DE19728247C2

DE19728247C2 - Flache Röhre für einen Wärmetauscher

Info

Publication number: DE19728247C2
Application number: DE19728247A
Authority: DE
Inventors: Soichi Kato
Original assignee: Zexel Valeo Climate Control Corp
Current assignee: Valeo Thermal Systems Japan Corp
Priority date: 1996-07-03
Filing date: 1997-07-02
Publication date: 2003-01-30
Anticipated expiration: 2017-07-03
Also published as: KR980010317A; DE19728247A1; KR100261006B1; US6073688A

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine flache Röhre für einen Wärmetauscher nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, bei der insbesondere ein Niveau der Einführung der Röhre sicher bestimmt werden kann, und bei der ein Druckwiderstand verbessert wird, und bei der insbesondere die Druckfestigkeit in der Umgebung von verbundenen Bereichen zwischen den flachen Röhren und den Wasserkästen verbessert wird.

Stand der Technik

Im allgemeinen weist ein herkömmlicher, bekannter geschichteter Wärmetauscher mehrere flache Röhren, die parallel zueinander geschichtet sind, wobei beide Enden der jeweiligen flachen Röhren mit zwei Verteiler- oder Sammelröhren oder -rohren verbunden sind, und Einlaß- und Auslaßverbindungen auf, die an vorbestimmten Stellen der Verteilerrohre derart angeordnet sind, daß sie ein Wärmeaustauschmedium aufnehmen und zuführen. Bei diesem Wärmetauscher wird das zugeführte Wärmeaustauschmedium ferner mäanderförmig mehrere Male derart geführt, daß es zwischen den Sammelröhren durch die flachen Röhren strömt, während mit der Außenseite Wärme ausgetauscht wird. Die flache Röhre, die bei einem derartigen geschichteten Wärmetauscher verwendet wird, und in Fig. 11 in einer Querschnittsansicht gezeigt ist, wird durch Hartlöten von zwei Platten 21, 21, die aus Hartlöttafeln gebildet sind, die zu einer vorbestimmten Größe ausgebildet wurden, in eine flache Röhre 20 ausgebildet. Ferner sind mehrere Wülste 22, 22, die zu einer derartigen Höhe vorstehen, daß ihre Endflächen mit den Innenflächen der anderen Platte in Berührung stehen, an vorbestimmten Stellen dieser Platten 21, 21 entlang ihrer Längsrichtung derart ausgebildet, daß mehrere Durchgänge 24, 24 für das Medium innerhalb der Röhre ausgebildet werden, wodurch eine Wärmeaustauscheffizienz verbessert wird, und eine Druckwiderstandsfähigkeit der Röhre selbst verbessert wird. Ferner sind beide Enden der Röhre derart ausgebildet, daß sie flache Bereiche ohne Wülste derart aufweisen, daß sie in die Einführöffnungen der Sammelrohre eingeführt werden, so daß eine Luftdichtigkeit zwischen den Röhren und den Sammelrohren sichergestellt ist.

Die Referenznummern 23, 23 bezeichnen flache verbundene Bereiche, die an beiden Enden der Platten 21, 21 angeordnet sind, und durch diese verbundenen Bereiche 23, 23 sind verbundene Flächen ausgedehnt, so daß eine hinreichende Hartlötfestigkeit sichergestellt werden kann. Ferner ist zusätzlich zu diesem zweigeteilten Aufbau eine flache Röhre bekannt, die durch Biegen einer einzigen Platte und durch Miteinander-Verbinden der Enden in der Breitenrichtung der Platte ausgebildet wird.

Darüber hinaus ist ein Wärmetauscher, der mit derartigen flachen Röhren versehen ist, ein Präzisionsgerät und er muß eine gewisse Druckwiderstandsfähigkeit aufweisen, um bestimmten Anwendungen zu entsprechen. Beispielsweise muß ein Wärmetauscher, der als ein Kondensor verwendet wird, eine hohe Druckwiderstandsfähigkeit aufweisen, und die Haftung der jeweiligen Teile durch Hartlöten muß hinreichend sein.

Ferner ist es beim Zusammenbauen dieser flachen Röhre an die Sammelröhren wesentlich, das Einführniveau der flachen Röhre in die Sammelröhren zu steuern. Insbesondere kann, wenn die jeweiligen Röhreneinführniveaus nicht konstant gehalten werden können, die Strömungsrate des Mediums, das durch die jeweiligen Röhren fließt, verschlechtert werden, oder die gleichmäßige Strömung des Mediums zwischen den Röhren und den Sammelröhren kann nachteilig beeinflußt werden, was unmittelbar mit der Wärmeaustauschleistung zusammenhängt, und die Druckwiderstandsfähigkeit der Röhren kann verschlechtert werden.

Beispielsweise strömt bei einer Röhrengruppe, die aus mehreren Röhren besteht, die mit einem kleinen Ausmaß in die Sammelröhren eingeführt sind, da das Medium relativ gleichmäßig an den Röhrenenden strömt, dieses in einem großen Ausmaß in diese, aber an den Röhrenenden, die in einem großen Ausmaß in die Sammelröhren eingeführt sind, wird ein derartiges Einströmen verhindert, und das Medium strömt in einem geringen Ausmaß. Die Röhren, in welche das Medium in großem Ausmaß strömt, sind nicht ausreichend, um einen Wärmeaustausch zu bewirken, und die Röhrengruppe insgesamt weist eine verschlechterte Wärmeaustausch-Leistungsfähigkeit auf.

Ferner weisen, wenn das Röhreneinführniveau nicht, wie oben beschrieben, gleichmäßig ist, die flachen Bereiche der Röhren, die in der Umgebung ausgebildet sind, in der die Röhren mit den Sammelröhren verbunden sind, eine unterschiedliche Länge auf, und verglichen mit den kurzen flachen Bereichen werden die langen flachen Bereiche leicht durch den Innendruck infolge des Mediums verformt, und die Röhren insgesamt werden hinsichtlich ihrer Druckwiderstandsfähigkeit verschlechtert.

Ferner sind als ein Verfahren zur Sicherung der Genauigkeit des Röhreneinführniveaus verschiedene Arten von Anschlagelementen im allgemeinen an einem vorbestimmten Punkt in den Röhren angeordnet, nämlich einem Abstand gemäß dem Röhreneinführniveau von den Röhrenenden.

Es ist beispielsweise hinsichtlich der Anordnung von Anschlägen bekannt, (1) Vorsprünge, die an vorbestimmten Stellen an den flachen Stellen ausgebildet sind, die an den Röhrenenden angeordnet sind, die sich mit rechten Winkeln in der Längsrichtung der Röhre schneiden und in der vertikalen Richtung vorstehen, und die durch Pressen ausgebildet sind, als Anschläge zu verwenden (JP 02-242095 A), (2) ebenso sind Einführbereiche bekannt, welche zu den Sammelröhren- Einführöffnungen passen und an beiden Enden der flachen Röhren ausgebildet sind, und Berührbereiche, die Anschläge darstellen, die in der Längsrichtung der Röhren ausgebildet sind (JP 02-028986 U), (3) ferner sind vorbestimmte Bereiche von Röhren in der Breitenrichtung bekannt, die flach zusammengedrückt sind, so daß Vorsprünge ausgebildet werden, die nach außen in der Breitenrichtung der Röhren vorstehen, und die Vorsprünge werden als Anschläge verwendet (JP 03-021664 U, JP 07-002780 U, JP 07-002781 U) sowie Anschlagelemente, die an der Seite der Sammelröhre anstelle der Ausbildung an der Seite der Röhren ausgebildet sind. Insbesondere werden ferner (4) Sammelröhren vorgeschlagen, die einen zweiteiligen Aufbau aufweisen, wobei eine Röhre an der Mittellinie in der Längsrichtung geteilt ist, und Anschlagvorsprünge, die in Berührung mit den Röhrenenden sind, sind einstückig an vorbestimmten Stellen in den Sammelröhren ausgebildet, in welche die Röhren eingeführt sind (JP 06-094384 A).

