DE69514463T2

DE69514463T2 - Wärmeaustauschröhren für lamellenförmigen Wärmetauscher und Verfahren zu deren Herstellung

Info

Publication number: DE69514463T2
Application number: DE69514463T
Authority: DE
Inventors: Soichi Kato
Original assignee: Zexel Corp
Current assignee: Valeo Thermal Systems Japan Corp
Priority date: 1994-09-30
Filing date: 1995-09-29
Publication date: 2000-06-21
Anticipated expiration: 2015-09-30
Also published as: KR100217515B1; EP0704667A2; EP0704667B1; US5996633A; DE69514463D1; KR960011376A; EP0704667A3

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Wärmetauscherrohrleitungen für einen Plattenwärmetauscher, einen Plattenwärmetauscher mit Wärmetauscherrohrleitungen wie beispielsweise flachen Röhren oder flachen Rohren, ein Verfahren zum Herstellen von Wärmetauscherrohrleitungen und ein Verfahren zum Herstellen eines Plattenwärmetauschers mit Wärmetauscherrohxleitungen.

Beschreibung des Standes der Technik

Es ist ein konventioneller Plattenwärmetauscher bekannt, in dem flache Röhren mit Verteiler-/Sammlerelementen wie beispielsweise Bodenbehältern verbunden sind, und ein Wärmeübertragungsmedium mehrfach in Schlangenlinien geführt wird, um zwischen auf den Bodenbehältern angeordneten Einlaß- und Auslaßanschlüssen zu strömen.
Für diese Art Plattenwärmetauscher werden flache Röhren verwendet, wie sie z. B. in (1) der offengelegten japanischen Patentanmeldung mit Veröffentlichungsnummer Hei 3-155422 und (2) der offengelegten japanischen Gebrauchsmusteranmeldung mit Veröffentlichungsnummer Sho 59-59688, offenbart sind.
Wie in Fig. 18 gezeigt, offenbart oben (1) den Aufbau einer flachen Röhre 25, die durch Ausbilden vieler Vorsprünge (Wülste) 27 auf einer Platte 26 von einer gewissen Größe, Doppeltfalten der Platte 26 von einer Falte 28 in ihrer Mitte aus und Hartverlöten von Verbindungen 29, 29 zum wechselseitigen Verbinden gebildet ist.
Wie in Fig. 19 gezeigt, offenbart oben (2) den Aufbau einer flachen Röhre 30, die hergestellt ist, indem zwei Platten 31, 32 mit vielen Vorsprüngen (Wülsten) 27, die nach innen vorstehen, übereinandergelegt werden, um ihre Enden miteinander zu verbinden, und indem Verbindungen 33, 33 an beiden Enden der Platten 31, 32 hartverlötet werden.
Die flachen Röhren 25, 30 von oben (1) und (2) weisen dahingehend Vorteile auf, daß viele Wülste 27 bewirken, daß ein Wärmeübertragungsmedium innerhalb der Röhren turbulent strömt, um die Wärmeübertragungskapazität zu verbessern, die Festigkeit der flachen Oberflächen der Röhren zu erhöhen und einen Druckwiderstand zu verbessern.
Bei den oben genannten flachen Röhren 25, 30 wird eine Höhe c von der flachen Oberfläche zu den jeweiligen Verbindungen 29, 33 ausgebildet, um in der Breitenrichtung der flachen Röhren gleichmäßig denselben Betrag aufzuweisen und entsprechend werden die Wülste 27 ebenfalls ausgebildet, um dieselbe Höhe aufzuweisen. Zusätzlich werden die Einführenden jeder flachen Röhre in die Röhreneinführöffnungen der Bodenbehälter eingeführt und einteilig hartverlötet, um mit den Bodenbehältern verbunden zu sein, damit ein Wärmetauscher gebildet wird.
Fig. 20 zeigt einen sogenannten Einzelsammler- Plattenwärmetauscher 40, der hergestellt wird, indem viele flache Rohre 41 als Wärmetauscherrohrleitungen laminiert werden. Es werden beispielsweise eine in Fig. 21 gezeigte Platte 42 für flache Röhren und ein in Fig. 22 gezeigte Platte 42 für flache Röhren miteinander verbunden, um eine flache Röhre herzustellen, die mit ihren Rücken in einer Vielzahl verbunden sind, um den Wärmetauscher 40 zu bilden. Diese Platten 42 werden durch Pressen ausgebildet und mit sammlerbildenden Ausnehmungen 43, 44 an einem Ende, einem U- förmigen Fluiddurchtritt 45, der mit diesen Ausnehmungen 43, 44 kommuniziert und einem Teilungsvorsprung 46 versehen, um die U-förmigen Fluiddurchtritte 45 auszubilden. Die Platte 4 der Fig. 22 ist des weiteren mit einer Vielzahl von Wülsten 47 rund um den Teilungsvorsprung 46 versehen.
Wie oben beschrieben werden die beiden Platten 42 verbunden, um eine einzelne flache Röhre 41 zu bilden. Eine Kantenverbindung 48 und der Teilungsvorsprung 46 der in Fig. 21 gezeigten Platte werden einteilig mit einer Kantenverbindung 48 und dem Teilungsvorsprung 46 der in Fig. 22 gezeigten Platte verbunden.
Wenn aber die flachen Röhren von oben (1) und (2) verwendet werden, um einen Plattenwärmetauscher zu bilden, werden einige der in der Breitenrichtung der flachen Röhren in der Mitte angeordneten Wülste nicht einstückig hartverlötet, was möglicherweise einen Nachteil dahingehend bewirkt, daß ein Druckwiderstand von beispielsweise einem Kondensator nicht erfüllt ist.
Bei dem einteiligen Hartverlöten können die Kantenverbindungen der Platten voll verlötet werden, da ein Lötwerkstoff für die Innenseite und die Außenseite der Platten ausreichend ist. Der Lötwerkstoff innerhalb der Platten ist aber nicht ausreichend, um die Wülste zu verbinden, die in der Mitte der Breitenrichtung der flachen Röhren angeordnet sind; es werden sehr kleine Spalte zwischen den zu verbindenden Wülsten ausgebildet, es wird nur der Lötwerkstoff innerhalb der Platten verwendet, um die Wülste zu verbinden, es wird aufgrund von Verschmelzen der Lötwerkstofflage beim Löten die Dicke einer Lötschicht verringert, und es weisen die Wülste unterschiedliche Höhen auf, so daß ein ausreichendes Verlöten nicht hergestellt werden kann.
Darüber hinaus weisen die konventionellen flachen Röhren dahingehend einen Nachteil auf, daß das fehlerhafte Verlöten zwischen den Wülsten nicht überprüft werden kann.
Überdies weisen die konventionellen flachen Röhren ebenfalls denselben Nachteil wie oben auf, wenn die inneren Rippen in die flachen Röhren eingeführt werden.
Zusätzlich weist der obige Einzelsammler-Plattenwärmetauscher ebenfalls Nachteile dahingehend auf, daß die Teilungsvorsprünge und die Wülste fehlerhaft verlötet werden, und das Auftreten von fehlerhaftem Verlöten nicht überprüft werden kann.
In Anbetracht des Vorstehenden ist es ein zugrundeliegendes technisches Problem der vorliegenden Erfindung, Wärmetauscherrohrleitungen für einen Plattenwärmetauscher, einen Plattenwärmetauscher mit Wärmetauscherrohrleitungen, ein Verfahren zum Herstellen von Wärmetauscherrohrleitungen und ein Verfahren zum Herstellen eines Plattenwärmetauschers mit Wärmetauscherrohrleitungen bereitzustellen, bei denen das Auftreten von fehlerhaftem Verlöten überprüft werden kann.

