DE69600309T2

DE69600309T2 - Flachrohr für einen wärmetauscher

Info

Publication number: DE69600309T2
Application number: DE69600309T
Authority: DE
Inventors: Frederic Letrange
Original assignee: Valeo Thermique Moteur SA
Current assignee: Valeo Thermique Moteur SA
Priority date: 1995-06-22
Filing date: 1996-06-18
Publication date: 1998-09-10
Anticipated expiration: 2016-06-19
Also published as: EP0776454B1; DE69600309D1; US5704423A; KR970705731A; FR2735853A1; ES2117900T3; EP0776454A1; WO1997001071A1; FR2735853B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Flachrohr für einen Wärmetauscher, vor allem einer Heizungs- und/oder Klimaanlage eines Kraftfahrzeugs oder für eine Kühlanlage eines Kraftfahrzeugs.
Sie betrifft insbesondre ein Flachrohr, das zwei gegenüberliegende flache Seiten umfaßt, die miteinander durch zwei abgerundete Seiten und durch zwei innere Längstrennwände verbunden sind, um Umlaufkanäle im Rohr zu bilden.
Derartige, auch als "Mehrkanalrohre" bezeichnete Flachrohre, sind parallel angeordnet, um ein Rohrbündel zu bilden, das außerdem gewellte Einsätze umfaßt, die Rippen bilden und zwischen den Rohren angeordnet sind.
Die Rohre sind dazu bestimmt, von einem Wärmeträgermedium durchströmt zu werden, bei dem es sich um Wasser oder um ein Kältemittel handeln kann.
Diese Mehrkanalrohre können insbesondere verwendet werden, um einen Kondensator einer Klimaanlage zu bilden, wobei sie dann von einem Kältemittel durchströmt werden, das unter hohem Druck stehen kann.
Die Innentrennwände der Rohre dienen in diesem Fall zur Versteifung des Rohrs und zur Verhinderung seiner Verformung unter der Einwirkung des hohen Drucks des Kältemittels.
Bei bestimmten Anwendungen ermöglichen die Trennwände die Bildung von Umlaufkanälen, die von unterschiedlichen Medien durchströmt werden können, was gegebenenfalls im Gegenstrombetrieb erfolgen kann.
Aus dem europäischen Patent Nr. 0 302 232 ist bereits ein derartiges Flachrohr bekannt, das aus einem Netallband hergestellt wird, an dem mehrere aufeinanderfolgende Rollbiegevorgänge erfolgen, um die beiden flachen Seiten, die beiden abgerundeten Seiten und zwei U-förmig gebogene Kanten zu bilden, die untereinander und an einer der langen Seiten verlötet werden, um dadurch zwei Umlaufkanäle auszubilden.
Eines der Hauptprobleme, die bei der Herstellung dieses bekannten Rohrs auftreten, besteht in der Ausführung der U-förmig gebogenen Kanten. Denn die Ausführung dieser gebogenen Kanten ist ein schwieriger Vorgang und kann zu Anrissen führen.
Darüber hinaus hat dieses bekannte Rohr den Nachteil, daß es nur die Ausführung von Flachrohren ermöglicht, die eine einzige Innentrennwand aufweisen und daher nur zwei Umlaufkanäle begrenzen.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile zu beseitigen.
Dazu schlägt sie ein Flachrohr der eingangs definierten Art vor, das durch die Zusammenfügung und Verlötung von zwei formschlüssigen Teilen gebildet wird, umfassend:
- einen ersten Teil oder Hauptteil, der aus einem gebogenen Metallband ausgeführt ist und eine erste flache Seite, die zwei abgerundeten Seiten und zwei Seitenabschnitte bildet, die sich jeweils an eine der beiden abgerundeten Seiten anschließen, um teilweise die zweite flache Seite zu bilden, wobei die beiden Seitenabschnitte jeweils zu einer von zwei freien Kanten führen, die zueinander beabstandet und in Richtung der ersten flachen Seite umgebogen sind; und
- einen zweiten Teil oder Sekundärteil, der aus einem gebogenen Metallband ausgeführt ist und einen Mittelabschnitt bildet, der teilweise die zweite flache Seite bilden kann, wobei der Mittelabschnitt zu zwei freien Kanten führt, die auf einer gleichen Seite des besagten Abschnitts umgebogen sind, so daß die freien Kanten des Mittelabschnitts an die freien Kanten der Seitenabschnitte angedrückt werden können, um den Sekundärteil sandwichartig im Hauptteil zu halten, und daß der Hauptabschnitt und die Seitenabschnitte zusammen die zweite flache Seite des Rohrs bilden.
Das Rohr wird daher durch die Zusammenfügung und Verlötung von zwei formschlüssigen Teilen hergestellt, die eng ineinander eingesetzt sind, wobei der Hauptteil den Sekundärteil sandwichartig umgibt.
Diese beiden Teile lassen sich einfach durch mechanische Verformung aus einem Metallband herstellen, was praktisch durch aufeinanderfolgende Rollbiegevorgänge erfolgt.
Wenn die beiden Teile zusammengefügt und verlötet sind, bilden sie ein einziges und einheitliches Rohr, das zwei Innentrennwände und somit drei Umlaufkanäle umfaßt, die parallel zueinander verlaufen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jede der freien Kanten des Hauptteils rechtwinklig im Verhältnis zum entsprechenden Seitenabschnitt umgebogen und endet in einem Abstand von der ersten flachen Seite, wobei ein Zwischenraum mit einem gegebenen Wert vorgesehen ist.
Der Wert des Zwischenraums ist vorzugsweise in etwa gleich der Dicke des Metallbands, aus dem der Sekundärteil besteht, wodurch eine enge Zusammenfügung ermöglicht wird.
Das Metallband des Hauptteils ist vorteilhafterweise auf einer seiner Flächen bzw. auf seiner Außenfläche mit einer Lötplattierung versehen, wodurch einerseits die Bildung einer Schweißfuge mit dem Sekundärteil und andererseits die Bildung einer Schweißnaht mit den Rippen des Wärmetauschers ermöglicht wird.