Ferner wird ein geschichteter Wärmetauscher, der mit derartigen flachen Röhren versehen ist, dadurch hergestellt, daß jeweilige Teile in einen vorbestimmten Aufbau zusammengebaut werden und einstückig in einem Ofen gelötet werden. Insbesondere sind Stege zwischen den jeweiligen flachen Röhren angeordnet, beide Enden der flachen Röhren werden in den Röhreneinführöffnungen der Sammelröhren eingeführt, und durch eine Spannvorrichtung befestigt, und einstückig in dem Ofen hartgelötet. Deshalb werden die verbundenen Flächen der Röhreneinführöffnungen der Sammelröhre und der flachen Röhren und die Endflächen der Wülste in den flachen Röhren durch einstückiges Hartlöten miteinander verbunden.

Jedoch weisen die herkömmlichen flachen Röhren für einen Wärmetauscher, wie er oben beschrieben ist, die folgenden Nachteile auf.

Insbesondere benötigt die Anordnung nach (1), wie oben beschrieben ist, einen getrennten Vorgang für die Vorsprünge, insbesondere zum Preßformen der flachen Bereiche an den Röhren, und da die Vorsprünge derart ausgebildet sind, daß sie sich mit rechten Winkeln in der Längsrichtung der Röhre schneiden, wird die Durchgangsform der Röhre gestört, und die gleichmäßige Strömung des Mediums wird in der Umgebung der Einlaß- und Auslaßseiten der Röhren gestört. Insbesondere kann sich das flüssige Medium an den Vorsprüngen an der unteren Seite ansammeln, was zu einer Verschlechterung der Wärmeaustauscheigenschaften führt.

Ferner weist die Anordnung nach (2), die oben beschrieben wurde, einen komplizierten Aufbau an den Einführ- und Berührbereichen der Röhrenenden auf, was nachteilig ist, weil sich diese Anordnung nicht für eine Massenfertigung eignet. Ferner sind, wenn die Berührungsbereiche in der Längsrichtung der Röhren ausgebildet sind, die Berührungsbereiche nicht leicht für einen Wärmeaustausch zu verwenden, was die Wirksamkeit des Wärmetauschers verschlechtert.

Daneben wird bei der Anordnung gemäß (3), die oben beschrieben wurde, ein Teil der Röhre durch Pressen ausgebildet, und dieser muß hergestellt werden, ohne daß die Röhre selbst verformt wird, was eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit erfordert. Insbesondere ist, wenn die Röhren für eine kompakte und leichte Art dünn sind, eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit erforderlich, um zu verhindern, daß die bearbeiteten Teile mit dem inneren Durchgang in Verbindung stehen, oder die Druckwiderstandsfähigkeit der gefertigten Teile kann verschlechtert werden.

Ferner sind bei der oben beschriebenen Anordnung gemäß (4) die Anschlagvorsprünge einstückig an den vorbestimmten Stellen innerhalb der Sammelröhren ausgebildet, und die Sammelröhren müssen einen zweiteiligen Aufbau aufweisen. Deshalb kann der Aufbau nicht einfach ausgeführt werden, und er ist für eine Massenfertigung nachteilig, und die Herstellungskosten können nicht gesenkt werden. Ferner sind die Anschlagvorsprünge in der Umgebung der Röhrenenden angeordnet, an denen das Medium nach innen oder nach außen geströmt wird, und die Strömung des Mediums innerhalb der Sammelröhren und durch die Röhren kann durch die Anschlagvorsprünge gestört werden.

Darüber hinaus wurden derartige flache Röhren vorgeschlagen, bei denen Wülste in Punktform ausgebildet wurden, um Turbulenzen in dem im Inneren fließenden Medium zu bewirken, wodurch der Wärmeaustausch durch eine Turbulenzwirkung verbessert wird (JP 07-019774 A), wobei Wülste nicht in der Umgebung der verbundenen Bereiche der flachen Röhren und der Wasserkästen ausgebildet sind, um sie flach zu machen, wodurch die Verbindung zwischen den flachen Röhren und den Wasserkästen sichergestellt wird (JP 06-159986 A) und die Verbindungsbereiche der Wasserkästen sind in Richtung der Röhren ausgedehnt, so daß die Außenseiten der Röhrenenden abgedeckt werden, wodurch die Verbindung gesichert wird (JP 08-049995 A).

Ferner wird ein geschichteter Wärmetauscher, der mit derartigen flachen Röhren versehen ist, dadurch hergestellt, daß jeweilige Teile in einen vorbestimmten Aufbau zusammengebaut werden und einstückig in einem Ofen hartgelötet werden. Insbesondere sind Stege zwischen den jeweiligen flachen Röhren angeordnet, beide Enden der flachen Röhren werden in die Röhreneinführöffnungen des Wasserkastens eingeführt und durch eine Spannvorrichtung befestigt, und in dem Ofen einstückig hartgelötet. Deshalb werden die verbundenen Flächen der Röhreneinführöffnungen des Wasserkastens und der flachen Röhren und die Endflächen der Wülste in den flachen Röhren durch einstückiges Hartlöten verbunden.

Jedoch sind die herkömmlichen flachen Röhren für einen Wärmetauscher, wie er oben beschrieben ist, der mit den langen Wülsten in mehreren Reihen versehen ist, dahingehend nachteilig, daß eine Druckwiderstandsfähigkeit in der Umgebung der mit den Wasserkästen verbundenen Bereiche verringert ist.

Insbesondere ist, wie beispielsweise in Fig. 12 gezeigt ist, wenn die Abstände x, y von den Endbereichen 22a jeweiliger langer Wülste der flachen Röhren, welche flache Bereiche ausbilden, die anstelle von Wülsten an beiden Enden einer flachen Röhre 20 zu einem Außenrand eines Wasserkastens angeordnet sind, an den die flache Röhre 20 angeschlossen ist, zueinander unterschiedlich sind, eine längere hinsichtlich der Druckwiderstandsfähigkeit nachteilig, die Röhre 20 wird in großem Umfang verformt, und die Wärmeaustauschleistung kann schlecht sein, und der Aufbau kann beschädigt werden. Ferner wird, wenn die Röhre durch den Druck des darin strömenden Mediums verformt wird, und sämtliche Röhren 20, 20 für den Wärmetauscher ebenso verformt werden, die Form des Wärmetauschers insgesamt infolge der gesamten Verformungskraft verformt, und eine Luftdichtigkeit der verbundenen Bereiche zwischen den Röhren 20 und den Wasserkästen 4 kann nicht aufrechterhalten werden. Deshalb wird, da die flachen Röhren keine hinreichende Druckwiderstandsfähigkeit aufrechterhalten können, ein Kern verformt, und die Leistungsfähigkeit wird verschlechtert. Beispielsweise weist ein Kondensor Eigenschaften auf, die hinsichtlich einer ausreichenden Druckwiderstandsfähigkeit nachteilig sind.

Die flachen Bereiche der Röhre 20 sollten nahe an der Röhreneinführöffnung des Wasserkastens 4 sein und so klein wie möglich sein, aber es ist schwierig, diese infolge von Abweichungen beim Zusammenbau des Wärmetauschers gleichmäßig auszuführen. Ferner kann ein Schritt zur besonderen Ausbildung einer Gleichmäßigkeit vorgesehen werden, aber dieser erhöht die Herstellungskosten, weil die Anzahl der Bearbeitungsvorgänge vergrößert wird.

