EP1293743B1 - Flat tubes heat exchanger core with deformed tube ends - Google Patents
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- EP1293743B1 EP1293743B1 EP02017056A EP02017056A EP1293743B1 EP 1293743 B1 EP1293743 B1 EP 1293743B1 EP 02017056 A EP02017056 A EP 02017056A EP 02017056 A EP02017056 A EP 02017056A EP 1293743 B1 EP1293743 B1 EP 1293743B1
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Definitions
- the invention relates to a heat exchanger flat tube block with one or more flat tubes, which are each formed on at least one end portion and open with this in a connection space part.
- Heat exchangers constructed from such a flat tube block may e.g. be used as a condenser / gas cooler or as an evaporator in vehicle air conditioning systems that work with carbon dioxide or other refrigerant.
- connection boxes or manifolds can be used as connection space forming components whose transverse dimension or diameter is not greater than the flat tube width and thus the tube block depth, ie the junction boxes or manifolds are not in the depth direction on the tube block construction in front.
- junction boxes or manifolds with relatively low internal volume and therefore high pressure resistance can be used.
- the invention is based on the technical problem of providing a novel heat exchanger flat tube block of the type mentioned, which is comparatively easy and safe to manufacture, with relatively small volume connecting space-forming components and can be realized if necessary with Flachrohrabhackhackn in block construction, which are smaller than the flat tube width ,
- the invention solves this problem by providing a heat exchanger flat tube block with the features of claim 1.
- a special deformation of the respective flat tube end portion is provided such that the end portion is divided by one or more longitudinal separation lines in several Operaendabitese, each individually twisted with respect to a subsequent flat tube middle section and attached to each other with their mutually facing flat sides against each other in the terminal compartment component. This can be done by 90 °, but also at any other angle.
- the reduced insertion slot length required in particular has the advantage that, on the one hand, the dividing end sections of the flat tubes can be twisted by 90 ° as required, whereby the transverse dimension, i.
- a mean flat tube spacing can be realized in the tube block, which can be significantly smaller than the flat tube width.
- a division of the flat tube end portion is provided in two Operaendabitese specifically, which are twisted in the same direction or in opposite directions and are end-to-end.
- a multi-channel flat tube type is used, wherein the respective longitudinal separation line is formed by sawing or scoring the flat tube either between two adjacent flat-tube channels or along a channel.
- the cut-open channel can be closed if necessary, e.g. by introducing solder in a soldering process during the manufacture of the tube block assembly.
- FIGS. 1 to 4 illustrate the manufacturing process for a first flat-tube variant.
- centrally at both ends e.g. about 15mm to 30mm long saw cut 3 introduced in the longitudinal direction, which extends between two adjacent individual channels and divides the respective end portion 1a in two Operaendabête 4a, 4b.
- the flat tube width B thus corresponds to twice the width T of the two dividend end sections 4a, 4b plus the saw cut width S.
- the height T of the finished deformed flat tube end corresponds to the width T of each of the two Operaendabête 4a, 4b and is thus only about half as large as the flat tube width B.
- FIGS. 7 and 8 illustrate in sections the construction of a tube / rib block of straight, end twisted flat tubes 1 of the type shown in FIGS. 1 to 6 and intermediate corrugated fins 11.
- a tube / rib block is for example for a gas cooler usable with the refrigerant CO 2 working vehicle air conditioning.
- the flat tubes 10 are on both sides with their specially shaped end portions 1a, each consisting of the two formed by central longitudinal slot, twisted and abutted Operaendab songs inserted in a continuous longitudinal slot 12 each of a laterally arranged on the block manifold 13 fluid-tight.
- the width of the tube insertion slot 12 which may be e.g. extends continuously along the tubular jacket of the collection tube 13, selected to be slightly larger than twice the flat tube thickness or height, e.g. around 0.1mm or slightly more.
- the collecting tube 13 is preferably made of solder-plated material. Partitions 14 are introduced into the collecting tube 13, one of which can be seen in FIG. 8 and divide the collecting tube interior into a plurality of collecting chambers 15a, 15b, so that the refrigerant, which is supplied or removed via the collecting tube 13, meanders is passed through the tube block construction.