Darstellung der Erfindung

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird das obige zugrundeliegende technische Problem gelöst durch Wärmetauscherrohrleitungen für einen Plattenwärmetauscher, der aus einem eine Aluminiumlegierung mit einem plattierten Lötwerkstoff enthaltenden Aluminiumwerkstoff hergestellt, und durch Falten einer Platte oder Übereinanderlegen zweier Platten sowie Löten zum Verbinden von Kantenverbindungen der gefalteten Platte oder der übereinandergelegten Platten gebildet ist, bei denen die gefaltete Platte oder die übereinandergelegten Platten Vorsprünge aufweisen, die von einer oder beiden der gegenüberliegenden Plattenflächen zur anderen Plattenfläche vorspringen, die Vorsprünge in Berührung mit einer flachen Fläche der anderen Platte oder den Vorsprüngen der anderen Platte gefügt sind, und die Kantenverbindungen der gefalteten Platte oder der übereinandergelegten Platten gefügt sind, und die Höhe der Kantenverbindung jeder Platte kleiner ist als die der Vorsprünge.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das obige zugrundeliegende technische Problem durch einen Plattenwärmetauscher mit Wärmetauscherrohrleitungen gelöst, der die Merkmale von Anspruch 5 aufweist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das obige zugrundeliegende technische Problem durch ein Verfahren zum Herstellen von Wärmetauscherrohrleitungen mit den Merkmalen von Anspruch 6 gelöst.
Gemäß einem wiederum weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das obige zugrundeliegende technische Problem durch ein Verfahren zum Herstellen eines Plattenwärmetauschers mit Wärmetauscherrohrleitungen gelöst, die aus einem eine Aluminiumlegierung mit einem plattierten Lötwerkstoff enthaltenden Aluminiumwerkstoff hergestellt sind, das umfaßt: Falten einer einzelnen Platte, die von ihrer flachen Oberfläche nach innen vorspringende Vorsprünge aufweist, oder Übereinanderlegen zweier Platten, die von ihren flachen Oberflächen nach innen vorspringende Vorsprünge aufweisen, in Berührung Bringen gegenseitiger Enden der Vorsprünge und Löten, um die Kanten der gefalteten Platte oder der übereinandergelegten Platten und die Enden der Vorsprünge wechselseitig zu verbinden, wobei die Höhe der Kantenverbindung jeder Platte durch Formpressen kleiner gemacht wird als die der Vorsprünge, die Enden der Wärmetauscherrohrleitungen in die Einführöffnungen der Bodenbehälter eingeführt werden, und die Enden der Vorsprünge und der Kantenverbindungen der gefalteten Platte oder der übereinandergelegten Platten durch Löten verbunden werden.
Des weiteren wird ein Verfahren zum Herstellen von Wärmetauscherrohrleitungen für einen Plattenwärmetauscher beschrieben, der aus einem eine Aluminiumlegierung mit einem plattierten Lötwerkstoff enthaltenden Aluminiumwerkstoff hergestellt ist, was umfaßt: Falten einer Platte oder Übereinanderlegen zweier Platten, Einführen einer Innenrippe nach innerhalb und Löten, um Kantenverbindungen der gefalteten Platte oder der übereinandergelegten Platten zu verbinden, wobei die Höhe der Kantenverbindung jeder Platte durch Formpressen geringer ausgebildet ist, als eine Hälfte der Höhe der gefalteten Platte oder der übereinandergelegten Platten, in die die Innenrippe eingeführt wird, Enden der Wärmetauscherrohrleitungen werden in Einführöffnungen der Bodenbehälter eingeführt, und die Kantenverbindungen sowie die Innenrippen und die gefalteten Platten oder die übereinandergelegten Platten werden durch Löten miteinander verbunden.
Um diese Wärmetauscherrohrleitungen herzustellen, wird eine Vorrichtung oder ähnliches verwendet, um eine Vielzahl von Wärmetauscherrohrleitungen mit einer zwischen den Wärmetauscherrohrleitungen angeordneten Wellrippe zu laminieren, Löten wird durchgeführt, um die Vorsprünge (z. B. zwischen den Wülsten, zwischen Wülsten und der zusammenpassenden Platte, zwischen der Innenrippe und der Platte, oder zwischen den Teilungsvorsprüngen) der Wärmetauscherrohrleitungen und der Kantenverbindungen wechselseitig zu verbinden.
Da die Höhe der Kantenverbindung der Platte geringer gemacht wird als die der obigen Vorsprünge (nämlich die Höhe der Wülste, eine Hälfte der Plattenhöhe, in die die Innenrippe eingeführt wird, oder die Höhe des Teilungsvorsprungs), sind bei diesen Wärmetauscherrohrleitungen die Restriktionen aufgrund der Montage besonders hoch bei der Berührung von gegenüberliegenden Wülsten, den verbundenen Teilen der Innenrippe mit den Platten oder den Teilungsvorsprüngen. Als ein Ergebnis verbindet das einstückige Löten die Vorsprünge über den sich innerhalb beider Platten befindenden Lötwerkstoff, und der Lötwerkstoff der Innenseite und Außenseite der Platten tritt zwischen die Kantenverbindungen ein, um diese sicher zu verbinden, weil ein Spalt, der zwischen den Kantenverbindungen ausgebildet sein kann, mit dem Lötwerkstoff gefüllt wird.
