DE4015830A1 - Waermetauscher, insbesondere wasser/luft-kuehler - Google Patents
Waermetauscher, insbesondere wasser/luft-kuehlerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher, insbesondere einen
Wasser/Luft-Kühler aus Aluminium oder aus Buntmetall, bestehend
aus mehreren Flachrohren, die mit ihren Seitenflächen parallel
zueinander ausgerichtet und mit beiden Enden in Öffnungen von
Rohrböden dicht gehalten sind, wobei zwischen den Flachrohren
lamellenartige Wärmetauschrippen eingesetzt und im Bereich der
Rohrböden Abstützstellen zwischen den Rohrwänden jedes Flach
rohres vorgesehen sind, die ein Einfallen der Rohre verhindern.
Wärmetauscher dieser Art sind bekannt (Gbm 88 01 411.8). Bei
ihnen tritt das Problem auf, daß die in schlitzartige Öffnungen
der Rohrböden eingeschobenen Rohrenden beim Lötvorgang nach
innen einfallen und so einen unerwünschten Strömungswiderstand
hervorrufen. Es ist daher bei Wärmetauschern der eingangs ge
nannten Art auch schon bekannt, aus den freien Rohrenden je
weils an gegenüberliegenden Seiten der Rohrwand Laschen auszu
stanzen und sie nach innen zu biegen, wo die so gebildeten Ab
stützlaschen aneinander anliegen und mit verlötet werden. Die
so gebildeten Abstützstege verhindern das Einfallen der Rohr
enden. Es hat sich aber gezeigt, daß die Rohrwandungen auch bei
einer solchen Ausgestaltung nicht immer dicht genug an den
Rohrböden anliegen und daß die dort auftretenden Spalte eine
dichte Verlötung verhindern. Es ist deshalb auch schon vorge
schlagen worden, Rohrböden dieser Art zu silikonisieren, damit
die erforderliche Dichtheit erreicht wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher
der eingangs genannten Art so auszubilden, daß zum einen das
Einfallen der Rohrenden beim oder nach dem Lötvorgang vermieden
wird und daß eine nachteilige Spaltbildung im Bereich der Rohr
böden zwischen den Rohrwandungen und den Öffnungen in den Rohr
böden nicht auftritt.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Wärmetauscher der ein
gangs genannten Art vorgesehen, daß die Abstützstellen auf der
von den freien Rohrenden abgewandten Seite der Rohrböden im
Bereich der Wärmetauschrippen vorgesehen sind. Diese Ausgestal
tung bringt den Vorteil mit sich, daß, bedingt durch die vor
dem Lötvorgang quer zu den Rohren auf die Wärmetauschrippen
ausgeübten Andrückkräfte sich die Rohrenden im Bereich oberhalb
der Abstützstellen aufspreizen und daher ein Einfallen der
freien Rohrenden verhindern und zum anderen auch ein kraft
schlüssiges Andrücken an die Öffnungen im Rohrboden ermög
lichen. Erfindungsgemäß ausgestaltete Wärmetauscher lassen sich
daher in einwandfreier Weise dicht verlöten. Eine nachträgliche
Abdichtung im Bereich der Rohrböden ist nicht notwendig. Auch
Maßnahmen, das Einfallen der Rohrenden zu vermeiden, werden
überflüssig.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter
ansprüchen gekennzeichnet. So können die Abstützstellen in sehr
einfacher Weise als aneinanderliegende Noppen ausgebildet
sein, die aus gegenüberliegenden Rohrwandungen nach innen
hereingedrückt sind. Diese Noppen können in Rohrlängsrichtung
verlaufende Sicken sein, die auch für eine gewisse Verstärkung
der Rohrwand in diesem quasi als Schwenkachse für die Rohrwand
wirkenden Bereich dienen. Die Länge der Sicken kann etwa dem
Abstand des oberen Sickenrandes vom freien Rohrende ent
sprechen. Diese Ausgestaltung hat sich als zweckmäßig im Hin
blick auf die Rohrwandversteifung einerseits und andererseits