Deshalb werden, wie in Fig. 13 gezeigt ist, die Wulstendbereiche 22a in einer Form ausgebildet, in der sie sich mit rechten Winkeln in der Längsrichtung der Röhre schneiden, der Wasserkasten 4 wird aus zwei Elementen 4A, 4B ausgebildet, wobei der Wassertank 4B, der den Röhren 22 gegenüberliegt, derart ausgebildet wird, daß er eine Querschnittsform der gleichen Form aufweist, daß er sich mit einem rechten Winkel schneidet, und der flache Bereich der Röhre 20 kann entfernt werden. Jedoch ist die Form des Wasserkastens 4 beschränkt, und seine Gestaltung ist ebenso beschränkt, und die Produktivität des Kastens und die Leistung des Wärmetauschers kann verschlechtert werden. Darüber hinaus wird, wenn der Wasserkasten 4B derart ausgebildet wird, daß er eine Querschnittsform der oben beschriebenen Form mit einem Schnitt in einem rechten Winkel aufweist, die Druckwiderstandsfähigkeit unzureichend.

In der GB 2 223 091 A ist eine Röhre für einen Wärmetauscher nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 offenbart, die durch Biegen eines einzigen Blechs oder durch Aufeinanderlegen von zwei Platten ausgebildet werden kann. Das Blech oder die Bleche weisen nach innen vorstehende Noppen, Stege oder schräg verlaufende Wulste auf. Bei der Ausbildung aus zwei aufeinandergelegten Platten können seitlich überstehende Bereiche in dem Endbereich derart teilweise abgeschnitten sein, daß hierdurch Anschläge definiert werden.

Beim Gegenstand der US 3,708,012 werden seitlich vorstehende Flansche, die aus vergleichsweise weichem Material gefertigt sind, beim Einführen der Röhre in einen Wasserkasten derart zurückgeschoben, daß sie in der Art einer Krempe abstehen.

Schließlich offenbart die US 5,186,520 A eine Röhre für Wärmetauscher, die in Längsrichtung verlaufende Wülste aufweist und aus einem zusammengefalteten Blech oder zwei aufeinandergelegten Blechen besteht. Die Ausbildung der Endbereiche der Röhre, mit denen diese in Wasserkästen eingeführt wird, ist in dieser Druckschrift nicht angesprochen.

Darstellung der Erfindung

Angesichts der voranstehenden Ausführungen zielt die vorliegende Erfindung darauf ab, eine flache Röhre für einen Wärmetauscher zu schaffen, die eine verbesserte Druckwiderstandsfähigkeit und Verläßlichkeit aufweist, die im Hinblick auf eine Röhre mit Wülsten verbessert ist, die vorher entlang der gesamten Länge in seiner Längsrichtung ausgebildet werden.

Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung durch die flache Röhre nach dem Anspruch 1 erreicht. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den weiteren Ansprüchen angegeben.

Die Erfindung betrifft deshalb insbesondere eine flache Röhre für einen Wärmetauscher, die durch Biegen einer einzigen Platte oder Belegen bzw. Aufeinanderlegen von zwei Platten ausgebildet wird, wobei
lange Wülste, Sicken oder Erhebungen in mehreren Reihen vorangehend an der Platte in der Längsrichtung der Platte ausgebildet sind, wobei an der Platte die Oberfläche, der die jeweiligen langen Wülste gegenüberliegen, flach, mit anderen Worten glatt ausgebildet ist, wobei die Oberseiten der jeweiligen langen Wülste und die flache Oberfläche verbunden sind, und wobei durch die langen Wülste und die flache Oberfläche innerhalb der Röhre mehrere Durchgänge für ein Medium ausgebildet sind,
und wobei Bereiche an den Röhrenenden, die in die Wasserkästen eingeführt werden, derart gepreßt sind, daß sie flach, also glatt sind und keine Wülste aufweisen, so daß Röhreneinführbereiche ausgebildet werden, und
wobei eine Wanderhöhung, die derart ausgebildet ist, daß sie in der Breitenrichtung der Röhre vorsteht, wenn die Röhreneinführbereiche ausgebildet sind, als ein Anschlag zur Beschränkung eines Röhreneinführniveaus, oder einer -tiefe verwendet wird.

Wie oben beschrieben, können, indem die flachen Bereiche an den Röhrenenden für die Einführung verwendet werden, indem nämlich die einmal ausgebildeten Wülste in flache Bereiche ausgebildet werden, die Wanderhöhungen, die in der Breitenrichtung der Röhre vorstehen, als die Anschläge verwendet werden, die Einführniveaugenauigkeit der flachen Röhre in die Sammelröhren kann stets stabil sichergestellt werden, die Leistungsfähigkeit und die Druckwiderstandsfähigkeit können verbessert werden, und eine flache Röhre für einen Wärmetauscher mit verbesserter Verläßlichkeit und Qualität kann erhalten werden.

Die Erfindung betrifft deshalb ferner insbesondere eine flache Röhre für einen Wärmetauscher, die durch Biegen einer einzigen Platte oder Belegen von zwei Platten ausgebildet ist, wobei
lange Wülste in mehreren Reihen an der Platte in der Längsrichtung der Platte ausgebildet sind, wobei an der Platte die Oberfläche, der die jeweiligen langen Wülste gegenüberliegen, flach ausgebildet ist, wobei die Oberseiten der jeweiligen langen Wülste und die flache Oberfläche verbunden sind, und wobei durch die langen Wülste und die flache Oberfläche mehrere Durchgänge ausgebildet werden,
und wobei ein Abstand zwischen dem Endbereich der jeweiligen langen Wülste und dem Außenumfang oder -rand der Wasserkästen derart bestimmt wird, daß er konstant, also für alle Wülste gleich ist.

Somit kann dadurch, daß die Wulstendbereiche der flachen Röhren derart bestimmt werden, daß sie der Außenform des Wasserkastens entsprechen, die flache Röhre für einen Wärmetauscher, die eine verbesserte Druckwiderstandsfähigkeit und eine verbesserte Verläßlichkeit aufweisen kann, erhalten werden. Insbesondere sind, da die Endbereiche an den jeweiligen Wülsten angeordnet sind, und ein Abstand von den Endbereichen des Außenrandes des Wasserkastens konstant eingestellt wird, die passenden Bereiche der Röhren nicht mit Wülsten versehen, so daß verhindert wird, daß diese einer ungleichmäßigen Belastung ausgesetzt sind, und eine Druckwiderstandsfähigkeit kann verbessert werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht eines schichtweise aufgebauten Wärmetauschers gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 2 zeigt eine teilweise vergrößerte Draufsicht eines Verbindungsbereichs einer flachen Röhre und einer Sammelröhre, wobei teilweise die Teile weggebrochen sind, und wobei die gleiche Ausführungsform von Fig. 1 gezeigt ist.

Fig. 3 zeigt eine vertikale Schnittansicht der verbundenen Bereiche von flachen Röhren und der Sammelröhre gemäß der gleichen Ausführungsform.

Fig. 4 zeigt flache Röhren für einen Wärmetauscher gemäß dieser Ausführungsform, wobei (1) eine Querschnittsansicht zur Verdeutlichung des wesentlichen Aufbaus entlang der Linie i-i von Fig. 2 ist, und (2) eine Querschnittsansicht zur Verdeutlichung der Anschläge entlang der Linie ii-ii von Fig. 2 ist.

Fig. 5 zeigt Darstellungen von Vorgängen zur Ausbildung von Anschlägen gemäß dieser Ausführungsform, wobei (1) eine Draufsicht einer Röhre in einem Anfangszustand ist, (2) eine Draufsicht einer Röhre mit einer ausgebildeten Wanderhöhung ist, und (3) eine Draufsicht einer Röhre mit ausgebildeten Anschlägen ist.

Fig. 6 zeigt flache Röhren für einen Wärmetauscher gemäß dieser Ausführungsform, wobei (1) eine Querschnittsansicht zur Verdeutlichung des wesentlichen Aufbaus einer Röhre an seinem mittleren Bereich ist, und (2) eine Querschnittsansicht zur Verdeutlichung eines Anschlags in der Umgebung des Röhrenendes ist.

Fig. 7 eine teilweise vergrößerte Draufsicht eines verbundenen Bereichs der flachen Röhren und einer Sammelröhre ist, wobei Teile teilweise weggebrochen sind, und eine zweite Ausführungsform der Erfindung gezeigt ist.