Folglich werden die Vorsprünge der Wärmetauscherrohrleitungen unter Vorrang verlötet und daher können die Wülste, die Wülste und die zusammenpassende Platte, die Innenrippe und die Platten oder die Teilungsvorsprünge sicher verlötet werden. Als ein Ergebnis kann der Druckwiderstand der Wärmetauscherrohrleitungen verbessert werden und sie können zufriedenstellend auf einen Kondensator angewendet werden. Da die Vorsprünge der Wärmetauscherrohrleitungen unter Vorrang verlötet werden, ist es darüber hinaus schwierig, daß ein möglicher Defekt beim Löten zwischen den Wülsten und der zusammenpassenden Platte, den Innenrippen und den Platten oder den Teilungsvorsprüngen auftritt, sondern zwischen den Verbindungen. Falls dieser Defekt zwischen den Kantenverbindungen auftritt, wird er als externes Leck durch eine visuelle Inspizierung oder Überprüfung aufgefunden, so daß defektes Löten einfach aufgefunden werden kann.
Sogar die erfindungsgemäßen, durch Falten einer Platte und die durch Verbinden zweier Platten ausgebildeten Wärmetauscherrohrleitungen stellen einen ausreichenden Druckwiderstand und eine leichte Möglichkeit des Überprüfens eines möglichen Defekts beim Löten bereit, indem es ermöglicht ist, die in der Breitenrichtung der Wärmetauscherrohrleitungen in der Mitte angeordneten Wülste, die in die Wärmetauscherrohrleitungen einzuführenden Innenrippen, oder die in den Wärmetauscherrohrleitungen angeordneten Teilungsvorsprünge sicher zu verbinden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Vorderansicht des Plattenwärmetauschers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 2 ist eine perspektivische Ansicht einer flachen Röhre.
Fig. 3 ist eine Querschnittansicht, genommen entlang Linie A-A der in Fig. 2 gezeigten flachen Röhre.
Fig. 4 ist eine Querschnittansicht, die eine flache Röhre zeigt, die in eine Einführöffnung eingeführt ist.
Fig. 5 ist eine Querschnittansicht, die eine gelötete flache Röhre zeigt.
Fig. 6 ist eine Querschnittansicht, die eine weitere Ausführungsform der flachen Röhre zeigt.
Fig. 7 ist eine Querschnittansicht, die eine weitere Ausführungsform der flachen Röhre zeigt.
Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht, die eine weitere Ausführungsform der flachen Röhre zeigt.
Fig. 9 ist eine perspektivische Ansicht, die eine weitere Ausführungsform der flachen Röhre zeigt.
Fig. 10 ist eine perspektivische Ansicht, die eine weitere Ausführungsform der flachen Röhre zeigt.
Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht, die eine weitere Ausführungsform der flachen Röhre zeigt.
Fig. 12 ist eine perspektivische Ansicht, die eine weitere Ausführungsform der flachen Röhre zeigt.
Fig. 13 ist eine perspektivische Ansicht, die eine weitere Ausführungsform der flachen Röhre zeigt.
Fig. 14 ist eine zentrale Vertikalschnittansicht der flachen Röhre.
Fig. 15 ist eine zentrale Vertikalschnittansicht einer weiteren Ausführungsform der flachen Röhre.
Fig. 16 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch eine Lötvorrichtung für Wärmetauscher zeigt.
Fig. 17 ist eine Querschnittansicht, die einen getragenen Wärmetauscher zeigt.
Fig. 18 ist eine Querschnittansicht, die eine flache Faltröhre gemäß dem Stand der Technik zeigt.
Fig. 19 ist eine Querschnittansicht, die eine flache übereinandergelegte Röhre gemäß einem Stand der Technik zeigt.
Fig. 20 ist eine Vorderansicht eines Einzelsammlerplattenwärmetauschers.
Fig. 21 ist ein Diagramm, das eine Platte zum Konfigurieren einer flachen Röhre zeigt.
Fig. 22 ist ein Diagramm, das eine Platte zum Konfigurieren einer flachen Röhre zeigt.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf in den beigefügten Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiele beschrieben werden.
