m/s. Der mit Rauten markierte Kurvenverlauf zeigt diesen Verlauf für den ersten und der mit Rechtecken versehene Kurvenverlauf für den zweiten Leistungspunkt. 4 , again shows for both power points and for varied values of B the ratio of power to internal pressure drop in kW / 0.1 · mbar above the internal coolant velocity in m / s. The diamond-marked curve shows this curve for the first and the rectangle-shaped curve for the second power point.

Die in 4 aufgezeigten Kurven können jeweils mittels eines Polynoms 3. Grades bei einem Bestimmtheitsmaß von 1 exakt beschrieben werden.In the 4 The curves shown can each be exactly described by means of a polynomial of degree 3 with a coefficient of determination of 1.

Dabei ergibt sich für den ersten Leistungspunkt Performance 1 (linker Kurvenverlauf) das Polynom Y = –10.629,0x3 + 11.478,2x2 – 4.167,9x + 510,9 und für den zweiten Leistungspunkt Performance 2 (rechter Kurvenverlauf): Y = –1.906,7x3 + 3.274,9x2 – 1.891,1x + 368,7. The result is the polynomial for the first performance point Performance 1 (left curve) Y = -10,629.0x 3 + 11,478.2x 2 - 4,167.9x + 510.9 and for the second performance point Performance 2 (right curve): Y = -1,906.7x 3 + 3,274.9x 2 - 1,891.1x + 368.7.

Aus diesen Polynomen dritten Grades sind in bekannter Weise deren erste Ableitungen mathematisch berechenbar.From these third-order polynomials, their first derivatives are mathematically computable in a known manner.

5 zeigt die erste Ableitung des Polynoms 3. Grades über der inneren Kühlmittelgeschwindigkeit für den ersten Leistungspunkt Performance 1. Der Kurve ist zu entnehmen, dass das Optimum bei einer Inneren Geschwindigkeit im Bereich von etwa 0,34...0,38 m/s vorliegt, welches mit einer Kanalbreite von 0,47...0,66 mm erzielt wird. 5 shows the first derivative of the polynomial 3 , Degree above the internal coolant velocity for the first power point Performance 1. It can be seen from the curve that the optimum is at an internal velocity in the range of about 0.34 to 0.38 m / s, which has a channel width of 0, 47 ... 0.66 mm is achieved.

6 zeigt die erste Ableitung des Polynoms 3. Grades über der inneren Kühlmittelgeschwindigkeit für den zweiten Leistungspunkt Performance 2. Der Kurve ist zu entnehmen, dass das Optimum bei einer Inneren Geschwindigkeit im Bereich von etwa 0,54...0,60 m/s vorliegt, welches mit einer Kanalbreite von 0,47...0,66 mm erzielt wird. 6 shows the first derivative of the polynomial 3 , Degree above the internal coolant velocity for the second power point Performance 2. It can be seen from the curve that the optimum is at an internal velocity in the range of about 0.54 to 0.60 m / s, which has a channel width of 0, 47 ... 0.66 mm is achieved.

Diese Betrachtung zeigt ein Optimum bei einer Kanalbreite von B = 0,47...0,76 mm, vorzugsweise von B = 0,47...0,66 mm exemplarisch bei einer Tiefe von T = 16 mm und einer nominellen Wandstärke von W = 0,2 mm.This observation shows an optimum at a channel width of B = 0.47 to 0.76 mm, preferably of B = 0.47 to 0.66 mm by way of example at a depth of T = 16 mm and a nominal wall thickness of W = 0.2 mm.

Diese Werte sind allgemeiner fassbar mittels des sogenannten hydraulischen Durchmessers Dh, der optimal im Bereich Dh = 0,68 mm bis 0,97 mm liegt, vorzugsweise im Bereich 0,68 mm bis 0,87 mm.These values are more generally tangible by means of the so-called hydraulic diameter Dh, which is optimally in the range Dh = 0.68 mm to 0.97 mm, preferably in the range 0.68 mm to 0.87 mm.