Fig. 8 eine teilweise vergrößerte Draufsicht eines verbundenen Bereichs von flachen Röhren und eines Wasserkastens, wobei Teile teilweise weggebrochen sind, und die gleiche Ausführungsform gezeigt ist.

Fig. 9 eine teilweise vergrößerte Draufsicht eines verbundenen Bereichs von flachen Röhren und eines Wassertanks, wobei Teile teilweise weggebrochen sind, und eine zweite Ausführungsform der Erfindung gezeigt ist.

Fig. 10 eine Querschnittsansicht des wesentlichen Aufbaus einer flachen Röhre gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 11 eine Querschnittsansicht des wesentlichen Aufbaus einer flachen Röhre für einen Wärmetauscher gemäß dem Stand der Technik.

Fig. 12 eine teilweise vergrößerte Draufsicht eines verbundenen Bereichs einer flachen Röhre und eines Wasserkastens, wobei Teile teilweise weggebrochen sind und der Stand der Technik gezeigt ist.

Fig. 13 eine teilweise vergrößerte Draufsichtsansicht eines verbundenen Bereichs einer flachen Röhre und eines Wasserkastens, wobei teilweise die Teile weggebrochen sind, und ein weiterer Stand der Technik gezeigt ist.

Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung

Wie Fig. 1 zeigt, weist ein geschichteter Wärmetauscher 1 mit flachen Röhren 2 bei dieser Ausführungsform die flachen Röhren 2 in einer Vielzahl auf, die jeweils die gleiche Länge aufweisen und parallel zueinander durch Wellenstege 5 geschichtet aufgebaut sind, und beide Enden dieser flachen Röhren 2 stehen mit zwei aufrechten Sammelröhren 3, 4 in Verbindung. Ferner sind die obere und die untere Öffnung der jeweiligen Röhre 3, 4 durch eine Schutzkappe 6 verschlossen, und vorbestimmte Stellen stehen mit einer Einlaßverbindung 3a zur Aufnahme eines Wärmeaustauschmediums von der Außenseite, und einer Auslaßverbindung 4a zum Ablassen nach außen in Verbindung, und das Innere der Sammelröhren 3, 4 ist durch Trennplatten 7 geteilt. In Fig. 1 bezeichnet Referenznummer 8 eine Seitenplatte, die an der Oberseite und der Unterseite der geschichteten flachen Röhren derart angeordnet ist, daß die Wellenstege 5 geschützt werden, und ferner die Aufbaufestigkeit des Wärmetauschers 1 verstärkt wird.

Ferner wird ein Wärmeaustauschmedium, das von der Einlaßverbindung 3a aufgenommen wird, mäanderförmig mehrere Male derart geführt, daß es zwischen der rechten und der linken Sammelröhre 3, 4 fließt, während Wärme ausgetauscht wird, und es dann von der Auslaßverbindung 4a abgelassen wird. Insbesondere wird das in den Wärmetauscher 1 geströmte Medium nach unten innerhalb des Wärmetauschers 1 in einer Einheit oder einer Gruppe der vorbestimmten Anzahl von flachen Röhren 2 mäanderförmig geführt.

Der beschriebene grundlegende Aufbau ist den jeweiligen, nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen gemeinsam, und aus Gründen der Einfachheit wird deren Beschreibung weggelassen.

Wie in den Fig. 2 und 3 gezeigt ist, sind die Sammelröhren 3, 4 aus einem Aluminiummaterial mit einer vorbestimmten Dicke in einem zweiteiligen Aufbau ausgebildet. Insbesondere sind die jeweiligen Sammelröhren 3, 4 durch Kombinieren und Aufrichten von zwei Wasserkastenelementen 3A, 3B und 4A, 4B angeordnet, die ihre jeweiligen Querschnitte mit einer halbröhrenförmigen Form aufweisen. Ferner weisen diese Wasserkastenelemente 3A, 3B, und 4A, 4B innere und äußere Durchmesser mit unterschiedlichen Krümmungsradien auf und sind auf die gleiche Weise wie die Röhre 2 mit flachen Verbindungsabschnitten versehen, was nachfolgend beschrieben wird.

Ferner sind, wie in Fig. 1 gezeigt ist, die obere und die untere Öffnung der Sammelröhren 3, 4 durch die Schutzkappe 6 verschlossen, welche die Form einer Kappe zur Abdeckung der Öffnungen aufweist, der obere Teil der Sammelröhre 3 ist mit der Einlaßverbindung 3a versehen, und der untere Teil der Sammelröhre 4 ist mit der Auslaßverbindung 4a versehen. Ferner ist der Wärmetauscher 1 von der Einlaß- und der Auslaßverbindung 3a, 3b zu einem Gerät an der Außenseite durch eine Röhre verbunden, und das Wärmeaustauschmedium wird derart geströmt, daß es zwischen diesen zirkuliert.

Darüber hinaus sind die Teilplatten 7 an vorbestimmten Stellen in den jeweiligen Sammelröhren 3, 4 derart angeordnet, daß sie das Innere der Sammelröhren 3, 4 in vorbestimmte Bereiche teilen. Insbesondere sind diese Bereiche derart ausgebildet, daß sie nach und nach die Anzahl der flachen Röhren, die mit den jeweiligen Bereichen in Verbindung stehen, in Richtung der Unterseite verringern. Deshalb wird das Medium anfangs bei einem großen Temperaturunterschied zur Außenseite durch die große Anzahl von flachen Röhren geführt, so daß sein Temperaturunterschied durch Wärmeaustausch verringert wird, und es wird durch eine vergleichsweise kleine Anzahl von flachen Röhren geführt, so daß der Wärmetauscher effizient durchgeführt werden kann, und das Volumen des Wärmetauschers, insbesondere die Außenform, kann kompakt ausgeführt werden.

Wie in Fig. 4(1) gezeigt ist, sind diese flachen Röhren 2 aus Aluminiummaterial derart ausgebildet, daß ein Querschnitt mit einer elliptischen Form mit parallelen Abschnitten erreicht wird, wobei lange Wülste 11 einstückig derart ausgebildet sind, daß sie in Richtung des Röhreninneren vorstehen, und mehrere Durchgänge 12, 12 für das Medium innerhalb der Röhren ausgebildet werden.

Eine jede flache Röhre ist derart ausgebildet, daß sie einen Querschnitt in einer elliptischen Form mit parallelen flachen Abschnitten aufweist, indem zwei flache Röhrenelemente 2A, 2B derart verbunden werden, daß eine vorbestimmte Höhe bestimmt wird, sowie eine Breite, die für die Wärmeaustauschrate des im Inneren strömenden Mediums optimal ist.

Ferner sind diese flachen Röhrenelemente 2A, 2B aus einer Aluminiumhartlöttafel ausgebildet, die dünn ist und eine gute Wärmeleitfähigkeit, Formbarkeit und Löteigenschaft als das Rohmaterial aufweist, wobei das Formen in eine halbröhrenförmige Form zur Erreichung der flachen verbundenen Bereiche 2a an beiden Enden erfolgt. Auf die gleiche Weise wie im Stand der Technik wird ein Verbindungsbereich mittels der Verbindungen 2a, 2a vergrößert, so daß eine hinreichende Verbindungsfestigkeit des Hartlötens erreicht wird. Ferner weisen diese flachen Röhrenelemente 2A, 2B die Wülste 11 mit einer vorbestimmten Höhe auf, die vorher entlang der gesamten Länge derselben wenigstens vor dem Zusammensetzen in die einzige Röhre 2 ausgebildet werden.