In Fig. 1 weist ein laminierter Wärmetauscher 1 dieser Ausführungsform einer Vielzahl von Wärmetauscherrohrleitungen, d. h. in diesem Fall flache Röhren 2, auf, die mit einer Wellrippe 3 zwischen ihnen laminiert sind, und bei dem jeweilige Enden der Vielzahl von flachen Röhren 2 in Einführöffnungen 7 eingeführt sind, die an Bodenbehältern 4 angeordnet sind. Des weiteren sind Ober- und Unterseitenöffnungen jedes Bodenbehälters 4 mit Blindstopfen 8 gedichtet, und Teilungen 9 sind bei vorbestimmten Positionen jedes Bodenbehälters 4 angeordnet. Der Bodenbehälter 4 ist mit einer Einlaßverbindung 10 oder einer Auslaßverbindung 11 versehen, und ein Wärmeübertragungsmedium wird mehrfach in Schlangenlinien geführt, um zwischen den Einlaß- und Auslaßverbindungen 10 und 11 zu strömen. In der Zeichnung bezeichnen Bezugszeichen 5 und 6 Bodenplatten und Endplatten, die die Bodenbehälter 4 konfigurieren, und Bezugszeichen 12 bezeichnet Seitenplatten, die an der Oberseite und Unterseite der laminierten flachen Röhren 2 angeordnet sind.
Wie in Fig. 2 und Fig. 3 gezeigt, ist jede flache Röhre 2 durch Übereinanderlegen zweier Platten 14, 15 gebildet, die in eine vorherbestimmte Größe/Form gepreßt sind. Diese Platten 14, 15 weisen an beiden Enden in einer Längsrichtung Verbindungen auf, und flache Flächen sind ausgebildet, um nach außen vorzustehen, jede flache Fläche weist Vorsprünge auf, die nach innen vorstehen, um einander zu berühren; auf diese Weise sind viele kreisförmige Wülste 17 ausgebildet.
In Fig. 2 sind die Wülste 17 bis zu den Enden der flachen Röhre 2 ausgebildet, die in die Bodenbehälter 4 eingeführt sind. Diese Wülste 17 fungieren, um eine Wärmeübertragungskapazität zu verbessern, indem bewirkt wird, daß das Wärmeübertragungsmedium innerhalb der Röhre turbulent strömt, um die Wärmeübertragungskapazität zu verbessern und die Festigkeit der flachen Oberflächen der Röhren zu erhöhen, um einen Druckwiderstand zu verbessern.
In Fig. 3 ist die Höhe a jeder Verbindung 16 an beiden Enden der flachen Röhre 2, d. h. eine Dicke zwischen der flachen Oberfläche und der Verbindung 16, gestaltet, um geringer zu sein als die Höhe b jedes zwischen beiden Kanten ausgebildeten Wulstes 17, und die Wülste werden durch Pressen ausgebildet.
Bei dieser Ausführungsform ist ein Unterschied t zwischen der Höhe b des Wulstes 17 und der Höhe a der Verbindung 16 bestimmt, um beispielsweise ungefähr 0,02 bis 0,1 mm zu betragen.
Um die flachen Röhren 2 in die Einführöffnungen 7 der Bodenbehälter 4 einzuführen, wird bei dem Plattenwärmetauscher 1 eine Vorrichtung verwendet, um die Wellrippe 3 zwischen den flachen Röhren 2 zu positionieren, und die Vielzahl flacher Röhren 2 zu laminieren, wobei die Einführenden jeder flachen Röhre 2 in die Einführöffnungen der Bodenbehälter 4 eingeführt werden und das einteilige Löten durchgeführt wird, um zwischen den Wülsten 17 und zwischen den Verbindungen 16 der flachen Röhren 2 und zwischen den flachen Röhren 2 und den Einführöffnungen 7 der Bodenbehälter 4 eine Fügeverbindung herzustellen.
Wenn die flachen Röhren 2 in die Einführöffnungen 7 der Bodenbehälter 4 eingeführt werden, berühren sich die Enden der Wülste 17 wechselseitig, aufgrund von Schubdrücken durch die Einführöffnungen 7, und es wird bei beiden Kanten zwischen den Verbindungen 16 ein kleiner Spalt ausgebildet, weil die Höhe a der Verbindung 16 kleiner ist als die Höhe der Wülste 17. des weiteren werden beim einteiligen Löten die Wülste 17 innerhalb der Platten 14, 15 durch den Lötwerkstoff wechselseitig miteinander verbunden, und wie in Fig. 5 gezeigt, tritt ein Lötwerkstoff 19 innerhalb und außerhalb der Platten 14, 15 in den Spalt zwischen den Verbindungen 16 ein, wodurch der Spalt sicher gefüllt wird, um die Verbindungen 16 wechselseitig zu verbinden.
Da die Höhe der Verbindungen geringer ausgebildet ist als die der Wülste, können folglich gemäß dieser Ausführungsform die Wülste der flachen in die Einführöffnungen der Bodenbehälter eingeführten Röhren unter Vorrang verlötet werden, was es ermöglicht, die Wülste wechselseitig sicher zu verlöten. Als ein Ergebnis kann der Druckwiderstand der flachen Röhren verbessert werden, und sie können zufriedenstellend bei einem Kondensator angewendet werden.
Da die Wülste der flachen Röhren unter Vorrang verlötet werden, ist es des weiteren schwierig, daß ein möglicher Defekt beim Löten anstelle von zwischen den Verbindungen zwischen den Wülsten auftritt. Falls ein derartiger Defekt zwischen den Verbindungen auftritt, wird er durch visuelle Inspizierung oder eine Überprüfung als externes Leck aufgefunden, so daß defektes Löten einfach auffindbar ist.
Die obige Ausführungsform wurde unter Bezugnahme auf die flachen Röhren 2 beschrieben, die gebildet werden, indem die beiden Platten 14, 15 übereinandergelegt werden, kann aber auf eine flache Röhre 2 angewendet werden, die durch Falten einer einzelnen Platte 14 in der Mitte gebildet wird, wie in Fig. 6 gezeigt. In Fig. 6 bezeichnet Bezugszeichen 17 Wülste, 16 Verbindungen und 20 eine Falte.