- Fig. 9 shows the partition wall 14 in a plan view.
- the respective transverse partition wall 14 has a circular shape corresponding to the manifold cross-section, in which a recess 16 is introduced, the width of the width of the manifold slot 12 and the depth of the Flat tube insertion depth corresponds.
- the relevant flat-tube end section engages in this recess 16 in a fluid-tight manner.
- the so-called division i. the distance of the flat tubes 1 in the tube / rib block
- the width T of the twisted flat tube is thus only about half the size of the flat tube width B and thus the depth of the tube / rib block.
- the flat tubes open at the ends by 90 ° twisted into the manifold 13, its diameter can be chosen without difficulty so that the manifold 13 in the block depth direction does not project beyond the tube / rib block, i. the header pipe diameter is equal to or smaller than the flat pipe width B.
- the block on the other, not shown in FIGS. 7 and 8, opposite flat pipe connection side provided in the same way with a manifold into which the flat tubes 1 divided and twisted in the same way are inserted.
- the production of the tube / rib block is done in a conventional manner by mating and soldering of the individual components.
- the flat tubes 1 are provided with a mixture of solder and Nokolok flux prior to twisting their Operaendabitese.
- a sufficiently gastight connection of the flat tube ends to the respective manifold can be achieved.
- the achievement of a fluid-tight solder connection can be assisted by applying a solder-flux mixture drop-shaped on each tube side.
- Fig. 10 shows in a front view corresponding to Fig. 2 a variant of the flat tube 1 with an odd number of e.g. nine individual channels 2.
- the saw cut 3 for dividing the Flachrohrendabitess introduced into the two Operaendabête along the central single channel This therefore remains fluidically passive, i. the refrigerant is only passed through the remaining individual channels.
- the sawn-in, central single channel can be closed at the end, e.g. be closed by soldering material.
- the respective flat tube end section is divided by introducing a plurality of longitudinal dividing lines into more than two Operaendabitese, which are then twisted and placed end to end with their flat sides. This allows a further significant reduction in the required per flat tube insertion slot length at the manifold and thus the flat tube minimum distance in the tube block.
- the dividing of the flat tube end section into the dividing end sections can take place by introducing a respective predetermined tear line, along which the flat tube end section is then separated during the subsequent twisting of the dividend end sections.
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen Wärmeübertrager-Flachrohrblock mit einem oder mehreren Flachrohren, die jeweils an wenigstens einem Endabschnitt umgeformt sind und mit diesem in ein Anschlussraumteil münden. Aus einem solchen Flachrohrblock aufgebaute Wärmeübertrager können z.B. als Kondensator/Gaskühler oder als Verdampfer in Fahrzeug-Klimaanlagen eingesetzt werden, die mit Kohlendioxid oder einem anderen Kältemittel arbeiten.The invention relates to a heat exchanger flat tube block with one or more flat tubes, which are each formed on at least one end portion and open with this in a connection space part. Heat exchangers constructed from such a flat tube block may e.g. be used as a condenser / gas cooler or as an evaporator in vehicle air conditioning systems that work with carbon dioxide or other refrigerant.
Bei Wärmeübertrager-Flachrohrblöcken dieser Art, wie sie in der Offenlegungsschrift DE 196 49 129 A1 offenbart sind, sind die Flachrohre in ihrem Endabschnitt mit ihrer gesamten ungeteilten Breite um einen vorgebbaren Winkel von z.B. zwischen 10° und 90° tordiert oder U- oder V-förmig umgebogen. Diese Art der Gestaltung der Flachrohrenden ermöglicht es, dass als anschlussraumbildende Bauteile Anschlusskästen bzw. Sammelrohre verwendet werden können, deren Querabmessung bzw. Durchmesser nicht größer als die Flachrohrbreite und damit die Rohrblocktiefe ist, d.h. die Anschlusskästen bzw. Sammelrohre stehen in Tiefenrichtung nicht über den Rohrblockaufbau vor. Außerdem können Anschlusskästen bzw. Sammelrohre mit verhältnismäßig geringem Innenvolumen und daher hoher Druckfestigkeit verwendet werden.In heat exchanger flat tube blocks of this type, as disclosed in the published patent application DE 196 49 129 A1, the flat tubes are twisted in their end portion with their entire undivided width by a predetermined angle of eg between 10 ° and 90 ° or U- or V- shaped bent. This type of design of the flat tube ends makes it possible that connection boxes or manifolds can be used as connection space forming components whose transverse dimension or diameter is not greater than the flat tube width and thus the tube block depth, ie the junction boxes or manifolds are not in the depth direction on the tube block construction in front. In addition, junction boxes or manifolds with relatively low internal volume and therefore high pressure resistance can be used.
