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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein Flachrohr, insbesondere für einen Wärmeübertrager, aus einem flächigen Materialstreifen, mit zwei sich gegenüberliegenden ersten und zweiten Wandungen, die mittels einer dritten und einer vierten Wandung miteinander verbunden sind, wobei das Flachrohr in seinem Inneren eine Innenrippe aufweist.
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Stand der Technik
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Wärmeübertrager können verwendet werden, um einen kontrollierten Wärmeübergang zwischen zwei Medien durchzuführen. Insbesondere Rohr-Wärmeübertrager können hierbei vorteilhaft eingesetzt werden. Rohr-Wärmeübertrager weisen oft eine Mehrzahl von Rohren auf, die endseitig in Sammelkästen aufgenommen sind. Durch diese Rohre strömt dabei ein erstes Medium und um diese Rohre strömt dabei ein zweites Medium. Zwischen den Rohren können Elemente angeordnet sein, die den Wärmeübertrag zwischen den Medien begünstigen.
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Regelmäßig weisen solche Rohr-Wärmeübertrager Flachrohre als Rohre auf. Insbesondere in Kraftfahrzeugen werden solche Rohr-Wärmeübertrager regelmäßig etwa als Verdampfer, Kondensatoren, Kühlmittelkühler, Ladeluftkühler oder Ölkühler eingesetzt.
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Als Rohre können beispielsweise extrudierte Flachrohre eingesetzt werden.
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Nachteilig an den extrudierten Flachrohren ist insbesondere, dass der Herstellungsprozess sehr aufwändig ist, da zur Erzeugung von extrudierten Flachrohren große Kräfte aufgebracht werden müssen. Zusätzlich setzt der Extrusionsprozess der Gestaltung der Rohre Grenzen. Für den Fall, dass die extrudierten Flachrohre mit anderen Elementen, zum Beispiel zur Verbesserung des Wärmeüberganges, verlötet werden sollen, muss in einem zusätzlichen Arbeitsschritt eine Beschichtung aufgebracht werden, welche Lot bildet und ein Flussmittel enthält.
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Alternativ dazu können lotplatierte Innenrippen verwendet werden, welche jedoch im Vergleich zu einer unplatierten Innenrippe wesentlich teurer in der Herstellung sind.
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Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Flachrohr, insbesondere für einen Wärmeübertrager, bereitzustellen, welches gegenüber dem Stand der Technik optimiert ist und sich insbesondere einfacher herstellen lässt. Weiterhin ist es die Aufgabe einen Wärmeübertrager bereitzustellen der erfindungsgemäße Flachrohre aufweist.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch ein Flachrohr mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft ein Flachrohr, insbesondere für einen Wärmeübertrager, aus einem flächigen Materialstreifen, mit zwei sich gegenüberliegenden ersten und zweiten Wandungen, die mittels einer dritten und einer vierten Wandung miteinander verbunden sind, wobei das Flachrohr in seinem Inneren eine Innenrippe aufweist, wobei die Wandungen aus einem Materialstreifen oder aus zwei Materialstreifen gebildet sind, wobei zumindest eine der Wandungen durch einen zweilagigen Bereich gebildet ist, wobei die Innenrippe zumindest teilweise an der Innenkontur des Flachrohres anliegt.
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Ein solches Flachrohr weist einen besonders stabilen Aufbau auf. Es ist somit besonders widerstandsfähig gegenüber großen Innendrücken. Der Aufbau ist zudem sehr einfach und das Flachrohr ist auf einfache Weise herstellbar.
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Weiterhin kann es besonders vorteilhaft sein, wenn die Länge der Anlagefläche der Rippenbögen der Innenrippe an der Innenkontur des Flachrohres größer ist als die Materialdicke der Innenrippe, wobei das Verhältnis zwischen der Länge der Anlagefläche und der Materialdicke der Innenrippe vorzugsweise größer beziehungsweise gleich 1,5 ist.
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Über ein solches Verhältnis zwischen den Anlagenflächen der Rippenbögen an der Innenkontur des Flachrohrs zu der verwendeten Materialstärke der Innenrippe kann ein besonders günstiger Wärmeübertrag zwischen dem Inneren des Flachrohres und der äußeren Umgebung erreicht werden.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist dadurch gekennzeichnet, dass der zweilagige Bereich zumindest einer Wandung durch eine Überlappung von den jeweiligen Endbereichen der an diese Wandung angrenzenden Wandungen gebildet ist.