Ebenfalls kann bezüglich der flachen Faltröhren 2 die obige Ausführungsform auf eine flache Röhre 2 angewendet werden, deren Falte 20, wie in Fig. 7 gezeigt, krummlinig ist.
Die in Fig. 6 und Fig. 7 gezeigten flachen Röhren 2 weisen ihre eine Kante durch die Falte 20 gebildet auf, so daß unter der Vielzahl von Wülsten 17 in der Breitenrichtung die Höhen jeweiliger Wülste 17 von der Falte 20 zu den Verbindungen 16 in der Abfolge bestimmt werden, um d, e, f und g zu betragen, und diese Reihenfolge kann eingestellt werden, um d = e = f = g > a oder d > e > f > g > a zu betragen.
Des weiteren wurde die obige Ausführungsform unter Bezugnahme auf die kreisförmigen Wülste 17 beschrieben, die Wülste 17 können aber elliptisch ausgebildet sein. Des weiteren hat die Ausführungsform die Wülste wechselseitig verlötet, die Wülste können aber gelötet werden, so daß sie mit der Gegenplatte verbunden sind.
Fig. 9 bis Fig. 11 zeigen andere Ausführungsformen der Erfindung. Bei diesen Ausführungsformen werden zwei Platten 14, 15, die durch Pressen in Formen von vorherbestimmter Größe gebildet sind, übereinandergelegt und diese Platten 14, 15 weisen Verbindungen 16, 17 bei beiden sich in eine Längsrichtung erstreckenden Kanten auf.
Fig. 9 und Fig. 10 zeigen, daß jeweilige flache Flächen ausgebildet sind, um nach außen vorzustehen, und mit Vorsprüngen versehen sind, die nach innen vorspringen, um ihre Spitzen mit der anderen flachen Fläche in Berührung zu bringen. In diesen Fällen sind die gefalteten Vorsprünge 17' und Wülste 17 in einer Mehrzahl angeordnet.
Fig. 11 zeigt, daß flache Oberflächen ausgebildet sind, um nach außen vorzuspringen, wobei jede flache Oberfläche mit einer Vielzahl von Vorsprüngen versehen ist, die nach innen vorspringen, um sich wechselseitig zu berühren. In diesem Fall sind die Vorsprünge Wülste 17, die gebogene Vorsprünge sind, deren gegenüberliegende gebogene Flächen wechselseitig und kontinuierlich in Berührung gebracht sind.
In den in Fig. 9 und Fig. 10 gezeigten Ausführungsformen ist die Höhe a jeder Verbindung 16 bei beiden Kanten der flachen Röhre 2, d. h. die Dicke von der flachen Oberfläche zur Verbindung 16, in derselben Weise wie bei der vorher genannten Ausführungsform ausgebildet, um geringer zu sein als eine halbe Größe b der Röhrendicke. Bei der Ausführungsform der Fig. 11 ist die Höhe a ebenfalls geringer als die Höhe b jedes Wulstes 17. Diese Ausführungsformen wurden unter Bezugnahme auf die flachen Röhren beschrieben, die durch Übereinanderlegen zweier Platten 14, 15 als die flache Röhre 2 ausgebildet sind. Diese Ausführungsformen können aber auf eine flache Röhre angewendet werden, die durch Falten einer einzelnen Platte in der Mitte ausgebildet ist.
Folglich weisen die in den Fig. 9 bis 11 gezeigten Ausführungsformen dieselben Wirkungen wie die vorgenannte Ausführungsform auf.
Die Fig. 12 und Fig. 13 zeigen weitere Ausführungsformen der Erfindung. Bei diesen Ausführungsformen wird auf dieselbe Weise wie in der ersten Ausführungsform eine einzelne Platte 14, die durch Pressen in eine Form vorherbestimmter Größe ausgebildet ist, in der Mitte gefaltet; die Platte 14 weist an einer Kante entlang einer Längsrichtung Verbindungen 16, 16 auf, und eine innere Rippe 18 ist in die gefaltete Platte 14 eingeführt.
Fig. 12 zeigt, daß die innere Rippe 18 einzeln und lang ist, wobei die Höhe a bei den Kantenverbindungen der Platte 14 geringer als eine halbe Größe d der Höhe der gefalteten Platte 14 ist, in die die Innenrippe 18 eingeführt ist. Beide Enden der flachen Röhre 2 sind in Einführöffnungen 7 von Bodenbehältern 5, 6 eingeführt und mit ihnen verlötet, die Verteiler-/Sammlerelemente sind; folglich sind die Kantenverbindungen der Platte gefügt und die Innenrippe 18 ist mit der Platte 14 verbunden.
Fig. 13 zeigt, daß viele Innenrippen 18 in einer Längsrichtung angeordnet sind, und die benachbarten Innenrippen 18, 18 in der Breitenrichtung wechselseitig versetzt sind. Da die benachbarten Innenrippen 18, 18 in der Breitenrichtung wechselseitig versetzt sind, ist ein innerhalb der Röhre strömendes Wärmeübertragungsmedium Turbulenzen ausgesetzt, um eine Wärmeübertragungskapazität zu verbessern, und die Innenrippen 18 dienen dazu, die Festigkeit der flachen Oberflächen der Röhre zu verstärken und einen Druckwiderstand zu verbessern. Ebenfalls ist die Höhe a bei der Kantenverbindung der Platte geringer als eine halbe Größe d der Höhe der gefalteten Platte 14, in der die Innenrippen 18 eingeführt sind, und beide Enden der flachen Röhre 2 sind in Einführöffnungen 7 von Bodenbehältern 5, 6 eingeführt und verlötet; folglich sind die Kantenverbindungen der Platte gefügt und die Innenrippen 18 sind mit der Platte 14 verbunden.