Weitere Anwendungen von Wärmeübertrager-Flachrohrblöcken mit tordierten Flachrohrenden sind in der Offenlegungsschrift DE 198 33 845 A1 beschrieben, wobei dort auch die Möglichkeit erwähnt ist, dass um 90° tordierte Flachrohrenden des Blockaufbaus in einen gemeinsamen Längsschlitz eines jeweiligen seitlichen Sammelrohrs eingefügt sein können und die anschlussraumbildenden Sammelrohre durch Quertrennwände in mehrere Sammelkanäle unterteilt werden können, um eine mäanderförmige Strömungsführung durch den Rohrblock hindurch zu erzielen.Further applications of heat exchanger flat tube blocks with twisted flat tube ends are described in the published patent application DE 198 33 845 A1, where there is also mentioned the possibility that 90 ° twisted flat tube ends of the block structure can be inserted into a common longitudinal slot of a respective lateral header and the connecting space forming Collecting tubes can be divided by transverse partitions into a plurality of collecting ducts in order to achieve a meandering flow guide through the tube block.
Mit größer werdendem Torsionswinkel verringert sich bei diesen herkömmlichen Rohrblöcken die Querabmessung der in das Sammelrohr einzubringenden Schlitze, gleichzeitig vergrößert sich jedoch der minimal mögliche Flachrohrabstand im Blockaufbau. So genügt bei einer Tordierung um 90° eine der Flachrohrdicke entsprechende Schlitzbreite in Sammelrohr-Querrichtung, der mittlere Abstand zwischen den Flachrohren im Rohrblock ist jedoch z.B. beim Einbringen der tordierten Flachrohrenden in einen gemeinsamen Sammelrohr-Längsschlitz mindestens so groß wie die Flachrohrbreite.With increasing torsion angle decreases in these conventional tube blocks, the transverse dimension of the slots to be introduced into the collecting tube, but at the same time increases the minimum possible flat tube spacing in the block structure. Thus, in the case of a 90 ° twist, a slit width corresponding to the flat tube thickness in the collector tube transverse direction is sufficient, but the mean distance between the flat tubes in the tube block is, for example. when introducing the twisted flat tube ends in a common manifold longitudinal slot at least as large as the flat tube width.
Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung eines neuartigen Wärmeübertrager-Flachrohrblocks der eingangs genannten Art zugrunde, der vergleichsweise einfach und sicher zu fertigen ist, mit relativ kleinvolumigen anschlussraumbildenden Bauteilen auskommt und bei Bedarf mit Flachrohrabständen im Blockaufbau realisierbar ist, die kleiner als die Flachrohrbreite sind.The invention is based on the technical problem of providing a novel heat exchanger flat tube block of the type mentioned, which is comparatively easy and safe to manufacture, with relatively small volume connecting space-forming components and can be realized if necessary with Flachrohrabständen in block construction, which are smaller than the flat tube width ,
Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung eines Wärmeübertrager-Flachrohrblocks mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bei diesem Flachrohrblock ist eine spezielle Umformung des jeweiligen Flachrohr-Endabschnitts derart vorgesehen, dass der Endabschnitt durch eine oder mehrere Längstrennlinien in mehrere Teilendabschnitte aufgeteilt ist, die jeweils einzeln gegenüber einem anschließenden Flachrohrmittelabschnitt tordiert und endseitig mit ihren einander zugewandten Flachseiten gegeneinander anliegend in das Anschlussraumbauteil angefügt sind. Dabei kann die Tordierung um 90°, aber auch um einen beliebigen anderen Winkel erfolgen.The invention solves this problem by providing a heat exchanger flat tube block with the features of