im Hinblick auf den angestrebten Aufspreizeffekt erwiesen. Der
Querschnitt der Noppen kann dabei im Anlagebereich abgerundet
oder auch abgeflacht sein und schließlich hat es sich als vor
teilhaft im Hinblick auf die Wirkung erwiesen, den Abstand der
Noppen von der Rohrbodenebene so zu wählen, daß er etwa der
Länge der nach der anderen Seite der Rohrbodenebene überstehen
den Teile der freien Rohrenden entspricht.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in der
Zeichnung dargestellt und wird im folgenden erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf
einen Teil eines Rohrbodens eines Wärmetauschers
gemäß der Erfindung,
Fig. 2 die vergrößerte Teildarstellung des Schnittes längs
der Linie II-II der Fig. 1,
Fig. 3 die Darstellung des Schnittes längs der Linie III-III
in Fig. 2 durch eines der Flachrohre,
Fig. 4 die Seitenansicht des Flachrohres in der Fig. 4 in
Richtung des Pfeiles IV-IV gesehen,
Fig. 5 eine schematische Darstellung eines der Rohre des
Wärmetauschers nach Fig. 1 im Einbauzustand vor und
während des Lötvorganges,
Fig. 6 einen Schnitt durch ein Flachrohr eines Wärme
tauschers gemäß der Erfindung ähnlich Fig. 3, jedoch
mit drei Abstütznoppen,
Fig. 7 eine Darstellung ähnlich Fig. 4 des oberen End
bereiches des in der Fig. 6 gezeigten Flachrohres,
Fig. 8 eine Darstellung ähnlich Fig. 7, jedoch bei einer
Ausführungsform mit runden Stütznoppen und
Fig. 9 eine Darstellung ähnlich Fig. 8, jedoch bei einer
Ausführungsform mit Rohren aus Buntmetall.
In den Fig. 1 und 2 ist ein Wasser/Luft-Kühler gezeigt, der aus
mehreren parallel zueinander angeordneten und aus Aluminium
hergestellten Flachrohren (1) besteht, die jeweils mit ihren
Seitenflächen (1a) parallel zueinander liegen. Die Flachrohre
(1) sind in schlitzartigen und der Kontur der Flachrohre (1)
angepaßten Öffnungen (2) eines Rohrbodens (3) mit ihren freien
Enden eingeschoben, wobei in Fig. 2 nur der obere Endbereich
der Flachrohre (1) gezeigt ist. Zwischen den parallelen Seiten
wänden (1a) der Flachrohre (1) sind lamellenartig ausgebildete
Wärmetauschrippen (4) eingesetzt, die den Wärmeübergang der
parallel zu den Seitenwänden (1a) den Wärmetauscher durch
strömenden Luft an die von Wasser durchströmten Flachrohre (1)
begünstigen sollen. In bekannter Weise ist dabei der Rohrboden
(3) - und ein zweiter, dem anderen Ende der Flachrohre (1)
zugeordneter Rohrboden - jeweils durch Wasserkästen abgeschlos
sen, durch die der Zu- und Ablauf des Wassers erfolgt. Die
Anströmung mit Luft erfolgt, wie bereits erwähnt, quer zu den
Flachrohren (1) und parallel zu ihren Seitenwänden (1a) durch
die Wärmetauschrippen (4) hindurch.
Wie in den Fig. 1 und 2 erkennbar ist, ist jedes Flachrohr (1)
im Bereich des zugeordneten Rohrbodens (3) mit nach innen
gedrückten Noppen in der Form von Sicken (5) versehen, die als
Abstützstellen im Inneren der Rohre (1) dienen. Die Sicken (5)
sind dabei aus den parallel zueinander verlaufenden Rohrwan
dungen jeweils in einem Bereich der Flachrohre (1) und jeweils
um die Hälfte der lichten Weite (b) der Flachrohre (1) nach
innen gedrückt, so daß sie im Inneren der Flachrohre (1) anein
anderliegen. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 4 sind
dabei zwei jeweils etwa um ein Drittel der Rohrbreite (a) von
außen nach innen versetzte Sicken (5) vorgesehen, die, wie sich
aus Fig. 5 ergibt, im Abstand (l2) unterhalb der Ebene (6) des
Rohrbodens (3) liegen, der in etwa dem Abstand (l1) der freien
Rohrenden (1′) von der Ebene (6) des Rohrbodens (3) entspricht.