Die in Fig. 12 und Fig. 13 gezeigten Ausführungsformen weisen ebenfalls dieselben Wirkungen wie die vorgenannten Ausführungsformen auf. Diese Ausführungsformen der Fig. 12 und Fig. 13 wurden unter Bezugnahme auf die flachen Röhren beschrieben, die durch Falten einer einzelnen Platte in der Mitte gebildet sind. Diese Ausführungsformen können aber ebenfalls auf ein flaches Rohr angewendet werden, das durch Übereinanderlegen zweier Platten 14, 15 gebildet ist.
Fig. 14 zeigt, daß die Höhe x der Kantenverbindung 48 der in Fig. 21 gezeigten Platte 42 geringer ausgebildet ist, als die Höhe y des Teilungsvorsprungs 46. Daher ist dann, wenn die beiden Platten 42 verbunden werden, um ein flaches Rohr 41 zu bilden, die Spannung aufgrund der Montage bei dem Teilungsvorsprung 46, der vorsteht, besonders hoch. Als ein Ergebnis verbindet das einstückige Löten mittels des Lötwerkstoffs, der sich innerhalb beider Platten befindet, sicher die Vorsprünge, und der Lötwerkstoff der Innenseite und Außenseite der Platten 42 tritt zwischen die Kantenverbindungen 48 ein, um sie sicher miteinander zu verbinden, weil ein Spalt, der zwischen den Kantenverbindungen 48 ausgebildet werden könnte, mit dem Lötwerkstoff gefüllt wird.
Fig. 15 zeigt, daß die Höhe x der Kantenverbindung 48 der in Fig. 22 gezeigten Platte 42 geringer ausgebildet ist, als die Höhe y des Teilungsvorsprungs 46 und die Höhe z der Wülste 47. Es bestehen zwei Abänderungen dahingehend, daß die Höhe y des Teilungsvorsprungs 46 gleich der Höhe z der Wulst 47 gemacht und die Höhe z der Wülste 47 und die Höhe x der Kantenverbindung allmählich gesenkt wird, um kleiner zu sein als die Höhe y des Teilungsvorsprungs 46. In jedem Fall ist die Höhe y des Teilungsvorsprungs 46 am größten, so daß dann, wenn zwei Platten 47 gefügt werden, um ein flaches Rohr 41 zu bilden, die Spannung aufgrund der Montage bei dem Teilungsvorsprung 46, der vorsteht, besonders hoch ist. Als ein Ergebnis verbindet das einstückige Löten mittels des sich innerhalb beider Platten befindenden Lötwerkstoffs sicher die Vorsprünge, und der Lötwerkstoff der Innenseite und der Außenseite der Platten 42 tritt zwischen die Kantenverbindungen 48 ein, um diese sicher miteinander zu verbinden, weil ein Spalt, der zwischen den Kantenverbindungen 48 ausgebildet sein kann, mit dem Lötwerkstoff gefüllt wird.
Die in Fig. 14 und Fig. 15 gezeigten Platten weisen bei dem Ende des Teilungsvorsprungs 46 im allgemeinen eine schlechte Löteigenschaft auf (das obere Ende des Teilungsvorsprungs 46 in den Zeichnungen), so daß bevorzugt dieser Teil am größten ausgebildet ist.
Es wird nun das Löten des Plattenwärmetauschers 1 mit dem obigen Aufbau beschrieben werden.
Der Plattenwärmetauscher 1 wird montiert, indem die Wellrippe 3 zwischen den flachen Röhren 2 unter Verwendung einer Vorrichtung positioniert wird, die Vielzahl von flachen Röhren 2 laminiert werden und die Einführenden jeder flachen Röhre 2 in die Einführöffnungen 7 der Bodenbehälter 4 eingeführt werden.
Zum einteiligen Löten des montierten Wärmetauschers 1 wird eine in Fig. 16 gezeigte Lötvorrichtung 23 verwendet. Die Lötvorrichtung 23 umfaßt einen Flußmittelaufbringer 21, der flüssiges Flußmittel abwärts auf den Wärmetauscher 1 sprüht, einen Lötofen 22, der eine Temperatur des flußmittelbehafteten Wärmetauschers 1 allmählich erhöht und ihn kühlt, und einen Bandförderer 23, der den Wärmetauscher 1 durch die obige Vorrichtung trägt.
Um den Wärmetauscher 1 auf dem Bandförderer 23 anzuordnen, werden beide Bodenbehälter 4 wie ebenfalls in Fig. 17 gezeigt auf den Bandförderer 23 gelegt.
Der mit dem Flußmittel beschichtete Wärmetauscher 1 wird durch den Bandförderer 23 zu dem Lötofen 22 getragen, wo er einstückig verlötet wird. In diesem Fall wird ein Spalt zwischen den Verbindungen 16, 16 des flachen Rohrs mit dem geschmolzenen Lötwerkstoff gefüllt, um die Verbindungen 16, 16 wechselseitig zu verbinden, und andere Teile werden ebenfalls verlötet, um den Wärmetauscher 1 zu bilden.
Wenn sich die Verbindungen 16 der flachen Röhre 2 nur an einer Kante befinden, wird der Wärmetauscher 1 derart angeordnet und getragen, daß die Verbindungen 16 nach unten weisen. Folglich füllt der Lötwerkstoff der Innenseite und Außenseite der gefalteten Platte die Spalten zwischen den Verbindungen, um diese sicher zu verbinden.