Durch die Längsteilung beträgt die Breite der Teilendabschnitte nur noch einen entsprechenden Bruchteil der Flachrohrbreite. Für das Aufnehmen dieses umgeformten Flachrohr-Endabschnitts im Anschlussraumbauteil genügt daher eine Schlitzlänge, die gleich dem entsprechenden Bruchteil der Flachrohrbreite ist. Gleichzeitig ist zwar eine um den betreffenden Faktor erhöhte Schlitzbreite erforderlich, dies ist jedoch in den meisten Anwendungsfällen völlig unproblematisch, da die Flachrohrbreite und damit die Rohrblocktiefe in der Regel um ein Vielfaches größer als die Flachrohrdicke ist, so dass dennoch ein nicht über die Rohrblocktiefe vorstehendes Anschlussraumbauteil verwendbar ist.Due to the longitudinal pitch, the width of the Teilendabschnitte is only a corresponding fraction of the flat tube width. Therefore, a slot length which is equal to the corresponding fraction of the flat tube width is sufficient for receiving this deformed flat tube end section in the terminal compartment component. At the same time, although an increased by the factor factor slot width is required, but this is completely unproblematic in most applications, since the flat tube width and thus the tube block depth is usually many times greater than the flat tube thickness, so that nonetheless not on the tube block depth projecting Terminal compartment component is usable.
Die reduzierte benötigte Einsteckschlitzlänge hat insbesondere den Vorteil, dass zum einen die Teilendabschnitte der Flachrohre bei Bedarf um 90° tordiert sein können, wodurch sich die Querabmessung, d.h. Tiefenabmessung des Anschlussraumbauteils minimal halten lässt, und zum anderen dennoch ein mittlerer Flachrohrabstand im Rohrblock realisierbar ist, der deutlich kleiner als die Flachrohrbreite sein kann.The reduced insertion slot length required in particular has the advantage that, on the one hand, the dividing end sections of the flat tubes can be twisted by 90 ° as required, whereby the transverse dimension, i. On the other hand, a mean flat tube spacing can be realized in the tube block, which can be significantly smaller than the flat tube width.
In einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 ist speziell eine Aufteilung des Flachrohr-Endabschnitts in zwei Teilendabschnitte vorgesehen, die gleichsinnig oder gegensinnig tordiert und endseitig gegeneinander angelegt sind.In one embodiment of the invention according to
In einer Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3 kommt ein Mehrkanal-Flachrohrtyp zum Einsatz, wobei die jeweilige Längstrennlinie durch Einsägen oder Einritzen des Flachrohrs entweder zwischen zwei benachbarten Flachrohrkanälen oder entlang eines Kanals gebildet ist. Der aufgeschnittene Kanal kann bei Bedarf geschlossen werden, z.B. durch eingebrachtes Lot in einem Lotvorgang während der Fertigung des Rohrblockaufbaus.In a further development of the invention according to
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben. Hierbei zeigen:
- Fig. 1
- eine Draufsicht auf einen Endabschnitt eines zum Aufbau eines Wärmeübertrager-Flachrohrblocks verwendeten Flachrohrs nach Einbringen eines Sägeschnitts zur Aufteilung in zwei Teilendabschnitte,
- Fig. 2
- eine Stirnansicht des Flachrohr-Endabschnitts von Fig. 1,
- Fig. 3
- eine Draufsicht entsprechend Fig. 1 im fertigen Zustand des Flachrohr-Endabschnitts mit gegensinnig tordierten und gegeneinander angelegten Teilendabschnitten,
- Fig. 4
- eine Stirnansicht des Endabschnitts von Fig. 3,
- Fig. 5
- eine Ansicht entsprechend Fig. 3, jedoch für eine Variante mit gleichsinnig tordierten Teilendabschnitten,
- Fig. 6
- eine Stirnansicht des Endabschnitts von Fig. 5,
- Fig. 7
- eine ausschnittweise Draufsicht auf einen Flachrohr-/Rippenblock mit Flachrohren gemäß Fig. 1 bis 4 oder gemäß Fig. 5 und 6 für einen z.B. als Gaskühler in einer CO2-Klimaanlage eines Fahrzeugs verwendbaren Wärmeübertrager,
- Fig. 8
- eine Ansicht entsprechend Fig. 7, jedoch mit längsgeschnittenem seitlichem Sammelrohr,
- Fig. 9
- eine Draufsicht auf eine im Sammelrohr der Fig. 7 und 8 verwendete Quertrennwand und
- Fig. 10
- eine Stirnansicht eines Flachrohr-Endabschnitts entsprechend Fig. 2, jedoch für eine Variante mit ungerader Kanalzahl.