Diese langen Wülste 11 werden alternativ so ausgebildet, daß sie von den Innenflächen der flachen Röhrenelemente 2A, 2B an vorbestimmten Stellen in der Breitenrichtung der flachen Röhre in Richtung des Röhreninnerens derart vorstehen, daß sie in insgesamt vier Reihen angeordnet sind, und vier Durchgänge 12, 12 mit im wesentlichen dem gleichen Querschnittsbereich werden innerhalb der flachen Röhre 2 ausgebildet. Insbesondere ist eine Vorstehhöhe dieser langen Wülste 11 von der Bodenfläche der Röhre derart bestimmt, daß sie im wesentlichen gleich zu einer Höhe innerhalb der flachen Röhre 2 ist. Ferner sind diese langen Wülste 11 derart angeordnet, daß sie den flachen Oberflächen der flachen Röhre 2 gegenüberliegen. Deshalb wird die Oberseite einer jeden langen Wulst mit der Innenfläche der flachen Röhre 2 derart in Berührung gebracht, daß die mehreren Durchgänge 12, 12 innerhalb der flachen Röhre 2 ausgebildet werden, so daß die Wärmeaustauscheffizienz des durch diese Durchgänge 12, 12 tretenden Mediums verbessert wird.

Ferner sind, wie in Fig. 4(2) gezeigt ist, wenn die flache Röhre 2 vollständig ausgebildet ist, die langen Wülste 11 nicht entlang der gesamten Länge derselben ausgebildet, und weisen einen Endabschnitt 11a auf, der zu der flachen Oberfläche der Röhre fortlaufend ausgebildet ist, wie in der Umgebung, die mit den Sammelröhren 3, 4 zu verbinden ist, vorbestimmt wird. Ferner ist die Außenform der Röhre an jedem Ende in der Umgebung, die in die Sammelröhren 3, 4 eingeführt werden soll, flach, und das Innere derselben weist einen einzigen Durchgang auf, der ebenso flach ist.

Insbesondere werden beide Enden der flachen Röhre 2 in Röhreneinführöffnungen 9 eingeführt, die in der Sammelröhre 4, wie gezeigt in den Fig. 2 und 3, ausgebildet ist. Die Sammelröhre 3 weist den gleichen Aufbau auf, obwohl sie nicht dargestellt ist, und ihre Beschreibung aus Gründen der Einfachheit ausgelassen wird.

Ferner wird ein Verschluß 9a, der in der Längsrichtung der flachen Röhre 2 vorsteht, daß er in die Sammelröhren gepaßt wird, einstückig mit den Röhreneinführöffnungen 9 dieser Sammelröhren 3, 4 ausgebildet, um die Einführung der flachen Röhren 2, und einen großen Berührungsbereich mit den Röhren 2 sicherzustellen, was dazu führt, daß das Hartlöten verläßlich durchgeführt werden kann.

Da beide Enden der flachen Röhren 2 nach der Einführung in die Röhreneinführöffnungen 9 der Sammelröhren 3, 4, die derart ausgebildet sind, daß sie den Außenformen der Querschnittsbereiche der flachen Röhren 2 entsprechen, hartgelötet werden, sind sie derart ausgebildet, daß sie eine flache Oberfläche ohne Ausbildung der Wulst 11 aufweisen, so daß sie an den Verbindungen luftdicht ausgeführt werden.

Insbesondere wird der Röhreneinführbereich mit der flachen Außenform dadurch ausgebildet, daß die lange Wulst 11, die vorangehend über die gesamte Länge in der Längsrichtung der Röhre 2 ausgebildet wurde, derart zusammengedrückt wird, daß eine flache Form durch plastische Verformung mittels Walzen oder einer Presse erhalten wird. Deshalb wird, auch wenn eine große Anzahl von Wülsten 11 an den flachen Röhren 2 ausgebildet ist, die Verbindung der Sammelröhren 3, 4 und der flachen Röhren 2 durch die flachen Abschnitte der flachen Röhren 2 bewirkt, so daß das Hartlöten sicher und zufriedenstellend durchgeführt werden kann, und eine hinreichende Luftdichtigkeit und Druckwiderstandsfähigkeit hergestellt werden kann.

Die Größe des flachen Abschnitts der flachen Röhre in der Längsrichtung der Röhre beträgt vorzugsweise etwa 5 mm, um einen Montagefehler zu absorbieren und ebenso eine Streuungswirkung durch die Verriegelung 9a wirksam werden zu lassen, wenn die Verriegelung in den Einführöffnungen 9 der Sammelröhren 3, 4 ausgebildet ist.

Darüber hinaus wird eine Wanderhöhung 15, die in der Breitenrichtung der Röhre ausgebildet wird, wenn die flachen Abschnitte an beiden Enden der Röhre ausgebildet werden, zur Ausbildung eines Anschlags 16 zur Begrenzung des Einführniveaus der Röhre in die Sammelröhre verwendet, so daß das Röhreneinführniveau konstant gehalten wird, und die Druckwiderstandsfähigkeit der flachen Röhre 2 verbessert wird. Der Anschlag 16 macht das Röhreneinführniveau konstant, so daß die Druckwiderstandsfähigkeit der flachen Röhre 2 selbst verbessert wird.

Insbesondere sind zur Ausbildung der flachen Bereiche an den Enden der Röhre zur Einführung in die Sammelröhre, wie oben beschrieben, die Wülste 11 vorangehend in der Umgebung der Röhreneinführung ausgebildet und dann durch Walzen oder eine Presse, wie gezeigt in Fig. 5(1), zusammengedrückt. Ferner wird beim Zusammendrücken die Wanderhöhung 15, die in der Breitenrichtung der Röhre vorsteht, derart ausgebildet, daß sie der Gesamtlänge der zusammengedrückten Wülste, wie gezeigt in Fig. 5(2), entspricht.

Beispielsweise steht, wenn die Röhrenwanddicke 0,4 mm beträgt, und die flache Röhre eine Höhe von 0,5 mm und eine Breite von 18 mm als die Röhre aufweist, die Wanderhöhung 15 um etwa 0,4 mm in der Breitenrichtung der Röhre vor, so daß sie derart ausgebildet ist, daß sie hinreichend als Anschlag 16 dient.

Ferner wird, wie gezeigt in Fig. 5(3), die Wanderhebung 15 um eine vorbestimmte Länge in der Längsrichtung der Röhre abgeschnitten, so daß der verbleibende Abschnitt als der Anschlag 16 verwendet wird, so daß das Einführniveau der flachen Röhre 2 in die Sammelröhre 4 (3) beschränkt werden kann. Insbesondere ist die Länge b des abgeschnittenen Bereichs 17 von dem Röhrenende derart auf eine vorbestimmte Länge bestimmt, daß diese auf der Querschnittsform der Sammelröhre und dem Röhreneinführniveau beruht.

Somit kann der Anschlag 16 mit einer länglichen Form mit einer vorbestimmten Länge a in der Längsrichtung der Röhre ausgebildet werden. Ferner wird, um das Ende der flachen Röhre 2 in die Röhreneinführöffnung 9 der Sammelröhre 4 (3) einzuführen, ein Ende 16a des Anschlags 16 an der Seite der Sammelröhre in Berührung mit der Außenrandwand der Sammelröhre 4 (3) gebracht, und eine Länge des Röhrenendes, das in die Sammelröhre vorsteht, nämlich die Röhreneinführtiefe, kann konstant gemacht werden, indem es sichergestellt und stabilisiert wird.

Ferner kann, da die Wanderhebung 15 herkömmlicherweise nicht erforderlich war und durch einen entsprechenden Entfernungsschritt entfernt wurde, der Entfernungsschritt leicht in einen Abschneideschritt geändert werden.

Deshalb kann das Einführniveau der flachen Röhre konstant gehalten werden, und die flachen Bereiche der jeweiligen Röhren 2 weisen dasselbe flache Niveau auf, so daß Belastungen, die auf die flachen Bereiche der Röhre infolge des Innendrucks des strömenden Mediums aufgebracht werden, gleichmäßig gemacht werden, und die Druckfestigkeit der flachen Röhre verbessert werden kann.