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Die Erzeugung einer Materiadoppelung durch eine Überlappung angrenzender Bereiche ist besonders vorteilhaft, da auf diese Weise besonders einfach eine große Verbindungsfläche erzeugt werden kann. An dieser Verbindungsfläche kann eine Verbindung zwischen den Endbereichen durch ein Verbindungsverfahren, wie beispielsweise einem Lötverfahren, besonders einfach erzeugt werden.
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Auch ist es zu bevorzugen, wenn ein oberes Element und ein unteres Element vorgesehen ist, wobei beide Elemente jeweils eine flächige Basis aufweisen, welche die erste Wandung beziehungsweise die zweite Wandung bilden, wobei endseitig an die Basis jeweils zur Basis abgewinkelte Fortsätze angeschlossen sind, welche zumindest teilweise die dritte und vierte Wandung bilden, wobei jedes Element für sich eine u-förmige Kontur aufweist.
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Über zwei Elemente mit jeweils u-förmiger Kontur lässt sich besonders einfach ein geschlossenes Flachrohr erzeugen.
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In einer besonders günstigen Ausgestaltung der Erfindung ist es außerdem vorgesehen, dass die beiden Elemente derart ineinander einsetzbar sind, dass sich jeweils zwei Fortsätze zumindest teilweise hintergreifen und eine Überlappung bilden.
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Durch die Hintergreifung beziehungsweise die Überlappung werden Kontaktflächen erzeugt, die besonders vorteilhaft für eine nachfolgende Verbindung mittels eines Lötverfahrens sind. Je größer dabei die Kontaktflächen sind, umso besser kann eine fluiddichte Verbindung erzeugt werden.
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In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung, kann es vorgesehen sein, dass die Innenrippe einen ersten Endbereich und einen zweiten Endbereich aufweist, wobei der erste Endbereich und/oder der zweite Endbereich zwischen einer Überlappung gehalten wird.
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Das Halten eines Endbereichs einer Innenrippe zwischen einer Überlappung ist vorteilhaft, um die Innenrippe auf einfache Art und Weise im Flachrohr zu positionieren. Zusätzlich wird durch die Innenrippe zwischen der Überlappung eine Verdreifachung des Materials erzeugt. Dies erhöht die Widerstandsfähigkeit des Flachrohres gegen mechanische Störgrößen.
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Weiterhin ist es zu bevorzugen, wenn die Innenrippe eine Mehrzahl von Rippenbögen aufweist, wobei die Rippenbögen zumindest an einem benachbarten Rippenbogen und an zumindest einer der Wandungen abgestützt sind.
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Eine Innenrippe mit Rippenbögen, die sich aneinander und an den Innenkonturen des Flachrohres abstützen, ist besonders stabil. Die Stabilität des Flachrohres wird durch eine solche Innenrippe zusätzlich erhöht. Außerdem sind Innenrippen dieser Art auch grundsätzlich robuster als herkömmliche Rippen, was zu einer besseren Montierbarkeit führt und außerdem die Zwischenlagerung und den Transport der Rippenelemente vereinfacht.
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Darüber hinaus kann es vorteilhaft sein, wenn zumindest ein Endbereich der Innenrippe durch ein Umschlagen des Bandmaterials, aus welchem die Innenrippe geformt ist, mehrlagig ausgeführt ist.
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Eine mehrlagig ausgeformte Innenrippe weist eine höhere Festigkeit auf. Dies erhöht die Stabilität der Innenrippe und gleichzeitig auch des Flachrohres. Durch die Materialdopplung der Innenrippe, welche sich zumindest teilweise an der Innenkontur des Flachrohres abstützt, wird auch eine Materialverstärkung des Flachrohres erreicht, was insgesamt zu einer größeren Robustheit des Flachrohres beiträgt.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Innenrippe einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt aufweist, wobei der erste Abschnitt derart gegenüber dem zweiten Abschnitt positionierbar ist, dass zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt Kontaktbereiche entstehen und weiterhin zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt Strömungskanäle ausgebildet werden.