Die Werte des hydraulischen Durchmessers sind auch auf andere, nicht rechteckige Kanalgeometrien übertragbar.The values of the hydraulic diameter can also be transferred to other non-rectangular channel geometries.

7 zeigt schematisch in Ansicht einen Niedertemperaturkühler 3 mit übereinander angeordneten erfindungsgemäßen Flachrohren 1. Die Ansicht gemäß 8 zeigt die Flachrohre in seitlicher Ansicht, so dass deren Längserstreckung zwischen einer Kühlereinlassseite 4 und einer Kühlerauslassseite 5 erkennbar ist. Innerhalb der Flachrohre 2 sind in der Darstellung gemäß 8 die Kanäle in nicht sichtbarer Seite hintereinander angeordnet. Zwischen den Flachrohren 1 sind Kühlrippen 6 vorgesehen, die in der Figur nur in einem teil des Kühlers angedeutet sind. 7 schematically shows in view of a low-temperature cooler 3 with superimposed flat tubes according to the invention 1 , The view according to 8th shows the flat tubes in a side view, so that their longitudinal extent between a cooler inlet side 4 and a radiator outlet side 5 is recognizable. Inside the flat tubes 2 are in the illustration according to 8th the channels arranged in invisible side one behind the other. Between the flat tubes 1 are cooling fins 6 provided, which are indicated in the figure only in a part of the radiator.

Für die obigen Betrachtungen der Bestimmung des optimalen hydraulischen Querschnitts der Kanäle wurde unter anderem von einer Höhe der Wellrippen 6 von 8 mm und einer Wellrippendichte von 85 Wellrippen pro dm ausgegangen. Ferner wurde von einer Höhe des Kühlers von 439,2 mm und einer Länge des Kühlers und damit auch der Flachrohre von 620 mm ausgegangen.For the above considerations of determining the optimum hydraulic cross-section of the channels, inter alia, a height of the corrugated fins 6 of 8 mm and a corrugated fin density of 85 corrugated fins per dm were assumed. Furthermore, it was assumed that the radiator would have a height of 439.2 mm and a length of the radiator and thus also the flat tubes of 620 mm.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Flachrohrflat tube
22
Kanalchannel
33
NiedertemperaturkühlerLow-temperature cooler
44
Einlassseite NiedertemperaturkühlerInlet side low temperature cooler
55
Auslassseite NiedertemperaturkühlerOutlet side low temperature cooler
66
Kühlrippencooling fins

Claims (10)