Diese Ausführungsform betrifft die Ausbildung der vier Wülste in der flachen Röhre zur Ausbildung von vier Mediumdurchgängen innerhalb der Röhre, aber sie ist nicht darauf beschränkt und kann ebenso auf die Ausbildung einer gewünschten Anzahl von Wülsten angewendet werden. Ferner sind die Wülste bei dieser Ausführungsform abwechselnd an der oberen und der unteren Fläche der Röhre ausgebildet, aber sie können ebenso an nur einer Oberfläche oder beiden Innenflächen derart ausgebildet sein, daß sie miteinander in der Röhre in Berührung gebracht werden.

Ferner wurde auf die gleiche Weise diese Ausführungsform derart angewendet, daß die Wülste in gleichen Abständen in der Breitenrichtung der Röhre angeordnet sind, aber sie kann auch auf eine Anordnung mit gewünschten Abständen angewendet werden.

Darüber hinaus wurde die beschriebene Ausführungsform auf die fortlaufende Ausbildung der langen Wülste in der Längsrichtung der Röhre angewendet, aber sie ist licht darauf beschränkt und kann ebenso auf unterbrochene oder eine punktförmige Anordnung von verschiedenen Arten von Wülsten oder auf eine Anordnung von Zwischenräumen an vorbestimmten Stellen an den langen Wülsten derart angewendet werden, daß eine Verbindung mit benachbarten Durchgängen erreicht wird.

Zusätzlich kann, wenn das Vorstehniveau der Wanderhebungen der Breitenrichtung der Röhre eine sonstige Funktionsfähigkeit verschlechtert oder eine Baugröße für den Wärmetauscher übersteigt, ein nicht verwendeter Bereich in der Breitenrichtung, falls erforderlich, entfernt werden.

Wie oben beschrieben, wird in der flachen Röhre für einen Wärmetauscher gemäß dieser Ausführungsform die Wanderhebung, die in der Breitenrichtung der Röhre mit den vorangehend über die gesamte Länge in der Längsrichtung ausgebildeten Wülsten vorsteht, in vorbestimmter Art und Weise ausgeschnitten, wenn der flache Bereich an den Röhrenenden für die Röhreneinführung ausgebildet wird, und der verbleibende Bereich wird als ein Anschlag verwendet, so daß die Genauigkeit des Einführniveaus der flachen Röhre in die Sammelröhre stabil gehalten werden kann, und die Leistungsfähigkeit und die Druckwiderstandsfestigkeit verbessert werden können, so daß die flache Röhre für einen Wärmetauscher eine verbesserte Verläßlichkeit und eine verbesserte Qualität aufweist.

Insbesondere kann zur Ausbildung der flachen Bereiche für die Röhreneinführung, da die auszubildende Wanderhebung in herkömmlicher Weise als ein nicht gebrauchter Bereich entfernt wurde, diese wirksam verwendet werden, und der herkömmliche Schritt zum Entfernen kann zur Ausbildung des Anschlags in den Abschneideschritt gewechselt werden. Deshalb ergeben sich Vorteile im Hinblick auf die Anzahl der Bearbeitungsschritte. Ferner kann der Schneideschritt selbst leicht durch einfaches Entfernen der Wanderhebung um einen vorbestimmten Abstand von dem Röhrenende, ohne daß eine hohe Bearbeitungsgenauigkeit erforderlich ist, erreicht werden.

Ferner kann, da die Wanderhebung, die als Anschlag dienen soll, in eine vorbestimmte Länge entlang der Längsrichtung der Röhre ausgebildet wird, diese auch angewendet werden, wenn die Festigkeit in der Längsrichtung der Röhre verbessert wird, und eine auf den Anschlag in der Längsrichtung der Röhre aufzubringende Kraft, d. h. eine Druckkraft zur Einführung der Röhre, hoch ist. Ferner kann die Röhre fest an die Sammelröhre angeschlossen werden.

Zusätzlich kann die Ausbildung der Wanderhebung, die den Anschlag ausbildet, in die Reihe der Röhrenherstellvorgänge eingearbeitet werden, und kann auf beliebige Röhren mit den Wülsten angewendet werden, die vorangehend unabhängig von der Größe der Röhren ausgebildet werden. Somit kann diese Methode extensiv verwendet werden.

Die Wanderhebung ist an der Außenseite der Röhre ausgebildet, ohne daß die Form der Durchgänge innerhalb der Röhre blockiert wird, und wird als der Anschlag verwendet, so daß eine gleichmäßige Strömung des Mediums innerhalb der Röhre aufrechterhalten werden kann. Ferner ist, da das Anschlagelement in der Röhre derart angeordnet ist, daß das Röhreneinführniveau durch Berührung mit dem Röhrenende nicht beschränkt ist, die Form der Sammelröhre beschränkt, und das Ein- und Ausfließen des Kühlmittels in die Röhren oder die Strömung des Mediums innerhalb der Sammelröhren kann gleichmäßig beibehalten werden.

Die flache Röhre für den Wärmetauscher gemäß der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 6 und 7 in einer zweiten Ausführungsform beschrieben. Die flache Röhre 2 für einen Wärmetauscher gemäß dieser Ausführungsform unterscheidet sich von der vorausgehend beschriebenen Ausführungsform und ist aus einer einzigen Platte ausgebildet. Eine Querschnittsansicht der flachen Röhre dieser Ausführungsform ist ausgelassen, aber auf die gleiche Weise wie bei der vorangehend beschriebenen Ausführungsform sind vier lange Wülste derart angeordnet, daß vier Durchgänge innerhalb der Röhre ausgebildet werden.

Insbesondere wird, wie gezeigt in Fig. 6(1), die flache Röhre 2 für den Wärmetauscher, die bei dieser Ausführungsform verwendet wird, durch Bearbeiten einer einzigen Hartlötplatte ausgebildet. Deshalb benötigt diese flache Röhre 2 keine Zusammenbauarbeit der Röhre in einen Körper verglichen mit der Röhre mit einem zweiteiligen Aufbau, was die Herstellung vereinfacht, und angesichts der Druckwiderstandsfähigkeit vorteilhaft ist, da diese aus einem einzigen Element ausgebildet ist.

Wie in Fig. 7 gezeigt ist, ist die Röhre 2 dieser Ausführungsform von der vorangehend beschriebenen Ausführungsform dahingehend unterschiedlich, daß die Wülste 11 an dem Röhrenende, das in der Sammelröhre 4 (3) angeordnet ist, gelassen werden, um eine Druckwiderstandsfähigkeit an dem Röhrenende zu verbessern, und die Wanderhebung 15, die vorangehend beschrieben wurde, wird in der Umgebung des verbundenen Bereichs der Röhre 11 und der Sammelröhre 4 (3) ausgebildet.

Insbesondere weist die Röhre 2 bei dieser Ausführungsform eine vorbestimmte Anzahl von Wülsten 11 auf, die vorangehend über die gesamte Länge der Röhre ausgebildet wurden. Unter diesen Wülsten 11 werden nur die Wülste 11 in der Umgebung des verbundenen Bereichs der Röhre 2 und der Sammelröhre 4 (3) zusammengedrückt, und wie in Fig. 6(2) gezeigt ist, ist die Wanderhebung 15 nur an dem zusammengedrückten Wulstbereich in der Breitenrichtung der Röhre ausgebildet.

Die Wanderhebung 15 ist an beiden Enden der flachen Röhre in der Breitenrichtung ausgebildet, wenn die Röhre aus einem flachen Material ausgebildet und in der Breitenrichtung in die Form einer flachen Röhre gebogen ist. Insbesondere wird, wenn eine Platte in eine Röhre gebogen wird, eine Spannvorrichtung, wie eine Pressenaufnahme an dem Ende der flachen Röhre eingeführt, Wülste, die den oberen flachen Bereich der Röhre bilden, und Wülste, die den unteren flachen Bereich bilden, werden derart zusammengedrückt, daß sie flach sind, und zwar durch eine Preßeinrichtung, wie z. B. eine getrennte Presse oder Walzen, die mit Preßvorsprüngen derart versehen sind, daß sie gleichzeitig angetrieben werden. Deshalb wird die Wanderhebung 15 derart ausgebildet, daß sie aus der Röhre an beiden Enden der aus flachem Material geformten Röhre in der Breitenrichtung vorsteht, und ebenso an den Stellen, die durch eine derartige Einrichtung gehalten werden, und in der Breitenrichtung zusammengedrückt werden. Deshalb wird, wenn die Röhre in die flache Röhrenform geformt wird, die Wanderhebung 15, die ausgebildet wird, an beiden Enden der flachen Röhre in der Breitenrichtung angeordnet.