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Durch die Kontaktbereiche der Abschnitte der Innenrippe, kann eine Verbindung zwischen den Abschnitten erzeugt werden. Dies führt zu einer besseren Wärmeleitung und außerdem zu einer Erhöhung der Stabilität. Außerdem ist die Unterteilung des Hohlraums im Inneren des Flachrohres in Strömungskanäle besonders vorteilhaft, da dies auch der Wärmeleitfähigkeit zuträglich ist.
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Auch ist es zu bevorzugen, wenn der erste Abschnitt und der zweite Abschnitt einteilig ausgeführt sind und die Abschnitte durch einen Faltvorgang zueinander positionierbar sind oder, dass die Innenrippe mehrteilig ausgeführt ist und die einzelnen Abschnitte derart übereinander beziehungsweise nebeneinander positionierbar sind, dass sie die Innenrippe bilden.
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Ein Faltvorgang ist besonders vorteilhaft, da die Innenrippe dadurch auf einfache Weise erzeugt werden kann. Die Erzeugung der Innenrippe, welche einteilig ist, kann in einem gesonderten Arbeitsvorgang stattfinden, so dass die Gestaltungsfreiheit nur in geringem Maße durch Rahmenbedingungen des Flachrohres vorgegeben ist.
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Eine Erzeugung der Innenrippe aus mehreren Teilabschnitten ist vorteilhaft, da hierdurch eine unabhängige Gestaltung der einzelnen Abschnitte erzielt werden kann.
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Die Aufgabe des Wärmeübertragers wird durch einen Wärmeübertrager mit den Merkmalen gemäß Anspruch 11 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager mit einem Rohr-Rippen-Block mit einer Mehrzahl von Flachrohren, die zwischen zwei Sammlerbereichen angeordnet sind und mit diesen in Fluidkommunikation stehen, wobei die Sammlerbereiche Durchzüge aufweisen, in welchen die Flachrohre aufgenommen sind, wobei zwischen den Flachrohren des Rohr-Rippen-Blocks Wärmeübertragungselemente, wie insbesondere Wellrippen, angeordnet sind, wobei die Flachrohre nach einem der vorhergehenden Ansprüche gebildet sind.
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Ein solcher Wärmeübertrager ist besonders einfach herzustellen. Zusätzlich weist er aufgrund der Ausgestaltung der Flachrohre eine höhere Widerstandsfähigkeit gegen äußere mechanische Störgrößen, welche beispielsweise durch einen Steinschlag entstehen können, auf.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschrieben.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
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1 einen Querschnitt durch ein Flachrohr, welches aus einem Materialstreifen gebildet ist, wobei sich jeweils zwei Wandungen gegenüberliegen, wobei eine der Wandungen durch eine Überlappung der Endbereiche des Materialstreifens erzeugt ist, mit einer Innenrippe, die den Hohlraum im Flachrohr in mehrere Strömungskanäle unterteilt,
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2 einen Querschnitt durch ein Flachrohr gemäß der 1, mit einer abweichenden Gestaltung der Innenrippe,
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3 einen Querschnitt durch ein Flachrohr gemäß der 1 und 2, mit einer abweichenden Gestaltung der Innenrippe, und
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4 einen Querschnitt durch ein Flachrohr, wobei das Flachrohr aus zwei einzelnen Materialstreifen gebildet ist, welche u-förmige Elemente ausbilden, die ineinander eingesetzt sind, wobei die Innenrippe eine Abwandlung der in 3 gezeigten Innenrippe darstellt.
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Bevorzugte Ausführung der Erfindung
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Die 1 zeigt eine Schnittansicht durch ein Flachrohr 1. Das Flachrohr 1 ist durch eine erste Wandung 2, eine ihr gegenüberliegende zweite Wandung 3 sowie eine dritte Wandung 4 und eine vierte Wandung 5, welche die erste Wandung 2 mit der zweiten Wandung 3 verbinden, gebildet. Das Flachrohr 1 ist dabei aus einem flächigen Materialstreifen gebildet, welcher entsprechend der in 1 abgebildeten Kontur mittels Umformtechniken in Form gebracht wurde. Das gesamte Flachrohr 1, abgesehen von der Innenrippe 11 im Inneren des Flachrohrs 1 ist aus nur einem Materialstreifen gebildet.
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Die vierte Wandung 5 ist dabei aus den beiden Wandungsabschnitten 6 beziehungsweise 7 gebildet. Der Wandungsabschnitt 6 ist dabei eine direkte Verlängerung der zweiten Wandung 3. Der Wandungsabschnitt 7 ist eine direkte Verlängerung der ersten Wandung 2.