Flachrohr für einen Niedertemperaturkühler, wobei das Flachrohr (1) mehrere nebeneinander angeordnete Kanäle (2) aufweist, die von einer zu kühlenden Flüssigkeit durchströmbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (2) so dimensioniert sind, dass sie einen hydraulischen Durchmesser (Dh) von 0,68 mm bis 0,97 mm aufweisen, wobei der hydraulische Durchmesser (Dh) das Vierfache des Quotienten aus Querschnittsfläche (A) und innerem Umfang (U) der Kanäle (2) beträgt.Flat tube for a low-temperature cooler, wherein the flat tube ( 1 ) several juxtaposed channels ( 2 ), through which a liquid to be cooled can flow, characterized in that the channels ( 2 ) are dimensioned to have a hydraulic diameter (Dh) of 0.68 mm to 0.97 mm, the hydraulic diameter (Dh) being four times the quotient of the cross-sectional area (A) and inner circumference (U) of the channels ( 2 ) is. Flachrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Durchmesser (Dh) der Kanäle (2) 0,68 mm bis 0,87 mm beträgt.Flat tube according to claim 1, characterized in that the hydraulic diameter (Dh) of the channels ( 2 ) Is 0.68 mm to 0.87 mm. Flachrohr nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanäle (2) eine rechteckige, dreieckige oder ovale Querschnittsfläche (A) aufweisen.Flat tube according to one of claims 1 or 2, characterized in that the channels ( 2 ) have a rectangular, triangular or oval cross-sectional area (A). Flachrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (B) der Kanäle (2) 0,47 mm bis 0,76 mm, vorzugsweise 0,47 mm bis 0,66 mm, beträgt.Flat tube according to one of claims 1 to 3, characterized in that the width (B) of the channels ( 2 ) Is 0.47 mm to 0.76 mm, preferably 0.47 mm to 0.66 mm. Flachrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachrohrtiefe 12 mm bis 20 mm, vorzugsweise 14 mm bis 18 mm, beträgt.Flat tube according to one of claims 1 to 4, characterized in that the flat tube depth 12 mm to 20 mm, preferably 14 mm to 18 mm. Flachrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke der Kanäle (2) 0,2 mm bis 0,35 mm, vorzugsweise 0,2 mm bis 0,3 mm, beträgt.Flat tube according to one of claims 1 to 5, characterized in that the wall thickness of the channels ( 2 ) Is 0.2 mm to 0.35 mm, preferably 0.2 mm to 0.3 mm. Flachrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachrohrhöhe (H) 1,4 mm bis 2,2 mm, vorzugsweise 1,6 mm bis 2,0 mm beträgt.Flat tube according to one of claims 1 to 6, characterized in that the flat tube height (H) is 1.4 mm to 2.2 mm, preferably 1.6 mm to 2.0 mm. Niedertemperaturkühler mit Flachrohren (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachrohre (1) in dem Kühler (3) übereinander angeordnet sind und sich zwischen den Flachrohren (1) Wellrippen (6) befinden.Low temperature coolers with flat tubes ( 1 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the flat tubes ( 1 ) in the cooler ( 3 ) are arranged one above the other and between the flat tubes ( 1 ) Corrugated ribs ( 6 ) are located. Niedertemperaturkühler nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellrippenhöhe 4 mm bis 10 mm, vorzugsweise 5 mm bis 8 mm, und die Wellrippendichte 85 Wellrippen pro dm beträgt.Low-temperature cooler according to claim 8, characterized in that the corrugated rib height is 4 mm to 10 mm, preferably 5 mm to 8 mm, and the corrugated rib density 85 corrugated ribs per dm. Niedertemperaturkühler nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Niedertemperaturkühler (3) eine Breite von etwa 439,2 mm und eine Höhe von etwa 620 mm aufweist.Low-temperature cooler according to claim 8 or 9, characterized in that the low-temperature cooler ( 3 ) has a width of about 439.2 mm and a height of about 620 mm.
DE201010001566 2010-02-04 2010-02-04 Flat tube for low temperature radiator used in car for indirect refrigeration of e.g. accumulator, has channels dimensioned such that hydraulic diameter ranges between specific values, where diameter amounts to quadruple of quotient Ceased DE102010001566A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201010001566 DE102010001566A1 (en) 2010-02-04 2010-02-04 Flat tube for low temperature radiator used in car for indirect refrigeration of e.g. accumulator, has channels dimensioned such that hydraulic diameter ranges between specific values, where diameter amounts to quadruple of quotient

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE201010001566 DE102010001566A1 (en) 2010-02-04 2010-02-04 Flat tube for low temperature radiator used in car for indirect refrigeration of e.g. accumulator, has channels dimensioned such that hydraulic diameter ranges between specific values, where diameter amounts to quadruple of quotient

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102010001566A1 true DE102010001566A1 (en) 2011-08-04

Family

ID=44315903

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE201010001566 Ceased DE102010001566A1 (en) 2010-02-04 2010-02-04 Flat tube for low temperature radiator used in car for indirect refrigeration of e.g. accumulator, has channels dimensioned such that hydraulic diameter ranges between specific values, where diameter amounts to quadruple of quotient

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102010001566A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110017703A (en) * 2017-12-15 2019-07-16 翰昂汽车零部件有限公司 Heat exchanger