- Fig. 1
- a plan view of an end portion of a flat tube used for building a heat exchanger flat tube block after introduction of a saw cut for dividing into two Teilendabschnitte,
- Fig. 2
- an end view of the flat tube end portion of Fig. 1,
- Fig. 3
- 1 in the finished state of the flat tube end section with oppositely twisted and mutually applied Teilendabschnitten,
- Fig. 4
- an end view of the end portion of Fig. 3,
- Fig. 5
- a view corresponding to FIG. 3, but for a variant with the same direction twisted Teilendabschnitten,
- Fig. 6
- an end view of the end portion of Fig. 5,
- Fig. 7
- 1 is a sectional plan view of a flat tube / ribbed block with flat tubes according to FIGS. 1 to 4 or according to FIGS. 5 and 6 for a heat exchanger which can be used, for example, as a gas cooler in a CO 2 air conditioning system of a vehicle;
- Fig. 8
- 7 is a view corresponding to FIG. 7, but with a longitudinal collector tube cut to the side,
- Fig. 9
- a plan view of a used in the collection tube of Fig. 7 and 8 transverse partition and
- Fig. 10
- an end view of a flat tube end portion corresponding to FIG. 2, but for a variant with odd number of channels.
Die Fig. 1 bis 4 veranschaulichen den Herstellungsvorgang für eine erste Flachrohrvariante. Dazu wird ein druckstabiler extrudierter Flachrohr-Rohling 1 vom Mehrkanaltyp mit einer geraden Anzahl von z.B. acht einzelnen Kanälen 2 verwendet. In diesen wird an beiden Enden mittig ein z.B. etwa 15mm bis 30mm langer Sägeschnitt 3 in Längsrichtung eingebracht, der zwischen zwei benachbarten Einzelkanälen verläuft und den jeweiligen Endabschnitt 1a in zwei Teilendabschnitte 4a, 4b aufteilt. Die Flachrohrbreite B entspricht somit der doppelten Breite T der beiden Teilendabschnitte 4a, 4b zuzüglich der Sägeschnittbreite S.FIGS. 1 to 4 illustrate the manufacturing process for a first flat-tube variant. For this purpose, a pressure-stable extruded
Anschließend werden die beiden Teilendabschnitte 4a, 4b jeweils um eine zur Flachrohr-Längsmittelachse 5 parallele Torsionsachse, z.B. um ihre jeweils eigene Längsmittelachse, um 90° gegensinnig tordiert, d.h. verdreht, und dann mit ihrem Endbereich mit ihren einander zugewandten Flachseiten 5a, 5b gegeneinander angelegt, z.B. durch Zusammenpressen der beiden tordierten Enden. Somit entsprechen die beiden gegeneinander anliegenden Flachseiten 5a, 5b der Teilendabschnitte 4a, 4b der einen Flachseite des Endabschnitts 1a im noch nicht umgeformten Zustand der Fig. 1 und 2, während die einander abgewandten Flachseiten 6a, 6b der beiden Teilendabschnitte 4a, 4b der anderen Flachseite des noch nicht umgeformten Endabschnitts 1a entsprechen.Subsequently, the two
Die Fig. 3 und 4 zeigen das fertiggestellte Flachrohr in seinem einen umgeformten Endabschnitt 1a mit den beiden gegenüber einem anschließenden Flachrohrmittelabschnitt 1b tordierten und endseitig mit ihren Flachseiten gegeneinander anliegenden Teilendabschnitten 4a, 4b. Wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich, ist die Gesamthöhe der auf diese Weise gebildeten Flachrohrenden gleich der Breite T des jeweiligen Teilendabschnitts 4a, 4b und damit nur etwa halb so groß wie die Flachrohrbreite B, welche die Rohrblocktiefe bestimmt. Durch das gegensinnige Tordieren der beiden Teilendabschnitte 4a, 4b liegen sich am Mündungsende des Flachrohrs auf der einen Seite die vormals äußeren Schmalseiten 7a, 7b und auf der anderen Seite die zuvor an den Sägeschnitt 3 angrenzenden Teilendabschnitt-Schmalseiten 8a, 8b gegenüber.3 and 4 show the finished flat tube in its one transformed