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Der Wandungsabschnitt 7 ist von dem Wandungsabschnitt 6 derart überlappt, dass die vierte Wandung 5 vollständig zweilagig ausgebildet ist. In alternativen Ausführungen kann der Wandungsabschnitt 7 auch außen und der Wandungsabschnitt 6 innen angeordnet sein. Dies ist in erster Linie vom Ablauf des Fertigungsprozesses abhängig. Die dritte Wandung 4 sowie die vierte Wandung 5 sind in dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel jeweils durch die Bereiche des Flachrohrs 1 gebildet, in denen der Materialstreifen umgelenkt wird. Daraus ergibt sich, dass sowohl die dritte Wandung 4 als auch die vierte Wandung 5 einem Radius folgen. In alternativen Ausführungen sind auch andere Verläufe der dritten und vierten Wandung vorsehbar.
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Die erste Wandung 2 sowie die zweite Wandung 3 bilden die Breitseiten des Flachrohrs 1, die dritte Wandung 4 sowie die vierte Wandung 5 bilden jeweils die Schmalseiten, welche die Breitseiten miteinander verbinden.
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Die zweite Wandung 3 weist im rechten Bereich einen Absatz 8 auf. Der Absatz 8 ist gebildet, indem der Materialstreifen der Wandung 2 um ungefähr 90° ins Innere des Flachrohrs 1 umgebogen wurde und anschließend in einem ebenfalls annähernd 90° Winkel wieder zurück gebogen wurde, so dass der Materialstreifen in etwa parallel versetzt zur ersten Wandung 2 weiterverläuft. An den Absatz 8 schließt sich die mit einem Radius behaftete Form des Wandungsabschnitts 7 an, der in den Endbereich 10 des Materialstreifens endet.
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Der Endbereich 9 des Materialstreifens, welcher den Wandungsabschnitt 6 bildet, kommt direkt bündig am Absatz 8 zu liegen. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Außenfläche des Endbereichs 9 sowie die Außenfläche der ersten Wandung 2 bündig in einer Flucht miteinander liegen.
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Die in der 1 gezeigte Ausführungsform des Flachrohrs 1 mit jeweils abgerundeten Schmalseiten, welche die Wandung 4 beziehungsweise 5 bilden, ist lediglich beispielhaft. Bei der Verwendung eines anderen Umformverfahrens für den Materialstreifen kann es auch zu einer unterschiedlichen Formgebung des Flachrohrs 1 kommen.
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Im Inneren des Flachrohrs 1, welches nach außen hin durch die Wandungen 2, 3, 4, 5 begrenzt ist, ist eine Innenrippe 11 angeordnet. Diese Innenrippe 11 ist aus einem ebenfalls flächigen Bandmaterial gebildet. Die Innenrippe 11 ist dabei im Wesentlichen in einen oberen Abschnitt und einen unteren Abschnitt aufgeteilt. Der obere Abschnitt sowie der untere Abschnitt sind dabei im Wesentlichen zu einer Trennlinie 19, die parallel zur ersten beziehungsweise zur zweiten Wandung 2, 3 durch die Mitte des Flachrohrs 1 verläuft, spiegelsymmetrisch.
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Sowohl der obere Abschnitt als auch der untere Abschnitt der Innenrippe 11 stehen über Kontaktflächen 13 mit den Innenflächen der Wandung 2 beziehungsweise der Wandung 3 in thermisch leitendem Kontakt. An der Trennlinie 19 weist die Innenrippe 11 Kontaktbereiche 14 auf, an welchen der obere Abschnitt mit dem unteren Abschnitt verbunden ist. Zwischen dem oberen Abschnitt und dem unteren Abschnitt bildet die Innenrippe 11 eine Mehrzahl von Strömungskanälen 12 aus. Zwischen dem oberen Abschnitt und der Wandung 2 beziehungsweise dem unteren Abschnitt und der Wandung 3 bildet die Innenrippe Strömungskanäle 16 aus.