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10246849A1 (en) * 2001-10-09 2003-04-17 Denso Corp Pipe, for heat exchanger, has extruded pipe wall defining passages arranged offset from each other in rows parallel to main axis of pipe cross-section
DE102004030024A1 (en) * 2003-06-23 2005-01-13 Denso Corp., Kariya heat exchangers
WO2008091738A1 (en) * 2007-01-23 2008-07-31 Modine Manufacturing Company Heat exchanger and method
DE102007033177A1 (en) * 2007-07-17 2009-01-22 Modine Manufacturing Co., Racine Coolant radiator
US20090166016A1 (en) * 2007-12-30 2009-07-02 Zaiqian Hu Heat exchanger tubes and methods for enhancing thermal performance and reducing flow passage plugging

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10246849A1 (en) * 2001-10-09 2003-04-17 Denso Corp Pipe, for heat exchanger, has extruded pipe wall defining passages arranged offset from each other in rows parallel to main axis of pipe cross-section
DE102004030024A1 (en) * 2003-06-23 2005-01-13 Denso Corp., Kariya heat exchangers
WO2008091738A1 (en) * 2007-01-23 2008-07-31 Modine Manufacturing Company Heat exchanger and method
DE102007033177A1 (en) * 2007-07-17 2009-01-22 Modine Manufacturing Co., Racine Coolant radiator
US20090166016A1 (en) * 2007-12-30 2009-07-02 Zaiqian Hu Heat exchanger tubes and methods for enhancing thermal performance and reducing flow passage plugging

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110017703A (en) * 2017-12-15 2019-07-16 翰昂汽车零部件有限公司 Heat exchanger
CN110017703B (en) * 2017-12-15 2021-03-30 翰昂汽车零部件有限公司 Heat exchanger

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69911131T2 (en) heat exchangers
EP1279805B1 (en) Air-cooled intake air cooler
EP1996888B1 (en) Heat exchanger for a motor vehicle
DE102014106941A1 (en) Cooling device for a battery pack
DE102011100683A1 (en) Heat exchanger for a motor vehicle air conditioning
DE102005056651A1 (en) Coaxial tube or tube-in-tube arrangement, in particular for a heat exchanger
DE102007031824A1 (en) Heat exchanger tube comprises first thin sheet of material partially forming broad and narrow sides of tube body and partially enclosing an interior space, and second sheet of material partially forming fin brazed to tube body
DE112014003247T5 (en) Rib for heat exchanger
DE102018200809A1 (en) The stacked-plate heat exchanger
DE102010034112A1 (en) Internal heat exchanger for a motor vehicle air conditioning system
DE102013217287A1 (en) Internal heat exchanger for refrigerant circuit for air conditioning system for motor car, has refrigerant-carrying tubes for transferring refrigerant heat from high pressure side to low pressure side, and are placed one above other
DE102004030024A1 (en) heat exchangers
DE102005016540A1 (en) Multichannel flat tube
WO2007137863A1 (en) Heat exchanger
EP1706698A1 (en) Heat exchanger
DE102005040357A1 (en) intercooler
EP2699864B1 (en) Condenser
DE102006055593B4 (en) intercooler
DE102010001566A1 (en) Flat tube for low temperature radiator used in car for indirect refrigeration of e.g. accumulator, has channels dimensioned such that hydraulic diameter ranges between specific values, where diameter amounts to quadruple of quotient
DE102007025883A1 (en) Heat exchanger for a motor vehicle comprises exchanger pipes formed as extruded profiles made from an aluminum-based alloy
DE102005048227A1 (en) Radiator, cooling circuit, air conditioner for a motor vehicle air conditioning system and air conditioning for a motor vehicle
EP1673583B1 (en) Charge air / coolant cooler
EP1716377A1 (en) Device for heat exchange and method for producing one such device
DE102006037192A1 (en) Floor part for a collecting box of a heat exchanger
EP3009780B1 (en) Heat exchanger

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R082 Change of representative

Representative=s name: GRAUEL, ANDREAS, DIPL.-PHYS. DR. RER. NAT., DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: MAHLE INTERNATIONAL GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: BEHR GMBH & CO. KG, 70469 STUTTGART, DE

Effective date: 20150225

R082 Change of representative

Representative=s name: GRAUEL, ANDREAS, DIPL.-PHYS. DR. RER. NAT., DE

Effective date: 20150225

R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final