Ferner wird die Wanderhebung 15, die an beiden Seiten der flachen Röhre in ihrer Breitenrichtung ausgebildet ist, zu dem Anschlag 16 zur Beschränkung des Röhreneinführniveaus durch den Bereich, der nach dem Entfernen eines vorbestimmten Bereichs von dem Röhrenende verbleibt. Deshalb ist ein Abschnitt, der von der Wanderhebung 15 entfernt wird, klein, und das Material kann wirksam verwendet werden, die Einrichtung zum Entfernen wird nicht stark abgenützt, und die Bearbeitbarkeit kann verbessert werden.

Diese Ausführungsform wurde so beschrieben, daß die Sammelröhre wenigstens der flachen Röhre gegenüberliegt, die einen Querschnittsbereich in einer kreisförmigen Form mit einer Axialsymmetrie bezüglich der Längsmittellinie der flachen Röhre aufweist, aber ist nicht darauf beschränkt, und kann ebenso auf eine mit einem Querschnittsbereich in einer beliebigen Form und zusätzlich auf eine mit einem anderen Anbringwinkel der flachen Röhre, wie bezüglich einer mit einer beliebigen Form gewünscht ist, angewendet werden.

Ferner kann bezüglich eines Wärmetauschers mit einer rechten und einer linken Sammelröhre mit einer unterschiedlichen Außenform und eines Wärmetauschers mit mehreren unterschiedlichen, miteinander kombinierten Sammelröhren die Stelle des Wulstendes auf die gleiche Weise gemäß der jeweiligen Außenform bestimmt werden.

Wie oben beschrieben, kann die flache Röhre für einen Wärmetauscher in dieser Ausführungsform eine hinreichende Druckwiderstandsfähigkeit für die Röhre auf die gleiche Weise wie bei der vorangehend beschriebenen Ausführungsform schaffen und darüber hinaus die Produktivität und die Druckwiderstandsfähigkeit der Röhre selbst verbessern. Insbesondere kann, da die Röhre aus einem einzigen Material ausgebildet ist, und die Wülste an den Röhrenenden, die innerhalb der Sammelröhren angeordnet sind, belassen werden, die Druckwiderstandsfähigkeit der Röhre selbst weiterverbessert werden.

Darüber hinaus ist gemäß der Außenform des Wasserkastens an der Seite der flachen Röhre der flache Bereich der flachen Röhre, d. h. der Endbereich 11a einer jeden Wulst 11, der den flachen Bereich ausbildet, an einer vorbestimmten Stelle angeordnet, so daß die Druckwiderstandsfähigkeit der flachen Röhre verbessert wird.

Die Positionen der Endbereiche 11a der langen Wülste dieser flachen Röhren sind so bestimmt, daß ein Abstand von dem Röhrenendbereich 11a zu der Außenform der Wasserkästen 3, 4, mit dem sie zu verbinden sind, stets in der Längsrichtung der Röhre in Abhängigkeit von der Außenform der Wasserkästen 3, 4 konstant bleibt, sowohl während des Zusammenbaus als auch am Ende der Herstellung.

Insbesondere sind die jeweiligen Endbereiche 11a der langen Wülste derart ausgebildet, daß sie an einer gedachten Linie A ausgerichtet sind, welche die Außenlinie der Wasserkästen 3, 4 anzeigt, die den jeweiligen Endbereichen 11a der langen Wülste gegenüberliegen, wenn sie an die Wasserkästen 3, 4 vorangehend angebracht werden, und gemäß dem oben beschriebenen vorbestimmten Abstand in der Längsrichtung der Röhre parallel bewegt wird. Deshalb sind, wie in der Zeichnung (Fig. 8) gezeigt ist, die Abstände a, b von den Endbereichen 11a der langen Wülste 11 zu dem Außenrand der Wasserkästen 3, 4 konstant und gleich groß.

Deshalb kann bei sämtlichen langen Wülsten 11, die in den flachen Röhren angeordnet sind, da ein Abstand von den Enden der jeweiligen langen Wülste 11 zu dem Außenrand der Wasserkästen in der Längsrichtung der flachen Röhren stets konstant gehalten wird, verhindert werden, daß Belastungen, die auf die flachen Bereiche der Röhren infolge des Innendrucks aufgebracht werden, ungleichmäßig werden, und eine Druckfestigkeit der flachen Röhren 2 kann verbessert werden.

Diese Ausführungsform wurde unter Bezugnahme auf flache Röhren beschrieben, die durch Biegen einer einzigen Platte ausgebildet werden, aber sie kann ebenso auf solche Röhren angewandt werden, die durch Belegen zweier Platten ausgebildet werden, oder durch Kombinieren einer größeren Anzahl von geteilten Platten.

Ferner wurde diese Ausführungsform zur Ausbildung von vier Wülsten in den flachen Röhren zur Ausbildung von vier Durchgängen für das Medium in den Röhren angewendet, aber sie ist nicht darauf beschränkt und kann auf die Ausbildung einer gewünschten Anzahl von Wülsten angewendet werden. Ferner sind die Wülste dieser Ausführungsform abwechselnd an der oberen und der unteren Fläche der Röhren angeordnet, aber sie können ebenso an nur einer Oberfläche angeordnet sein.

Darüber hinaus wurde diese Ausführungsform auf die Anordnung dieser Wülste an gleichen Abständen in der Breitenrichtung der Röhren angewandt, aber sie kann ebenso auf die Anordnung derselben an vorbestimmten Abständen angewendet werden.

Ferner wurde die beschriebene Ausführungsform auf die Ausbildung der langen Wülste fortlaufend in der Längsrichtung der Röhren angewendet, aber sie ist auch darauf nicht beschränkt, und kann ebenso auf die Ausbildung von Zwischenräumen an vorbestimmten Stellen der langen Wülste für eine Verbindung von benachbarten Durchgängen angewandt werden.

Wie oben beschrieben, weisen die flachen Röhren für einen Wärmetauscher dieser Ausführungsform die Stellen der Wulstendbereiche der flachen Röhre, die gemäß der Außenform des Wasserkastens bestimmt sind, auf, so daß die flachen Röhren für den Wärmetauscher, die dadurch erhalten werden, eine verbesserte Druckwiderstandsfähigkeit und eine verbesserte Verläßlichkeit aufweisen. Insbesondere wird dadurch, daß die Endbereiche an einer jeden langen Wulst ausgebildet werden, und der Abstand von dem Endbereich zu dem Außenrand des Wasserkastens konstant gehalten wird, verhindert, daß die Belastungen an den relevanten Stellen der Röhre, die nicht mit Wülsten versehen sind, ungleichmäßig infolge des Innendrucks des im Inneren strömenden Mediums werden, und die Druckwiderstandsfähigkeit kann verbessert werden.

Nachfolgend werden die flachen Röhren für einen Wärmetauscher gemäß der Erfindung anhand einer zweiten Ausführungsform beschrieben, die in Fig. 9 gezeigt ist. Die flachen Röhren für einen Wärmetauscher dieser Ausführungsform weisen die langen Wulstenden der flachen Röhren derart auf, daß sie so bestimmt sind, daß sie den Wasserkästen mit einer Außenform entsprechen, die sich von der vorangehenden Ausführungsform unterscheidet. Die flachen Röhren dieser Ausführungsform weisen vier lange Wülste zur Ausbildung von vier Durchgängen innerhalb der Röhren in gleicher Weise wie die vorangehend beschriebenen Ausführungsformen auf.