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Die Innenrippe ist seitlich gegenüber der dritten Wandung 4 und der vierten Wandung 5 abgestützt. Gegenüber der dritten Wandung 4 ist die Innenrippe 11 durch den Umlenkbereich 15 abgestützt, welcher durch ein Übereinanderfalten des unteren und des oberen Abschnitts der Innenrippe 11 entsteht. Der Umlenkbereich 15 ist dabei im Wesentlichen der Innenkontur der dritten Wandung 4 nachempfunden. Zwischen dem von links gesehen ersten Kontaktbereich 14 zwischen dem oberen Abschnitt und dem unteren Abschnitt und dem Umlenkbereich 15 der Innenrippe 11 entsteht ein weiterer Strömungskanal innerhalb des Flachrohrs 1.
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Die Strömungskanäle 12, welche zwischen dem oberen und dem unteren Abschnitt der Innenrippe 11 ausgebildet sind, weisen eine wabenförmige sechseckige Struktur auf. Die jeweils zwischen der Innenrippe 11 und den Wandungen 2 beziehungsweise 3 gebildeten Strömungskanäle 16 weisen jeweils ein von der Trennlinie 19 zur Wandung 2 beziehungsweise 3 verlaufenden konisch sich erweiternden Bereich auf. Das heißt die den Strömungskanal 16 zur linken beziehungsweise rechten Seite begrenzenden Wandungen sind voneinander weg geneigt, so dass die Breite des Strömungskanals 16 an der Wandung 2 beziehungsweise Wandung 3 breiter ist als an dem Kontaktbereich 14.
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Die Innenrippe 11 wird vorteilhafterweise in einem eigenen Produktionsschritt gefertigt. Dies kann beispielsweise durch ein Rollieren eines Bandmaterials erfolgen, wobei die Strukturen, welche später die Strömungskanäle 12 beziehungsweise 16 ausbilden, in das Bandmaterial eingearbeitet werden können. Das Einarbeiten der Strukturen der Innenrippe 11 erfolgt dabei in einer gemeinsamen Ebene. Nach Abschluss der Formgebung der Innenrippe 11 wird der zukünftige obere Abschnitt über einen Faltvorgang über den zukünftigen unteren Abschnitt gebogen, derart, dass die Strömungskanäle 12 beziehungsweise die Kontaktbereiche 14 wie dargestellt entstehen.
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Das Bandmaterial, welches die Innenrippe 11 bildet, weist einen ersten Endbereich 17 auf und einen zweiten Endbereich 18. Durch den Faltvorgang, welcher ebenfalls den Umlenkbereich 15 verursacht, liegen die Endbereiche 17 beziehungsweise 18 beide auf einer Seite des Flachrohrs 1. In dem Falle der 1 auf der Seite der vierten Wandung 5. Die Endbereiche 17 beziehungsweise 18 sind gegenüber der Trennlinie 19 nach unten beziehungsweise nach oben abgewinkelt. Sie folgen der Innenkontur der vierten Wandung 5.
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Die in 1 gezeigte Innenrippe 11 ist eine beispielhafte Ausgestaltung einer Innenrippe, welche in einem, wie in 1 dargestellten Flachrohr 1 eingesetzt werden kann. Weitere Ausführungen von Innenrippen sind jederzeit vorsehbar.
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Die 2 zeigt ein Flachrohr 20, welches im Wesentlichen mit dem Flachrohr 1 der 1 übereinstimmt. Das Flachrohr 20 weist ebenfalls eine erste Wandung 2, eine zweite Wandung 3, eine dritte Wandung 4 sowie eine vierte Wandung 5 auf. Die vierte Wandung 5 ist ebenfalls durch eine Überlappung der Wandungsabschnitte 5 beziehungsweise 7 der zweiten Wandung 3 beziehungsweise ersten Wandung 2 gebildet.
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Die Innenrippe 21 weist ebenfalls wie die Innenrippe 11 der 1 eine Mehrzahl von Strömungskanälen 22 auf, welche zwischen einem oberen Abschnitt und einem unteren Abschnitt der Innenrippe 21 gebildet sind. Zwischen dem oberen beziehungsweise dem unteren Abschnitt und der ersten Wandung 2 beziehungsweise der zweiten Wandung 3 sind analog der 1 Strömungskanäle 26 ausgebildet. Der obere Abschnitt ist mit dem unteren Abschnitt an Kontaktbereichen 24 verbunden. Ebenso steht der obere Abschnitt über Kontaktbereiche 23 mit der ersten Wandung 2 in Verbindung und der untere Abschnitt über Kontaktbereiche 23 mit der zweiten Wandung 3 in Verbindung.