Nach einem anderen Merkmal der Erfindung ist das Metallband des Sekundärteils auf seinen beiden Flächen mit einer Lötplattierung versehen, wodurch einerseits die Bildung einer Schweißnaht mit dem Hauptteil und andererseits die Ausführung einer Schweißnaht mit den Rippen des Wärmetauschers ermöglicht wird.
In der nachstehenden, nur als Beispiel angeführten Beschreibung wird auf die beigefügte Zeichnung Bezug genommen. Darin zeigt im einzelnen:
- Figur 1 eine Querschnittansicht eines erfindungsgemäßen Flachrohrs; und
- Figur 2 eine Seitenteilansicht eines Wärmetauschers, der erfindungsgemäße Flachrohre mit dazwischen eingefügten Rippen umfaßt.
Das in Figur 1 im Querschnitt dargestellte Flachrohr 1 wird durch Zusammenfügung und Verlötung von zwei forinschlüssigen Teilen, und zwar eines Hauptteils 12 und eines Sekundärteils 14, hergestellt.
Der Hauptteil 12 wird aus einem Metallband, beispielsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung ausgeführt, das durch mehrere aufeinanderfolgende Rollbiegevorgänge gebogen wird. Der Hauptteil 12 umfaßt eine erste flache Seite 16, die durch zwei halbkreisförmige abgerundete Seiten 18 eingefaßt ist, die sich jeweils an einen von zwei eben ausgebildeten Seitenabschnitten 20 anschließen.
Die beiden Seitenabschnitte 20 verlaufen parallel zur flachen Seite 16 und haben eine Breite, die in etwa einem Drittel der Breite der flachen Seite 16 entspricht. Jeder Seitenabschnitt 20 führt zu einer freien Kante 22, die rechtwinklig in Richtung der Innenfläche der flachen Seite 16 umgebogen ist. Die beiden freien Kanten 22 verlaufen parallel zueinander und sind durch einen Abstand d voneinander entfernt, der in etwa gleich einem Drittel der Breite der flachen Seite 16 ist. Jede der freien Kanten 22 endet in einem Abstand von der flachen Seite 16, wobei ein Zwischenraum i mit einem gegebenen Wert vorgesehen ist, der in etwa gleich der Dicke des Metallbands ausfällt, aus dem der Sekundärteil 14 besteht. Diese Dicke ist praktisch gleich der Dicke des Metallbands, aus dem der Hauptteil 12 besteht.
Der Sekundärteil 14 wird aus einem gebogenen Metallband, beispielsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, gebildet, das durch mehrere aufeinanderfolgende Rollbiegevorgänge hergestellt wird. Der Sekundärteil 14 umfaßt einen eben ausgebildeten Mittelabschnitt 24, dessen Breite in etwa gleich dem vorerwähnten Abstand d ist.
Dieser Mittelabschnitt 24 führt zu zwei freien Kanten 26, die rechtwinklig umgebogen sind, so daß sie sich parallel zueinander erstrecken. Jede der freien Kanten 26 geht in ein Randstück 28 über, das senkrecht zur Kante 26 und somit parallel zum Mittelabschnitt 24 verläuft. Die beiden Randstücke 28 sind koplanar angeordnet und erstrecken sich in entgegengesetzten Richtungen.
Daraus folgt, daß der Sekundärteil 14 sandwichartig in den Hauptteil 12 in der in Figur 1 dargestellten Position eingefügt werden kann.
In dieser Position kommt jede der Kanten 26 des Sekundärteils 14 an einer entsprechenden Kante 22 des Hauptteils 12 zur Anlage, während jedes der Randstükke 28 in einen Zwischenraum i des Hauptteils 12 eingesetzt wird. Die Einpassung der beiden Teile kann in einer Längsrichtung oder durch leichte Verformung mindestens eines der beiden Teile erfolgen.
Nach der Zusammenfügung bildet jede Kante 22 mit der Kante 26 und dem entsprechenden Randstück 16 eine Innentrennwand, so daß das Rohr in drei Kanäle 30 unterteilt wird, die sich parallel zueinander erstrekken.
Wenn die beiden Teile zusammengefügt sind, verlaufen der Mittelabschnitt 14 und die beiden Seitenabschnitte 20 koplanar, wobei sie eine zweite flache Seite 32 des Flachrohrs bilden, die sich parallel zur ersten flachen Seite 16 erstreckt.
Das Metallband, aus dem der Hauptteil 12 besteht, ist auf seiner Außenfläche FE mit einer Lötplattierung versehen, um die Bildung einer Schweißfuge mit dem Sekundärteil 14 zu ermöglichen. Dadurch wird außerdem die Bildung einer Schweißnaht für die Verbindung des Rohrs mit den Rippen 34 ermöglicht, wie dies in Figur 2 dargestellt ist.
Darüber hinaus ist das Metallband, aus dem der Sekundärteil 14 besteht, auf seiner Außenfläche FE und auf seiner Innenfläche FI mit einer Lötplattierung versehen. Dadurch wird die Bildung einer Schweißnaht der beiden Randstücke 28 mit der Innenfläche der flachen Seite 16 ermöglicht.
Außerdem wird dadurch die Bildung einer Schweißnaht zwischen den Kanten 22 und 26 sowie einer Schweißnaht mit den Rippen 34 eines Wärmetauschers ermöglicht, wie dies in Figur 2 dargestellt ist.
Die Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform beschränkt, sondern sie erstreckt sich auch auf andere Varianten.
Dabei ist insbesondere zu beachten, daß das Vorhandensein der Randstücke 28 fakultativ ist. Diese sind jedoch vorzugsweise vorhanden, um eine provisorische Halterung der beiden Teile für den Lötvorgang zu erleichtem.
Das erfindungsgemäße Flachrohr ist für die Ausführung von Wärmetauschern, insbesondere für Heizungs- und/oder Klimaanlagen von Kraftfahrzeugen bestimmt.