Die Fig. 5 und 6 veranschaulichen eine zweite Flachrohrvariante, die derjenigen der Fig. 1 bis 4 mit der Ausnahme entspricht, dass die beiden Teilendabschnitte 4a, 4b nicht gegensinnig, sondern gleichsinnig um 90° um jeweils eine eigene, zur Flachrohr-Längsmittelachse 5 parallele Torsionsachse tordiert und mit den dann einander zugewandten Flachseiten endseitig aneinandergelegt sind. In diesem Fall stammen folglich die beiden aneinanderliegenden Teilendabschnitt-Flachseiten 5b, 6a von je einer der beiden Flachseiten des Endabschnitts 1a vor Umformung. Mit anderen Worten sind in diesem Ausführungsbeispiel die beiden Teilendabschnitte 4a, 4b beide im Uhrzeigersinn oder beide im Gegenuhrzeigersinn tordiert, während beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 bis 4 der eine im Uhrzeigersinn und der andere im Gegenuhrzeigersinn tordiert ist. Auch beim Ausführungsbeispiel der Fig. 5 und 6 entspricht die Höhe T des fertig umgeformten Flachrohrendes der Breite T jedes der beiden Teilendabschnitte 4a, 4b und ist damit nur etwa halb so groß wie die Flachrohrbreite B.5 and 6 illustrate a second flat tube variant, which corresponds to that of FIGS. 1 to 4 with the exception that the two
Die Fig. 7 und 8 veranschaulichen ausschnittweise den Aufbau eines Rohr-/Rippenblocks aus geradlinigen, endseitig tordierten Flachrohren 1 eines der in den Fig. 1 bis 6 gezeigten Typen und zwischenliegenden Wellrippen 11. Ein solcher Rohr-/Rippenblock ist beispielsweise für einen Gaskühler einer mit dem Kältemittel CO2 arbeitenden Fahrzeug-Klimaanlage verwendbar. Die Flachrohre 10 sind beidseits mit ihren speziell umgeformten Endabschnitten 1a, die jeweils aus den beiden durch mittige Längsschlitzung gebildeten, tordierten und aneinandergelegten Teilendabschnitten bestehen, in einen durchgehenden Längsschlitz 12 je eines seitlich am Block angeordneten Sammelrohrs 13 fluiddicht eingefügt.7 and 8 illustrate in sections the construction of a tube / rib block of straight, end twisted
Um die jeweils aneinanderliegenden Teilendabschnitte des eingefügten Flachrohrendabschnitts 1a aufnehmen zu können, ist die Breite des Rohreinsteckschlitzes 12, der sich z.B. durchgehend entlang des Rohrmantels des Sammelrohrs 13 erstreckt, geringfügig größer gewählt als die doppelte Flachrohrdicke bzw. -höhe, z.B. um 0,1mm oder etwas mehr. Das Sammelrohr 13 besteht vorzugsweise aus lotplattiertem Material. In das Sammelrohr 13 sind Trennwände 14 eingebracht, von denen eine in Fig. 8 zu erkennen ist und die den Sammelrohr-Innenraum in mehrere Sammelräume 15a, 15b unterteilen, so dass das Kältemittel, das über das Sammelrohr 13 zu- oder abgeführt wird, mäandrierend durch den Rohrblockaufbau hindurchgeführt wird.In order to be able to receive the abutting partial end sections of the inserted flat
Fig. 9 zeigt die Trennwand 14 in einer Draufsicht. Wie daraus ersichtlich, besitzt die jeweilige Quertrennwand 14 eine dem Sammelrohrquerschnitt entsprechende Kreisform, in die eine Ausnehmung 16 eingebracht ist, deren Breite der Breite des Sammelrohrschlitzes 12 und deren Tiefe der Flachrohr-Einstecktiefe entspricht. Dadurch greift der betreffende Flachrohr-Endabschnitt fluiddicht in diese Ausnehmung 16 ein.Fig. 9 shows the