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Die Innenrippe 21 weist einen Endbereich 27 und einen Endbereich 28 auf. Die Innenrippe ist nach demselben Verfahren wie die Innenrippe 11 der 1 erzeugt worden. Im Unterschied zur Innenrippe 11 der 1 sind die Endbereiche 27 beziehungsweise 28 länger ausgeführt und an der dritten Wandung 4 abgestützt.
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Die Überlappung der dritten Wandung 4 durch die Endbereiche 27 beziehungsweise 28 der Innenrippe 21 ist wesentlich länger und reicht fast bis in die Abschnitte der ersten Wandung 2 beziehungsweise der zweiten Wandung 3 hinein. Die Länge der Endbereiche und damit die Überlappung der dritten Wandung 4 oder der vierten Wandung 5 ist variabel und kann in alternativen Ausführungsformen von den in 1 beziehungsweise 2 gezeigten abweichen. Ebenso kann die Orientierung der Innenrippe 21 variiert werden, so dass sich die Endbereiche entweder an der dritten Wandung 4 oder der vierten Wandung 5 abstützen.
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Die Abschnitte, die dem Umlenkbereich 25 direkt vor- beziehungsweise direkt nachgelagert sind, stehen miteinander in flächigem Kontakt. Dies ist dem Umformverfahren, welches genutzt wurde, um die Innenrippe 21 zu erzeugen, geschuldet. Durch den Umlenkbereich 25 wird somit ein Strömungskanal zwischen dem Wandungsabschnitt 7 und dem oberen Abschnitt der Innenrippe 21 erzeugt. Ein weiterer Strömungskanal wird zwischen dem Wandungsbereich 7 und dem Umlenkbereich 25 des unteren Abschnitts der Innenrippe 21 erzeugt.
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Die Kontaktbereiche 23 der Innenrippe 21 weisen eine Kontaktfläche A auf, über welche sie entweder mit der ersten Wandung 2 oder der zweiten Wandung 3 in Kontakt stehen. Weiterhin ist die Innenrippe 21 aus einem Bandmaterial mit der Materialstärke D gefertigt. Die Länge des Kontaktbereichs A ist dabei größer als die Materialstärke D. In bevorzugten Ausführungen hat die Innenrippe 21 eine Materialstärke D zwischen 40 μm und 300 μm, dabei vorzugsweise von 60 μm bis 120 μm. Die Kontaktfläche A beträgt vorzugsweise das 1,5-fache der Materialstärke D.
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Die 3 zeigt ein Flachrohr 30, welches identisch ist mit dem Flachrohr 20 beziehungsweise mit dem Flachrohr 1 der 1 und 2. Im Inneren des Flachrohrs ist eine Innenrippe 31 angeordnet. Die Innenrippe weist eine Mehrzahl von Rippenbögen 32 auf. Die Rippenbögen 32 weisen eine Kontur auf, welche dem Ω-Symbol nachempfunden ist.
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Innerhalb der Rippenbögen 32 entstehen so Strömungskanäle 33. Durch die Gestaltung der Kontur der einzelnen Rippenbögen 32 ist gewährleistet, dass die Rippenbögen 32 sich jeweils an dem benachbart liegenden Rippenbogen 32 abstützen. Zusätzlich stützen sich alle Rippenbögen 32 entweder an der oberen Wandung des Flachrohrs 30 oder der unteren Wandung des Flachrohrs 30 über Kontaktflächen 34 ab.
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Der linke Endbereich 36 der Innenrippe 31 ist an dem Umlenkpunkt 37 umgelegt, so dass eine Materialdopplung entsteht. Der Endbereich 36 der Innenrippe 31 liegt an der linken Wandung des Flachrohrs 30 an und ist diesem im Wesentlichen nachempfunden.
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Durch die Dopplung der Innenrippe 31 wird eine zusätzliche Verstärkung der linken Wandung des Flachrohrs 30 erzeugt. Dies ist insbesondere vorteilhaft, um das Flachrohr 30 vor äußeren mechanischen Störeinflüssen zu schützen. Dies findet im Übrigen auch in den 1 und 2 in den Bereichen 15 beziehungsweise 28 und 27 statt.