Claims

1. Flachrohr für einen Wärmetauscher, das zwei gegenüberliegende flache Seiten umfaßt, die miteinander durch zwei abgerundete Seiten und durch zwei innere Länqstrennwände verbunden sind, um Umlaufkanäle im Rohr zu bilden, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr durch die Zusammenfügung und Verlötung von zwei formschlüssigen Teilen gebildet wird, umfassend:

- einen Hauptteil (12), der aus einem gebogenen Metallband ausgeführt ist und eine erste flache Seite (16), die zwei abgerundeten Seiten (18) und zwei Seitenabschnitte (20) bildet, die sich jeweils an eine der beiden abgerundeten Seiten (18) anschließen, um teilweise die zweite flache Seite (32) zu bilden, wobei die beiden Seitenabschnitte (20) jeweils zu einer von zwei freien Kanten (22) führen, die zueinander beabstandet und in Richtung der ersten flachen Seite (16) umgebogen sind; und

- einen Sekundärteil (14), der aus einem Metallband ausgeführt ist und einen Mittelabschnitt (24) bildet, der teilweise die zweite flache Seite (32) bilden kann, wobei der Mittelabschnitt zu zwei freien Kanten (26) führt, die auf einer gleichen Seite des besagten Mittelabschnitts umgebogen sind, so daß die freien Kanten (26) des Mittelabschnitts an die freien Kanten (22) der Seitenabschnitte (32) angedrückt werden können, um den Sekundärteil (14) sandwichartig im Hauptteil (12) zu halten, und daß der Hauptabschnitt (24) und die beiden Seitenabschnitte (32) zusammen die zweite flache Seite (32) des Rohrs bilden.

2. Flachrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede der freien Kanten (22) des Hauptteils (12) rechtwinklig im Verhältnis zu dem entsprechenden Seitenabschnitt (20) umgebogen ist und in einem Abstand von der ersten flachen Seite (16) endet, wobei ein Zwischenraum (i) mit einem gegebenen Wert vorgesehen ist.

3. Flachrohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede der freien Kanten (26) des Sekundärteils (14) rechtwinklig im Verhältnis zum Mittelabschnitt (24) umgebogen ist und in einem Randstück (28) endet, das in etwa parallel zum Mittelabschnitt (24) verläuft und das in einen Zwischenraum (i) des Hauptteils (12) eingesetzt werden kann.

4. Flachrohr nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert des Zwischenraums (1) in etwa gleich der Dicke des Metallbands ist, aus dem der Sekundärteil (14) besteht.

5. Flachrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptteil (12) und der Sekundärteil (14) durch aufeinanderfolgende Rollbiegevorgänge hergestellt werden.

6. Flachrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ngekennzeichnet, daß das Metallband, aus dem der Hauptteil (12) besteht, mit einer Lötplattierung auf einer ihrer Flächen (FE) versehen ist, die sich nach außen erstreckt.

7. Flachrohr nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallband, aus dem der Sekundärteil (14) besteht, mit einer Lötplattierung auf seinen beiden Flächen (FE, FI) versehen ist.