Da in diesem Beispiel die Flachrohre 1 mit ihren geteilten und tordierten Endabschnitten 1a nebeneinanderliegend in den durchgehenden Sammelrohr-Längsschlitz 12 eingefügt sind, entspricht die sogenannte Teilung, d.h. der Abstand der Flachrohre 1 im Rohr-/Rippenblock, der Breite T der tordierten Flachrohr-Teilendabschnitte und ist damit nur etwa halb so groß wie die Flachrohrbreite B und damit die Tiefe des Rohr-/Rippenblocks. Da die Flachrohre endseitig um 90° tordiert in das Sammelrohr 13 münden, kann dessen Durchmesser ohne Schwierigkeiten so gewählt werden, dass das Sammelrohr 13 in der Blocktiefenrichtung nicht über den Rohr-/Rippenblock vorsteht, d.h. der Sammelrohrdurchmesser ist gleich oder kleiner als die Flachrohrbreite B. Dabei ist der Block auf der anderen, in den Fig. 7 und 8 nicht gezeigten, gegenüberliegenden Flachrohranschlussseite in gleicher Weise mit einem Sammelrohr versehen, in das die Flachrohre 1 in gleicher Weise geteilt und tordiert eingefügt sind.In this example, since the
Die Fertigung des Rohr-/Rippenblocks erfolgt in an sich bekannter Weise durch Zusammenstecken und Verlöten der einzelnen Komponenten. Bevorzugt werden die Flachrohre 1 vor dem Tordieren ihrer Teilendabschnitte mit einer Mischung von Lot und Nokolok-Flussmittel versehen. Dadurch lässt sich in Kombination mit der Wahl eines lotplattierten Materials für die Sammelrohre 13 eine ausreichend gasdichte Verbindung der Flachrohrenden mit dem jeweiligen Sammelrohr erzielen. Werden alternativ dazu nicht vorbehandelte Flachrohre verwendet, so kann die Erzielung einer fluiddichten Lotverbindung dadurch unterstützt werden, dass auf jeder Rohrseite ein Lot-Flussmittel-Gemisch tropfenförmig aufgebracht wird. Begünstigend wirkt hierzu die Tatsache, dass die jeweiligen beiden Flachrohr-Teilendabschnitte, nachdem sie tordiert und endseitig mit ihren Flachseiten aneinandergelegt wurden, eine Napf- oder Schalenform bilden, die zu einem sicheren Verbleib des Lotmaterials an der notwendigen Stelle beiträgt. Auch eine Zufuhr von Lotfolie beim Falten, d.h. Tordieren und gegeneinander Anlegen, der Teilendabschnitte ist möglich.The production of the tube / rib block is done in a conventional manner by mating and soldering of the individual components. Preferably, the
Fig. 10 zeigt in einer Stirnansicht entsprechend Fig. 2 eine Variante des Flachrohrs 1 mit einer ungeraden Anzahl von z.B. neun Einzelkanälen 2. Im Beispiel der Fig. 10 wird, wie gestrichelt angedeutet, der Sägeschnitt 3 zur Teilung des Flachrohrendabschnitts in die beiden Teilendabschnitte entlang des mittigen Einzelkanals eingebracht. Dieser bleibt folglich strömungstechnisch passiv, d.h. das Kältemittel wird nur durch die übrigen Einzelkanäle hindurchgeleitet. Bei Bedarf kann der eingesägte, mittige Einzelkanal endseitig z.B. durch Lotmaterial geschlossen werden.Fig. 10 shows in a front view corresponding to Fig. 2 a variant of the
Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele machen deutlich, dass die Erfindung eine kostengünstige und fertigungssichere Ausführung eines Wärmeübertrager-Flachrohrblocks mit geringem Gewicht und gleichmäßiger Temperaturverteilung ermöglicht. In alternativen Ausführungsformen oder Erfindung können statt des durchgehenden Längsschlitzes einzelne, voneinander beabstandete Einsteckschlitze im Sammelrohrmantel vorgesehen sein. Beispielsweise ist das jeweilige Sammelrohr mit einer Reihe von beabstandeten Längsschlitzen versehen, wenn die geteilten Flachrohrenden um 90° tordiert sind und der Abstand zwischen den Flachrohren im Rohrblock größer als die Breite der Teilendabschnitte und damit größer als die Höhe der in das Sammelrohr eingesteckten Flachrohrendabschnitte ist. In weiteren alternativen Realisierungen der Erfindung sind die jeweiligen beiden Teilendabschnitte um einen Winkel kleiner als 90° tordiert und mit ihren einander zugewandten Flachseiten aneinandergelegt, für die korrespondierend in den jeweiligen Sammelrohrmantel schräg verlaufende Einsteckschlitze eingebracht sind.The embodiments described above make it clear that the