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Der rechte Endbereich 35 der Innenrippe 31 ist derart gestaltet, dass er zwischen der Überlappung des Wandungsabschnitts 38 beziehungsweise des Wandungsabschnitts 39, welche die rechte Wandung des Flachrohrs 30 bilden, gehalten wird. Dies bedingt, dass die Innenrippe 31 schon während des Fertigungsprozesses des Grundkörpers des Flachrohrs 30 eingesetzt ist. Das Halten des Endbereichs 35 in der Überlappung dient der Stabilisierung der Innenrippe 31 innerhalb des Flachrohrs 30 und führt zusätzlich zu einer Materialverdreifachung im Bereich der rechten Wandung. Der Endbereich 35 kann dabei durch die gesamte Überlappung verlaufen oder auch nur teilweise durch die Überlappung verlaufen.
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Die 4 zeigt ein Flachrohr 40, welches aus zwei einzelnen Elementen gebildet ist. Das erste Element, welches die erste Wandung 41 bildet, weist neben der Basis 52 Fortsätze 43 beziehungsweise 44 an den jeweiligen Endbereichen der Basis 52 auf. Diese Fortsätze sind im gezeigten Beispiel der 4 c-förmig und schliefen sich direkt an die Endbereiche der Basis 52 an. Dabei wird durch den Anschluss der Fortsätze 43 beziehungsweise 44 jeweils ein Absatz 54 beziehungsweise 55 an den Endbereichen der Basis 52 ausgebildet, wie er bereits in 1 mit dem Bezugszeichen 8 gezeigt wurde.
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In diese Absätze 54 beziehungsweise 55 können im montierten Zustand die Fortsätze 45 beziehungsweise 46 eingreifen, welche mit der unteren Basis 53 endseitig verbunden sind. Die Basis 53 bildet gleichzeitig die zweite Wandung 42. In der 4 ist das obere Element derart in das untere Element eingesetzt, dass die Fortsätze 43 beziehungsweise 44 vollständig von den Fortsätzen 45 beziehungsweise 46 umfasst werden und so eine Materialdopplung entsteht.
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Die Enden der Fortsätze 45 beziehungsweise 46 kommen dabei in den Absätzen 54 beziehungsweise 55 zu liegen, so dass die Außenkontur der Fortsätze 45 beziehungsweise 46 mit der Außenkontur der Basis 52 im Wesentlichen bündig verlaufen und in einer Flucht liegen.
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In alternativen Ausführungsformen kann es auch vorgesehen sein, dass das obere Element das untere Element umfasst oder dass auf der linken Seite das obere Element das untere Element umfasst und auf der rechten Seite das untere Element das obere Element umfasst oder umgekehrt.
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Im Inneren des Flachrohres 40 ist eine Innenrippe 50 angeordnet. Diese weist eine Mehrzahl von Rippenbögen 51 auf, wie sie bereits in 3 gezeigt wurden. Zwischen den Rippenbögen 51 und den Wandungen 41 beziehungsweise 42 gibt es Kontaktbereiche 49, über die sich die Rippenbögen 51 gegenüber den Wandungen 41 beziehungsweise 42 abstützen. Weiterhin stützen sich die Rippenbögen 51 gegenseitig ab.
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Die Innenrippe 50 weist einen ersten Endbereich 56 und einen zweiten Endbereich 57 auf, welche im Wesentlichen der Innenkontur der unteren Wandung 42 nachempfunden sind.
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Die Rippendichte eines Wärmeübertragers kann stark variieren. Typischerweise ist die Dichte der Rippen in einem Bereich von 10 bis 200 Rippen pro dm.
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Ein Flachrohr weist vorteilhafterweise eine Breite von 8 mm bis 80 mm, dabei bevorzugt von 10 mm bis 60 mm auf. Dabei weist ein Flachrohr vorteilhafterweise eine Höhe von 1 mm bis 30 mm auf. Die Breite ist dabei entlang des Verlaufs der Trennlinie 19 der 1 zu messen. Die Höhe entsprechend in einem 90°-Winkel dazu.
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Weiterhin ist die Materialstärke der Außenkontur des Flachrohres vorteilhafterweise zwischen 100 μm und 1000 μm, bevorzugt zwischen 150 μm bis 300 μm.
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Alle hier gezeigten Ausführungsbeispiele sind beispielhaft und können untereinander kombiniert werden. Die gezeigten Ausführungsbeispiele der 1 bis 4 besitzen keinen beschränkenden Charakter.