Claims

1. Wärmetauscherrohrleitungen (2) für einen Plattenwärmetauscher (1), der aus einem eine Aluminiumlegierung mit einem plattierten Lötwerkstoff enthaltenden Aluminiumwerkstoff hergestellt, und durch Falten einer Platte (14, 42) oder Übereinanderlegen zweier Platten (14, 15) sowie Löten zum Verbinden von Kantenverbindungen (16, 48) der gefalteten Platte (14, 42) oder der übereinandergelegten Platten (14, 15) gebildet ist, bei denen

die gefaltete Platte (14, 42) oder die übereinandergelegten Platten (14, 15) Vorsprünge (17, 46, 47) aufweisen, die von einer oder beiden der gegenüberliegenden Plattenflächen zur anderen Plattenfläche vorspringen,

die Vorsprünge (17, 46, 47) in Berührung mit einer flachen Fläche der anderen Platte oder den Vorsprüngen (17, 46, 47) der anderen Platte gefügt sind, und die Kantenverbindungen (16, 48) der gefalteten Platte (14, 42) oder der übereinandergelegten Platten (14, 15) gefügt sind, und

die Höhe (a, x) der Kantenverbindung (16, 48) jeder Platte (14, 15) kleiner ist als die (b, d, e, f, g, y, z) der Vorsprünge (17, 46, 47).

2. Wärmetauscherrohrleitungen (2) für einen Plattenwärmetauscher (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscherrohrleitungen (2) flache Rohre, und die Vorsprünge (17, 46, 47) eine Vielzahl von Sicken (17, 47) sind.