invention enables a cost-effective and production-safe design of a heat exchanger flat tube block with low weight and uniform temperature distribution. In alternative embodiments or invention, instead of the continuous longitudinal slot, individual, spaced-apart insertion slots may be provided in the collecting tube jacket. For example, the respective manifold is provided with a series of spaced longitudinal slots when the split flat tube ends are twisted by 90 ° and the distance between the flat tubes in the tube block is greater than the width of the Teilendabschnitte and thus greater than the height of the inserted into the manifold Flachrohrendabschnitte. In further alternative embodiments of the invention, the respective two Teilendabschnitte are twisted by an angle less than 90 ° and juxtaposed with their facing flat sides, are introduced for the corresponding in the respective manifold jacket obliquely extending insertion slots.
In einer weiteren Variante der Erfindung ist der jeweilige Flachrohr-Endabschnitt durch Einbringen mehrerer Längstrennlinien in mehr als zwei Teilendabschnitte aufgeteilt, die dann tordiert und endseitig mit ihren Flachseiten aneinandergelegt sind. Dies ermöglicht eine weitere deutliche Reduzierung der pro Flachrohr benötigten Einsteckschlitzlänge am Sammelrohr und damit des Flachrohr-Mindestabstands im Rohrblock.In a further variant of the invention, the respective flat tube end section is divided by introducing a plurality of longitudinal dividing lines into more than two Teilendabschnitte, which are then twisted and placed end to end with their flat sides. This allows a further significant reduction in the required per flat tube insertion slot length at the manifold and thus the flat tube minimum distance in the tube block.
Alternativ zum beschriebenen Einsägen kann das Aufteilen des Flachrohr-Endabschnitts in die Teilendabschnitte durch Einbringen einer jeweiligen Sollrisslinie erfolgen, entlang der dann beim anschließenden Verdrehen der Teilendabschnitte der Flachrohr-Endabschnitt aufgetrennt wird.As an alternative to the sawing described, the dividing of the flat tube end section into the dividing end sections can take place by introducing a respective predetermined tear line, along which the flat tube end section is then separated during the subsequent twisting of the dividend end sections.
Claims (3)
- A flat tube heat exchanger core having- at least one flat tube (1) which is deformed at at least one end section (1a) with which it runs into a connecting three-dimensional part (13),
characterised in that- the deformed flat tube end section (1a) is divided by one or more longitudinal dividing lines (3) into several partial end sections (4a, 4b) which are twisted in relation to a connected flat tube central section (1b) and the facing flat faces (5a, 5b) of its ends are inserted adjacent to one another into the connecting three-dimensional part (13). - A flat tube heat exchanger core in accordance with claim 1, further characterised in that
the flat tube end section (1a) is divided into two partial end sections (4a, 4b) which are twisted in the same direction or in opposite directions with their facing flat faces (5a, 5b) being positioned adjacent to one another. - A flat tube heat exchanger core in accordance with claim 2, further characterised in that
the flat tube is a multi-channel flat tube (1) and the longitudinal dividing line takes the form of a saw or scribe line (3) which runs between two neighbouring channels or along one channel of the multiple channel flat tube.
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