Die Sicken (5) des Ausführungsbeispieles (Fig. 1 bis 4) sind
als in Rohrlängsrichtung verlaufende längliche Rippenstücke
ausgebildet, deren Gesamtlänge beim Ausführungsbeispiel
wiederum etwa dem Abstand (l2) von der Ebene (6) des Rohrbodens
(3) entspricht. An ihren aneinander liegenden Außenflächen sind
die Sicken (5) abgeflacht ausgebildet und weisen eine etwa
ovale Anlagefläche (5a) auf, mit der sie sich an der ent
sprechenden Fläche (5a) der von der anderen Rohrwand aus nach
innen vorstehenden Sicke anlegen. Diese Ausgestaltung erlaubt
zum einen eine recht stabile Abstützung der Rohrwandungen
gegeneinander. Sie ermöglicht auch eine gute Verlötung.
Die Fig. 5 zeigt schematisch, was mit der anhand der Fig. 1 bis
4 erläuterten Ausgestaltung der Flachrohre (1) bezweckt ist.
Aus Fig. 5 wird deutlich, daß die nach dem Kassettieren der
Flachrohre (1) und nach dem Einschieben der Rohrenden in die
Rohrböden (2) zum Zweck des anschließenden Lötens seitlich auf
die Wellrippen (4) und auf den gesamten Rippenrohrblock ausge
übten Andrückkräfte (K) zu einer Verformung der Rohrwände (1b,
1b′) in die gestrichelte und mit (1b′ und 1b′′) bezeichnete
Lage führen. Da die Rohrwandungen (1b und 1b′) im Bereich der
Sicken (5) fest aneinander anliegen, können die Anlageflächen
(5a) der Sicken (5) als eine Art Drehpunkt - der in der Fig. 5
etwa in der Mitte dieser Fläche (5a) mit (7) angedeutet ist
- angesehen werden, um den sich die beiden Rohrwandungen im
Bereich oberhalb der Anlageflächen (5a) im Sinn der Pfeile (8)
nach außen bewegen. Dies erfolgt aufgrund der den Rohrwandungen
innewohnenden Elastizität. Dieses Aufspreizen der Rohrwandung
(1c) im Bereich des Rohrendes (1′) in die Endlage (1c′), die in
Fig. 5 übertrieben angedeutet ist, führt aufgrund der nun dem
Rohr eingeprägten Vorspannung einerseits dazu, daß sich das
Rohr im Bereich seines freien Endes (1c) während der beim Löten
erfolgenden Erwärmung nicht nach innen verformt und einfällt.
Andererseits führt diese Vorspannung auch dazu, daß sich die
Rohrwandungen (1c′) kraftschlüssig und fest an die Innenwand
der Öffnungen (2) des Rohrbodens (3) anlegen, so daß hier keine
Spaltbildung vor oder während des Lötvorganges befürchtet zu
werden muß, die anschließend zu einer undichten Lötung führt.
Die erfindungsgemäße Ausgestaltung führt daher bei der Montage
zu einem Aufspreizeffekt im Bereich der Rohrenden, der in
einfacher und vorteilhafter Weise dazu ausgenützt wird, sowohl
das Einfallen der Rohrenden zu verhindern als auch eine un
erwünschte Spaltbildung im Bereich der Öffnungen (2) der Rohr
böden.