3. Wärmetauscherrohrleitungen (2) für einen Plattenwärmetauscher (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmetauscherrohrleitungen (2) flache Rohre (41) sind, und die Vorsprünge (17, 46, 47) einen Teilungsvorsprung (46) zum Bilden eines U-förmigen Fluiddurchlasses (45) und eine Vielzahl von um den Teilungsvorsprung (46) angeordneten Sicken (47) umfassen.

4. Wärmetauscherrohrleitungen (2) für einen Plattenwärmetauscher (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (17, 46, 47) in einer Mehrfachanzahl ausgebildet sind, und Höhen der Vorsprünge (b, d, e, f, g, y, z) allmählich gesenkt werden, um von einem gegebenen Teil zu den Kantenverbindungen (16, 48) der Platte kleiner zu werden.

5. Plattenwärmetauscher (1), mit Verteiler-/Sammlerelementen (4), die Einführöffnungen (7) für Wärmetauscherrohrleitungen (2) aufweisen, und mit Wärmetauscherrohrleitungen (2), die aus einem eine Aluminiumlegierung mit einem plattierten Lötwerkstoff enthaltenden Aluminiumwerkstoff hergestellt und gebildet sind, indem eine einzelne Platte (14, 42) gefaltet wird, die von ihrer flachen Oberfläche nach innen vorspringende Vorsprünge (17, 46, 47) aufweist, oder indem zwei Platten (14, 15) übereinandergelegt werden, die von ihren flachen Oberflächen nach innen vorspringende Vorsprünge (17, 46, 47) aufweisen, und indem die Enden der Vorsprünge (17, 46, 47) mit denen gegenüberliegender Vorsprünge (17, 46, 47) in Berührung gebracht werden, und indem gelötet wird, um die Kanten der gefalteten Platte (14, 42) oder der übereinandergelegten Platten (14, 15) und die Enden der Vorsprünge (17, 46, 47) mit denen der gegenüberliegenden Vorsprünge zu verbinden, bei dem

die Höhe (a, x) der Kantenverbindung (16, 48) jeder Platte geringer ist als die (b, d, e, f, g, y, z) der Vorsprünge (17, 46, 47),

Enden der Wärmetauscherrohrleitungen in die Einführöffnungen (7) der Verteiler-/Sammlerelemente (4) eingeführt sind, und

die Enden der Vorsprünge (17, 46, 47) und die Kantenverbindungen (16, 48) der gefalteten Platte (14, 42) oder der übereinandergelegten Platten (14, 15) gelötet sind, um mit denen der gegenüberliegenden Platte verbunden zu sein.

6. Verfahren zum Herstellen von Wärmetauscherrohrleitungen (2), die aus einem eine Aluminiumlegierung mit einem plattierten Lötwerkstoff enthaltenden Aluminiumwerkstoff hergestellt sind, das umfaßt: Falten einer einzelnen Platte (14, 42), die von ihrer flachen Oberfläche nach innen vorspringende Vorsprünge (17, 46, 47) aufweist, oder Übereinanderlegen zweier Platten (14, 15), die von ihren flachen Oberflächen nach innen vorspringende Vorsprünge (17, 46, 47) aufweisen, in Berührung Bringen gegenseitiger Enden der Vorsprünge (17, 46, 47), und Löten, um gegenseitige Kanten der Platten und gegenseitige Enden der Vorsprünge (17, 46, 47) zu verbinden, wobei die Höhe (a, x) der Kantenverbindung (16, 48) jeder Platte durch Formpressen kleiner gemacht wird als die (b, d, e, f, g, y, z) der Vorsprünge (17, 46, 47), und die gegenseitigen Enden der Vorsprünge (17, 46, 47) und die Kantenverbindungen (16, 48) der gefalteten Platten (16, 42) oder der übereinandergelegten Platten (14, 15) durch Löten verbunden werden.

7. Verfahren zum Herstellen eines Plattenwärmetauschers (1), der Bodenbehälter (4) mit Einführöffnungen (7) für Wärmetauscherrohrleitungen (2), und

Wärmetauscherrohrleitungen (2) umfaßt, die aus einem eine Aluminiumlegierung mit einem plattiertem Lötwerkstoff enthaltenden Aluminiumwerkstoff hergestellt sind, das umfaßt:

Falten einer einzelnen Platte (14, 42), die von ihrer flachen Oberfläche nach innen vorspringende Vorsprünge (17, 46, 47) aufweist, oder Übereinanderlegen zweier Platten (14, 15), die von ihren flachen Oberflächen nach innen vorspringende Vorsprünge (17, 46, 47) aufweisen, in Berührung Bringen gegenseitiger Enden der Vorsprünge (17, 46, 47), und Löten, um gegenseitige Kanten der Platten und gegenseitige Enden der Vorsprünge (17, 46, 47) zu verbinden, bei dem die Höhe (a, x) der Kantenverbindung (16, 48) jeder Platte durch Formpressen kleiner gemacht wird als die (b, d, e, f, g, y, z) der Vorsprünge (17, 46, 47), Enden der Wärmetauscherrohrleitungen (2) in die Einführöffnung (7) der Bodenbehälter (4) eingeführt werden, und die gegenseitigen Enden der Vorsprünge (17, 46, 47) und die Kantenverbindungen (16, 48) der gefalteten Platte (16, 42) oder der übereinandergelegten Platten (14, 15) durch Löten verbunden werden.