Wie in Fig. 9 gezeigt ist, weist der Wasserkasten 4, der bei dieser Ausführungsform verwendet wird, einen zweigeteilten Aufbau auf, der durch Kombinieren von zwei Wasserkastenelementen 4A, 4B mit einem unterschiedlichen Krümmungsradius ausgebildet ist, und der Außenumfang des Wasserkastens 4, der wenigstens der flachen Röhre 2 gegenüberliegt, weist einen Krümmungsradius auf, der größer ist als bei der vorangehend beschriebenen Ausführungsform. Deshalb kann, da der Wasserkasten den zweigeteilten Aufbau aufweist, ein großer Wasserkasten mit einer großen Kapazität, der kaum einstückig hergestellt werden kann, oder ein Wassertank mit einer beliebigen Form, der an einen Anordnungsraum angepaßt ist, leicht hergestellt werden.

Darüber hinaus sind die jeweiligen Enden 11a der langen Wülste derart ausgebildet, daß sie an einer gedachten Linie B ausgerichtet sind, welche die Außenlinie der Wasserkästen 3, 4 anzeigt, die den jeweiligen Endbereichen 11a der langen Wülste gegenüberliegen, wenn sie an die Wasserkästen 3, 4 vorangehend angebracht werden, und parallel durch den oben beschriebenen vorbestimmten Abstand in der Längsrichtung der Röhre bewegt wird. Deshalb sind, wie in der Zeichnung gezeigt ist, die Abstände a, b von den Endbereichen 11a der langen Wülste 11 zu dem Außenrand der Wasserkästen 3, 4 konstant und gleich.

Deshalb werden auf die gleiche Weise wie bei der vorangehend beschriebenen Ausführungsform in sämtlichen langen Wülsten 11, die in den flachen Röhren angeordnet sind, da ein Abstand von den Enden der jeweiligen langen Wülste 11 zu dem Außenrand der Wasserkästen der flachen Röhren stets konstant gehalten wird, Belastungen, die auf die flachen Bereiche der Röhren infolge des Innendrucks aufgebracht werden, gleichmäßig, und insbesondere kann verhindert werden, daß sie ungleichmäßig werden, und eine Druckfestigkeit der flachen Röhren 2 kann verbessert werden.

Diese Ausführungsform wurde unter Bezugnahme auf einen Wasserkasten beschrieben, der wenigstens der flachen Röhre mit einer Querschnittsform in kreisförmiger Form mit Axialsymmetrie bezüglich der Längsmittellinie der flachen Röhre gegenüberliegt, aber sie ist nicht darauf beschränkt, und kann ebenso auf eine Röhre mit einer Querschnittsform in einer beliebigen Form angewendet werden, und zusätzlich kann sie auf eine mit einem unterschiedlichen Anbringwinkel der flachen Röhre, wie gewünscht bezüglich eines Wasserkastens mit einer beliebigen Form, angewendet werden.

Ferner kann bei einem Wärmetauscher mit einem rechten und einem linken Wasserkasten mit einer unterschiedlichen Außenform und einem Wärmetauscher mit mehreren unterschiedlichen, kombinierten Wasserkästen, die Stelle der Wulstenden auf gleiche Weise gemäß der jeweiligen Außenformen bestimmt werden.

Wie oben beschrieben, kann die flache Röhre für den Wärmetauscher gemäß dieser Ausführungsform die Druckwiderstandsfähigkeit der Röhre auf gleiche Weise wie bei der vorangehend beschriebenen Ausführungsform verbessern, und kann ebenso mit Wasserkästen kombiniert werden, die unterschiedliche Querschnittsformen aufweisen, was den Anwendungsbereich erweitert.

Darüber hinaus wird die flache Röhre des Wärmetauschers gemäß der Erfindung anhand einer dritten, in Fig. 10 gezeigten Ausführungsform beschrieben. Die flache Röhre dieser Ausführungsform weist zwei Wülste auf, die an der flachen Röhre angeordnet sind. Insbesondere weist, wie gezeigt in Fig. 10, die flache Röhre 2 dieser Ausführungsform zwei Wülste 11 auf, die derart ausgebildet sind, daß drei Durchgänge 12, 12 innerhalb der Röhre ausgebildet werden. In diesem Fall ist ein Abstand von den Enden der Wülste 11 zu dem Außenrand des Wasserkastens konstant eingestellt, und es kann verhindert werden, daß Belastungen, die auf die flachen Bereiche der Röhren infolge des Innendrucks aufgebracht werden, ungleichmäßig werden, und eine Druckfestigkeit der flachen Röhren kann verbessert werden.

Bezugszeichenliste

1

geschichtet aufgebauter Wärmetauscher

2

flache Röhre

2

A oberes Element der flachen Röhre

2

B unteres Element der flachen Röhre

2

a verbundener Bereich des flachen Röhrenelements

3

Sammelröhre der Einlaßseite

3

A,

3

B Sammelröhrenelement der Einlaßseite

3

a Einlaßverbindung

4

Sammelröhre der Auslaßseite

4

A,

4

B Sammelröhrenelement der Auslaßseite

4

a Auslaßverbindung

5

Wellensteg

6

Schutzkappe

7

Teilung

8

Seitenplatte

9

Röhreneinführöffnung

9

a Verschluß

11

lange Wulst

11

a Endbereich der langen Wulst

12

Durchgang

15

Wanderhöhung

16

Anschlag zur Beschränkung des Röhreneinführniveaus

16

a Berührungsendfläche des Anschlags

17

ausgeschnittener Bereich

20

flache Röhre

21

Platte

22

Wulst

22

a Endbereich der Wulst

23

verbundener Bereich

24

Durchgang für das Medium
a Länge des verbleibenden Bereichs (Anschlags) der Wanderhebung
b Länge des ausgeschnittenen Bereichs des Röhrenendbereichs
a, b Abstand von Endbereichen einer jeden langen Wulst zum Außenrand des Wasserkastens (

Fig.

8

,

9

)
x, y Abstand von dem Endbereich einer jeden langen Wulst zu dem Außenrand des Wasserkastens gemäß dem Stand der Technik
A, B Referenzlinie zur Bestimmung des Endbereichs der langen Wulst (Linie, welche die Außenlinie des Wassertanks, um einen vorbestimmten Abstand in der Längsrichtung der Röhre bewegt, anzeigt)

Claims

1. Flache Röhre (2) für einen Wärmetauscher, die durch Biegen einer einzigen Platte oder Aufeinanderliegen von zwei Platten ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß
lange Wülste (11) in mehreren Reihen an der Platte in der Längsrichtung der Platte ausgebildet sind;
Abschnitte der Platte, denen die jeweiligen langen Wülste (11) gegenüberliegen, flach ausgebildet sind, wobei die Oberseiten der jeweiligen langen Wülste (11) und die flachen Abschnitte der Platte verbunden sind, wodurch mehrere Durchgänge (12) durch die langen Wülste und die flachen Abschnitte ausgebildet werden; und
wobei die flache Röhre (2) mit Röhreneinführbereichen versehen ist, die in Röhreneinführöffnungen eines Wasserkastens (4) einführbar sind, wobei die Röhreneinführbereiche derart ausgebildet werden, daß Bereiche der langen Wülste (11) durch Pressen in eine flache Form derart gepreßt werden, daß die Enden der langen Wülste (11) an einem gleichen Abstand (a, b) von dem Außenumfang des Wasserkastens (4) mit einer kreisförmigen oder einer elliptischen Querschnittsform enden.

2. Flache Röhre (2) für einen Wärmetauscher nach Anspruch 1, wobei die langen Wülste (11) an der Platte durch eine Rollformmaschine ausgebildet sind, und die Röhreneinführbereiche plastisch durch eine Preßmaschine derart verformt werden, daß sie zu der flachen Form zurückgeführt werden.

3. Flache Röhre (2) für einen Wärmetauscher nach Anspruch 2, wobei die Röhreneinführbereiche in der flachen Form in der Längsrichtung eine Abmessung in der Größenordnung von 5 mm aufweisen.