Die Fig. 6 und 7 zeigen lediglich beispielhaft, daß anstelle
von zwei Sicken (5), wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1
bis 4, auch drei Sicken (5′) verteilt über die Breite eines
Flachrohres (1) vorgesehen sein können und daß diese Sicken
(5′) nicht unbedingt mit einer abgeflachten Innenfläche (5a)
versehen zu sein brauchen. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 6
und 7 nämlich sind die Sicken (5′) auf ihrer jeweils an der be
nachbarten Sicke anliegenden Seite abgerundet ausgebildet. Auch
in diesem Fall stellt sich der gewünschte Abstützeffekt ein und
es wird auch eine ausreichende Verlötung an diesen Stellen be
wirkt.
Die Fig. 8 zeigt, daß es selbstverständlich auch möglich ist,
die Noppen auch als runde Stütznoppen (15) oder in anderer
Weise auszubilden, solange der angestrebte Effekt
aufrechterhalten bleibt. Die Stütznoppen (15) sind punktförmig
aus den Flachrohren (1) herausgedrückt.
Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform mit runden Stütznoppen (15),
aber bei einer Bauart, bei der die Rohr/Bodenverbindung aus
Buntmetall besteht. Das Buntmetallrohr (14) ist in der Regel
sehr viel schmäler, etwa maximal 20 mm breit, als entsprechende
Flachrohre aus Aluminium, wie sie in den anderen Beispielen
gezeigt sind.
Es ist natürlich auch möglich, an den freien Rohrenden (1′)
- s. Fig. 5 - aller Ausführungsbeispiele, so wie beim Stand der
Technik, noch nach innen gebogene Laschen vorzusehen, um hier
zusätzlich noch Abstützstege im Außenbereich zu erhalten.
Claims (8)
1. Wärmetauscher, insbesondere Wasser/Luft-Kühler, be
stehend aus mehreren Flachrohren (1), die mit ihren Seiten
flächen parallel zueinander ausgerichtet und mit beiden Enden
(1′) in Öffnungen (2) von Rohrböden (3) dicht gehalten sind,
wobei zwischen den Flachrohren lamellenartige Wärmetauschrippen
(4) eingesetzt und im Bereich der Rohrböden Abstützstellen
zwischen den Rohrwänden jedes Flachrohres vorgesehen sind, die
ein Einfallen der Rohre verhindern, dadurch gekennzeichnet, daß
die Abstützstellen (5, 5′) auf der von den freien Rohrenden
(1′) abgewandten Seite der Rohrböden (3) im Bereich der Wärme
tauschrippen (4) vorgesehen sind.
2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Abstützstellen als aneinanderliegende Noppen (5, 5′)
ausgebildet sind, die aus gegenüberliegenden Rohrwandungen (1b,
1b′) nach innen hereingedrückt sind.
3. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Noppen als runde Stütznoppen (15) ausgebildet sind.
4. Wärmetauscher nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Noppen als in Rohrlängsrichtung verlaufende Sicken (5,
5′) ausgebildet sind.
5. Wärmetauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Länge der Sicken (5, 5′) etwa dem Abstand des oberen
Sickenrandes vom freien Rohrende (1′) entspricht.
6. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Noppen (5′) einen abgerundeten Quer
schnitt aufweisen.
7. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Noppen (5) einen abgeflachten Quer
schnitt mit einer Anlagefläche (5a) auf der Innenseite
aufweisen.
8. Wärmetauscher nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß der Abstand (l2) der Noppen (5, 5′) von der
Rohrbodenebene (6) in etwa der Länge (l1) der nach der anderen
Seite der Rohrbodenebene (6) überstehenden Teile der freien
Rohrenden (1′) entspricht.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19904015830 DE4015830C2 (de) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | Wärmetauscher, insbesondere Wasser/Luft-Kühler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19904015830 DE4015830C2 (de) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | Wärmetauscher, insbesondere Wasser/Luft-Kühler |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE4015830A1 true DE4015830A1 (de) | 1991-11-21 |
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ID=6406588
Family Applications (1)
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DE19904015830 Expired - Fee Related DE4015830C2 (de) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | Wärmetauscher, insbesondere Wasser/Luft-Kühler |
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